【技术实现步骤摘要】
一种提高重力储能发电系统效率的方法
[0001]本专利技术涉及重力储能系统
，具体是一种提高重力储能发电系统效率的方法。
技术介绍
[0002]近年来，以抽水蓄能、新型电池、飞轮、压缩空气、超级电容等为代表的各种储能技术得到普遍关注，同时新能源大力发展，风电、光伏发电的不稳定性更是加快了储能技术的蓬勃发展。以抽水蓄能为代表的重力式储能方案具有容量大，单位成本低，响应速度较快等优点，但是建设抽水储能电站需要特殊的地理条件，建设周期长，初期投资巨大，并且只能建设在有水源的地方，能量循环效率一般。为此，国内外均提出一些不依赖水源的重力储能方法，该技术采用重物的迁移来进行储能以及发电，其对环境要求低、单位成本低廉且调度控制灵活。
技术实现思路
[0003]针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本专利技术提出了一种提高重力储能发电系统效率的方法，所述重力储能发电系统采用垂直式重力储能方式，所述提高重力储能发电系统效率的方法包括：
[0004]SA1：将重力储能系统中下落重物a与待提升重物b通过缆链和齿轮建立...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种提高重力储能发电系统效率的方法，其特征在于：所述重力储能发电系统采用垂直式重力储能方式，所述提高重力储能发电系统效率的方法包括：SA1：将重力储能系统中下落重物a与待提升重物b通过缆链和齿轮建立缆链通道进行连接；SA2：根据能量守恒关系，使用下落重物重量m1、减速距离h3、初始速度v
n
以及预设待提升高度h4参量，计算出连接齿轮比和应配置待提升重物的重量m2；SA3：若待提升高度h4不足重物储存高度h，则需在提升轨道上安装防回落装置，使重物暂时停留在上升轨道的中间位置，待使用拉升电机进行进一步拉升。2.根据权利要求1所述的一种提高重力储能发电系统效率的方法，其特征在于：S1中所述重力储能系统包括三个阶段：SA11：重物下落加速过程：在重物下落初始阶段，重物在重力作用下开始加速，此阶段下落高度为h1；SA12：重物匀速下落发电过程：加速至额定速度后，重物缆绳连接发电机达到额定功率，功率平衡，重物匀速下落，匀速下落高度为h2；SA13：重物降速直至停止过程：待垂直式储能系统中重物下落接近底部，重物进入减速阶段。3.根据权利要求1所述的一种提高重力储能发电系统效率的方法，其特征在于：在下落重物下降至开始降速位置点C时，剩余下落高度h3，此时缆链恰好连接紧固待提升重物b与下落重物a，提升重物b开始提升，下落重物a开始减速，发电机停止发电，最终下落重物降落至底，左侧重物提升高度为h4，若采用钢缆直接连接，则h3＝h4，若采用齿轮等变速连接，则h3≠h4。4.根据权利要求1所述的一种提高重力储能发电系统效率的方法，其特征在于：所述SA2中计算连接齿轮比和应配置待提升重物的重量m2的具体方法为：在理想状态下，忽略传动损耗和摩擦损耗，考虑下落重物下落至底速度恰好减为0平稳落地，能量守恒满足关系式：式中：m1为下落重物a的质量，m2为提升重物b的质量，g为重力加速度，h3为下落重物减速距离，h4为提升重物升高高度，v
n
为下落重物匀速阶段速度。重物a与重物b的传动齿轮比i
ab
为：i
ab
＝h3/h4若要求提升重物b恰好上升至重物存储位置，则h4＝h，h为存放重物总高度；考虑实际存在传动和摩擦能量损耗，m2应略小于计算值。5.根据权利要求1所述的一种提高重力储能发电系统效率的方法，其特征在于：SA3所述防回落装置包括沿运行轨迹放置的单向齿，当提升重物b运动到所需高度时，在单向齿的作用下提升重物b固定在当前高度。步骤四所述在重物提升轨道上安装防回落装置的原理如图5、图6所示，在提升重物b停止运动在轨道中间位置时，可以暂时停放在轨道中间。6.一种提高重力储能发电系统效率的方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：尤超，赵威，胡开元，刘进，崔佳鹏，李盼盼，关万琳，张明江，穆兴华，宋宜雷，刘生，胡远婷，张睿，谷博文，赵昌龙，
申请(专利权)人：国网黑龙江省电力有限公司国网黑龙江省电力有限公司牡丹江供电公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：
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