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

　　絕大多數(shù)的飛輪儲能技術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械能。

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

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

　　一、飛輪儲能系統(tǒng)的結構

　　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/發(fā)電機的滾動軸承支撐的。為了減少摩擦力和能量損失，飛輪和電動機/發(fā)電機一般會別封閉在真空室中。

　　因為飛輪的一個設計要求就是具有非常高的抗拉強度，抗拉強度越大，飛輪就越堅固，飛輪越堅固，飛輪的轉速就越快，飛輪轉速越快，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械軸承，缺點就是會產(chǎn)生磨損，需要更多的維護。

　　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體來作為滾動軸承，這樣就能夠進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換器變換后驅動電機運行，電機帶動飛輪轉子加速旋轉，直至達到設定的某一轉速。在飛輪加速旋轉的過程中，飛輪以動能的形式把能量儲存起來，完成電能到機械動能轉換的儲存能量過程，能量儲存在高速旋轉的飛輪體中。之后，飛輪以設定的那一轉速旋轉，直到接受到一個能量釋放的控制信號。

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