地鐵本身是一種綠色低碳環保的交通工具，肩負著“減碳”重任。城市軌道交通車站間距短，列車頻繁啟動、制動，在運營過程中可以說是“用電大戶”。列車在制動（也就是人們常說的“剎車”）過程中會產生數量可觀的能量，具有回收利用價值。目前，現有的節能技術、產品，很難支撐新形勢下軌道交通行業節能降碳的需要，低碳技術攻關是繞不過的關卡。據統計，軌道交通列車制動產生的能量可達到牽引系統耗能的 20%-40%左右，若被充分利用，將顯著降低軌道交通運營能耗。青島地鐵3號線的飛輪儲能是我國軌道交通行業首臺具有完全自主知識產權的兆瓦級飛輪儲能裝置。

 

飛輪儲能屬于物理儲能，采用磁懸浮技術，飛輪轉子在真空室內，無風阻環境下運行。飛輪儲能裝置安裝于軌道交通牽引變電所內，當列車進站制動時，飛輪吸收能量，將電能轉換為動能，轉速高達每分鐘20000轉；當列車出站加速時，飛輪釋放能量，將動能轉化為電能，釋放能量供列車使用，具有極佳的節能和穩壓效果。

 

 

飛輪儲能作為一種高功率密度、高可靠性、長壽命、環境友好的儲能技術，相較中壓逆變和電容儲能技術具有顯著優勢。可是，飛輪儲能技術較為復雜，長期被國外壟斷，國內在該領域進行了大量嘗試，但整體處于技術開發與驗證階段，尚未得到推廣應用。2021年，國家發改委出臺《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》，指出“加快飛輪儲能、鈉離子電池等技術開展規模化試驗示范”。青島地鐵結合行業需要，與湖北東湖實驗室達成戰略合作，充分發揮“產學研用”各方優勢，在以飛輪儲能為代表的軌道交通節能降碳技術領域進行聯合攻關，打破國外技術壟斷。

 

兩臺飛輪儲能裝置投用后，預計年節電約50萬度，30年壽命周期可節電1500萬度，節省電費約1065萬元。同時，其擁有的網壓波動抑制功能可顯著提高軌道交通牽引供電系統穩定性，改善供電系統電能質量。

 

青島地鐵積極聯合湖北東湖實驗室等科研機構，全面推動飛輪儲能裝置的推廣應用，可實現牽引能耗節約15%，線網每年可節電5000萬度，年減少二氧化碳排放約5萬噸。未來，青島地鐵全面推廣“飛輪+逆變”復合儲能、永磁牽引等方案后，可降低線路牽引能耗30%以上，將有力推動青島地鐵乃至整個軌道交通行業實現綠色轉型發展，助力國家“雙碳”戰略目標實現。   記者 孫楊 辛鵬 報道