Sustavi pohrane energije s flywheelom u 2025: Pokretanje nove ere otpornosti mreže i integracije čiste energije. Otkrijte kako napredne tehnologije flywheel-a planiraju transformirati pohranu energije u sljedećih pet godina.

• Izvršni sažetak: Ključni trendovi i pokretači tržišta u 2025
• Pregled tehnologije: Kako djeluju sustavi pohrane energije s flywheelom
• Trenutni tržišni pejzaž i vodeći igrači
• Nedavne inovacije i proboji u istraživanju i razvoju
• Veličina tržišta, segmentacija i prognoze rasta za 2025-2030
• Analiza konkurentnosti: Flywheels vs. baterije i druga rješenja za pohranu
• Ključne primjene: Balansiranje mreže, obnovljivi izvori i industrijski slučajevi korištenja
• Regulatorno okruženje i industrijski standardi
• Izazovi, rizici i prepreke usvajanju
• Budući izgledi: Strateške prilike i tržišta u razvoju
• Izvori i reference

Izvršni sažetak: Ključni trendovi i pokretači tržišta u 2025

Sustavi pohrane energije s flywheelom (FESS) dobivaju novi zamah u 2025. godini kako globalni energetski sektor pojačava fokus na stabilnost mreže, integraciju obnovljivih izvora i dekarbonizaciju. Ključna prednost FESS-a — brzi odgovor, dugovječnost i minimalan utjecaj na okoliš — dobro se uklapa u evolucijske potrebe modernih energetskih sustava. U 2025. godini, nekoliko ključnih trendova i pokretača tržišta oblikuje putanju tehnologije flywheel.

Primarni pokretač je povećana penetracija promjenjivih obnovljivih izvora energije, poput vjetra i sunca, koji zahtijevaju brza rješenja za pohranu kako bi uravnotežili ponudu i potražnju. Flywheels, sa svojom sposobnošću isporuke i apsorpcije energije unutar milisekundi, koriste se za regulaciju frekvencije i pomoćne usluge mreže. Značajno, vodeći proizvođači poput Beacon Power u Sjedinjenim Državama i Tempress u Europi proširuju svoje portfelje projekata, s instalacijama koje podržavaju i prijenosne i distribucijske mreže.

Još jedan značajan trend je rastuća primjena FESS-a u mikro mrežama i aplikacijama iza brojila. Industrijski objekti i data centri sve više se okreću flywheel-ima za neprekidno napajanje (UPS) i upravljanje kvalitetom energije, koristeći dug životni vijek tehnologije i niske zahtjeve za održavanje. Tvrtke poput Piller Power Systems i Active Power na čelu su s naprednim UPS rješenjima temeljenim na flywheel-u namijenjenim kritičnoj infrastrukturi.

Podrška politikama i regulatorni okviri također potiču rast tržišta. U 2025. godini, nekoliko regija — uključujući dijelove Sjeverne Amerike, Europe i Azijsko-Pacifičke regije — uvode poticaje za brze tehnologije pohrane, prepoznajući njihovu ulogu u modernizaciji mreže i otpornosti. To potiče javne komunalne službe i neovisne proizvođače električne energije da razmatraju FESS kao dopunu ili alternativu pohrani baterija, posebno gdje su potrebni visoki ciklusi i dug životni vijek.

Tehnološki napreci dodatno poboljšavaju konkurentnost flywheels-a. Inovacije u kompozitnim materijalima, magnetskim ležajevima i vakuumskim kućištima poboljšavaju gustoću energije i smanjuju operativne gubitke. Tvrtke poput Stornetic komercijaliziraju sustave flywheel nove generacije s višom učinkovitošću i modularnom skalabilnošću, ciljajući kako na tržišta pohrane energije na mrežnoj razini, tako i na distribuirana tržišta.

Gledajući unaprijed, izgledi za FESS u sljedećih nekoliko godina su pozitivni. Kako operateri mreže i korisnici energije traže robusna, održiva i isplativa rješenja za pohranu, tehnologija flywheel je spremna osvojiti rastuće tržišno udjele, posebno u primjenama koje zahtijevaju veliku snagu, brzu cikličnost i dugoročnu pouzdanost.

