發布日期：2023-02-21 點擊率：76
飛輪儲能技術是一種通過將飛輪（轉子）加速到非常高的速度并將系統中的能量保存為轉子的旋轉能量（角動能）的能量存儲技術。由于能量守恒定律，當飛輪（轉子）的速度降低的時候，它會釋放出自身儲存的旋轉能量，從而達到儲存和釋放能量的作用。
第一代的飛輪儲能系統中的滾動軸承一般就是機械軸承，缺點就是會產生磨損，需要更多的維護。而新一代的飛輪儲能系統中的滾動軸承采用的是磁性軸承，可以讓軸承懸浮起來工作。在未來還可以會采用室溫超導體來作為滾動軸承，這樣就能夠進一步的降低損耗和提升性能了。
一、飛輪儲能系統的優點
飛輪儲能系統和其他電力儲存技術相比具有如下優點：
1、使用壽命非常長：新一代的飛輪儲能系統一般采用的是磁性軸承，這使得飛輪儲能系統能夠穩定工作數十年，幾乎不需要進行維護。
2、儲能充電次數多：一般鋰電池的充電次數只有幾千次，但是飛輪儲能系統的充電次數可以達到10萬~100萬次以上。
3、能量密度高：飛輪儲能技術具有非常高的能量密度，大約為100–130W·h/kg，或360–500kJ/kg。
4、非常高的最大功率輸入/輸出：飛輪儲能系統具有很快速的充電速度，目前一個典型的飛輪儲能系統容量范圍大約為3kWh至133kWh，它可以在15分鐘完成充能。同時能夠在很短的時間內將這些能量全部釋放。
比如福特級航空母艦的飛機彈射器就是采用的飛輪儲能系統，它能夠在45秒內儲存大約122MJ(34kWh)的能量，并在2~3秒內將這些能量全部釋放。
5、不受溫度影響：大家都知道隨著溫度的降低，鋰電池能存儲的電能就會大大的降低，但是飛輪儲能系統卻不會發生這樣的情況，它可以在更廣泛的溫度范圍內工作。
6、能量效率比較高：飛輪儲能系統的能量效率（能量輸出/能量輸入的比率）能夠達到90%，是一種高效的儲能技術。
飛輪儲能系統的優點還有很多，比如測量剩余能量非常簡單，只需要測量轉速就知道了。全壽命需要的維護非常少等等。
二、飛輪儲能系統的缺點
飛輪儲能技術并不是一個完美的儲能技術，目前來說，飛輪儲能技術具有如下缺點：
1、機械應力和疲勞極限：當飛輪的速度并不快的時候，機械應力和疲勞極限還好說，畢竟連200年前瓦特制造的蒸汽機中的飛輪結構都能夠工作到現在。但是一旦飛輪的速度提升，那么機械的應力和疲勞問題就顯得非常重要了，飛輪的一些小的缺陷都可能會導致嚴重的后果。
2、放電時間短：這個既是飛輪儲能技術的優點，但是也是缺點，優點前面已經說了，就是它的最大功率非常大。但是缺點就是放電時間短的話就不適合作為電網的補充，只能作為一個短期能量儲存。
3、飛輪儲能系統無法小型化：作為一個機械裝置，飛輪儲能系統無法做到實用性的小型化，因為飛輪儲能系統是和轉子的重量和轉速掛鉤的，所以飛輪儲能系統不但無法做到小型號，還無法降低它的重量，因為一旦降低，就意味著它儲存容量的降低。這也就無形中限制了飛輪儲能系統的應用場合。
4、飛輪爆炸的危險：飛輪儲能系統的轉子會高速旋轉，這會帶來一定的危險性，特別是當飛輪轉速超過它的抗拉強度極限值的時候，飛輪可能會因此而發生破裂。如果飛輪破裂的話，后果會極為嚴重，這預示著飛輪儲能系統中存儲的能量會一次性釋放出來，這通常被叫做“飛輪爆炸”，飛輪碎片的速度如同炸彈碎片一半擊碎整個系統。
