一种储能新方法及其具有运输功能的储能设备与流程

储能及运输。

背景技术：

众所周知，储能是能源革命的重大关键支撑技术，是国家的重大迫切需求，但目前却遭遇了技术瓶颈。我国每年白白扔掉的风电和太阳能发电量为1.6个三峡水电站的全年发电量。没有足够的大规模储能电站，就意味着绿色能源无法大规模推广利用。“储能就是未来”已成为人们的共识。大容量，高密度，高效率，低成本，使用寿命长的储能技术无疑是最理想的。但至今还没有一种储能技术完全满足这些条件。《促进储能产业与技术发展解析：五种储能技术需要突破现状》的文章指出：“尽管发展势头积极向好，但事实上我国大部分储能项目仍处于示范阶段，未达到商业化应用，能实现盈利的项目少之又少。储能行业想要取得长足发展，进而实现规模化、商业化，还需要切实解决一系列问题。重点包括三个方面：在经济性层面，如何提升储能项目的盈利能力；在政策层面，如何构建合理的市场机制；在技术层面，如何解决储能的安全性和污染等问题…..电力储存现在还没有出现突破性技术，虽然出现了很多化学储能方式，但现在看到的这些技术未必会是未来的主流路线，将来一定会出现带领储能突破的技术，就像存储芯片带来的智能手机革命…..我们需要储能，我们迫切需要储能，虽然目前还没有出现突破性的技术，但我们相信储能革命一定会到来，储能装机容量一定会有大的发展，电力一定会被大规模、可利用、可接受地储存起来。”但目前所有储能技术及其设备、设施和产品，仅为储能而设计和建造，因此其储能成本很难大幅度下降，目前的储能成本约为2000元/千瓦时，尤其是那些投资很大的抽水电站、压缩空气等大规模储能设施的费效比很高，而且受地理和生态因素限制而不能任意建造。而我国的储能装机容量中99%为抽水电站，尽管存在着许多弊端和不足之处，但它却是目前唯一成熟的大规模储能技术。

技术实现要素：

为此本发明提供了一种储能新方法及其具有运输功能的储能设备，其特征是：将能量储存在作循环往复运动的运输设备中，这种运输设备在运行减速阶段，通过再生制动将动能转换为电能，用于将周围其它这种运输设备加速；或通过拉伸和压缩弹簧、或压缩空气、或提升重物，（例如通过大面积液压或气压缸、或滑轮组等方式升起重物），将动能转换为势能储存起来，并通过调整每次拉伸或压缩弹簧的不同长度和/或数量，以及每次提起重物的不同重量来与每次运行的不同动能相匹配，使这种运输设备能准确地在其两个端头位置停车；在其反向运行时，再将储存的势能释放出来，转换为其运行的动能；通过电能将这种运输设备加速，便可将各种闲置或不稳定电能大规模地储存在这种运输设备系统中；当需要时，通过降低这种运输设备的运行速度，再将储存的能量转换为电能释放出来。

这种运输设备沿直线或弧线作周期性往复运动；设备长度为数百米至数千千米，宽度为数米至数百米，质量为数百吨至数十亿顿，其往复运动行程为数十米至数百千米；其最高运行时速为数十千米至数千千米；它被铺设在城市中或城际间，人员货物只需在这种运输设备与地面之间、或相邻且做相反运行的这种运输设备之间做短距离横向往复移动换乘，便能够以步进方式达到远距离运输的目的。

这种运输设备为轮轨或磁悬浮车辆，或在凹槽中被浮于流体（液体或气体或液体在下气体层在上的双流体）上运行的车辆；其动力驱动装置设在地面或凹槽中，其牵引和约束系统为电磁系统或机械系统或射流系统或其混合系统。