Pregled tehnologije: Kako djeluju sustavi pohrane energije s flywheelom

Sustavi pohrane energije s flywheelom (FESS) su napredni mehanički uređaji dizajnirani za pohranu i ispuštanje električne energije pretvaranjem u rotacijsku kinetičku energiju. Srce sustava flywheel je rotor — obično napravljen od čelika visoke čvrstoće ili kompozitnih materijala — montiran na ležajevima unutar vakuumskog kućišta kako bi se minimalizirala trenja. Kada je dostupna viška električne energije, električni motor ubrzava rotor do vrlo visokih brzina, pohranjujući energiju kao rotacijsku gibanje. Da bi ispustili energiju, proces se preokreće: rotirajući rotor pokreće generator, pretvarajući kinetičku energiju natrag u električnu energiju za mrežu ili lokalnu upotrebu.

Moderni FESS koriste nekoliko tehnoloških napredaka za maksimiziranje efikasnosti i trajnosti. Magnetski ležajevi, koji često koriste aktivnu magnetsku levitaciju, smanjuju mehaničke gubitke i produžuju operativni vijek minimizirajući fizički kontakt. Vakuumska kućišta dodatno smanjuju otpor zraka, omogućavajući rotorima da se vrte pri desecima tisuća okretaja u minuti. Energetska elektronika upravlja brzim prijenosom energije unutar sustava, omogućujući brze vremenske odgovore — obično unutar milisekundi — što čini FESS posebno pogodnim za regulaciju frekvencije mreže, podršku napajanju i kratkotrajnu rezervu.

Kao 2025. godine, vodeći proizvođači pomiču granice tehnologije flywheel. Beacon Power, američka tvrtka, djeluje na komercijalnoj razini s postrojenjima za hlapivu energiju za usluge mreže, s pojedinačnim flywheels-ima sposobnim pohraniti do 25 kWh i isporučiti energiju u rasponu megavata. Njihovi sustavi su raspoređeni na tržištima regulacije frekvencije, gdje su brzi odgovori i visoka sposobnost cikliranja ključni. Temporal Power, sa sjedištem u Kanadi, razvija čelične sustave flywheel za mrežne i industrijske primjene, fokusirajući se na visoku izdržljivost i niske zahtjeve za održavanje. U Europi, Siemens istražuje integraciju flywheels-a u projekte mikro mreža i energijske obnove željeznice, koristeći svoje znanje u energetskoj elektronici i automatizaciji.

Posljednjih godina došlo je do povećanog interesa za rotore od kompozitnih materijala, koji nude veću gustoću energije i poboljšane sigurnosne karakteristike. Istraživanja i pilot projekti su u tijeku kako bi se povećale sustave flywheel za pohranu dužeg trajanja i integrirali s obnovljivim izvorima energije. Modularnost FESS-a omogućava fleksibilnu primjenu, od malih sustava neprekidnog napajanja do višemegavatnih mrežnih instalacija.

Gledajući unaprijed, izgledi za pohranu energije s flywheel-om su pozitivni, posebno dok operateri mreže traže brza rješenja visoke cikličnosti kako bi uravnotežili promjenjivu obnovljivu proizvodnju. Očekuje se da će kontinuirana poboljšanja u materijalima, kontrolnim sustavima i procesima proizvodnje dodatno smanjiti troškove i poboljšati performanse, pozicionirajući FESS kao ključnu komponentu u evoluciji pejzaža pohrane energije.

Trenutni tržišni pejzaž i vodeći igrači

Tržište sustava pohrane energije s flywheelom (FESS) u 2025. godini karakterizira sve veći naglasak na stabilnosti mreže, integraciji obnovljive energije i potrebom za rješenjima dugog vijeka i visoke cikličnosti. Flywheels, koji mehanički pohranjuju energiju vrteći rotor velikom brzinom, sve više se prepoznaju po svojim brzim vremenima odgovora, visokoj gustoći energije i sposobnosti da izdrže česte cikluse punjenja i pražnjenja bez značajnog degradacije. Ove osobine čine FESS posebno privlačnim za regulaciju frekvencije, neprekidno napajanje (UPS) i primjene kratkotrajne ravnoteže mreže.

