[发明专利]一种重力储能系统

说明书

一种重力储能系统，其目的在于，提供一种结构简单，技术成熟，不受地域环境限制，储能时不存在悬空重物的重力储能系统。本发明一种重力储能系统包括以下几部分：储能块（根据需要确定数量）；包含动力发电装置、移动提升吊装机械、化学储能装置的储能块移动吊装发电装置（根据需要确定数量）。储能时，通过储能块移动吊装发电装置将电能转化为储能块的重力势能；释能时，通过储能块移动吊装发电装置将储能块的重力势能转化为电能。

技术领域

本发明涉及能量储存技术领域，具体涉及一种将电能转化为重力势能进行储存以及将所储存重力势能转换为电能的的储能释能系统。

背景技术

根据专利文献CN103867408A介绍，近年来，我国用电量增长迅速，用电波峰波谷差值明显。另外，可再生能源，如风能、太阳能，通常具有发电量波动大的确定。《华电技术》杂志2021,43(7):17-23文章《电源侧储能技术发展现状及应用前景综述》介绍储能技术涉及领域非常广泛，根据储能过程涉及的用能形式，大致可分为物理储能、化学储能、电磁储能、相变储能；若按储能方式细分，又可分为抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、重力储能、锂电池储能、铅酸电池储能、超导储能、超级电容储能、中高温蓄热储能等。

《电器与能效管理技术》杂志2021(7):1-7,28文章《电解水制氢储能技术现状与展望》介绍物理储能中，抽水蓄能与压缩空气储能的储能规模大、技术相对成熟，但二者占地空间大，均对选址有一定的要求。前者受水文、地质条件限制，后者则需要利用现有的矿井、洞穴。飞轮储能具有响应速度快、寿命长等特点，但是其能量密度低、自放电率高、投资成本高。储冷、储热等热储能技术由于热(冷)能不易长时间存储、不易长距离运输等限制，多用于用户侧储能，以便就近消纳。电化学储能技术是应用最为广泛的储能技术，具有容量大、成本低、模块化等特点，其中以锂离子电池为主，但是安全性、废旧电池回收利用等问题是制约其发展的重要因素。超级电容、导等电气储能则由于技术、容量等因素的限制，占比有限。

专利文献CN201599160U提出了一种通过提升配重体进行储能的方式，理论上效率可达90％，但是储能过程中，配重块处于悬空状态，存在较大安全隐患。专利文献CN206555081U同样存在配重块在储能过程中处于悬空状态，存在较大安全隐患。专利文献CN103867408A提出的依托山体的重力储能系统，其缺点是由地域限制，必须是由山体的地域才可以使用。专利文献CN110439766B提出的深井重力储能装置，缺点是受到不同地域的地质条件，有些地域的地质条件不适合进行深井的建造。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种重力储能系统，其目的在于，提供一种结构简单，技术成熟，不受地域环境限制，储能时不存在悬空重物的重力储能系统。本发明一种重力储能系统包括以下几部分：储能块(根据需要确定数量)；包含动力发电装置、移动提升吊装机械、化学储能装置的储能块移动吊装发电装置(根据需要确定数量)。

为实现上述目的，本发明提供的一种重力储能系统是这样实现的：

步骤1：制作储能块，储能块以多面体(例如长方体、立方体、六面体、不规则多面体、等)为基础形状，在多面体的基础外形上，可以有凸起和凹陷的修饰形状，这些修饰形状便于储能块之间堆叠时的契合稳固和吊装方便。储能块的材质可以是钢筋混凝土、无机物、金属、复合材料等在常温下为固态的材料制成，也可以是固态材料制成储能块的外壳体，内部填充其他材料。

步骤2：制作储能块移动吊装发电装置，储能块移动吊装发电装置具有在空间范围内上下、左右、前后全方位移动储能块的能力；储能块移动吊装发电装置整体形态类似于塔式起重机，内部装有动力及发电装置，动力及发电装置与起吊装置相连，起吊过程中使用电动机将储能块吊装，下降过程中与发电装置相连；储能块移动吊装发电装置还拥有化学能储能装置(储存部分能量，用于装置的动作及其他操作)。

步骤3：将储能块移动吊装发电装置固定在基座上，基座可以是固定的，也可以是能够自行移动的机械平台。