国电投中央研究院高惯量新型飞轮储能系统成功入选北京市首台（套）重大技术装备

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12月20日，国家电投集团科学技术研究院有限公司（以下简称“中央研究院”）新型储能技术研究所自主研发的高惯量新型飞轮储能系统成功入选2025年第四批北京市首台（套）重大技术装备目录，获得2025年第四批北京市首台（套）重大技术装备荣誉证书，标志着中央研究院在功率型储能领域的技术创新和产品质量迈上了新台阶，为科技创新成果的推广及应用落地注入强劲动力。

 

首台（套）证书颁发现场

 

本次入选的首台（套）重大技术装备为高惯量新型飞轮储能系统，建设地点位于北京市未来科技城国家电投集团中央研究院有限公司院内，应用于园区级综合智慧零碳电厂样板间关键技术研究及示范项目，是国内首个综合智慧零碳电厂高惯量新型飞轮储能系统，项目自2021年12月启动以来，系统性地经历了需求分析、方案设计、设备研制、系统集成和测试验证等阶段，性能表现优秀，已实现稳定可靠运行。

 

高惯量新型飞轮储能系统

 

目前，高惯量新型飞轮储能系统已在云南曲靖富源西风电场完成国内首次工程示范应用，两套100kW/10kWh系统已全部投运。作为我国首个具备物理转动惯量支撑功能的新型飞轮储能示范项目，该示范项目成功验证了系统在惯量响应、一次调频与动态无功补偿等方面的毫秒级快速响应能力，为飞轮储能在新型电力系统中的规模化应用提供了重要实践依据。

 

富源西风电场高惯量新型飞轮储能示范项目现场图

 

高惯量新型飞轮储能系统创新性地将传统飞轮与同步调相机有机结合，提出一种具备机械惯量同步支撑的新型飞轮储能系统架构。该系统摒弃传统永磁电机+全功率变流器的方案，通过机电耦合设计与构网型控制策略，兼具储能特性与同步调相功能，可同时提供一次调频、无功补偿和短路电流支撑等综合服务，有效增强电网稳定性，适用于“沙戈荒”大型新能源基地、高压直流送端等弱惯量、低短路比场景，有效提升新能源场站的并网稳定性、运行经济性与输电可靠性。

 

高惯量新型飞轮储能系统结构图

 

本次认证的高惯量新型飞轮储能系统额定功率100kW，储能容量10kWh，设计转速范围2000-4000rpm，具备毫秒级瞬时响应能力，满功率充放电转换时间不超过200毫秒，惯量支撑与一次调频响应时间均优于200毫秒。同时，系统支持四象限运行，能够在提供有功支撑的同时，实现快速、宽范围的无功补偿，调节响应时间优于150毫秒，能够有效支撑电网电压稳定。

功率控制能力检测结果

 

功率包络图

 

高惯量新型飞轮储能系统的核心优势在于毫秒级功率响应与物理惯量支撑，未来将在电力系统的发电侧、电网侧、用户侧及微电网等场景中发挥重要作用。

 

高惯量新型飞轮储能系统应用场景

 

此次获评北京市首台（套）重大装备，标志着中央研究院在飞轮储能技术领域取得重要突破。基于自主掌握的核心知识产权，中央研究院将进一步激发创新动能，聚焦绿色能源前沿，持续开展先进储能技术的研发与示范应用，为构建“清洁低碳、安全高效”的现代能源体系提供坚实支撑。

来源｜国家电投集团中央研究院

2025年12月24日 16:43
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