陈 彪，王 玮，高 嵩，洪 烽，房 方

（1.新能源电力系统国家重点实验室（华北电力大学）,北京市 102206；2.国网山东省电力公司电力科学研究院,山东省济南市 250003）

0 引言

碳达峰和碳中和战略目标的提出,加快了电力系统向新型电力系统转型的步伐,以风电、光伏为代表的可再生能源大量并网。然而,可再生能源发电的间歇性和不确定性,对电网频率稳定性提出了新的挑战［1-2］。目前,火电机组调频存在调节速度慢、精度低等缺点,难以应对新型电力系统的频率稳定问题。因此,需要引入新的调频手段缓解火电机组调频压力［3-4］。

飞轮储能具有响应速度快、可频繁充放电、效率高等特点［5-7］,在电网调频方面具有技术优势和经济可行性［8-9］。国外已有飞轮储能调频的工程实例,美国Beacon Power 公司于2011 年在纽约建成了世界上首座20 MW 大规模飞轮储能调频电站,并于2014 年建立了第2 座20 MW 飞轮储能调频电站［10］。文献［11］对宾夕法尼亚州飞轮调频电站项目进行了技术和经济性评估,验证了飞轮储能提供调频的可行性。近年来随着国家政策的推进,国内也开始建设飞轮储能调频示范工程。2021 年11 月中国能源集团灵武电厂飞轮储能-火电联合调频项目开工,该项目是国内第1 个全容量飞轮储能-火电联合调频工程,实现大功率飞轮单体工程应用［12］。2022 年8 月,华能莱芜电厂百万千瓦火电机组+飞轮储能示范项目正式启动。

目前,飞轮储能参与电网调频的研究已取得一些进展。文献［13］验证了飞轮辅助火电机组调频不仅能提高调频质量,而且还能降低主蒸汽压力波动。……