В городе Чанчжи китайской провинции Шаньси подключена к национальной энергосети маховиковая система накопления энергии Dinglun FESS (Flywheel Energy Storage Station) мощностью 30 МВт. Первая в стране система накопления такого рода одновременно стала крупнейшей в мире.
Строительство станции Dinglun началось в 2023 году силами Китайского института энергетического машиностроения Шаньси и строительной компании Shanxi Electric Power Construction Company. Поставщиком технологий стала BC New Energy. Общая стоимость проекта составила $48 млн.
Система накопления состоит из 120 высокоскоростных магнитно-левитационных маховиков, которые объединены в 12 блоков регулирования частоты. Эти блоки образуют массив, подключенный к подстанции 110 кВ. Первая в Китае крупномасштабная FESS способна накапливать достаточно энергии для обеспечения более 2000 домохозяйств в течение целого года. Объект будет поддерживать баланс активной мощности национальной энергосети.
Что такое маховиковая система хранения энергии?
Впервые маховики были применены для хранения энергии в больших масштабах чуть более 10 лет назад компанией Beacon Power в США. До момента подключения к сети китайской Dinglun крупнейшими в мире считались маховиковые накопительные системы, расположенные в штатах Нью-Йорк и Пенсильвания, мощностью 20 МВт каждая.
Накопитель энергии маховика работает путем ускорения и замедления ротора и сохранения энергии в системе в виде кинетической энергии вращения. Когда требуется извлечь энергию из системы, скорость вращения маховика уменьшается, и сохраненная кинетическая энергия преобразуется обратно в электрическую с помощью генератора. При накоплении энергии скорость вращения ротора соответственно возрастает. Современные FESS используют высокоскоростные маховики на магнитных подшипниках, причем каждый маховик и двигатель-генератор находится в индивидуальном вакуумированном кожухе. Все эти меры позволяют свести энергию трения к минимуму и, соответственно, повысить эффективность системы (в китайском проекте по заверениям разработчиков она достигает почти 90%).
Технология хранения энергии на маховиках имеет и другие преимущества: обеспечивает большую эффективность и более высокую плотность энергии по сравнению с другими механическими системами хранения (сжатый воздух и ГАЭС), в отличие от литий-ионных аккумуляторов и суперконденсаторов имеют более длительный срок службы (~ 20 – 30 лет) и оказывают меньшее воздействие на окружающую среду, а быстрый процесс сохранения и высвобождения энергии делает ее идеальной для балансировки спроса и предложения электроэнергии в сети.
В середине 2024 года совокупная установленная мощность систем накопления энергии (без учета ГАЭС) в КНР составила 44,44 ГВт, а емкость 99,06 ГВт*ч (первое место в мире). На литий-ионные аккумуляторы приходилось 97,0% из установленных систем, однако в последнее время активно развиваются и альтернативные технологии: пневматические (на сжатом воздухе), натрий-ионные, свинцово-углеродные и гравитационные аккумуляторы.
