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，讓整個轉子在真空中以20000~50000轉/分鐘的速度高速旋轉。

　　飛輪儲能系統最大的優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、飛輪儲能系統的結構

　　一個典型的飛輪儲能系統中會包括一個存儲能量的飛輪，飛輪是通過電動機/發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，整個飛輪儲能系統存儲的能量就越多。

　　第一代的飛輪儲能系統中的滾動軸承一般就是機械軸承，缺點就是會產生磨損，需要更多的維護。

　　而新一代的飛輪儲能系統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，電機作為發電機使用，高速旋轉的飛輪拖動電機發電，經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。整個飛輪儲能系統實現了電能的輸入、儲存和輸出。