本发明公开了一种飞轮储能系统，包括壳体、飞轮、密封组件、定子和转子，所述壳体设有内腔；所述飞轮可转动地装配于所述内腔内；所述密封组件设于所述壳体和所述飞轮之间以实现所述壳体和所述飞轮间的旋转密封，且所述密封组件将所述内腔分隔为冷却腔和真空腔，所述真空腔内适于减小所述飞轮的转动阻力；所述定子和所述转子设于所述冷却腔，所述冷却腔内适于通入冷却介质以冷却所述定子和所述转子，所述定子设于所述壳体，所述转子设于所述飞轮并在所述定子的作用下可转动。本发明实施例的飞轮储能系统具有散热效果好的优点。