飞轮储能系统的优点与其它电力储能技术相比

飞轮储能技术是一种能量存储技术，通过将飞轮（转子）加速到非常高的速度，并将系统中的能量保存为转子的旋转能量（角动能）。由于能量守恒定律，当飞轮（转子）的速度降低时，它会释放自己存储的旋转能量，从而实现能量的存储和释放。

第一代飞轮储能系统中的滚动轴承一般为机械轴承，缺点是会磨损，需要更多的维护。新一代飞轮储能系统中的滚动轴承采用磁性轴承，可悬挂轴承。未来，室温超导体也可以用作滚动轴承，从而进一步减少损失，提高性能。

1、飞轮储能系统的优点

与其它电力储能技术相比，飞轮储能系统具有以下优点：

1、使用寿命很长：新一代飞轮储能系统一般采用磁轴承，使飞轮储能系统稳定工作数十年，几乎不需要维护。

2、储能充电次数多：一般锂电池充电次数只有几千次，但飞轮储能系统充电次数可达10万~100万次以上。

3、能量密度高：飞轮储能技术能量密度很高，约100–130W·h/kg，或360–500kJ/kg。

4、最大功率输入/输出非常高：飞轮储能系统充电速度非常快。目前，典型的飞轮储能系统容量范围约为3kWh至133kWh，可在15分钟内完成充电。同时，它可以在很短的时间内释放所有这些能量。

例如，福特级航空母舰的飞机弹射器是一个飞轮储能系统，它可以在45秒内储存约122MJ（34kWh）的能量，并在2~3秒内释放所有这些能量。

5、不受温度影响：众所周知，随着温度的降低，锂电池可以储存的电能会大大降低，但飞轮储能系统不会发生这种情况。它可以在更广泛的温度范围内工作。

6、能效比较高:飞轮储能系统的能效(能输出/能输入比)可达90%，是一种高效的储能技术。

飞轮储能系统有很多优点，比如测量剩余能量非常简单，只需要测量速度。整个寿命所需的维护非常少，等等。

二、飞轮储能系统的缺点

飞轮储能技术并非完美的储能技术，目前飞轮储能技术存在以下缺点：

1、机械应力和疲劳极限：当飞轮速度不快时，机械应力和疲劳极限很容易说。毕竟，即使是200年前瓦特制造的蒸汽机中的飞轮结构也可以工作到现在。然而，一旦飞轮速度提高，机械应力和疲劳问题就非常重要。飞轮的一些小缺陷可能导致严重后果。

2、放电时间短：这不仅是飞轮储能技术的优点，也是缺点。正如前面所说，它的最大功率非常大。但缺点是，如果放电时间短，则不适合作为电网的补充，只能作为短期能量储存。

3、飞轮储能系统不能小型化：作为一种机械装置，飞轮储能系统不能实现实用小型化，因为飞轮储能系统与转子重量和速度有关，所以飞轮储能系统不仅不能小型号，而且不能减轻其重量，因为一旦减少，就意味着减少其储能容量。这实际上限制了飞轮储能系统的应用。

4、飞轮爆炸的风险：飞轮储能系统的转子高速旋转，带来一定的风险，特别是当飞轮速度超过其抗拉强度极限时，飞轮可能会破裂。如果飞轮破裂，后果将非常严重，这表明储存在飞轮储能系统中的能量将一次释放，通常被称为“飞轮爆炸”，飞轮碎片的速度就像炸弹碎片的一半。