NSeveral companies are at the forefront of commercializing and deploying flywheel technology. Beacon Power, based in the United States, remains a prominent player, operating multiple grid-scale flywheel plants, including the 20 MW Stephentown facility in New York. Beacon’s systems are primarily used for frequency regulation, providing fast-response ancillary services to grid operators. The company continues to expand its footprint, leveraging its proven technology and operational experience.

In Europe, Tempress Systems and Active Power are notable contributors. Tempress Systems focuses on high-speed, low-loss flywheel modules for industrial and grid applications, while Active Power, headquartered in the US but with a global presence, specializes in flywheel-based UPS systems for mission-critical facilities such as data centers and hospitals. Active Power’s CleanSource® flywheel technology is recognized for its reliability and low maintenance requirements.

Another significant player is Punch Flybrid, a UK-based company that has developed compact flywheel systems for both transportation and stationary energy storage. Their technology, originally designed for kinetic energy recovery in motorsport, is now being adapted for grid and microgrid applications, reflecting the sector’s diversification.

The market is also witnessing increased activity from companies like Stornetic in Germany, which offers modular flywheel solutions for grid stabilization and renewable integration. Stornetic’s DuraStor® systems are deployed in pilot projects across Europe, supporting the transition to higher shares of intermittent renewables.

Looking ahead, the outlook for FESS is positive, with market growth driven by the need for fast-acting, durable storage to complement battery systems. Industry bodies such as the Energy Storage Association highlight the role of flywheels in providing high-power, short-duration services, especially as grids become more dynamic. While batteries dominate longer-duration storage, flywheels are expected to carve out a niche in applications demanding rapid cycling and high reliability, with further deployments anticipated in North America, Europe, and select Asian markets through the late 2020s.

Nedavne inovacije i proboji u istraživanju i razvoju

Sustavi pohrane energije s flywheelom (FESS) doživjeli su preporod u istraživanju i razvoju, potaknut globalnim potiskom za stabilnost mreže, integraciju obnovljive energije i dekarbonizaciju. U 2025. godini, nekoliko značajnih inovacija i proboja oblikuje sektor, s fokusom na veću gustoću energije, poboljšane materijale i napredne kontrolne sustave.

Ključno područje inovacija je upotreba naprednih kompozitnih materijala za rotore, koji značajno povećavaju brzinu rotacije i kapacitet pohrane energije, dok smanjuju težinu sustava. Tvrtke kao što su Tempress i Punch Flybrid na čelu su, razvijajući rotore od karbonskih vlakana i staklenih vlakana koji mogu sigurno raditi pri desecima tisuća okretaja u minuti. Ovi materijali ne samo da poboljšavaju performanse, nego i poboljšavaju sigurnost FESS-a minimizirajući rizik od katastrofalnog kvara.

Tehnologija magnetskih ležajeva je još jedno područje brzog napredovanja. Eliminacijom mehaničkog kontakta, magnetski ležajevi smanjuju trenje i habanje, omogućujući duže operativne vijekove i niže zahtjeve za održavanje. Active Power je integrirao magnetske ležajeve u svoje UPS sustave s flywheel-om, postigavši povratne učinke veće od 90% i produžujući intervale servisa na više od 20 godina. Ova tehnologija se sve više usvaja u aplikacijama na mrežnoj i mikro mrežnoj razini, gdje su pouzdanost i niske operativne cijene od velike važnosti.

Kontrola i energetska elektronika također su doživjele značajne R&D investicije. Napredni digitalni kontroleri i sustavi za praćenje u stvarnom vremenu omogućuju preciznije upravljanje ciklusima punjenja / pražnjenja, dijagnosticiranje stanja i nesmetanu integraciju s obnovljivim izvorima energije. Beacon Power, dugogodišnji igrač u sektoru, uveo je sustave flywheel sljedeće generacije za regulaciju frekvencije u Sjevernoj Americi, demonstrirajući vrijeme odgovora ispod sekunde i visoku otpornosti na cikliranje — ključne osobine za moderne mrežne usluge.

Što se tiče primjene, 2025. godina svjedoči pilot projektima i komercijalnim implementacijama kako u mrežnim tako i izvan mrežnih okruženjima. Na primjer, Tempress surađuje s europskim komunalnim službama kako bi testirao višemegavatne instalacije flywheel-a za uravnoteženje mreže i podršku inerciji, dok Punch Flybrid napreduje s hibridnim sustavima flywheel-baterija za teške transportne i industrijske mikro mreže.

