青铁探秘官带你看地铁 | 能量循环的引擎——飞轮储能装置

摘要：当地铁列车风驰电掣穿梭于地下，车站灯光明亮、广播清晰、列车平稳运行，你是否想过背后的能量之源？“隐形能量守护者”系列报道今日继续，带你探秘青岛地铁“智慧能源”体系，认识保障这一切的幕后力量。

当地铁列车风驰电掣穿梭于地下，车站灯光明亮、广播清晰、列车平稳运行，你是否想过背后的能量之源？“隐形能量守护者”系列报道今日继续，带你探秘青岛地铁“智慧能源”体系，认识保障这一切的幕后力量。

第二站，聚焦能量的瞬时守护者——飞轮储能装置。我们将揭开这个静默旋转的能量装置，了解它如何通过物理储能实现极速响应，保障地铁供电无间断。

当你搭乘地铁感受便捷出行时，是否曾想过列车每次减速进站时，那巨大的动能去了哪里？在传统模式下，这份能量大多以热能形式散失于空气中。如今，青岛地铁借助“飞轮储能”这一尖端技术，将制动能量高效回收并储存，变废为宝。

飞轮，可喻为一个高速旋转的“能量陀螺”。其核心原理是通过磁悬浮转子在真空环境中高速旋转，实现电能与动能之间的双向转换。充电时，飞轮储能装置如同电动机，将电能转化为动能，推动转子飞速旋转，转速可达每分钟20000转，完成能量储存；放电时，它又变身发电机，将储存的动能重新转化为电能，精准回馈至供电系统。

飞轮储能能量转换示意图

飞轮储能系统的核心在于磁悬浮转子高效旋转实现电能与动能的相互转化。在列车制动阶段，该系统实时捕获并储存制动能量，驱动飞轮高速旋转；而当列车启动加速时，储能装置则将动能迅速转化为电能，助力列车启航，大幅提升能量再利用效率。

飞轮储能技术原理

相较于其他储能形式，飞轮储能具备五大优势，一是充放电迅捷，可在数秒内提供大功率电能，综合效率高达90%–95%；二是绿色环保，运行中不产生有害物质，对环境友好；三是高效节能，能量转换效率约95%，热损耗极低；四是控制精准，放电深度与剩余电量可实时监测，便于系统调控；五是寿命长久，运行稳定，维护成本低，可靠性强。

积极响应国家“双碳”战略，青岛地铁联合国内顶尖科研机构与龙头企业，共同推进飞轮储能技术的研发与应用。2022年3月，国内首台完全自主知识产权的兆瓦级飞轮储能装置在3号线万年泉路站成功投运，打破了国外技术垄断，并于次年4月进入试运行。作为行业首创，该装置具有高功率密度、高节能率和高可靠性等优势，可实现日均节电约1600度，年节电量超过50万度，节能效果显著。

由此起步，飞轮储能在青岛地铁实现快速推广——从3号线的科研试点，扩展至6号线新建线路的大规模应用，并进一步改造蓝谷快线、2号线等既有线路，完成从“单点示范”到“全面铺开”的跨越。