飛輪儲能技術(shù)是一種通過將飛輪(轉(zhuǎn)子)加速到非常高的速度并將系統(tǒng)中的能量保存為轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)能量(角動能)的能量存儲技術(shù)。由于能量守恒定律，當(dāng)飛輪(轉(zhuǎn)子)的速度降低的時候，它會釋放出自身儲存的旋轉(zhuǎn)能量，從而達(dá)到儲存和釋放能量的作用。

　　絕大多數(shù)的飛輪儲能技術(shù)是使用電力來加速和減速飛輪的，但是也有一小部分是直接使用機(jī)械能。

　　先進(jìn)的飛輪儲能系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子一般是使用高強(qiáng)度碳纖維復(fù)合材料制作而成，并使用磁性軸承懸掛系統(tǒng)，讓整個轉(zhuǎn)子在真空中以20000~50000轉(zhuǎn)/分鐘的速度高速旋轉(zhuǎn)。

　　飛輪儲能系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)就是它的充能速度極快，可以在幾分鐘之內(nèi)將轉(zhuǎn)子的速度提升到最大，達(dá)到其儲能容量上限。

　　一、飛輪儲能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

　　一個典型的飛輪儲能系統(tǒng)中會包括一個存儲能量的飛輪，飛輪是通過電動機(jī)/發(fā)電機(jī)的滾動軸承支撐的。為了減少摩擦力和能量損失，飛輪和電動機(jī)/發(fā)電機(jī)一般會別封閉在真空室中。

　　因?yàn)轱w輪的一個設(shè)計(jì)要求就是具有非常高的抗拉強(qiáng)度，抗拉強(qiáng)度越大，飛輪就越堅(jiān)固，飛輪越堅(jiān)固，飛輪的轉(zhuǎn)速就越快，飛輪轉(zhuǎn)速越快，整個飛輪儲能系統(tǒng)存儲的能量就越多。

　　第一代的飛輪儲能系統(tǒng)中的滾動軸承一般就是機(jī)械軸承，缺點(diǎn)就是會產(chǎn)生磨損，需要更多的維護(hù)。

　　而新一代的飛輪儲能系統(tǒng)中的滾動軸承采用的是磁性軸承，可以讓軸承懸浮起來工作。在未來還可以會采用室溫超導(dǎo)體來作為滾動軸承，這樣就能夠進(jìn)一步的降低損耗和提升性能了。

　　二、飛輪儲能系統(tǒng)的原理

　　在儲能時，外界電能通過電力轉(zhuǎn)換器變換后驅(qū)動電機(jī)運(yùn)行，電機(jī)帶動飛輪轉(zhuǎn)子加速旋轉(zhuǎn)，直至達(dá)到設(shè)定的某一轉(zhuǎn)速。在飛輪加速旋轉(zhuǎn)的過程中，飛輪以動能的形式把能量儲存起來，完成電能到機(jī)械動能轉(zhuǎn)換的儲存能量過程，能量儲存在高速旋轉(zhuǎn)的飛輪體中。之后，飛輪以設(shè)定的那一轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，直到接受到一個能量釋放的控制信號。

　　在釋能時，電機(jī)作為發(fā)電機(jī)使用，高速旋轉(zhuǎn)的飛輪拖動電機(jī)發(fā)電，經(jīng)電力轉(zhuǎn)換器輸出適用于負(fù)載的電流和電壓，完成機(jī)械動能到電能轉(zhuǎn)換的釋放能量過程。在釋能的過程中，飛輪的轉(zhuǎn)速不斷的下降。整個飛輪儲能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了電能的輸入、儲存和輸出。