[发明专利]固体重力流运载设备及储能系统

说明书

本申请公开了一种固体重力流运载设备及储能系统，固体重力流运载设备包括重力储能元件移动轨道、动子主轨道、动子辅轨道、直线电机定子组和直线电机动子组，直线电机定子组包括设置于动子主轨道的主动力定子和设置于动子辅轨道的回程定子，直线电机动子组包括多个运载动子模块，其中部分运载动子模块连续排布于动子主轨道，另外部分运载动子模块与动子辅轨道配合移动，当运载动子模块与主动力定子电磁耦合时，随重力储能元件同步升起或下降，以将电能转换为重力势能进行存储或将重力势能转换为电能反馈回电网，当运载动子模块与回程定子配合时，回程定子驱动运载动子模块返回，以待再次进入动子主轨道。

技术领域

本申请涉及重力储能领域，尤其涉及一种固体重力流运载设备及储能系统。

背景技术

能源是人类生存与社会发展的物质基础，保障充足的能源供给是人民幸福生活的必要条件；太阳能永恒，取之不尽，用之不竭，若使太阳能成为人类的终极能源，人类将再也无须为化石能源的耗竭而担忧，再也无须因使用化石能源恶化环境而焦虑。

但太阳能存在实用性障碍。由于地球的自转作用，有向阳时的白昼和背阴时的黑夜；由于地球公转作用，有夏与冬阳光强弱的季差；并且地球表面土地与海洋的性质区别，和地形变化等各种因素造成水汽蒸发、空气对流的阴天、下雨等各种气象。昼、夜的间歇，冬、夏的季差，气象变化的阴天、下雨，这些都阻碍了太阳能的实用性。

通过储能可以实现太阳能的时空搬移，使之在任何时候都能稳定地使用来之太阳的能源。但是，以太阳能为供人类使用的终极能源，其数值巨大，能够适用平衡昼夜差、季差、气象差的储能，需要超大规模储能系统支持；需要巨大的储能资源保证。能源是人类生存和社会发展的基本物质，其经济性极具敏感度，低成本储能是必要条件；由于平衡昼夜差、季差、气象差所需的储能量值巨大，其与之相关的产业及其日常运行必须对环境友好。

目前已有的多种物理、化学的储能的技术，但以抽水蓄能为主。截止2017年，全球96％以上的储能装机为抽水蓄能，中国99％以上储能装机是抽水蓄能。现有储能项目的主要目的是为优化电网运行的削峰填谷，规模有限；就此，建设抽水储能电站可供地理资源已十分紧缺，电站选址越来越困难。虽然近几年化学储能项目增多，但是若要采用化学电池满足能源转型需要的超大的规模的储能，在资源保障、经济性、和环境承受上都不具有现实性。所以目前已有的物理、化学的储能技术均无法满足以能源转型为目的的超大规模要求。

发明内容

本申请实施例提供一种固体重力流运载设备，其中，所述固体重力流运载设备包括重力储能元件移动轨道、动子主轨道、动子辅轨道、直线电机定子组和直线电机动子组，所述重力储能元件移动轨道用以对重力储能元件升降移动导向，所述重力储能元件移动轨道具有低海拔(堆场)段和与所述低海拔段相对的高海拔(堆场)段，以及位于所述低海拔段和高海拔段之间的倾斜段，所述动子主轨道设置于所述重力储能元件移动轨道两侧，与所述重力储能元件移动轨道平行，所述动子辅轨道设置于所述动子主轨道背离所述重力储能元件移动轨道一侧，所述动子辅轨道与所述动子主轨道平行，所述直线电机定子组包括设置于所述动子主轨道的主动力定子和设置于所述动子辅轨道的回程定子，所述直线电机动子组包括多个运载动子模块，其中部分运载动子模块连续排布于所述动子主轨道，另外部分运载动子模块与所述动子辅轨道配合移动，当所述运载动子模块与所述主动力定子电磁耦合时，随所述重力储能元件同步升起或下降，以将电能转换为重力势能进行存储或将重力势能转换为电能进行释放，当所述运载动子模块与所述回程定子配合时，所述回程定子驱动所述运载动子模块返回，以待再次进入动子主轨道。