今年上半年，全国新型储能装机规模达9491万千瓦/2.22亿千瓦时。各类新型储能技术路线中，飞轮储能、二氧化碳储能、重力储能等技术加速应用，新型储能呈现多元化发展态势。

飞轮储能

飞轮储能是机械储能的一种，通过飞轮实现机械能与电能的能量转换，包括能量储存、释放和保持三种工作状态。储存状态下，电动机带动飞轮转子加速运转，将输入的电能转化为机械能储存在旋转体中；释放状态下，飞轮利用惯性带动发电机发电，实现机械能到电能的转变；保持状态下，飞轮系统依靠最小的能量输入维持系统运行。

飞轮储能系统主要由飞轮转子、轴承系统（机械轴承、电磁轴承等）、电机系统（电机转子、定子等）、电能变换器、真空室、冷却系统（水冷机组、水套等）等构成。

飞轮储能响应速度快，可在短时输出较大能量；一般能达到百万次以上循环充放电，使用寿命达20年；对温度不敏感，运行较稳定，可以通过转速等参数测量放电深度和剩余电量。

飞轮储能适用于轨道交通等小规模储能，也可应用于能源电力、石油化工和船舶等行业。目前，国内飞轮储能正处于试点示范向商业化发展阶段。多座火电和飞轮储能联合调频、独立飞轮储能调频电站并网运行，单体4000千瓦/1000千瓦时磁悬浮飞轮储能项目并网调试。

鼎轮能源3万千瓦飞轮储能项目。来源：黄河新闻网

2024年9月3日，我国首座电网侧飞轮储能调频电站——鼎轮能源3万千瓦飞轮储能项目成功并网发电。该项目由3万千瓦飞轮储能调频电站及附属配套工程组成，包括12套飞轮储能调频单元，每套单元包括10台高速磁悬浮飞轮，相关辅助、驱动与控制系统以及升压变流一体机预制舱。项目采用的高速磁悬浮飞轮技术，能够在真空、低摩擦环境中高效运行，极大提高储能效率和系统稳定性。

山东蓬莱4000千瓦/1000千瓦时世界单体最大磁悬浮飞轮储能项目。来源：“国家能源集团齐鲁之声”微信公众号

2025年1月2日，山东蓬莱4000千瓦/1000千瓦时世界单体最大磁悬浮飞轮储能项目成功并网运行。该项目建设1.2万千瓦/3000千瓦时磁悬浮飞轮储能，由3台4000千瓦/1000千瓦时飞轮机组组成，与2台33万千瓦火电机组耦合参与二次调频，有效提升机组的综合调频性能。

二氧化碳储能

二氧化碳储能是一种新兴的、以二氧化碳为工作介质的机械储能技术，由压缩空气储能技术演化而来。该储能技术利用二氧化碳作为储能介质，通过多级绝热压缩、等压加热、多级绝热膨胀和等压冷却等过程实现储能。

相对于空气，二氧化碳作为储能介质有多方面的优势：二氧化碳更容易达到临界点（7.39兆帕和31.4摄氏度），气体无毒且不易燃烧；在相同状态和压力下，二氧化碳的储能密度高于空气，尤其在液态储存条件下，储能潜力巨大。

二氧化碳储能作为一种新兴机械储能技术，在关键设备设计开发、储气技术、系统动态优化、提升系统综合能源利用效率等方面还有进一步发展空间，同时也面临着设备定制加工、发电动态响应等挑战。

我国首个新型二氧化碳储能验证项目在四川省德阳市投运。来源：“央视新闻”微信公众号

近年来，我国多项二氧化碳储能示范性工程建设投运。2022年8月，我国首个新型二氧化碳储能验证项目在四川省德阳市投运，储能规模1万千瓦/2万千瓦时（并配有250千瓦飞轮储能），理论循环效率达60%以上。

安徽芜湖海螺集团1万千瓦/8万千瓦时二氧化碳储能项目。来源：“海螺集团”微信公众号

2023年12月，位于安徽芜湖的海螺集团1万千瓦/8万千瓦时二氧化碳储能项目顺利并网，标志着二氧化碳储能技术在全球范围内首次完成了商业应用，该项目入选国家能源局新型储能试点示范项目。

