一种利用散料提升的重力储能系统及其运行方法与流程

本发明涉及一种利用散料提升的重力储能系统及其运行方法，属于重力储能。

背景技术：

1、现有技术中的重力储能技术的储能介质为模块化的离散重物，重物不断投切的过程导致了电机反复启停，造成大量损耗的同时也导致了输出功率具有明显的波动性，这既降低了重力储能系统的循环效率也不利于电网稳定运行。较为成熟的重力储能电站需要生产特定规格的重物块，增加了储能工作站的建设成本；例如，2019年，瑞士能源公司energyvault创新设计并推出了一种电网级塔吊式重力储能电池，利用混凝土砌块和塔吊的互相配合，在电力过剩时提升混凝土砌块进行储能，需要电力时再将势能转化为混凝土砌块动能，最终实现完成势能与电能的相互转化，由于混凝土砌块塔的模块化设计，energyvault型塔吊式重力储能技术可通过提升混凝土砌块塔建筑规模的方法来提高储能容量，利用特定重物块进行储能。而在散料加工场所，散料随意堆放，且大多堆放在室外，散料会被风吹雨淋而流失，散料加工场所的用电量巨大，如何将二者结合来解决散料的堆放，降低用电成本的问题，成为亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种利用散料提升的重力储能系统，还提供一种利用散料提升的重力储能系统的运行方法，本发明有效利用自然环境，就地取材，节约建设成本，将散料装入集装箱存储起来，可避免散料被风吹雨淋而流失，将散料装入集装箱存储起来通过重力储能系统将重力势能转为电能，为厂区供电，节约了用电成本。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种利用散料提升的重力储能系统，包括散料储坑，所述散料储坑内的一侧设置有斜坡，斜坡高的一侧连接有提升平台，斜坡低的一侧置于散料储坑内，散料储坑与提升平台连接，提升平台上设置有提升系统和卷筒装置，提升系统的下方设置有平台运输机，平台运输机的一端设置有集装箱。

3、前述的一种利用散料提升的重力储能系统，所述散料提升系统包括散料提升机和机上运输机，机上运输机设置于散料提升机的上部出料口处，机上运输机的出料口置于平台运输机的进料口的上方，散料提升机进料口置于散料储坑内；在散料提升机的俯仰装置带动下，可沿一定高度上下运动，且散料提升机可以沿轨道来回往复运动，可提升更大范围内的沙粒。

4、前述的一种利用散料提升的重力储能系统，所述斜坡上设置有滑轨，滑轨上滑动连接有运载小车，运载小车上设置有钢缆，钢缆的一端与运载小车连接，钢缆的另一端与卷筒装置缠绕连接。

5、前述的一种利用散料提升的重力储能系统，所述卷筒装置上设置有发电机，发电机与散料提升机线路连接，发电机与机上运输机线路连接，发电机与平台运输机线路连接，发电机上连接有电网。

6、前述的一种利用散料提升的重力储能系统，还包括控制系统，控制系统与发电机连接，控制系统与散料提升机连接，控制系统与机上运输机连接，控制系统与平台运输机连接。

7、前述的一种利用散料提升的重力储能系统，还包括重力储能装置，重力储能装置与发电机连接，重力储能装置与控制系统连接。

8、前述的一种利用散料提升的重力储能系统，所述斜坡的角度为18-40°。

9、一种利用散料提升的重力储能系统的运行方法：

10、当电能无法完全消耗时，这时控制系统发出储能指令：控制系统控制开启散料提升机、机上运输机和平台运输机，散料提升机将散料进行提升至机上运输机，机上运输机将提升上来的散料运输至平台运输机的上方，散料自机上运输机上自由下落至平台运输机上，散料通过平台运输机运输至集装箱处，散料装入集装箱中，将多余的电能转换为散料的重力势能存储在集装箱中；

11、当电能不稳定匮乏时，这时控制系统发出释能指令：将装满散料的集装箱放置于运载小车上，通过滑轨上的运载小车带动集装箱向下滑动落，在重力的作用下，集装箱与运载小车一同向下滑，此时带动卷筒装置进行转动，卷筒装置的转轴与发电机连接，装满散料的集装箱下落的过程中带动发电机进行发电，实现重力势能转为电能，为电网提供电能。

