一种重力储能系统的制作方法

本申请涉及储能，特别涉及一种重力储能系统。

背景技术：

1、随着环境污染的日益加剧，新能源产业越来越受到人们的关注。然而，新能源电力生产和消耗可能会存在较强的时空不匹配性，因此，需要采用储能技术将其存储。这样，如何提高储能的效率成为亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种重力储能系统，能够提高储能的效率。

2、第一方面，提供了一种重力储能系统，其特征在于，包括：竖井；储物区；多个重物；起重设备，所述起重设备用于在储能工况下，利用电能依次将所述重物从竖井移至储物区以储存电能；在释能工况下，通过所述多个重物从储物区向竖井的移动产生电能以释放电能。

3、在本申请实施例中，使用电能依次将多个重物从竖井移至储物区，可以使电能转换成重力势能从而存储电能；多个重物从储物区移动到竖井中，可以使重力势能转换成电能从而释放电能。储物区的多个重物直接作为储存电能与释放电能的介质，该重力储存系统设备简单、建造难度小、成本低、可操作性强，并且采用多个重物可以有效提高储能量，从而能够提高储能的效率。

4、在一些可能的实施方式中，所述重力储能系统还包括：轨道，设置于所述竖井和所述储物区的两侧，所述起重设备在所述轨道上滑动以分别移动到所述储物区的不同位置。

5、在本申请实施例中，在竖井和储物区两侧设置轨道，这样在储能工况和释放工况时，起重设备可以在轨道上滑动，将储物区的多个重物吊起和将多个重物放置在储物区。利用轨道完成重物在不同位置的移动，可提高重力储能系统中重力势能和电能之间转换的效率。

6、在一些可能的实现方式中，在储能工况下，所述起重设备将所述重物从所述竖井底部吊出所述竖井井口，所述起重设备在所述轨道上滑动，将所述重物移动到所述储物区的对应位置。在释能工况下，所述起重设备吊起所述储物区对应位置的所述重物，通过所述起重设备在所述轨道上滑动，将所述重物移动到所述竖井的井口位置，所述重物在所述竖井内降落以进行释能。

7、在本申请的实施例中，储存工况时，起重设备将重物从竖井的井口位置吊出，并通过起重设备在轨道上的滑动将重物移动到储物区的对应位置，此时电能转换成重力势能，完成电能的储存。释放工况时，起重设备将储物区对应位置的重物吊起，并通过起重设备在轨道上的滑动将重物移动到竖井井口，重物在竖井内降落，此时重力势能转换成电能，完成电能的释放。该重力储能系统操作简单，成本低。

8、在一些可能的实施方式中，所述储物区和所述竖井沿第一方向排为一列，所述轨道沿所述第一方向延伸并位于所述竖井和所述储物区的在第二方向上的两侧，所述第一方向和所述第二方向均垂直于重力方向，所述第一方向和所述第二方向垂直。

9、在本申请的实施例中，储物区和竖井沿第一方向排列，轨道分布在储物区和竖井的两侧，并且在第一方向上轨道的长度足够长以满足在储物区的各个位置都可储存重物的需求，这样可以提高储物区的利用率从而提高系统的电能储存量。

10、在一些可能的实现方式中，所述起重设备包括支撑梁架，在储能工况下，所述起重设备将所述重物从所述竖井的底部吊出所述竖井井口，所述起重设备在所述支撑梁架上移动，将所述重物移动到所述储物区的对应位置。在释能工况下，所述起重设备吊起所述储物区对应位置的所述重物并在所述支撑梁架上移动，将所述重物移动到所述竖井的井口位置，所述重物在所述竖井内降落从而进行释能。

11、在本申请的实施例中，支撑梁架固定横跨在竖井和储物区的两侧，起重设备在支撑梁架上移动以将储物区不同位置的重物移动到竖井井口和将不同重物从竖井中移动到储物区的不同位置，完成电能的储存和释放。直接将支撑梁架设置在竖井和储物区的两侧并使起重设备直接在其上滑动而不需要其他设备，进一步降低了重力储能系统设备的建造难度和成本。

12、在一些可能的实现方式中，所述储物区和所述竖井沿第三方向排为一列，所述支撑梁架沿所述第三方向延伸并设置于所述竖井和所述储物区的上方，所述第三方向垂直于重力方向。

13、在本申请的实施例中，储物区和竖井沿第三方向排列，支撑梁架设置在储物区和竖井的上方并且支撑梁架的长度满足能将不同重物移动到储物区的任何位置，这样可以提升储物区的利用率从而提升储能系统的储能量。