Gledajući unaprijed, sektor će imati koristi od stalnog R&D u superprovodnicima, vakuumskim kućištima i modularnim arhitekturama sustava. Ove inovacije imaju za cilj dodatno povećati učinkovitost, skalabilnost i ekonomsku isplativost, pozicionirajući FESS kao konkurentno rješenje za kratkotrajnu pohranu energije i stabilnost mreže u evoluciji energetskog pejzaža.

Veličina tržišta, segmentacija i prognoze rasta za 2025–2030

Globalno tržište sustava pohrane energije s flywheelom (FESS) spremno je za značajan rast između 2025. i 2030. godine, potaknuto rastućom potražnjom za stabilnošću mreže, integracijom obnovljive energije i napretkom u tehnologiji visoko brzih kompozitnih flywheels-a. U 2025. godini, procjenjuje se da je tržište FESS-a vrijedno u stotinama milijuna USD, a projekcije ukazuju na godišnju stopu rasta (CAGR) u dvoznamenkastom broju do 2030., dok javne komunalne usluge, mikro mreže i industrijski korisnici traže alternativu kemijskim baterijama za kratkotrajnu, visoko cikličnu pohranu energije.

Segmentacija tržišta temelji se prvenstveno na primjeni, kapacitetu snage i krajnjim korisnicima. Ključni segmenti primjene uključuju regulaciju frekvencije mreže, neprekidno napajanje (UPS), ispravljanje obnovljive energije i transport. Kapacitet snage varira od sustava male skale (kilovat-sati) za data centre i komercijalne zgrade do velikih instalacija (megavat-sati) za mrežne i komunalne primjene. Krajnji korisnici obuhvaćaju javne komunalne usluge, komercijalne i industrijske objekte, infrastrukturu transporta i sve više, operatore mikro mreža.

NSeveral companies are at the forefront of FESS commercialization. Beacon Power operates multiple flywheel-based frequency regulation plants in the United States, with its Stephentown and Hazle facilities providing a combined 40 MW of fast-response grid services. Temporal Power, based in Canada, has deployed high-speed flywheel systems for grid support and industrial applications. Punch Flybrid in the UK specializes in compact flywheel modules for transportation and hybrid powertrains, while Stornetic in Germany focuses on modular flywheel solutions for renewable integration and railways.

Recent years have seen a shift toward composite rotor materials and magnetic bearings, enabling higher rotational speeds, improved efficiency, and longer operational lifespans. These technological advances are expected to further reduce levelized cost of storage (LCOS) and expand the addressable market, particularly in regions with high renewable penetration and grid modernization initiatives.

• U Sjevernoj Americi, regulatorna podrška za brzi odgovor na frekvenciju i otpornost mreže ubrzava usvajanje FESS-a, s pilot projektima i komercijalnim implementacijama javnih komunalnih službi i neovisnih sustava.
• Europa bilježi povećani interes za flywheel-e za obnovu energije željeznica i integraciju obnovljivih izvora, uz podršku politika dekarbonizacije i unapređenja infrastrukture.
• Azijsko-Pacifička tržišta, posebno Japan i Južna Koreja, istražuju FESS za mikro mreže i kritičnu infrastrukturu, koristeći lokalne proizvodne sposobnosti.

Gledajući unaprijed do 2030. godine, očekuje se da će tržište FESS-a imati koristi od daljnjeg smanjenja troškova, standardizacije i sve većeg prepoznavanja jedinstvene vrijednosti flywheels-a — dugi životni vijek, brzi odgovor i sigurnost za okoliš — pozicionirajući ih kao komplementarnu tehnologiju uz baterije u evolucijskom pejzažu pohrane energije.

Analiza konkurentnosti: Flywheels vs. baterije i druga rješenja za pohranu

Sustavi pohrane energije s flywheelom (FESS) ponovno dobivaju pažnju na globalnom tržištu pohrane energije, osobito jer operateri mreže i industrijski korisnici traže alternative konvencionalnim tehnologijama baterija. U 2025. i budućim godinama, konkurentski pejzaž oblikuju jedinstvene tehničke karakteristike, troškovni profili i primjene flywheels-a u odnosu na baterije i druga rješenja za pohranu.

