9月3日，山梨縣甲府市的米倉山光伏電站舉行了用于緩解百萬光伏電站輸出變動的“飛輪蓄電系統(tǒng)”的竣工儀式。在山梨縣企業(yè)局建設(shè)的約1MW光伏電站隔壁，設(shè)置了輸出功率為300kW，蓄電容量為100kWh的超導式飛輪蓄電系統(tǒng)驗證試驗設(shè)備。

完成的“飛輪蓄電系統(tǒng)”  （攝影：日經(jīng)BP社）

此為NEDO（新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)）“安全、低成本大規(guī)模蓄電系統(tǒng)技術(shù)開發(fā)”項目的一環(huán)，除了山梨縣和鐵道綜合技術(shù)研究所外，還有KUBOTEK、古河電氣工業(yè)和MIRAPRO三家公司參與。

山梨縣建設(shè)的驗證試驗用百萬光伏電站  （攝影:日經(jīng)BP社）

“飛輪蓄電系統(tǒng)”是指，將電力轉(zhuǎn)換為飛輪的旋轉(zhuǎn)運動，需要時候再以旋轉(zhuǎn)運動發(fā)電的機制。此次的項目利用磁斥力懸浮起直徑2m、重4噸的CFRP（碳纖維增強樹脂基復合材料）飛輪，以非接觸旋轉(zhuǎn)，大幅降低了軸承的損失。磁斥力是由釔類高溫超導線材制造的線圈和塊體實現(xiàn)的。

每分鐘最高為6000轉(zhuǎn)

飛輪每分鐘1000轉(zhuǎn)以內(nèi)時用電網(wǎng)電力旋轉(zhuǎn)，超過1000次則使用百萬光伏電站的電力，最快可達每分鐘6000轉(zhuǎn)（充電）。放電時，令驅(qū)動飛輪的馬達發(fā)揮發(fā)電機的作用，將動能轉(zhuǎn)換為電力。監(jiān)控百萬光伏電站的輸出，控制飛輪側(cè)的充放電使之消除劇烈的輸出變動，從而使與電網(wǎng)并網(wǎng)的組合輸出變得平均化。

在今后的驗證試驗中，將分別以毫秒（千分之一秒）、秒和分鐘為單位設(shè)定多個時間，進行在其間將組合輸出的變動幅度抑制在一定比例以下的實驗。理論上，1MW光伏電站在接近最大輸出功率的狀態(tài)下出現(xiàn)劇烈的輸出變動時，可在20分鐘內(nèi)將變動幅度緩解至三分之一左右。設(shè)想作為電網(wǎng)的短周期變動對策。

此次的系統(tǒng)構(gòu)成為，百萬光伏電站和飛輪蓄電系統(tǒng)使用了不同的光伏逆變器（PCS），分別轉(zhuǎn)換為交流后組合輸出。飛輪蓄電系統(tǒng)安裝了通用交流馬達發(fā)電機，由轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為直流后，用雙向PCS再轉(zhuǎn)換為交流，而后與百萬光伏電站用PCS的輸出組合并網(wǎng)。

據(jù)稱，飛輪蓄電系統(tǒng)采用局部冷卻技術(shù)等大幅抑制了外部的熱滲透，用于冷卻的基礎(chǔ)負載為數(shù)kW。因此，馬達發(fā)電機的損失+冷卻負載的系統(tǒng)效率（充放電效率）已達到了80％以上。