【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种储能系统，具体涉及一种基于直线电机和废旧矿井的重力储能系统。
技术介绍
1、我国是世界上最大能源消费国，煤炭是我国能源主要结构特征。我国废弃煤炭矿井数量日益增多，这些关闭的废弃煤矿中留存了大量的空间资源，合理利用废弃煤矿遗留资源并开展大型储能基础设施建设，对资源型城市转型发展具有良好的经济、社会效益。
2、目前储能技术有物理储能、化学储能、电磁储能和储热等，化学储能主要有各种电池类的电化学储能、氢储能等。电化学储能可满足多样化的场景需求，但需面对安全风险、环境污染、运营成本等难以回避的问题；氢储能适用于大规模储能和长周期能量调节，但目前仍处于示范应用阶段。电磁储能，如超导电磁、超级电容器等，能量密度较低且成本高。储热技术在电供暖、电供热、工业供热、太阳能光热储能系统等特定应用领域有较好的市场价值。物理储能主要有抽水储能、重力储能、压缩空气储能、飞轮储能等，相比其他储能方式，具有对环境影响小、安全度高等显著优点。抽水储能技术的应用最广泛，抽水储能方式储能容量大，响应速度较快，但存在上下库选址困难、建设成本高，且受水源、环境、土地、防渗技术等方面的限制，远不能满足当前储能需求。重力储能技术选址灵活，适合利用矿井、荒地、山地等空闲空间，在一定程度上能够摆脱对地理条件的限制，具有重要价值。
3、现有技术中，一种基于矿井立井筒、提升、运输系统的重力储能系统（申请号：201910074856.6），利用矿井立井设施、提升和运输系统，通过钢丝绳绞盘带动旋转发电机进行发电，发电机通过变压器与电网连接来
技术实现思路
1、针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种基于直线电机和废旧矿井的重力储能系统，充分利用废旧煤矿丰富的地下空间资源，有效增加储能系统的能量密度和储能量。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于直线电机和废旧矿井的重力储能系统，包括储物系统、直线电机发电系统和能量输送系统，矿井包括两个井道；
3、储物系统包括地面储物室、井底储物室和推运机器人；直线电机发电系统包括直线电机初级、直线电机次级、直线电机轨道和多个重物舱；能量输送系统包括电网、变压器、电力电子变换器和储能设备；
4、地面储物室和井底储物室分别设置在地面和井底，两个井道的井壁左右两侧面上分别设有两条直线电机轨道，且两个井道的直线电机轨道在井道的顶部和底部连通，形成一个环状连通的轨道，直线电机次级设置在同侧的两条直线电机轨道之间；地面储物室和井底储物室中分别设有推运机器人和重物；
5、重物舱内部设有控制器和液压站，重物舱与直线电机轨道相应的侧面分别设有两条内嵌式导轨，直线电机初级设置在同侧两条内嵌式导轨之间，重物舱外顶部设有制动器，内嵌式导轨、制动器均与相应的直线电机轨道连接，液压站分别与控制器和制动器电连接；
6、能量输送系统设置在地面上，电力电子变换器分别与直线电机初级、控制器、变压器、电网、储能设备电连接，变压器与电网电连接。
7、进一步的，所述直线电机轨道上下的转弯处分别旁接外延至地面储物室和井底储物室中，外延至地面储物室中的直线电机轨道分别设置在地面储物室的顶面和底面，外延至井底储物室中的直线电机轨道分别设置在井底储物室的顶面和底面。
8、进一步的，所述推运机器人架设在外延至地面储物室中的直线电机轨道的上方。
9、进一步的，所述推运机器人架设在外延至井底储物室中的直线电机轨道的上方。
10、进一步的，所述地面储物室、井底储物室可以存放多个重物舱。
11、与现有技术相比，本专利技术利用废旧矿井空间资源，采用直线电机进行发电来实现重力势能的回收，在合理分配多个重物舱运行状态的前提下，能够进一步增加储能系统的能量密度和储能量。该技术不仅能实现区域电网削峰填谷，提升电网调节能力和新能源消纳能力，而且对构建“源-网-荷-储”新型电力系统具有重要的技术支撑作用。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于直线电机和废旧矿井的重力储能系统，包括储物系统、直线电机发电系统和能量输送系统，矿井包括两个井道；其特征在于，
2.根据权利要求1所述的一种基于直线电机和废旧矿井的重力储能系统，其特征在于：所述直线电机轨道（15）上下的转弯处分别旁接外延至地面储物室（6）和井底储物室（14）中，外延至地面储物室（6）中的直线电机轨道（15）分别设置在地面储物室（6）的顶面和底面，外延至井底储物室（14）中的直线电机轨道（15）分别设置在井底储物室（14）的顶面和底面。
3.根据权利要求2所述的一种基于直线电机和废旧矿井的重力储能系统，其特征在于：所述推运机器人（5）架设在外延至地面储物室（6）中的直线电机轨道（15）的上方。
4.根据权利要求2所述的一种基于直线电机和废旧矿井的重力储能系统，其特征在于：所述推运机器人（5）架设在外延至井底储物室（14）中的直线电机轨道（15）的上方。
5.根据权利要求1所述的一种基于直线电机和废旧矿井的重力储能系统，其特征在于：所述地面储物室（6）、井底储物室（14）可以存放多个重物舱（3）。
【技术特征摘要】
1.一种基于直线电机和废旧矿井的重力储能系统，包括储物系统、直线电机发电系统和能量输送系统，矿井包括两个井道；其特征在于，
2.根据权利要求1所述的一种基于直线电机和废旧矿井的重力储能系统，其特征在于：所述直线电机轨道（15）上下的转弯处分别旁接外延至地面储物室（6）和井底储物室（14）中，外延至地面储物室（6）中的直线电机轨道（15）分别设置在地面储物室（6）的顶面和底面，外延至井底储物室（14）中的直线电机轨道（15）分别设置在井底储物室（14）的顶面和底面。
【专利技术属性】
技术研发人员：鲍久圣，曹靖雨，阴妍，吴杞康，王祥赛，唐彬展，刘帅，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。