近日，南網(wǎng)儲能公司儲能科研院開展的重力儲能原創(chuàng)技術(shù)研究取得了系列創(chuàng)新突破，這標(biāo)志著公司在開拓儲能優(yōu)勢領(lǐng)域取得了階段性成果。

重力儲能技術(shù)基于高度落差對儲能介質(zhì)進行升降操作從而實現(xiàn)能量的充放電過程，其具有本質(zhì)安全、選址靈活等顯著優(yōu)勢，預(yù)計將為可再生能源的穩(wěn)定輸出和電網(wǎng)調(diào)節(jié)提供強有力的技術(shù)支撐。

△儲能科研院團隊成員正積極討論重力儲能技術(shù)方案

2023年9月，儲能科研院正式啟動重力儲能技術(shù)創(chuàng)新研究，在行業(yè)內(nèi)開展廣泛調(diào)研，對已公開300余項發(fā)明專利的申請方、申請量與實質(zhì)內(nèi)容展開詳盡分析，研判了儲能塔式、地下豎井式與斜坡式各類方案的技術(shù)特點與瓶頸問題，并在重力儲能機電系統(tǒng)方案與工程建設(shè)方案等方向開展了深入探索。

在此基礎(chǔ)上，儲能科研院技術(shù)團隊不僅首創(chuàng)了基于直驅(qū)式電機的固態(tài)重力儲能技術(shù)方案，且自主研發(fā)設(shè)計了磁通切換式永磁直線電機本體及其控制算法。這一系列的技術(shù)創(chuàng)新大大簡化了傳統(tǒng)機械式傳動機構(gòu)，提高了運維可靠性，并有效降低了設(shè)備全生命周期成本。該技術(shù)研發(fā)團隊提出的機電傳動方案，適用于多種固態(tài)重力儲能系統(tǒng)，包括塔式、豎井式與斜坡式等主流技術(shù)路線，其兼容性和適用性打破了以往不同技術(shù)路徑間的壁壘，成為本領(lǐng)域的顛覆性創(chuàng)新成果。

△磁通切換式永磁直線電機拓撲結(jié)構(gòu)

針對固態(tài)重力儲能技術(shù)在實際應(yīng)用中面臨的挑戰(zhàn)，如出力間歇大、模式切換頻繁等問題，儲能科研院技術(shù)團隊提出了多動子串行循環(huán)式重物傳動與轉(zhuǎn)運解決方案。這一方案極大地提升了系統(tǒng)的出力平滑度及并網(wǎng)可靠性，為重力儲能技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用鋪平了道路。同時，科研團隊還完成了滿足電機四象限運行的變頻器與控制算法的設(shè)計與仿真工作，進一步驗證了原創(chuàng)技術(shù)在動態(tài)響應(yīng)、穩(wěn)定性與工作效率方面的突出優(yōu)勢。

△電機性能及其效率仿真結(jié)果曲線

接下來，南網(wǎng)儲能公司儲能科研院將依托物理儲能領(lǐng)域?qū)＜覉F隊和技術(shù)積累，進一步深化成套機電系統(tǒng)技術(shù)方案的研發(fā)，加快樣機平臺的開發(fā)與動態(tài)模擬驗證，為我國重力儲能技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展貢獻南網(wǎng)儲能力量。