电力调频储能新势力 飞轮储能再添国家队

2021年7月26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）、坎德拉（深圳）新能源科技有限公司（以下简称：坎德拉新能源）共同出资成立的国电投坎德拉（北京）新能源科技有限公司（以下简称“国电投坎德拉”）在首都北京顺利揭牌，并成功召开第一次股东会暨董事会。中央研究院董事长、党委书记范霁红以及党委委员、副总经理刘江，坎德拉新能源董事长兼总经理贺智威等人出席会议。

国电投坎德拉揭牌仪式现场

双方本着“优势互补、共同发展”的原则，响应国家加快推动新型储能技术发展的号召，落实国家“四个革命、一个合作”的能源安全新战略，携手挺进飞轮储能电力调频储能行业，助力我国实现碳达峰、碳中和的伟大目标。

近年来，国家电投认真落实习近平总书记和党中央的部署，全力打造绿色智慧能源品牌。截止2021年7月，国家电投清洁能源比重将达到55%，从风、光、水、火、核发电类型最齐全的传统发电央企，转型成为国内清洁能源装机第一位的绿色智慧能源企业，光伏装机规模稳居世界第一，风电稳居世界第二，并在国内率先提出2023年实现碳达峰的宏伟目标。

此次中央研究院与坎德拉新能源合资成立公司，致力于推动国产自主飞轮储能产品在电力储能领域的规模化试验示范以及商业化推广，无疑是一次针对碳达峰目标的重要布局。

储能趋势不可逆 成为实现双碳目标的关键

今年3月份，习近平总书记在中央财经委员会第九次会议上再次强调，“实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局，拿出抓铁有痕的劲头，如期实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标。”同时，碳中和“3060”目标也已经列为我国“十四五”污染防治攻坚战的主攻目标。

碳中和目标的提出，让“能源革命”有了清晰明确的发展路线图，也给能源转型设定了总体时间表。大力发展光伏、风电等清洁能源电力成为不可逆的趋势，同时作为推动可再生能源发展的关键技术，储能的快速发展也成为实现碳中和目标中日益迫切的需求。

根据光大证券的研究预测，随着2060年碳中和目标来临，储能将在电网侧存量全面替代火电，承担主力电网调峰调频职责。而近期储能的主要应用则主要集中在光伏/风电发电侧储能、电网侧调频调峰储能、分布式储能 (工商业、家用)、其他储能(通讯基站、IDC 等备电)等领域。其中电力调频（包括电网侧、电源侧）将成为储能的主要应用领域之一。

光大证券研究所预测2020-2060年碳中和储能市场空间

中央研究院作为有担当的央资背景企业，在储能系统集成方面具备雄厚的技术积累，依托集团在传统发电及新能源电力市场的多年积累和丰富的市场资源，助力国家“3060”目标，推动新能源电力建设，促进储能行业发展。

中央研究院目前已率先在多个储能方向开展布局，目前已推出自主知识产权的“容和一号”液流电池以及“氢腾”燃料电池，本次与坎德拉新能源合作的飞轮储能系统是众多关键技术布局之一。目前双方已经在联合研发、市场推广、资本合作方面开展了多维度合作。

飞轮储能是电力调频应用最佳选择之一

在电力系统中，频率质量是电能质量中的重要指标,频率超出允许范围会破坏系统稳定性,影响电网运行安全，因此,频率控制是保证电网安全稳定运行的重要环节。目前，电力系统仍依靠传统水电、火电发电机组参与电网调频，随着风电、光伏等可再生资源的持续高比例接入，火电机组比例相对减少，用电侧随着新能源汽车的发展，电网的频率控制、供需平衡以及安全稳定运行面临着巨大挑战，亟需储能加入弥补电网灵活调节资源不足的问题。

飞轮储能是一种物理储能方式，其寿命长、响应快、无污染、无爆炸着火危害、残值高、环境适应性好、转换效率高、无衰减等技术优势，注定了飞轮储能是一种独一无二的高效可靠绿色储能技术，尤其适合应用于新能源发电的一次、二次调频领域，是电力调频应用的最佳选择之一。

