近日，長江設計集團設計公司機電院申請的國家發明專利“一種集成磁懸浮飛輪儲能的風力發電機組”正式獲得國家知識產權局授權，這是機電院在海上風電和儲能領域獲得的首個發明專利授權，是該領域的重大突破。據統計，集團在海上風電領域授權專利已超50項。

近年來，隨著以光伏發電、風力發電為代表的新能源發電場站在電力系統電源中的占比逐漸升高，電力系統的頻率慣性顯著下降，常規火電機組的調頻和調峰壓力劇增，威脅了電力系統的安全穩定運行。國家及地方能源管理機構先后發文，對并網發電的新能源電站提出了有利于系統安全穩定運行的功能要求，其中多次提到了儲能技術。

目前，國家及地方對新能源場站的一次調頻能力提出了剛性要求。以風力發電為例，為了實現一次調頻功能，如果不配置儲能等額外功率來源，則在系統頻率跌出人工頻率死區時，風電場需要預留一定量的備用發電容量以實現風電功率的快速支援；在系統頻率超過人工頻率死區時，通過槳距角控制等機械裝置的調節來減少捕獲的風能，實現風電功率的減小。前者會造成發電量的損失，長期運行時經濟性較差；后者一方面調節速度較慢，另一方面機械裝置的頻繁動作可能會增大機械磨損，增加風機維修風險、減小風電機組壽命。

該發明專利提出了一種集成磁懸浮飛輪儲能的風力發電機組，在空間結構上采用磁懸浮軸承的超高速飛輪儲能系統安裝于風力發電機組的塔筒底部，在電氣連接上風力發電機組與磁懸浮飛輪儲能系統并聯連接。此項發明專利具有“五小五高”特點：機械儲能運行風險小、集成安裝建設成本小、磁懸浮無摩擦運行損耗小、百萬級循環維護成本小、取代耗能電阻風機成本小；風電機組涉網綜合性能高、分布式控制靈活度和可靠性高、有功功率調節響應速度高、無功調節近零損耗效率高、參與輔助服務項目風電場收益高。隨著國家和地方政府將儲能逐漸納入風電場競爭性配置內容，本發明在大規模風電場，特別是建設和運維成本昂貴的海上風電場具有廣闊的應用前景。

來源：長江設計集團