重力储能

重力储能系统在储能时，由电动机驱动储能介质从低处升到高处，实现电能到重力势能的转换；发电时，储能介质由高处下降到低处，驱动发电机发电，实现重力势能到电能的转换。

重力储能的储能介质主要有固体和液体两类。固体介质储能系统主要利用起重机、缆车、有轨列车、绞盘、吊车、重力轮机等传统和新型升降机械实现重物的提升和下落控制，并通过对机械传动系统和电动发电机系统的控制实现储能和放电。液体介质储能系统主要有海下抽水储能系统、基于活塞和水泵—液压传动等形式，是传统抽水储能的改进形式，主要基于海水静压或重力形成的水压来实现储能介质的升降。

重力储能的能量转换过程仅涉及机械运动，因此系统的能量转换效率相对较高。系统相关组件的寿命通常为30~40年，运行期间不需要频繁更换。电站选址灵活，建设周期短，功率和容量可以根据系统需要进行灵活设计和扩展。重力储能全产业链的全生命周期过程不产生固态、液态、气态污染物，不涉及化学反应，安全性高，运行可靠。

位于江苏南通的中国天楹如东重力储能示范项目。来源：“南通日报”微信公众号

目前，重力储能行业整体处于小规模试点试验阶段，尚未进入商业化运营。2024年5月4日，建于江苏南通的中国天楹如东重力储能示范项目完成首套充放电单元测试。该项目规模为10万千瓦时，发电功率为2.6万千瓦，是全球首个2.6万千瓦级重力储能项目。

其他新型储能

超导储能利用超导线圈将电能以磁场能形式储存，应用形式主要有超导磁储能和超导飞轮储能两种。当前，超导磁储能的研究与开发在国内外受到广泛关注，其原理是利用多组由超导带材绕制的超导线圈，以串、并联相结合的方式做成储能线圈，当电流通过线圈时会产生强度很高的磁场，由于超导零电阻载流特性，磁场能可以长时间无损耗储存。超导磁储能无需进行能量形式的转换，具有效率高、响应速度快、响应功率高、有功无功调节灵活的特点。我国超导储能研究虽然起步较晚，但也取得了良好的试验成果。

热能式储能以储热材料为介质，将太阳能、调峰热能、地热、工业余热、低品位废热等热能储存起来，需要时进行再利用。目前，储热技术主要有显热储能、潜热储能（也称为相变储热）和热化学储能三种。显热储能通过加热或冷却储热介质来储存热能，但不发生相变；潜热储能通过储热材料的相变潜热（通常从固态到液态）的释放与吸收储存热能，具有能量密度高、相变过程温度近似恒定的优点；热化学储能利用化学变化过程中热量的储存和释放达到热能储存目的，能量密度相比显热和潜热储能更高。

国家能源集团安徽宿州电厂“煤电+熔盐”储能项目。来源：“国家能源之声”微信公众号

显热储能的材料成本和设备成本较低、技术成熟，是目前较多商业化项目选择的技术路线，熔盐储热是其中一种。8月30日，国家能源集团安徽公司宿州电厂建设的100万千瓦时“煤电+熔盐”储能项目正式投产——这是全国首台（套）吉瓦时级煤电熔盐储换热成套装备及控制系统，属国家首批绿色低碳先进技术示范项目。

延伸阅读

《电力系统新型储能技术》详细介绍了电力系统储能的基础知识、分类、发展历程、定位及作用、评价指标体系等，重点讲述了机械储能、电化学储能、化学储能等各类储能的工作原理、关键技术、应用现状与前景。另外，该书还对电力储能构成及建模、技术与经济性比较、应用场景分析、可行性应用评估方法等进行了阐述。

该书由中国电力出版社出版，可为能源电力行业主管部门、储能技术研究科研人员、电力行业工程技术人员提供参考。

2025年9月10日《亮报》7版版面图

编辑|刘以为 高孙浩

审核|潘宏娟 王远

监制|陶思遥