欧美飞轮储能公司抢滩中国市场

  短短半年之内，刚刚进入中国市场的美国Active Power公司已有几十家用户，受欢迎程度，连其大中国区总裁王桓都没有想到。

  Active Power专营飞轮UPS，即用飞轮储能的方式为数据中心提供应急备用电源（UPS）。虽然Active Power不是大公司，但其用户却包括谷歌、微软、雅虎、VISA、3M等国际知名企业。

  2010年8月，Active Power郑重进入中国。如今，其用户包括国家电网公司、南方电网公司等企业，产品已经在上海世博会、国庆庆典、亚运会、博鳌论坛等高规格活动中应用。

  4月20日，王桓在接受《科学时报》记者正常采访时表示，Active Power中国公司有望在2011年，也即进入中国市场的第二年实现盈利。

  据记者了解，目前，全球有六七家可提供成熟飞轮储能产品的企业，全部来自欧美。

  近期，除了Active Power，其他飞轮储能公司也纷纷在中国设立分公司或销售代理。在国内对飞轮储能这个名词尚且陌生之时，国外公司已开始抢滩中国市场。

  飞轮储能通过非常快速地旋转的飞轮储存能量，在需要时再旋转释放。但能量释放只能维持较短时间，一般只有几十秒钟。

  根据这种特性，目前飞轮储能主要使用在于UPS，在市电断电后利用飞轮惯性能量带动发电机发电，维持的时间足以使柴油发电机启动，以此来实现不间断供电。

  从2000年至今，世界财富10强中的6家，前几大零售商以及30家道琼斯工业指数中的15家企业在其数据中心中都使用了Active Power的飞轮UPS产品。

  国外数据表明，在UPS应用中，飞轮储能正在慢慢地取代铅酸蓄电池，成为主流技术。

  首先，作为一种机械储能的方式，飞轮储能的可靠性高，而这正是数据中心对UPS提出的首要要求。根据权威鉴别判定机构给出的数据，以传统化学蓄电池的故障率为1%计算，飞轮储能的故障率要低7倍。

  第二，效率高、节电潜力大。传统化学蓄电池的效率在90%左右，而飞轮储能UPS满载效率为98%。正常的情况下，大型数据中心的负载在50%以下，此时Active Power飞轮UPS的效率是97%，在40%带载率时是96%；而传统蓄电池这两项数据分别是85%~87%和82%~83%。

  “因此，对于数据中心更有意义的是，带载率越低时，飞轮节省的能量越多。”王桓解释道。

  王桓表示，跟传统UPS相比，飞轮UPS节省了25%的能耗。以一个10兆瓦的数据中心为例，飞轮UPS一年能节约1000万度电。何况中国现在出现很多大型数据中心，有些高达60兆瓦，因此节电潜力巨大。

  第三，减少相关成本。据悉，能耗成本已经占IT行业经营成本的30％～50％，这其中，UPS、空调等周边设备的耗电量大大高于主机电量。而飞轮UPS不需要空调降温，节约了空调的成本和耗电。同时生命长达20年，节省了更换蓄电池的费用。王桓表示，以10年计算，能够在一定程度上帮助客户节省60%的成本。

  因此，虽然飞轮储能的初始成本比较高，但王桓认为，使用几年之后其价格上的优势就能显现出来。

  另外，回收铅酸蓄电池在欧美国家都需要交费，一旦我国开始重视这方面问题，使用铅酸电池的成本将会慢慢的高。

  飞轮储能同蓄电池相比的缺点是储能时间只有几十秒，这也使得人们对它提出质疑。不过王桓指出，利用现在的技术，从市电断电到后备电源启动只需要10秒的时间，欧洲国家甚至将这一段时间标准定为8秒，因此飞轮储能完全够用。

  伴随着云计算的到来，企业能耗成本的增加显得更为突出。一个需要我们来关注的现象是，使用云计算的公司会更快采用飞轮UPS。王桓介绍道，这其中有很大的关联性。目前，国外先进的云计算技术已可以在一定程度上完成节点间切换时间达到10秒左右。“因此未来云计算的前景是飞轮储能已经足够，甚至不需要柴油发电机组，这也是一个发展的新趋势”。