Flywheels nude nekoliko značajnih prednosti u odnosu na kemijske baterije, posebno u primjenama koje zahtijevaju veliku snagu, brzi odgovor i učestalo cikliranje. Za razliku od litij-ionskih baterija koje se degradiraju tijekom ponovljenih ciklusa punjenja i pražnjenja, flywheels mogu izdržati stotine tisuća do milijune ciklusa s minimalnim gubitkom performansi. To ih čini posebno privlačnima za regulaciju frekvencije, podršku napajanju i kratkotrajne rezervne energije. Na primjer, Beacon Power, vodeći američki proizvođač flywheels-a, upravlja komercijalnim postrojenjima s flywheel-om koja pružaju usluge regulacije frekvencije operaterima mreže, pokazujući visoku pouzdanost i brza vremena odgovora.

Što se tiče učinkovitosti, moderni sustavi flywheel obično postižu 85-90%, usporedivo s ili nešto bolje od mnogih sustava baterija. Međutim, flywheels su općenito ograničeni na kratkotrajnu pohranu (sekunde do nekoliko minuta), dok baterije—posebno litij-ionske i razvijajuće se protokolarne baterije—mogu pružiti energiju tijekom sati. Ova ograničenja smanjuju konkurentnost flywheels-a u primjenama poput vremenskog premještanja obnovljive energije ili dugotrajne rezervne energije, gdje dominiraju baterije i pumpana hidroenergija.

Troškovi ostaju kritični faktor. Iako je kapitalni trošak po kW flywheel-a konkurentan za potrebe visokih snaga i kratkog trajanja, trošak po kWh je viši od troškova baterija, što ograničava njihovu upotrebu u velikim razmjerima. Ipak, niski zahtjevi za održavanje i dug operativni vijek flywheel-a mogu nadoknaditi više inicijalne troškove u određenim slučajevima korištenja. Tvrtke poput Temporal Power (Kanada) i Stornetic (Njemačka) aktivno razvijaju napredne sustave flywheel koji se fokusiraju na usluge mreže, mikro mreže i industrijske primjene kvalitete napajanja.

Gledajući unaprijed, izgledi za flywheel-e su najsnažniji u dodatnim uslugama mreže, neprekidnom napajanju (UPS) za kritičnu infrastrukturu, i aplikacijama transporta kao što su željeznice i punjenje električnih vozila. Kako se modernizacija mreže i integracija obnovljivih izvora ubrzavaju, očekuje se rast potražnje za brzim, izdržljivim i niskim troškovima održavanja pohrane. Međutim, za pohranu energije u velikim količinama i dugih trajanja, baterije i druge tehnologije vjerojatno će zadržati svoju prednost. Sljedeće nekoliko godina će svjedočiti kontinuiranim inovacijama i implementacijama, s flywheels-ima koji će se etablirati kao jaka, iako specijalizirana, uloga u evolucijskom ekosustavu pohrane energije.

Ključne primjene: Balansiranje mreže, obnovljivi izvori i industrijski slučajevi korištenja

Sustavi pohrane energije s flywheelom (FESS) ponovno dobivaju pozornost u 2025. godini kako operateri mreže, razvoj obnovljive energije i industrijski korisnici traže robusna rješenja za kratkotrajnu, visoku cikličnu pohranu energije. Jedinstvene karakteristike flywheels-a — brz odgovor, visoka gustoća energije i dug operativni vijek — potiču njihovu primjenu u nekoliko ključnih područja.

Balansiranje mreže i regulacija frekvencije
Jedna od primarnih primjena FESS-a je balansiranje mreže, posebno regulacija frekvencije. Kako mreže integriraju više promjenjivih obnovljivih izvora energije, održavanje stabilnosti frekvencije postaje sve veći izazov. Flywheels su izvrsni u ovoj domeni zbog svoje sposobnosti apsorpcije i ispuštanja energije unutar milisekundi, čineći ih idealnim za pomoćne usluge. U Sjedinjenim Državama, tvrtke poput Beacon Power upravljaju multi-megavatnim postrojenjima flywheels-a za regulaciju frekvencije, s njihovim postrojenjem u Stephentown, NY koje pruža 20 MW brzih usluga uravnoteženja mreže. U 2025. godini, slični projekti se razmatraju ili proširuju u regijama s velikom penetracijom obnovljivih izvora, poput Kalifornije i dijelova Europe.