12、前述的一种利用散料提升的重力储能系统的运行方法，所述控制系统设置时间阈值，当6时至22时，控制系统发出储能指令，当23时至5时，控制系统发出释能指令。

13、与现有技术相比，本发明有效利用自然环境，就地取材，节约建设成本，将散料装入集装箱存储起来，可避免散料被风吹雨淋而流失，将散料装入集装箱存储起来通过重力储能系统将重力势能转为电能，为厂区供电，节约了用电成本。

技术特征：

1.一种利用散料提升的重力储能系统，包括散料储坑(1)，其特征在于，所述散料储坑(1)内的一侧设置有斜坡(2)，斜坡(2)高的一侧连接有提升平台(3)，斜坡(2)低的一侧置于散料储坑(1)内，散料储坑(1)与提升平台(3)连接，提升平台(3)上设置有提升系统(4)和卷筒装置(5)，提升系统(4)的下方设置有平台运输机(6)，平台运输机(6)的一端设置有集装箱(7)。

2.根据权利要求1所述的一种利用散料提升的重力储能系统，其特征在于，所述散料提升系统(4)包括散料提升机(8)和机上运输机(9)，机上运输机(9)设置于散料提升机(8)的上部出料口处，机上运输机(9)的出料口置于平台运输机(6)的进料口的上方，散料提升机(8)进料口置于散料储坑(1)内。

3.根据权利要求2所述的一种利用散料提升的重力储能系统，其特征在于，所述斜坡(2)上设置有滑轨(10)，滑轨(10)上滑动连接有运载小车(11)，运载小车(11)上设置有钢缆(12)，钢缆(12)的一端与运载小车(11)连接，钢缆(12)的另一端与卷筒装置(5)缠绕连接。

4.根据权利要求3所述的一种利用散料提升的重力储能系统，其特征在于，所述卷筒装置(5)上设置有发电机(13)，发电机(13)与散料提升机(8)线路连接，发电机(13)与机上运输机(9)线路连接，发电机(13)与平台运输机(6)线路连接，发电机(13)上连接有电网。

5.根据权利要求4所述的一种利用散料提升的重力储能系统，其特征在于，还包括控制系统(14)，控制系统(14)与发电机(13)连接，控制系统(14)与散料提升机(8)连接，控制系统(14)与机上运输机(9)连接，控制系统(14)与平台运输机(6)连接。

6.根据权利要求5所述的一种利用散料提升的重力储能系统，其特征在于，还包括重力储能装置(15)，重力储能装置(15)与发电机(13)连接，重力储能装置(15)与控制系统(14)连接。

7.根据权利要求6所述的一种利用散料提升的重力储能系统，其特征在于，所述斜坡(2)的角度为18-40°。

8.根据权利要求1-7所述的一种利用散料提升的重力储能系统的运行方法，其特征在于：当电能无法完全消耗时，这时控制系统(14)发出储能指令：控制系统(14)控制开启散料提升机(8)、机上运输机(9)和平台运输机(6)，散料提升机(8)将散料进行提升至机上运输机(9)，机上运输机(9)将提升上来的散料运输至平台运输机(6)的上方，散料自机上运输机(9)上自由下落至平台运输机(6)上，散料通过平台运输机(6)运输至集装箱(7)处，散料装入集装箱(7)中，将多余的电能转换为散料的重力势能存储在集装箱(7)中；

9.根据权利要求8所述的一种利用散料提升的重力储能系统的运行方法，其特征在于，所述控制系统(14)设置时间阈值，当6时至22时，控制系统(14)发出储能指令，当23时至5时，控制系统(14)发出释能指令。

技术总结
本发明公开了一种利用散料提升的重力储能系统，包括散料储坑，所述散料储坑内的一侧设置有斜坡，斜坡高的一侧连接有提升平台，斜坡低的一侧置于散料储坑内，散料储坑与提升平台连接，提升平台上设置有提升系统和卷筒装置，提升系统的下方设置有平台运输机，平台运输机的一端设置有集装箱，同时还公开了一种利用散料提升的重力储能系统的方法。本发明有效利用自然环境，就地取材，节约建设成本，将散料装入集装箱存储起来，可避免散料被风吹雨淋而流失，将散料装入集装箱存储起来通过重力储能系统将重力势能转为电能，为厂区供电，节约了用电成本。

技术研发人员：赵迎九,邱兆国,肖强,徐桂鹏,王大为,龚嘉程,王泽宇,黄法瑞,陈煜,初柳辰,曹磊
受保护的技术使用者：华电蓝科科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13