專利名稱：一種電站用大容量重力儲(chǔ)能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電站用大容量重力儲(chǔ)能裝置。
背景技術(shù)：
電能具有可以大規(guī)模生產(chǎn)、容易轉(zhuǎn)換為其他形式能量、便于遠(yuǎn)距離輸送、集中管 理、自動(dòng)測(cè)量和控制等優(yōu)點(diǎn)，在人類生活和社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)中應(yīng)用廣泛。但是電力的應(yīng)用有一 個(gè)很大的缺憾，即在目前技術(shù)條件下還不能以電能形式大量?jī)?chǔ)存，電網(wǎng)中的發(fā)電量和用電 負(fù)荷必須平衡。而電力的需求極不平衡，春、夏、秋、冬，晝夜之間，工作日與節(jié)假日電力需求 相差很大。電力系統(tǒng)中的負(fù)荷隨時(shí)間而變化，電力負(fù)荷由國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)各行業(yè)用電負(fù)荷 構(gòu)成，如第一、二、三產(chǎn)業(yè)，其中有重工業(yè)、輕工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、商業(yè)、農(nóng)業(yè)及生活用電負(fù)荷。 各種用電負(fù)荷在一 日內(nèi)都有其各自的變化規(guī)律，如連續(xù)生產(chǎn)的重工業(yè)和輕工業(yè)，在24 (16) h 負(fù)荷大體均衡，商業(yè)、生活用電則出現(xiàn)晚高峰和后夜低谷負(fù)荷。在一年內(nèi)各類用電負(fù)荷又隨 季節(jié)而變化，如制冷制熱空調(diào)、電熱、照明等。 火力發(fā)電和核能發(fā)電具有能量密度高、運(yùn)行穩(wěn)定、啟閉不便的特點(diǎn)，而用電負(fù)荷存 在每日間的高峰低谷和以年度季節(jié)等為周期的高峰低谷現(xiàn)象，兩者不完全匹配，必然形成 供電不足或供電能力過(guò)剩的情況。風(fēng)電、光伏等發(fā)電具有隨機(jī)性、不連續(xù)、不穩(wěn)定、能量密度 低的特點(diǎn)，太陽(yáng)能、風(fēng)能資源豐富區(qū)常常遠(yuǎn)離人口、工業(yè)密集區(qū)，發(fā)電與用電之間普遍存在 時(shí)間空間上的不匹配，空間上的距離可以靠高壓輸變電設(shè)備解決，而時(shí)間方面的不匹配則 需要大型的儲(chǔ)能設(shè)施將發(fā)電用電之間的不平衡進(jìn)行彌補(bǔ)。 如何大容量、低成本、高效率、高可靠度地將臨時(shí)過(guò)剩電力進(jìn)行儲(chǔ)存一直是一個(gè)難 題，儲(chǔ)能技術(shù)的落后將大大制約風(fēng)電、光伏發(fā)電等清潔能源的廣泛應(yīng)用，也會(huì)造成火電、核 電等傳統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)的效率下降，不利于節(jié)能減排。人類已經(jīng)開(kāi)發(fā)出各種電能存儲(chǔ)方法，如抽 水蓄能電站、化學(xué)電池、超大規(guī)模電容、壓縮空氣、電解水、超導(dǎo)電磁或飛輪蓄能等等。
抽水蓄能電站是大容量蓄能方式，能量循環(huán)效率75%，建設(shè)抽水蓄能電站需要苛 刻的地理?xiàng)l件，需要大量的水和較好的建壩建庫(kù)條件，受自然條件限制較多，初始投資巨 大，有一定應(yīng)用前景，但有可能破壞環(huán)境、遷移人口、淹沒(méi)農(nóng)田和文物古跡、影響原生態(tài)系 統(tǒng)，影響面廣，有些是負(fù)面的。 化學(xué)電池能量密度低，成本高，技術(shù)要求高，壽命有限、需交直變換、循環(huán)效率偏 低，需要一些在地球上儲(chǔ)量有限的特殊元素，在便攜式電子設(shè)備中應(yīng)用廣泛，將來(lái)在汽車(chē)等 交通工具上也有很好的發(fā)展前景，但難以滿足國(guó)家骨干電網(wǎng)所需的超大容量?jī)?chǔ)能需求。
超大規(guī)模電容具有超大功率充放電、循環(huán)效率高的優(yōu)勢(shì)，但能量密度低，需交直變 換，可以配合電池應(yīng)用在汽車(chē)上，但難以滿足工業(yè)民用儲(chǔ)能需求。 壓縮空氣、電解水、超導(dǎo)電磁或飛輪動(dòng)能等均因各自特點(diǎn)可以應(yīng)用于特殊領(lǐng)域，但 難以實(shí)現(xiàn)國(guó)家骨干電網(wǎng)級(jí)別的超大規(guī)模的工業(yè)民用儲(chǔ)能需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，提供一種儲(chǔ)能密度高，占地 面積小，容量可控，而且適用范圍廣的電站用大容量重力儲(chǔ)能裝置。 本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為一種電站用大容量重力儲(chǔ)能裝 置，包括 配重體，配重體用于被提升至高空從而將電能轉(zhuǎn)化為配重體所增加的重力勢(shì)能；