Integracija s obnovljivim izvorima energije
Promjenjivost proizvodnje vjetra i sunca stvara potrebu za brzim, učinkovitim rješenjima za pohranu energije kako bi se izravnala proizvodnja i ublažile kratkoročne fluktuacije. Flywheels se sve više povezuju s solarom i vjetroelektranama kako bi pružili kontrolu brzine porasta i kratkotrajnu izjednačenost. Na primjer, Active Power isporučuje sustave flywheel koji podržavaju integraciju obnovljivih izvora pružajući trenutnu energiju tijekom oblaka ili povremenih gustih vjetrova, pomažući održavanju stabilnosti mreže i zaštiti osjetljive opreme. U 2025. godini, pilot projekti u Australiji i Bliskom Istoku istražuju hibridne sustave koji kombiniraju flywheels i baterije za optimizaciju potreba za kratkoročnom i dugoročnom pohranom.

Industrijske i komercijalne primjene
Industrije s kritičnim energetskim zahtjevima — poput data centara, proizvodnje poluvodiča i bolnica — usvajaju sustave flywheel za neprekidno napajanje (UPS) i stabilizaciju napona. Flywheels su održiva alternativa tradicionalnim UPS-ima temeljenim na baterijama, s vijekom trajanja često dužim od 20 godina i bez opasnih materijala. Active Power i Beacon Power su značajni dobavljači u ovom segmentu, s instalacijama diljem Sjeverne Amerike, Europe i Azije. U 2025. godini, potražnja raste u regijama s nestabilnim mrežama ili gdje propisi o okolišu ograničavaju odlaganje baterija.

Izgledi za 2025. i dalje
Gledajući unaprijed, tržište za FESS očekuje se da će rasti stabilno, potaknuto potrebom za rješenjima visoke cikličnosti i niskim održavanjem. Napredak u kompozitnim materijalima i magnetskim ležajevima poboljšava efikasnost i smanjuje troškove. Kako se mrežni kodovi razvijaju s ciljem bržih vremena reakcije i kako se povećava penetracija obnovljivih izvora, flywheels će igrati ključnu ulogu u modernizaciji mreže i otpornosti industrije.

Regulatorno okruženje i industrijski standardi

Regulatorno okruženje i industrijski standardi za sustave pohrane energije s flywheelom (FESS) brzo se razvijaju kako tehnologija sazrijeva i implementacija raste globalno. U 2025. godini, regulatorni okviri sve više prepoznaju jedinstvene operativne karakteristike flywheels-a, poput brzih vremena odgovora, dugog vijeka trajanja i minimalnog utjecaja na okoliš, koje ih razlikuju od drugih tehnologija pohrane energije.

U Sjedinjenim Državama, Savezna regulatorna komisija za energiju (FERC) nastavlja igrati ključnu ulogu u oblikovanju pravila sudjelovanja na tržištu za pohranu energije, uključujući flywheels. FERC Naredba 841, koja nalaže integraciju pohrane energije u veleprodajna električna tržišta, olakšava širu participaciju FESS-a na tržištima regulacije frekvencije i pomoćnih usluga. Ova regulatorna podrška omogućila je tvrtkama poput Beacon Power, vodećem američkom proizvođaču i operateru flywheel-a, da prošire svoje instalacije na razini mreže i sudjeluju u brzim uslugama mreže.

Što se tiče standarda, Međunarodna elektrotehnička komisija (IEC) uspostavila je ključne smjernice za flywheel sustave, posebno IEC 62932-3-1, koja se bavi sigurnošću, performansama i protokolima testiranja za elektrokemijske i mehaničke sustave pohrane energije. Ovi standardi se usvajaju i navode od strane nacionalnih regulatornih tijela, osiguravajući usklađenost i interoperabilnost na tržištima. Institut inženjera elektrotehnike i elektronike (IEEE) također nastavlja ažurirati svoje standarde za mrežno povezanu pohranu energije, s posebnim odredbama za mehaničke tehnologije pohrane kao što su flywheels.

