[发明专利]一种利用山地高度落差的重力储能系统及运行方法

说明书

本发明提供了一种利用山地高度落差的重力储能系统及运行方法，它包括具有一定高度且结构心态稳定的山体；在山体上布置安装有用于储存和释放储能物质的收集下落系统；所述收集下落系统与用于发电的发电系统相连；所述发电系统通过与用于对储能物质进行提升的抬升系统相连；所述抬升系统与收集下落系统相连。此储能系统主要依靠将需存储的能量转化为重力势能，最终通过储能物质的自由降落释放其重力势能，使用这种储能方式，在长时间的储能过程中不会产生较大的能量损失，而且现有技术完全有能力实现此种储能方式。

技术领域

本发明涉及一种利用山地高度落差的重力储能系统及运行方法，属于储能技术领域。

背景技术

随着社会的不断发展，人类进行日常生活生产以及科学研究等活动必须依靠充足的电力能源，足以体现电能对人类发展具有不可或缺的重要性。目前电能的主要来源为火力能、水力能、风力能、潮汐能等，火力发电需要消耗巨大的煤炭资源以及会排放一定的大气污染物，而其他发电方式受自然因素的影响，以至会产生电能供大于求的时段，将供大于求时的多余电能储存起来在紧急时期应急就显得尤为重要。

现有储能技术有依靠电池储能，如发明专利201610164264.X所提出的一种储能系统，其利用多个采用超级电容的储能单元进行储能，此种储能方式在长时间的储能状态下会有较大的能量损失；也有依靠压缩空气进行储能，如201711157263.3所提出的一种压缩空气储能方法，其主要利用空气压缩机将能量存储为压缩热能，最终通过膨胀机膨胀做功来释放能量，但现有技术中的空气压缩储能还有一定缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用山地高度落差的重力储能系统及方法，此储能系统主要依靠将需存储的能量转化为重力势能，最终通过储能物质的自由降落释放其重力势能，使用这种储能方式，在长时间的储能过程中不会产生较大的能量损失，而且现有技术完全有能力实现此种储能方式。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种利用山地高度落差的重力储能系统，它包括具有一定高度且结构心态稳定的山体；

在山体上布置安装有用于储存和释放储能物质的收集下落系统；

所述收集下落系统与用于发电的发电系统相连；

所述发电系统通过与用于对储能物质进行提升的抬升系统相连；

所述抬升系统与收集下落系统相连。

所述收集下落系统包括固定在山体顶部的山上收集器，所述山上收集器的底部中心部位连通有坠管，所述坠管沿着山体的高程方向布置；所述坠管和山上收集器的底部出口之间设置有用于控制储能物质释放的电动阀门。

所述山上收集器通过多根支撑结构构件稳定支撑在山上收集器的顶部。

所述山上收集器为四分之一球体的金属密闭容器，所述金属密闭容器的顶部面板呈内凹的弧形结构，且在顶部面板上加工有用于注入储能物质的通孔。

所述发电系统包括发电系统外壳，在发电系统外壳的内部安装有机械发电机，机械发电机的主轴上安装有用于驱动其转动的接受扇叶，所述发电系统外壳与收集下落系统的坠管相连通，并通过储能物质对接受扇叶进行冲击转动，所述发电系统外壳的底部设置有硬质斜面，所述硬质斜面的低端与抬升系统相连通。

所述抬升系统包括山下收集器，所述山下收集器通过入球管与发电系统的发电系统外壳相连通，所述山下收集器与防漏外壳相连通，所述防漏外壳的内部设置有用于对储能物质进行提升的传输皮带，所述传输皮带上设置有均布的抬升板，抬升板与防漏外壳相接触，所述传输皮带与用于驱动其转动的动力装置相连；所述防漏外壳的顶端出口通过出球管与山上收集器相连。

所述动力装置包括安装在防漏外壳内部的主动轴和从动轴，所述传输皮带同时与主动轴和从动轴上的带轮啮合传动，并驱动其转动。

所述坠管由两段不锈钢圆管组成，两段管采用平滑连接；所述坠管内部储能物质接触部分涂有固体润滑涂层。