一种利用闲置集装箱在荒漠地带进行重力储能的系统技术方案

本发明专利技术属于储能技术领域，具体涉及一种利用闲置集装箱在荒漠地带进行重力储能的系统，包括电站模块用于日常发电，所述电站模块用于发电并向电网供电，其富余电量向垂直吊装模块供电；若干集装箱，按照体积重量比，填充50

【技术实现步骤摘要】
一种利用闲置集装箱在荒漠地带进行重力储能的系统


[0001]本专利技术属于储能
，具体的讲涉及一种利用闲置集装箱在荒漠地带进行重力储能的系统。

技术介绍

[0002][0003]现有的储能技术，包括重力储能(主要是抽水蓄能)、电化学储能、机械储能(飞轮储能)、储热式储能(熔盐光伏塔等)、压缩空气储能等。抽水蓄能总装机容量最大，且利用效率最高。但我国的水利资源主要集中在西南地区，在风光资源丰富但极为缺水的西北地区开展抽水蓄能并不现实。其他储能装置，受限于原料、成本、安全等问题，均未能较好的解决相关问题。
[0004]重力储能技术由于结构形式简单，能量存储及转化效率高，可以长期存储，且不受季节因素影响，具有很好的储能应用前景。
[0005]由于当前全球贸易的不均衡，可能导致大量的废旧集装箱空置。将这类集装箱用于重力储能电站，在西北地区填充沙子配重后，可将集装箱作为重力储能装置的基本单元。
[0006]当前港口广泛采用的门式起重机，或者建筑行业常用的塔吊机可以作为重力储能装置的起重设备。在光伏电力过剩或者风力过剩的时候，将集装箱吊运至高位平台进行存放，当需要使用电力时，可以将上方集装箱放下释放能量发电。通过起重机钢缆耦合的电机及发电机(或者一体机)，可以在电力丰富时，通过提升实现富余电力转化为重力势能。而在电力短缺阶段，将重力势能转化为电力回馈到电网之中。
[0007]相比于现有的利用混凝土块作为重力单元，由于混凝土块具有获取不环保，且额外制造获取混凝土块的经济性存疑，破碎后几乎无法二次利用等缺点。使用寿命未到期的闲置集装箱，就地取材填充砂石作为重力单元，将更为环保且易行。当前的集装箱抓取装置及结构也更为成熟可用。
[0008]当从港口向内陆地区运输货物时，返程空载现象不可避免。将这类集装箱留在当地用作储能系统重力单元，实现资源化利用。
[0009]损坏的集装箱可以重新回收炼钢，或二次成型加工重新利用。当具有一定规模效应时，其成本及花费将控制在较低的程度。
[0010]成本核算：一个承重约20吨的20尺柜，体积大约25米3，能够按照50％体积装入沙子，即18.75吨。(沙子密度约1.5吨/米3)。20尺柜旧箱价格大约在4000
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6000元，箱皮重量在2.3吨左右，而废钢价格大约2000
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3000 元/吨，即二手旧集装箱价格几乎等于废钢价格。而20吨混凝土，价格也在 3000
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4000元，且不具有回收价值，在西北地区也远超其运输经济半径区。制造混凝土需要消耗大量的燃料，排放大量二氧化碳，不具有环境友好性。利用二手集装箱，在其使用报废后按照废钢进行回收，则几乎可以认为集装箱的购买成本为零，近乎免费用于重力储能系统。重力储能系统存储的电力可应用于废钢熔炼再生。既解决因贸易不均衡导致的大量二手集装箱闲置问题，又能够将其二次利用于储能系统之中。且当其规
模效应增大时，其边际成本将更低。

