垂直式重力儲能系統的研究進展和關鍵技術

作者：邱清泉 ¹ 羅曉悅 ^1,2林玉鑫 ^1,2王青山 ³李妍 ³聶子攀 ¹張京業 ¹肖立業 ^1,2 

單位：1. 中國科學院電工研究所；2.中國科學院大學；3. 國網江蘇省電力有限公司經濟技術研究院

引用：邱清泉, 羅曉悅,林玉鑫, 等. 垂直式重力儲能系統的研究進展和關鍵技術[J]. 儲能科學與技術, 2024, 13(3): 934-945.

DOI：10.19799/j.cnki.2095-4239.2023.0789

本文亮點：1.介紹了近年來國內外基于豎井和地面構筑物的垂直式重力儲能技術的研發現狀和示范工程。2.分析了垂直式重力儲能系統垂直提升、水平轉移和自動接駁機械傳動技術、發電電動機及并網控制技術中存在的核心技術難題。

1.1　基于豎井的重力儲能技術研究現狀

表1   基于豎井的重力儲能研究開發項目

圖1   豎井重力儲能系統樣機

1.2　基于地面構筑物的重力儲能系統

表2   基于地面構筑物的重力儲能研究開發項目

圖2   豎井重力儲能系統設計方案

圖3   高塔重力儲能系統

2.1　垂直提升機的分類

2.2　塔式卷揚提升機方案

2.3　礦用卷揚提升機方案

圖7   礦用提升機

2.4　電梯用卷揚提升機方案

2.5　重載門式卷揚提升機方案

2.6　循環傳送鏈式提升機方案

圖10   傳動鏈式卷揚提升系統

2.7　多卷揚提升機方案

2.8　卷揚機設計技術分析

3.1　AGV車輛水平轉移方案

3.2　傳送鏈/傳送帶機水平轉移方案

3.3　龍門式碼垛機轉載方案

3.4　自動吊具技術方案

4.1　發電電動機方案

表3   常用儲能電機方案特點比較

4.2　并網控制方案

圖16   重力儲能系統并網方案