14、在一些可能的实现方式中，所述储物区具有多个位置，不同的所述位置分布于所述竖井在所述第一方向上的两侧。

15、在本申请的实施例中，第一方向上的多个储物区分别设置在竖井的两侧，增加储物区的数量可以存储更多储存电能和发电的介质，从而提升重力储存系统的储能量。

16、在一些可能的实现方式中，所述储物区的不同位置分布于所述竖井在所述第三方向上的两侧。

17、在本申请实施例中，储物区具有多个位置，多个位置的储物区沿第三方向分部并分布在竖井的两侧，增加储物区的数量可以存储更多储存电能和发电的介质，从而提升重力储存系统的储能量。

18、在一些可能的实现方式中，所述起重设备包括机电组和绞盘，在所述储能工况下，所述机电组的输出能量将由所述绞盘固定的多个重物从所述竖井移除以实现储能。在所述储能工况下，由所述绞盘固定的多个重物进入所述竖井并带动机电组发电以实现释能。

19、在本申请的实施例中，在储能工况时，起重设备中的机电组输出能量将被绞盘固定的多个重物从竖井中移出，放置在储物区，此时机电组的电能转换成重力势能，电能被储存起来。在释能工况时，被绞盘固定的多个重物由储物区被带入到竖井中，多个重物在竖井中降落带动机电组发电，此时重力势能被转换为电能，电能被释放。该重力储能系统操作简单，成本低。

20、在一些可能的实施方式中，所述起重设备包括多组所述机电组和所述绞盘，多组所述机电组和所述绞盘共同吊放同一所述重物。

21、在本申请的实施例中，机电组和绞盘采用多个并联工作的模式，这样减少单组机电组和绞盘承受的重物重量，可以降低对机械器械的磨损，从而降低系统的维护成本。

22、在一些可能的实施方式中，所述多个重物的总高度不大于所述竖井深度的三分之一。

23、在本申请的实施例中，控制多个重物的总高度不大于竖井深度的三分之一可提高竖井的利用率。

24、在一些可能的实施方式中，所述竖井的深度大于100米。

25、在本申请的实施例中，控制竖井的深度大于100米，可提高竖井的利用率从而提高重力储存系统的电能储能量。

26、在一些可能的实施方式中，单个所述重物的重量不大于500吨。

27、在本申请的实施例中，减轻单个重物的重量而增加重物的数量，使重力储能系统中的重物从重而少变成轻而多，可有效降低重力储能系统的度电成本。

28、在一些可能的实施方式中，所述竖井的深度为500米，所述多个重物的重量为1750吨。

技术特征：

1.一种重力储能系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的重力储能系统，其特征在于，所述重力储能系统(1)还包括：

3.根据权利要求2所述的重力储能系统，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的重力储能系统，其特征在于，

5.根据权利要求2所述的重力储能系统，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的重力储能系统，其特征在于，

7.根据权利要求1至4中任一项所述的重力储能系统，其特征在于，

8.根据权利要求5或6所述的重力储能系统，其特征在于，

9.根据权利要求1至6任一项所述的重力储能系统，其特征在于，所述起重设备(12)包括机电组和绞盘(11)，在所述储能工况下，所述机电组的输出能量将由所述绞盘(11)固定的多个重物(14)从所述竖井(13)移出以实现储能；在所述释能工况下，由所述绞盘(11)固定的多个重物(14)进入所述竖井(13)并带动机电组发电以实现释能。

10.根据权利要求9所述的重力储能系统，其特征在于：

11.根据权利要求1至6中任一项所述的重力储能系统，其特征在于，所述多个重物(14)的总高度不大于所述竖井(13)深度的三分之一。

12.根据权利要求1至6中任一项所述的重力储能系统，其特征在于，所述竖井(13)的深度大于100米。

13.根据权利要求1至6中任一项所述的重力储能系统，其特征在于，单个所述重物(14)的重量不大于500吨。

14.根据权利要求1至6中任一项所述的重力储能系统，其特征在于，所述竖井(13)的深度为500米，所述多个重物(14)的重量为1750吨。

技术总结
一种重力储能系统。该重力储能系统包括：竖井(13)、多个重物(14)、储物区(15)和起重设备(12)，起重设备(12)用于在储能工况下，利用电能依次将多个重物(14)从竖井(13)移至储物区(15)以储存电能；在释能工况下，通过多个重物(14)从储物区(15)向竖井(13)的移动产生电能以释放电能。该重力储能系统，结构简单、建造难度小、成本低，并且采用多个重物(14)可以有效提高储能量，从而能够提高储能的效率。

技术研发人员：王猛,龚鑫,徐波,赵旭山,徐诗林
受?；さ募际跏褂谜撸?/b>宁德时代新能源科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/8