[发明专利]重力钢球位移式自动储能电站及工作方法

说明书

本发明公开了一种重力钢球位移式自动储能电站及工作方法,该电站包括重力钢球，架设于山坡上的塔架、提球网架、承重钢索和高、低位储球场，通过传动系统带动的发电机等。利用峰谷电价差异，在低电价时利用电能把重力钢球通过提球网架提升至高位储球场中，在用电高峰期间，再把重力钢球从高位落下，钢球落下时带动发电机转动产生电力，能量在重力钢球的势能和电能之间转换，实现富裕电能的储存目的。由于钢球结实可靠，结构稳定，上下传送和储存时无重量损耗，能源转化效率比目前在建的抽水储能、电池储能、压缩空气储能、飞轮储能和电解制氢储能效率都要高的多，建设费用和场地要求也较低，适合工业模块化建设和运行，符合我国储能要求和国情资源。

技术领域

本发明涉及储能技术领域,具体涉及一种重力钢球位移式自动储能电站及工作方法，利用电价的峰谷差异，在低电价时利用电能把大量的钢球提升至高位储球场中储存，在用电高峰期间，通过提球系统反转把重力钢球投送到低位储球场带动发电机发电，在山区陡坡地域，可建设长跨度大高差的这种储能电站，能够循环往复生产运行实现自动储能目的。

背景技术

近年来，风能、太阳能等清洁能源快速发展，这些能源企业受自然条件和用电需求影响，电源输出很不稳定，而用户在白天期间容易形成尖峰用电，到了晚上电量供大于求，又不得不弃电造成浪费，企业效益受到制约的同时造成能源浪费，这种供需矛盾通过储能电站可以较好的予以消纳、缓解和平衡。

以往的电力储能方式大致有抽水储能、压缩空气储能、蓄电池储能、飞轮储能、电解水储能、超级电容储能等。在上述的储能模式中，抽水储能技术最为成熟，应用较为普遍。抽水储能方式储存能量大,响应快，但建设抽水储能电站需要特殊的地理条件,比如山谷、水源、水位落差等适合的自然条件，建设周期长，投资大，占地面积广，能量转换效率一般不超过70％，其它几种储能方式效率更低。

从安全管理方面看，蓄电池储能安全已经列为特定消防对象，全球蓄电池储能电站火灾事故统计结果显示，电池电芯缺陷及电池管理系统不可靠易导致火灾事故的发生，电池后期处理也要浪费环境资源。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种重力钢球位移式自动储能电站及工作方法,该系统能源转化效率高，占地面积小，对环境友好，自动化程度高，材料运行损耗小，易于工业化和模块化推广。

为了达到上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种重力钢球位移式自动储能电站，包括建立在山坡1上的塔架2、塔架2上的承重钢索4、在承重钢索4上固定的提球网架3、带动承重钢索4运动的电动机5、通过承重钢索4传动带动发电的发电机6、建设在高处的高位储球场7、钢球落下时储存钢球的低位储球场8，高位储球场7和低位储球场8都建有储球场卸球口9和储球场提球口10，高位储球场7和低位储球场8地面有一定的坡度和强度，坡道建设为回环形状坡道11，重力钢球12依靠自身重力自动从储球场卸球口滚动到储球场提球口，实现自动循环作业；所述储球场提球口10均设置了触碰式提球门闸14，使得每次只能放出一个重力钢球12。

所述高位储球场7和低位储球场8之间海拔落差为数百米，侧边建有储球场防护网或加固围墙13，为了实现重力钢球12自动输送和归位，高位储球场7和低位储球场8地面有一定的坡度和强度，坡道建设为回环形状坡道11，重力钢球12能够依靠自身重力自动从储球场卸球口滚动到储球场提球口，实现自动循环作业。

所述提球网架3通过抱索器36固定承重钢索4上，提球网架3正反两个方向能够依靠承重钢索4上下运转，实现储能或发电；提球网架3底部面板设置成刚性跷跷板式底座32，跷跷板式底座32为倒丁字铲斗结构.提球网架3底部两侧焊接有套环A33，跷跷板式底座32转动轴从套环A(33)穿过，在提球网架3后部背面焊接有套环B34，跷跷板式底座32的上下滑动杆从套环B(34)中穿过，套环A33是为了在提球、卸球时跷跷板式底座32能够转动，套环B34是为了在提球、卸球时跷跷板式底座32能够上下移动。