支撐裝置，包括支撐柱以及架設(shè)在支撐柱上的橫梁； 電力提升裝置，電力提升裝置至少包括電動(dòng)機(jī)，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的繞線輪軸，設(shè)置于 配重體上方的滑輪，中部繞過(guò)滑輪的的拉索，拉索一端固定于支撐裝置上，另一端固定于繞 線輪軸上； 發(fā)電裝置，包括發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)經(jīng)傳動(dòng)件與繞線輪軸相連用以將配重體的重力勢(shì) 能轉(zhuǎn)化為電能。 本發(fā)明的原理在于將電網(wǎng)或電站中用電低谷時(shí)暫時(shí)過(guò)剩的電力通過(guò)電動(dòng)機(jī)提升 配重體至一定高度，提升的高度取決于支撐柱的高度， 一般高度可達(dá)100米至200米，甚至 更高，把能量以重力勢(shì)能的方式儲(chǔ)存起來(lái)，待用電高峰時(shí)再將配重體下放，從而使重力勢(shì)能 釋放，推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電再將電力送上電網(wǎng)。由于本發(fā)明中配重體的比重可以很大，因此其儲(chǔ) 能密度高，占地面積小，可以滿足國(guó)家骨干電網(wǎng)級(jí)別的超大規(guī)模的工業(yè)民用儲(chǔ)能需求，而且 由于其所具有的固體形態(tài)，因而對(duì)地形沒(méi)有特別要求，建設(shè)方便。
為了取得更好的技術(shù)效果，進(jìn)一步的技術(shù)措施還包括 上述的電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)集成為一體即電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)一體機(jī)。使得結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn) 單，安裝更加方便。 事實(shí)上，電力提升裝置以及發(fā)電裝置可以安裝在地面或地下等位置，為了減少土
地占用，上述的電力提升裝置以及發(fā)電裝置均安裝在支撐裝置的橫梁上。 繞線輪軸與電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)一體機(jī)的輸出軸的連接方式具有多種形式，優(yōu)選的方
案之一，上述的繞線輪軸與電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)一體機(jī)的輸出軸直接相連，支撐裝置還包括支
撐滑輪，拉索的其中一端固定于支撐滑輪上，另一端繞過(guò)支撐滑輪連接在繞線輪軸上。 另一個(gè)優(yōu)選方案，上述的繞線輪軸與電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)一體機(jī)的輸出軸經(jīng)齒輪組相
連接，拉索的其中一端固定于橫梁上，另一端連接在繞線輪軸上。 優(yōu)選的，上述的配重體包括配重箱以及緊密填充在配重箱內(nèi)的配重填料。配重箱
使配重體的使用更加靈活方便，其內(nèi)的配重填料的選擇或更換更加簡(jiǎn)單。 配重填料的選擇具有極大的靈活性，出于提高儲(chǔ)能密度的考慮，優(yōu)選的，上述的配
重填料的密度至少是2Xl(fKg/m3。配重填料的密度越大，儲(chǔ)能密度越高，所占用的土地面
積越小。 通常來(lái)說(shuō)，土、砂、石密度是水的2-2.5倍，而且，土、砂、石還具有可以就地取材， 來(lái)源廣泛，成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，因此，優(yōu)選的，上述的配重填料是土、砂、石中的一種或至少其 中兩種的混合物。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn) —、可以實(shí)現(xiàn)超大容量?jī)?chǔ)能，能量密度高、占地少、容量可控，儲(chǔ)電供電運(yùn)行靈活、 啟閉方便、不需交直變換、供電質(zhì)量高，也可以起到調(diào)頻調(diào)相調(diào)壓等作用。運(yùn)營(yíng)管理簡(jiǎn)單，檢
