電網(wǎng)中發(fā)電與用電的不平衡，使電網(wǎng)頻率及電壓波動(dòng)，為平抑這種波動(dòng)，保證電網(wǎng)的正常運(yùn)行，電網(wǎng)須配置總發(fā)電容量約2-5%的調(diào)頻電站。目前電網(wǎng)主要的調(diào)頻由火電調(diào)頻承擔(dān)，其無法實(shí)現(xiàn)快速和精確調(diào)頻，特別是風(fēng)電等變動(dòng)電源增加和智能電網(wǎng)要求，火電調(diào)頻已無法滿足電網(wǎng)穩(wěn)定及發(fā)展需求。
飛輪儲(chǔ)能調(diào)頻電站通過將電網(wǎng)中的快速變化的多余的不平衡垃圾電儲(chǔ)存起來，需要時(shí)快速推送出去，支撐整個(gè)電網(wǎng)的電壓和頻率，保證用電安全，為電網(wǎng)提供調(diào)頻輔助性服務(wù)、為新能源占比增加、智能化、分布式及電動(dòng)車充電等提供核心緩沖與支撐。
調(diào)頻是飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)在電網(wǎng)中最主要的應(yīng)用，無論是北美洲還是歐洲，都有飛輪儲(chǔ)能電站投入建設(shè)運(yùn)營。飛輪儲(chǔ)能作為快速調(diào)節(jié)資源已經(jīng)開始獲得各國電網(wǎng)運(yùn)營商的青睞。
美國馬薩諸塞州廷斯波羅0.5MW飛輪調(diào)頻示范電站，2008年運(yùn)營，為ISO-NE電網(wǎng)提供調(diào)頻輔助服務(wù)，采用的飛輪單機(jī)為100kW。
美國紐約史蒂芬森敦20MW飛輪調(diào)頻電站，2011年運(yùn)營，為紐約獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商(NYISO)提供調(diào)頻輔助服務(wù)，可提供15分鐘高達(dá)20MW的容量，每年4000個(gè)有效完全充電/放電循環(huán)，采用的飛輪單機(jī)為100kW。
美國賓夕法尼亞州黑索鎮(zhèn)20MW飛輪調(diào)頻電站，2014年運(yùn)營，采用的飛輪單機(jī)為100kW。
歐洲愛爾蘭羅德島混合儲(chǔ)能示范項(xiàng)目，2015年開建，可以實(shí)現(xiàn)最大400kVA的功率輸入和最大422kVA的功率輸出，采用的飛輪單機(jī)為150kW，閥控鉛酸電池為240kW。
按美國儲(chǔ)能協(xié)會(huì)的項(xiàng)目評(píng)估報(bào)告，飛輪系統(tǒng)大規(guī)模商用后，20MW飛輪儲(chǔ)能調(diào)頻電站的投資回報(bào)周期為3.9年，而同等容量的燃?xì)廨啓C(jī)調(diào)峰電站的投資回報(bào)周期為13.6年，飛輪電站的投資回報(bào)率優(yōu)于燃?xì)怆娬?倍。
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