U Europi, Europski odbor za elektrotehničku standardizaciju (CENELEC) radi u skladu s IEC standardima kako bi olakšao prekograničnu implementaciju FESS-a. Čist energijski paket Europske unije i trenutačna implementacija mrežnih kodeksa stvaraju povoljnije regulatorno okruženje za tehnologije pohrane, uključujući flywheels, jasnijim definiranjem zahtjeva povezivanja mreže i prava pristupa tržištu.

Igrači iz industrije aktivno se angažiraju s regulatorima i tijelima za standarde kako bi osigurali da evolucijska pravila odražavaju tehničke sposobnosti modernih sustava flywheel. Temporal Power, kanadski proizvođač, i Stornetic, njemački dobavljač, među onima su koji doprinose tehničkom znanju razvoju standarda i pilot projektima koji informiraju najbolje prakse u regulativi.

Gledajući unaprijed, očekuje se da će regulatorno okruženje za FESS postati potporniije dok operateri mreže traže brza, izdržljiva i održiva rješenja za pohranu. Kontinuirani napori za standardizaciju i jasnija tržišna pravila vjerojatno će ubrzati usvajanje sustava flywheel u uravnoteženju mreže, mikro mrežama i aplikacijama za integraciju obnovljivih izvora kroz kasne 2020-te.

Izazovi, rizici i prepreke usvajanju

Sustavi pohrane energije s flywheelom (FESS) ponovno dobivaju pozornost dok operateri mreže i industrijski korisnici traže rješenja za pohranu energije s brzim odgovorom i visokom cikličnom sposobnošću. Međutim, nekoliko izazova, rizika i prepreka i dalje utječe na njihovo šire usvajanje u 2025. godini i u bliskoj budućnosti.

Jedan od glavnih izazova je relativno visoki inicijalni kapitalni trošak sustava flywheel u usporedbi s etabliranim tehnologijama baterija. Precizno inženjerstvo koje je potrebno za visoko brzinske rotore, vakuumska kućišta i magnetske ležajeve povećava kompleksnost proizvodnje i troškove. Iako su tvrtke poput Beacon Power i Temporal Power demonstrirale komercijalne instalacije flywheel-a, njihovi sustavi često zahtijevaju značajne investicije, što može biti prepreka za javne komunalne usluge i operatere mreže s ograničenim proračunima.

Još jedna prepreka je ograničeno trajanje pohrane energije flywheels-a. FESS su najbolje prilagođeni za primjene koje zahtijevaju brze cikluse punjenja i pražnjenja i kratkoročnu pohranu (obično sekunde do minute, do nekoliko sati). To ih čini manje konkurentnim za potrebe dugotrajne pohrane, gdje su preferirane tehnologije poput pumpane hidroenergije ili napredne baterije. Kao rezultat toga, dostupno tržište za flywheels ostaje usredotočeno na regulaciju frekvencije, neprekidno napajanje (UPS) i stabilizaciju mreže, a ne na pohranu energije u velikim količinama.

Tehnički rizici također postoje. Visoko brzi rotori moraju se pažljivo uravnotežiti i sadržati kako bi se spriječila katastrofalna kvar. Problemi sigurnosti, posebno u slučaju mehaničkog kvara, doveli su do strogih regulatornih i lokalizacijskih zahtjeva. Tvrtke poput Active Power uložile su u robusne sustave sadržavanja i praćenja, ali to dodaje kompleksnosti i troškovima sustava.

Integracija s postojećom infrastrukturom mreže predstavlja dodatne izazove. Sustavi flywheel zahtijevaju specijaliziranu energiju elektroniku i kontrolne sustave kako bi se povezali s operacijama mreže. Standardizacija se još razvija, a interoperabilnost s drugim sredstvima mreže može biti složena. Uz to, nedostatak široko rasprostranjenih operativnih podataka i dugoročnih evidencija performansi čini neke javne komunalne usluge opreznima kada je riječ o implementaciji FESS-a na velikoj razini.