由于动势能的往复转换，这种运输设备不存在大功率启动问题；因此可将其制造成质量很大的运行物体，以利于大规模储存能量。例如：可采用大尺寸的钢筋混凝土结构。

可通过调整这种运输设备的运行速度或运行质量的大小，来调整这种运输设备的储能功率。

本发明的有益之处在于：在大容量，高密度，高效率，低成本，安全，无污染，长寿命地实现大规模储能的同时，可高效率，低能耗，低成本地实现其大规模双向运输功能。

附图说明

图1是本发明实施例之一的俯视原理示意图。

图2是本发明实施例之一的横截面结构图。

图中1.作循环往复运动的运输设备，2.凹槽，3.直线电机定子或齿轮或链轮或摩擦轮，4.直线电机或转子齿条或链条或摩擦条，5.车轮，6.固定于车体底部的弹簧拉铁或压铁，7.密封件，8.轨道，9.凹槽内衬板，10.拉簧或压簧，11.固定于弹簧内部的旋转铁芯，12.车轴，13.车轴支撑架，14.车体。

具体实施方式

图1中，将能量储存在作循环往复运动的运输设备1中，这种作循环往复运动的运输设备1在运行减速阶段，通过再生制动将动能转换为电能，用于将周围其它这种运输设备加速；或通过拉伸和压缩弹簧、或压缩空气、或提升重物（例如通过大面积液压或气压缸、或滑轮组等方式升起重物）等形式，将动能转换为势能储存起来；在其反向运行时，再将储存的势能释放出来，转换为其运行的动能；通过电能将这种作循环往复运动的运输设备1加速，便可将各种闲置或不稳定电能大规模地储存在这种作循环往复运动的运输设备1的系统中；当需要时，通过降低这种作循环往复运动的运输设备1的运行速度，再将储存的能量转换为电能释放出来。

这种运输设备沿直线或弧线作周期性往复运动；设备长度为数百米至数千千米，宽度为数米至数百米，质量为数百吨至数十亿顿，其往复运动行程为数十米至数百千米；其最高运行时速为数十千米至数千千米；它被铺设在城市中或城际间，人员货物只需在这种运输设备与地面之间、或相邻且做相反运行的这种运输设备之间做短距离横向往复换乘，便能够以步进方式达到远距离运输的目的。

这种作循环往复运动的运输设备1为轮轨或磁悬浮车辆，或在凹槽2中被浮于流体（液体或气体或液体在下气体层在上的双流体）上运行的车辆；其动力驱动装置设在地面或凹槽2中，其牵引和约束系统为电磁系统或机械系统或射流系统或其混合系统。

由于动势能的往复转换，这种作循环往复运动的运输设备1不存在大功率启动问题；因此可将其制造成质量很大的运行物体，以利于大规模储存能量。例如：可采用大尺寸的钢筋混凝土结构。

可通过调整这种作循环往复运动的运输设备1的运行速度或运行质量的大小，来调整这种作循环往复运动的运输设备1的储能功率。

为了减小阻力损失，可将这种作循环往复运动的运输设备1封闭在透明罩内运行。

图2中，在凹槽2中设有作循环往复运动的车体14，在车体14底部设有一定数量的车轮5，车轮5被固定在车轴支撑架13上，并坐落在轨道8上运行。其动力驱动装置是设在地面上的直线电机定子或齿轮或链轮或摩擦轮3，它与固定在车体14上的直线电机转子或齿条或链条或摩擦轮相配合，驱动车辆往复运行；在车体14底部设有密封件7，它沿车体14底部周边设置，并将车体14的底部空间分割成若干密封室，压缩空气被密封在这些密封室中，用于浮起车体14。在凹槽2中铺设有凹槽内衬板9，用于实现密封并减小密封件7与凹槽2内表面的摩擦阻力，它可以是玻璃板或经过表面处理的其它材料。在凹槽2的底部铺设有拉簧或压簧10，在拉簧或压簧10内设有固定于弹簧内部的旋转铁芯11，它被分布设置在每条弹簧的各个不同长度上；在固定于弹簧内部的旋转铁芯11上设有伸出拉簧或压簧10的径向外部并可旋转角度的凸铁（图中未画出），它与固定于车体底部的弹簧拉铁或压铁6配合，用以实现通过调整每次拉伸或压缩弹簧的不同长度和/或数量，来与每次运行的不同动能相匹配，使车体14能准确地在其两个端头位置停车的目的。