飞轮储能系统的工作原理及优缺点？

飞轮储能系统的工作原理是通过将飞轮（转子）加速到非常高的速度，将系统中的能量储存为转子的旋转能量（角动能）。当飞轮（转子）的速度降低时，它会释放出储存的旋转能量，从而实现储存和释放能量的目的。

飞轮储能系统的优点包括：
1. 充能速度快：可以在几分钟内将转子的速度提升到最大，达到储能容量上限。
2. 使用寿命长：采用磁性轴承，稳定工作数十年，几乎不需要维护。
3. 储能充电次数多：充电次数可达10万~100万次以上。
4. 能量密度高：能量密度约为100–130W·h/kg，或360–500kJ/kg。
5. 最大功率输入/输出高：可以在15分钟内完成充能，并在很短时间内释放全部能量。

飞轮储能系统的缺点包括：
1. 机械应力和疲劳极限：当飞轮速度提升时，机械应力和疲劳问题变得重要，小缺陷可能导致严重后果。
2. 放电时间短：不适合作为电网的补充，只能作为短期能量储存。
3. 无法小型化：作为机械装置，飞轮储能系统无法做到实用性的小型化。
4. 飞轮爆炸的危险：飞轮转速超过抗拉强度极限值时可能破裂，导致能量一次性释放。

飞轮储能系统具有高功率、长寿命、快速充放电等优点，适用于短时、高频次、大功率的储能场景。然而，它也存在机械应力、疲劳极限、放电时间短和无法小型化等缺点。