  按照物理学原理，要储存大容量的能量，必须有很大的质量或者很高的速度，但质量太大则很难搬运、维护，速度太快则有安全性问题。传统的飞轮储能产品正是受这两个因素的制约。

  一是传统的动态UPS飞轮储能，利用机械耦合的方式和柴油发电机组结合。这种技术方式出现较早、应用较多，但飞轮往往达到几吨重，搬运和维护困难。且噪音较大，多用于工业环境。

  第二种是高速飞轮，其特点是线速度接近音速，转速达到每分钟6万转。这种飞轮用碳纤维做材料，质量很轻，但稳定性和维护要求很高，由于速度太快，一旦失速会发生爆炸。

  Active Power的飞轮UPS专利技术是第三类技术的代表，它在飞轮的质量和速度上实现了平衡，质量为600磅，速度7700转/分钟，质量和速度都在可维护的范围内。噪音小于70分贝，符合国家机房标准。

  另外，Active Power把传统暴露在空气中的飞轮做成了集成结构，系统在真空密闭环境下运行，可以不间断地运行20年。这种系统的可靠性高，维护量少，只需每3年更换轴承。

  王桓和记者说，Active Power的维护人员比例较低，70个250千瓦的系统只需一个维护，这在传统飞轮储能系统中是不可想象的。

  同时，Active Power实现了模块化系统，能够迅速部署，一两个月就能交付使用。

  另外，Active Power的产品提供一体化解决方案，可以放在室外，不占用机房内空间。

  “虽然技术优势显著，但飞轮UPS在中国市场面临的挑战远大于国外市场。”王桓指出，由于飞轮储能过去在中国鲜有人知，用户接受程度不高；另外，中国的化学蓄电池制造业发达，在初始成本上优于飞轮UPS。

  “但以铅酸电池为主的UPS技术会导致环境危害和效率损失，这和世界最先进的应用存在一定差距，因此现在也是我们进入中国很好的时机。”王桓这样向记者介绍Active Power进入中国市场的初衷。

  目前，中国数据中心的规模每年保持两位数的增长，超过世界中等水准，呈现过快的增长态势。中国已成为全世界最大、发展最快的UPS电源市场之一。

  据统计，2007年中国IT产品的总耗电量约为300亿～500亿度，几乎相当于三峡电站一年的发电量，其中数据中心IT产品的耗电量占到约40%。依照国家工信部的预计，“十二五”期间，全国数据中心的耗电量还将要翻番。因此，数据中心的节能也成为“十二五”一大课题。

  王桓表示，随国家政策的不断带动，飞轮UPS在中国的市场占有率也会逐年增加。

  事实上，自中国公司成立至今，Active Power在国内销售的增长趋势很快，并得到主流行业的认可。

  据悉，Active Power在国内的几十家用户集中在三大行业。一是电力公司；二是运营商、IT企业等的数据中心；三是工业客户，大多分布在在半导体、太阳能、平板电视等高端制造业。

  据悉，Active Power中国公司目前在UPS标准和飞轮储能直流电源的标准方面都在进行有关工作，下一步还将在运营维护的标准方面开展工作。

  和Active Power几乎同时开始飞轮储能技术探讨研究的清华大学由于一直缺乏充分的经费支持，研究仍停留在实验室层面。

  清华大学副研究员戴兴建在接受《科学时报》记者正常采访时曾表示，由于缺乏经费，目前只能根据合作企业的具体需求来做相应的工程研究。

  在国内企业中，2010年7月，英利集团曾宣布进军飞轮储能，但后续进展未见报道。

  据悉，Active Power美国总部的开发团队有30多人，每年的研发投入很大，不断推出新产品。而其研发经费主要来自于融资，自2000年上市至今，股市融资达到1.5亿美元，其中相当大一部分投入了产品的研发和市场化。

  一位业内专家这样认为，飞轮储能的原理虽然很古老，但是要做成能稳定运行20年的产品很难，研发投入将会非常大。这也是制约我国飞轮储能开发的最大因素。