飞轮储能：一个地铁站点，1年节省50万度电！

近日，国内首台兆瓦级的飞轮储能装置在青岛地铁3号线投入使用，让人不禁表示疑惑：“地铁上还能使用储能？”

地铁储能，是在地铁进站刹车的时候，回收能量，并把这部分能量储存在一个高速旋转的飞轮装置上，等到地铁列车要出站启动的时候，飞轮储能系统会把能量再输出到地铁上。

城市的轨道交通，比如地铁，车站间的距离不长，列车刹车、启动的次数相对比较频繁，列车在制动过程中产生的能量，往往就被浪费掉了。若这部分能源可以回收利用，轨道交通列车制动产生的能量，可达到牵引系统耗能的20%-40%，降低轨道交通的运营能耗。

有人问：“什么是飞轮储能？听起来很神奇！”

飞轮储能是一种机械储能方式，利用电动机带动飞轮高速旋转，实现电能和动能的双向转换，能达到毫秒级的快速响应。

地铁列车通过直流母排提供直流电，直流母排相当于地铁的电源，飞轮系统与直流母排相关。列车进站时，母排的电压升高，为飞轮系统提供电能，飞轮系统吸收能量，将电能转换成动能储存起来，转速高达每分钟20000转。列车启动时，母排电压下降，飞轮系统释放能量，把动能转换为电能，反馈到母排中，供列车使用。

由于飞轮储能系统自身有一定的重量，为了减轻列车的负担，飞轮储能系统会被制成模块化产品，安装在各个地铁站点。通常情况下，一个地铁站点需要配备1-2套飞轮储能系统。

地铁进站制动时会产生能量损耗，而“飞轮”就像是一个节能系统，将原先被损耗的能源回收起来，又再次反馈到列车中，从而实现节能。

如果按照三五分钟一趟地铁来计算，每一辆地铁可节约3-4度电，一天下来可以节约500-600度电。保守估计，飞轮储能系统可以帮助一个地铁站点一年大约节约50万度电。

有人关心：“使用寿命呢？”

飞轮装置依靠机械装置进行能量转换，使用寿命长。理论上，飞轮本身可以无限使用，但其中的电子轴承、电力电子器件需要定期维护和更换。电力电子器件使用10年左右要对其进行维护，而电子轴承在好的情况下可以正常运行20年至30年。

飞轮储能是一种高功率密度、高可靠性、长寿命、环境友好的储能技术，除应用于轨道交通领域外，还可应用于电力能源、石油化工和船舶等行业。在某些需要瞬间提供巨大能量的场合，普通电网无法承受，就需要借助飞轮储能装置将能量一次性释放出来。

根据中国能源研究会储能专委会数据，截止至2021年底，全球飞轮储能在储能装机中占比仅0.22%，未来发展空间巨大。