Na kraju, tržišne i političke prepreke ostaju. Mnogi energetski tržišta još uvijek ne prepoznaju ili ne kompenziraju jedinstvene brze sposobnosti flywheels-a, ograničavajući njihove izvore prihoda. Potrebna su politička potpora i reforme dizajna tržišta kako bi se otključala puna vrijednost FESS-a u dodatnim uslugama i naporima za modernizaciju mreže.

Unatoč tim izazovima, kontinuirani R&D i demonstracijski projekti vodećih industrijskih igrača kao što su Beacon Power i Active Power očekuju se kako bi riješili neke tehničke i ekonomske prepreke u nadolazećim godinama. Međutim, značajnih prepreka ostaje prije nego što sustavi pohrane energije s flywheelom postignu široku primjenu izvan specijaliziranih aplikacija.

Budući izgledi: Strateške prilike i tržišta u razvoju

Izgledi za sustave pohrane energije s flywheelom (FESS) u 2025. i narednim godinama oblikovani su ubrzanjem modernizacije mreže, proliferacijom obnovljive energije i potrebom za visokokontrastnim, održivim rješenjima za pohranu. Flywheels, koji pohranjuju energiju mehanički putem rotirajuće mase, sve više se prepoznaju po svojim brzim vremenima odgovora, dugom vijeku trajanja i minimalnom utjecaju na okoliš u usporedbi s kemijskim baterijama.

Strateške prilike za FESS pojavljuju se u nekoliko ključnih tržišta. Regulacija frekvencije mreže ostaje primarna primjena, budući da flywheels mogu ubrizgati ili apsorbirati energiju unutar milisekundi, stabilizirajući mreže s visokim udjelima promjenjivih obnovljivih izvora. U Sjedinjenim Državama, tvrtke poput Beacon Power demonstrirale su komercijalne flote flywheels-a, s instalacijama u New Yorku i Pennsylvaniji koje pružaju usluge regulacije frekvencije organizacijama za prijenos. Kako operateri mreže širom svijeta traže ravnotežu rastuće penetracije obnovljivih izvora, očekuje se da će se slične instalacije proširiti u Sjevernoj Americi, Europi i dijelovima Azije.

Još jedno obećavajuće područje su mikro mreže i distribuirani energetski sustavi, posebno u regijama s nepouzdanom mrežom ili visokom usvajanjem obnovljivih izvora. Flywheels nude robustno rješenje za kratku pohranu, prevladavajući praznine tijekom fluktuacija u energiji i podržavajući kritičnu infrastrukturu. Tvrtke poput Temporal Power (sada dio NRStora) opskrbljuju sustav flywheel za industrijske i gradske mikro mreže u Kanadi, a ovaj model dobiva zamah u udaljenim ili izoliranim zajednicama širom svijeta.

Također se istražuje FESS za primjene u transportnom sektoru, kao što su regenerativno kočenje u željezničkim sustavima i neprekidno napajanje za punionice električnih vozila. Punch Flybrid u Velikoj Britaniji razvija sustave oporavka kinetičke energije temeljen na flywheelu za upotrebu u željeznicama i automobilskoj industriji, a očekuje se da bi se pilot projekti trebali pridružiti širem usvajanju u nadolazećim godinama.

Tržišta u razvoju u Aziji, Latinskoj Americi i Africi predstavljaju značajan potencijal rasta, potaknut širenjem mreže, elektrifikacijom i potrebom za otpornom infrastrukturom. Kako troškovi opadaju i proizvodnja raste, lokalne vlade i javne komunalne usluge sve više razmatraju FESS kao dio svojih strategija energetske tranzicije.

Gledajući unaprijed, očekuje se da će napredak u kompozitnim materijalima, magnetskim ležajevima i vakuumskim kućištima dodatno poboljšati učinkovitost flywheels-a i smanjiti zahtjeve za održavanje. Strateška partnerstva između programera tehnologija, javnih komunalnih usluga i industrijskih korisnika bit će ključna za ubrzanje implementacija. Uz podržavajuće političke okvire i sve veću prepoznatljivost jedinstvenih prednosti flywheels-a, sektor je spreman za stabilan rast kroz 2025. godinu i dalje.

Izvori i reference

• Beacon Power
• Tempress
• Piller Power Systems
• Active Power
• Siemens
• Punch Flybrid
• Stornetic
• Beacon Power
• Active Power