重力储能是一种度电成本、储能容量等性能指标可与抽水储能对标、但又不依赖于水资源的规模化物理储能手段，特别适合于在我国北方和西北地区建设。本文简要介绍了近年来国内外基于竖井和地面构筑物的垂直式重力储能技术的研发现状和示范工程，并进一步对垂直式重力储能系统垂直提升、水平转移和自动接驳、发电电动机设计及并网控制等核心机电设备的关键技术进行了讨论。
研究表明，尽管当前垂直式重力储能系统技术方案较多、也有多个示范工程在建，但在重载快速提升和转移、重物启停和切换过程控制、并网功率控制和能效提升等方面还存在诸多技术难题有待解决，后续通过技术提升可进一步降低系统建造成本并提高系统运行的效率和寿命，有望在近期获得一定的示范应用。需要说明的是，受垂直提升机的载重量和速度所限，垂直式重力储能系统的单机功率目前尚难以突破10
MW量级，无法达到抽水蓄能和压缩空气储能机组所能达到的功率等级。
如果要进行大规模重力储能电站的建设，在当前只能采用多机集群阵列以提升整体功率。以竖井重力储能系统为例，目前的10米级大口径垂直式竖井掘进机的掘进深度可达800-1000米，如果竖井深度为500米，单台设备可掘进10-20口竖井，可供建造100-200
MW的竖井重力储能系统，具有良好的技术经济性。
项目主体为一座长度120米、宽度为110米、高度为148米的巨型35层建筑。建筑内部主要为12600块重力块，每块重量达到25吨。其工作的原理，是在电力富余的情况下，将重力快提升到塔顶，存储重力势能；而当用电高峰，在电力不够充裕的情况下，下放重力块，将重力势能释放出来转化成电能。项目重力块每次提升耗费4个小时，下方重力块发电也同样4个小时，按照其25兆瓦的功率来算，4个小时总发电量为100兆瓦时，也就是10万度电。
华北院重力储能技术方案
这是目前世界上最快的重载‘电梯’，全部建成后，96部‘电梯’组合成48个单元模块同时作业，4小时发电10万度。”中国天楹如东重力储能示范项目现场负责人介绍，一个单元模块涉及两条通道，每个通道可布置35个重力块，能有效提升能源存储密度。“整个建筑里大约有35万吨重力块，相当于上海中心大厦一半的重量。”此次首套充放电单元测试成功，充分证明了中国天楹依托先进的重力储能技术、强大的新能源装备研发制造能力和零碳能源技术攻关实力，已具备建设运营大规模商业化重力储能项目的技术和实力。
1个单元有 2个通道，每通道35个重力块，每单元有70个重力块。
48个单元，则有96个通道，合计有3360个重力块。
3360个重力块*25吨，则有84000吨
如东重力储能示范项目建设一座35层、148米高，长宽分别为122米和110米的重力储能塔，通过人工智能算法控制单元模块的垂直提升和水平位移，实现势能与电能的转换，主要原理是利用新能源产生的富余电能提升重力块进行“充电”，等到用电高峰时，再下放重力块，用重力做功“放电”。由于存储介质重力块全部由垃圾焚烧底渣、建筑垃圾、尾矿、煤灰、玻璃纤维等废弃材料制成，不仅具备不衰退、无化学火灾风险等优势特性，还最大限度实现了废弃物的减量化、资源化、无害化再利用，是一种本质绿色的新型储能技术。
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