飛輪儲能的原理是通過電動/發電互逆式雙向電機，將電能與高速運轉飛輪的機械動能相互轉換與儲存，並通過調頻、整流、恒壓與不同類型的負載接口實現。
飛輪儲能是指利用電動機帶動飛輪高速旋轉，在需要的時候再用飛輪帶動發電機發電的儲能方式。技術特點是高功率密度、長壽命。飛輪本體是飛輪儲能系統中的核心部件，作用是力求提高轉子的極限角速度，減輕轉子重量，最大限度地增加飛輪儲能系統的儲能量，多采用碳素纖維材料制作。
2022年4月11日，2臺1兆瓦飛輪儲能裝置在青島地鐵3號線萬年泉路站完成安裝調試，並順利並網應用，這是我國軌道交通行業首臺具有完全自主知識產權的兆瓦級飛輪儲能裝置。2023年4月4日，國內首個“飛輪+鋰電池儲能”復合調頻項目——中國華電朔州熱電復合調頻項目正式投運，填補了國內飛輪與電化學復合儲能領域的空白。
飛輪儲能的組成結構
飛輪本體是飛輪儲能系統中的核心部件，作用是力求提高轉子的極限角速度，減輕轉子重量，最大限度地增加飛輪儲能系統的儲能量，多采用碳素纖維材料制作。
軸承系統的性能直接影響飛輪儲能系統的可靠性、效率和壽命。應用的飛輪儲能系統多采用磁懸浮系統，減少電機轉子旋轉時的摩擦，降低機械損耗，提高儲能效率。
飛輪儲能系統的機械能與電能之間的轉換是以電動/發電機及其控制為核心實現的，電動/發電機集成壹個部件，在儲能時，作為電動機運行，由外界電能驅動電動機，帶動飛輪轉子加速旋轉至設定的某壹轉速；在釋能時，電機又作為發電機運行，向外輸出電能，此時飛輪轉速不斷下降。顯然，低損耗、高效率的電動/發電機是能量高效傳遞的關鍵。
以上內容參考：百度百科-飛輪儲能