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

重力儲能技術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)提供強有力的技術支撐。

△儲能科研院團隊成員正積極討論重力儲能技術方案

2023年9月，儲能科研院正式啟動重力儲能技術創(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)方案與工程建設方案等方向開展了深入探索。

在此基礎上，儲能科研院技術團隊不僅首創(chuàng)了基于直驅(qū)式電機的固態(tài)重力儲能技術方案，且自主研發(fā)設計了磁通切換式永磁直線電機本體及其控制算法。這一系列的技術創(chuàng)新大大簡化了傳統(tǒng)機械式傳動機構，提高了運維可靠性，并有效降低了設備全生命周期成本。該技術研發(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路線，其兼容性和適用性打破了以往不同技術路徑間的壁壘，成為本領域的顛覆性創(chuàng)新成果。

△磁通切換式永磁直線電機拓撲結構

針對固態(tài)重力儲能技術在實際應用中面臨的挑戰(zhàn)，如出力間歇大、模式切換頻繁等問題，儲能科研院技術團隊提出了多動子串行循環(huán)式重物傳動與轉運解決方案。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，為重力儲能技術的商業(yè)化應用鋪平了道路。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計與仿真工作，進一步驗證了原創(chuàng)技術在動態(tài)響應、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域?qū)＜覉F隊和技術積累，進一步深化成套機電系統(tǒng)技術方案的研發(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創(chuàng)新發(fā)展貢獻南網(wǎng)儲能力量。