技术实现思路

[0011]为解决现有技术存在的问题，本专利技术提供一种利用闲置集装箱在荒漠地带进行重力储能的系统。
[0012]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0013]一种利用闲置集装箱在荒漠地带进行重力储能的系统，包括电站模块，垂直吊装模块，发电模块，存放台，若干集装箱；
[0014]所述电站模块用于日常发电，所述电站模块用于发电并向电网供电，其富余电量向垂直吊装模块供电；
[0015]若干集装箱，按照体积重量比，填充50
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60％的砂子；
[0016]存放台，顶部用于存放集装箱，存放台的顶部和底部存在高度差；
[0017]垂直吊装模块，与电站模块连接，利用电站模块提供的富余电能将集装箱搬运到存放台；
[0018]发电模块，用于将存放台顶部的集装箱搬运到低处，并在集装箱下落的过程进行发电。
[0019]进一步地，电站模块包括光伏电站或者风力发电站中的任意一种。
[0020]进一步地，垂直吊装模块为塔吊或者起重机中任意一种。
[0021]进一步地，垂直吊装模块设有若干个吊臂。
[0022]进一步地，存放台由钢结构搭建而成，距离地面有高度差。
[0023]进一步地，发电模块包括发电机和搬运机构，搬运机构用于在发电模块不工作时，将存放台顶部的集装箱搬运至地面或者底部并驱动发电机发电。
[0024]其工作方法如下：
[0025]1，将运输至当地闲置且结构性能完好的集装箱，按照体积重量比，填充50
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60％的砂子。在不超过集装箱承载能力的情况下就低取材装填砂子，将数千个同类型重量一致的集装箱用于重力储能装置的基本单元。
[0026]2，白天阳光充足时，光伏电站将发出大量过剩电力，(风力较大时，风力发电机产生富余电力)此时，电力驱动塔吊或门式起重机，将集装箱吊运至高位平台，完成电力转化为重力势能的过程。高位平台由钢结构搭建而成，距离地面具有一定距离，以保证单次运行时具有足够的高度以满足发电所需运行时间，塔吊装置有数个吊装臂，可根据用电需求同时进行运行。
[0027]3，当夜晚，光伏电站不能发电(静风时，风力发电站无法发电时)，此时，塔吊或门式起重机将高位处的集装箱吊装回到低位，在高位至低位的过程中，重力将驱动发电机发电。白天存储的数个高位集装箱将根据电网需求转移到低位，在转移的过程中进行发电。从而实现电力的存储过程。
[0028]4，利用重力储能技术，系统的综合能量损失较小，且能量可以长期存储，不受季节、环境等的影响。相比于其他电化学、飞轮储能等，具有长时间能量不会衰减的特性。利用废旧集装箱+砂石，将闲置资源二次利用，综合成本低。废旧集装箱破损后，补充、回收容易，无需额外增加成本。当具有一定规模后，其存储的大量电力，将损耗集装箱回收至电炉炼
钢，当具有一定规模时，甚至可以直接在当地开展旧钢冶炼工作，充分利用闲置的电能及资源。
[0029]本方案的有益效果如下：
[0030]本方案相比于利用混凝土块，以集装箱填充砂石作为储能单元，具有集装箱来源广泛，可利用现有大量闲置资源，箱体可回收利用，无需额外增加碳排放等优点。
[0031]储能技术对于解决风光发电不稳定，重力储能具有长期稳定性、效率高等优点。对于大规模采用风光发电后，获得持久稳定可靠的供电具有重要意义。相较于抽水蓄能初始投资大、建设周期长、选址要求高等问题，集装箱重力储能技术，具有搭建速度快、选址要求低、初始投资较少等优势。
附图说明
[0032]图1为本专利技术一种利用闲置集装箱在荒漠地带进行重力储能的系统实施例1的结构示意图。
[0033]附图标记：1、集装箱；2、存放台；3、垂直吊装模块；4、发电模块；5、搬运机构。
具体实施方式
[0034]下面将结合本专利技术实施例中的附图对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用闲置集装箱在荒漠地带进行重力储能的系统，其特征在于，包括电站模块，垂直吊装模块，发电模块，存放台，若干集装箱；所述电站模块用于日常发电，所述电站模块用于发电并向电网供电，其富余电量向垂直吊装模块供电；若干集装箱，按照体积重量比，填充50
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60％的砂子；存放台，顶部用于存放集装箱，存放台的顶部和底部存在高度差；垂直吊装模块，与电站模块连接，利用电站模块提供的富余电能将集装箱搬运到存放台；发电模块，用于将存放台顶部的集装箱搬运到低处，并在集装箱下落的过程进行发电。2.根据权利要求1所述的一种利用闲置集装箱在荒漠地带进行重力储能的系统，其特征在于，所述电站模块包括光伏电站或者...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵伟珂，谭增强，李智坚，汤婷婷，邵琳凯，
申请(专利权)人：北京迪特锐科技有限公司，
类型：发明
国别省市：