由国能宁夏灵武发电有限公司公司建设实施的“22兆瓦磁悬浮飞轮储能系统”耦合热电联产示范工程通过国家工信部工业信息安全发展研究中心组织的成果鉴定，技术整体达到国际领先水平。
“22兆瓦磁悬浮飞轮储能系统”耦合热电联产示范工程。灵武市委宣传部供图
6月8日，在国能宁夏灵武发电有限公司，工作人员在巡检磁悬浮飞轮储能系统。据了解，磁悬浮飞轮储能系统由36台630KW的飞轮储能单体并联组成，采用预制地井安装、纯机械储能，响应时间达毫秒级，充放电次数可达1000万次以上，充放电效率超过90%。
国能宁夏灵武发电有限公司总工程师王海波表示，磁悬浮飞轮储能系统是一种机电能量形式转换的新型的储能形式。整个转子运行在全磁悬浮的真空状态下，进行电能和机械能的动态转换，实现储能和放电的物理过程，“22兆瓦磁悬浮飞轮储能系统”耦合热电联产示范工程项目有三个世界之最，一个是目前为全球装机总规模最大的飞轮储能项目，22兆瓦，另外也是单体储电量最大的飞轮，125千瓦时，也是单体储电参数最高的飞轮，500千瓦，另外也有两个技术创新，一个是大规模阵列飞轮储能在火电调配项目的运行和控制方法在这个项目上落地，我们也掌握了相关的技术。第二个技术创新是通过磁悬浮状态来使大型转子磁悬浮稳定支持轴承的技术，实现了飞轮转子的大型化。这是两个技术突破。
工程现场图。灵武市委宣传部供图
据了解，随着以风光为代表的新能源快速发展与大规模接入系统，我国电源结构发生深刻变化，大规模新能源接入造成电网频率波动增大。为克服传统锂电池储能调频项目存在的寿命不足和安全性不高等问题，缓解新型电力系统结构下的调度调频压力，国能宁夏灵武公司联合华驰动能(北京)科技有限公司等多家单位，依托灵武公司现有2台600兆瓦机组，在厂内建设了“22兆瓦磁悬浮飞轮储能系统”耦合热电联产示范工程。
该工程运用的飞轮储能技术突破了化学电池的局限，用物理方法实现储能。整个转子采取磁悬浮技术，通过电动和发电互逆式双向电机，在电能与高速运转的飞轮动能之间相互转换与储存，并通过调频、整流、恒压与不同类型的负载接口，有效降低机组负荷波动频次，更加易于控制。蒸汽品质、煤耗水平、环保参数持续向好。
“自项目投运以来，运行稳定。对比其他的储能技术，包括火电技术本身的调频特性，磁悬浮飞轮储能调频项目第一且安全性好，没有爆炸着火的风险，第二是环保性好，没有后期处置危化品的风险，第三是本身响应迅速，具有毫秒级的响应，大幅地提升了调频性能，第四是控制比较精准，通过精准的控制转速。改变储电量的大小，实现精准调频的性能，第五是寿命长，具备20年以上的使用寿命，可以动作(充放电)1000万次以上，第六个是适应性比较广，后期维护量比较小，同时在零下40度到50度的范围内都可以运行。”王海波说。
作为国内第一个全容量飞轮储能与火电联合调频示范工程，国能宁夏灵武发电有限公司磁悬浮飞轮储能系统可满足15分钟的充放电能力，可以有效支持大电网的安全稳定运行，为煤炭清洁高效综合利用、辅助新能源消纳提供关键技术支撑。
目前，该项目核心技术取得6项发明专利、制定2项团体标准，项目投运以来，机组一次调频综合合格率由60-70%提升到平均92%，年综合收益3000余万元，收益明显，推广价值高。
“国能宁夏灵武发电有限公司成立以来，始终走在电力发展技术的前沿。为企业绿色转型升级发展，走出了一条自己的路，也为电网后期消纳新能源探索出一条新路子。(该项目)低碳环保，还有一定的经济效益，具有后期推广应用的价值。”王海波说。
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