厚积薄发 坎德拉用百项专利实现弯道超车

飞轮储能由于其技术敏感性，在核心技术和关键供应链领域我国均受制于国外，国内只有极少数公司具备自主研发实力，但由于成本问题，在商业化应用推广过程中受到制约。坎德拉创始人贺智威在美国求学期间，正是美国飞轮储能高速发展时期，通过在学校的潜心钻研，于2016年5月回国在深圳创办了坎德拉集团，专注于磁悬浮飞轮储能的技术研发和商业化应用。怀揣同一个梦想，吸引了一批来自海内外高校的顶尖技术人才，经过5年多的沉淀，攻克多项关键技术，打造国产化供应链，解决卡脖子问题，深挖积累专利100余项，知识产权涵盖：转子材料、拓扑结构、电机设计、磁轴承设计、磁悬浮控制、大功率变流器、真空密封及散热、高精度转子动平衡等领域。目前，坎德拉新能源已实现了飞轮储能产品100%自主设计与生产，搭建了成熟的功率型和容量型飞轮储能产品技术平台，在技术平台的基础上根据市场需求推出了多款商业化产品。

坎德拉新能源系列化产品

目前坎德拉新能源通过在飞轮材料、转子动力学、大质量转子磁悬浮技术等多项关键技术上的进一步提升，突破了飞轮储能系统单体容量限制，成功将目前飞轮储能度电成本从“万元级”降低至“千元级”，满足了电力系统大规模示范应用的先决条件。随着飞轮储能大规模示范的应用以及飞轮储能产业链的日趋完善，飞轮储能度电成本会进一步大幅度降低，在电力调频领域将占据更为重要的战略地位和更大的市场份额。

坎德拉+国电投 强强联合布局电力调频千亿级市场

近日，国家发改委、国家能源局发布《关于加快推动新型储能发展的指导意见》，《指导意见》提出主要目标是，到2025年，实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变。新型储能技术创新能力显著提高，核心技术装备自主可控水平大幅提升，在高安全、低成本、高可靠、长寿命等方面取得长足进步，标准体系基本完善，产业体系日趋完备，市场环境和商业模式基本成熟，装机规模达3000万千瓦（30GW）以上。《指导意见》明确提出需加快飞轮储能技术开展规模化试验示范。

根据研究分析，随着新能源的高比例接入，传统的水电机组和火电机组将主要负担调峰任务，储能作为最灵活的电网调节资源，未来将有60%应用于电力调频，而用于调峰的将不足10%。飞轮储能作为最理想的电网调频资源，十四五市场规模预期将突破300亿，2030年市场规模预计将突破千亿。

国电投坎德拉深入贯彻落实《指导意见》精神，2021年将率先开展布局超过20MW飞轮储能的规模化试验示范研究。十四五期间，将同步推出功率范围100kW~2MW，容量范围20kWh~200kWh的系列化产品，预期度电成本降至3000元以内，新能源发电电力调频领域装机规模预计超过1GW。

同时，随着新能源的高比例接入，电力系统中电力电子的接入比例将大大增加，传统储能方式必须通过电力电子转换才可并网，电网稳定性将会面临巨大挑战，国电投坎德拉将继续充分挖掘飞轮储能技术的潜在功能，利用飞轮储能转动惯量特性开展电网转动惯量支撑方面的研究，深入解决电力系统可靠性问题，提升电力系统安全稳定性。

飞轮储能目前的状态，恰如2010年前后的光伏，2015年前后的电动汽车。未来，在双碳背景和国家政策的影响下，随着能源产业的变革和产能规模的扩张以及材料和技术本身的创新，飞轮储能成本有望追平电化学电池，飞轮储能有助于推动电力结构的深入改革，助力实现碳达峰、碳中和的宏伟目标。