4修方便。目前國(guó)家骨干電網(wǎng)級(jí)別的儲(chǔ)能只有抽水蓄能方式，但建設(shè)條件苛刻，應(yīng)用受限，而 化學(xué)電池、超大規(guī)模電容、壓縮空氣、電解水、超導(dǎo)電磁或轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能等方式均難以實(shí)現(xiàn)超大 容量?jī)?chǔ)能。 一般土、砂、石密度是水的2-2. 5倍，僅此即可比抽水蓄能電站少用一半方量?jī)?chǔ) 能介質(zhì)，另配重箱高度、提升高度均可人為設(shè)計(jì)，能量密度高。條件具備時(shí)可利用地形地物 等實(shí)現(xiàn)更高能量密度。 二、能量循環(huán)效率高。整個(gè)過(guò)程僅有電動(dòng)機(jī)提升重物、重物下降推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電 兩個(gè)動(dòng)作，電機(jī)技術(shù)成熟，是目前所有動(dòng)力機(jī)械中效率最高的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、水 輪機(jī)、汽輪機(jī)、風(fēng)輪機(jī)等，電機(jī)單向效率可以做到98% _99%，加上極少的滑輪齒輪等機(jī)械 摩擦和空氣阻力引起的能量損失，幾乎不再存在其他能量損耗，綜合能量循環(huán)效率有望達(dá) 到90% _95%，甚至可至96%以上，即可以幾乎無(wú)損失地將過(guò)剩電力"束之高閣"存儲(chǔ)起來(lái)， 需要時(shí)釋放彌補(bǔ)用電高峰時(shí)供電能力不足。而抽水蓄能電站能量循環(huán)效率僅75%，電解水 45 % ，化學(xué)電池75 % ，壓縮空氣50 % ，飛輪90 % ，超導(dǎo)電磁95 % ，等等，其他方式循環(huán)效率也 難達(dá)到本方式的效率水平。 三、技術(shù)成熟，穩(wěn)定可靠，安全，壽命長(zhǎng)。以土木工程、機(jī)電工程成熟技術(shù)為依托，工 程實(shí)施無(wú)任何技術(shù)難度，土木工程設(shè)計(jì)壽命可達(dá)100年以上，電機(jī)維護(hù)費(fèi)用超低，壽命可達(dá) 30年以上。相對(duì)于抽水蓄能電站，不存在潰壩之類可能造成嚴(yán)重?fù)p失的可能性，風(fēng)險(xiǎn)可控。
四、相對(duì)于抽水蓄能電站，本裝置不需水(當(dāng)然以水作為配重物也是可以的，但不 會(huì)消耗掉)，不需建壩建庫(kù)等特殊地理?xiàng)l件，不淹沒(méi)耕地、不遷移人口、不破壞環(huán)境和生物種 群、不破壞文物古跡，選址靈活。據(jù)了解，2004年底全國(guó)已建成投產(chǎn)的抽水蓄能電站IO座， 裝機(jī)容量達(dá)到570. 1萬(wàn)kW(其中60萬(wàn)kW供香港)。至09年全國(guó)已建成抽水蓄能電站20 座，裝機(jī)容量約1200萬(wàn)千瓦，在建電站ll座，總規(guī)模約1308萬(wàn)千瓦?？梢?jiàn)因其局限性應(yīng)用 并不廣泛。 五、完全無(wú)污染。運(yùn)營(yíng)過(guò)程幾乎不耗費(fèi)一滴水、不排放一克C02或廢氣、廢水、廢 渣、有毒、放射、煙塵等任何污染物。 六、投資省，運(yùn)營(yíng)成本低，經(jīng)濟(jì)效益顯著，社會(huì)效益巨大。工程投資主要是支柱支架 的土木工程、電機(jī)、控制系統(tǒng)等，配重材料可以就地取材，使用廉價(jià)的土、沙、石即可長(zhǎng)期使 用，投資很省，回收期短，如能實(shí)行峰谷差別電價(jià)，則項(xiàng)目本身的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)就非常優(yōu)秀。當(dāng)然 還需要進(jìn)行詳細(xì)的工程可行性研究，特別項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)指標(biāo)方面。另外，對(duì)于節(jié)能減排、環(huán)境保 護(hù)均有不可估量的巨大作用。 七、適用面廣。1、適合作為火電、核電等各類電站的配套儲(chǔ)能設(shè)施?；痣姟⒑穗娺\(yùn) 行平穩(wěn)，啟閉不便，調(diào)節(jié)性能較差，需帶基荷運(yùn)行，儲(chǔ)能電站剛好可以彌補(bǔ)其不足；2、可以依 托公共電網(wǎng)靈活選址；3、不需水的特點(diǎn)尤其特別適合于在沙漠、戈壁、荒原、鹽堿灘等人煙 稀少地域配合風(fēng)電、光伏發(fā)電建立儲(chǔ)能電站。4、也可以配合其他如波浪、潮汐、生物質(zhì)能等 發(fā)電建設(shè)儲(chǔ)能電站。5、任何形式的能量，只要可以轉(zhuǎn)換成電力，即可用此方式存儲(chǔ)起來(lái)，不 過(guò)期，不變質(zhì)。6、可以獨(dú)立應(yīng)用于一些小型特殊場(chǎng)合。7、可成為構(gòu)建智能電網(wǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
—種電站用大容量重力儲(chǔ)能裝置，包括 配重體，配重體包括配重箱11以及緊密填充在配重箱11內(nèi)的配重填料12，配重填 料12是土、砂、石的混合物，其密度是2Xl(fKg/m3。配重體用于被提升至高空從而將電能 轉(zhuǎn)化為配重體所增加的重力勢(shì)能； 支撐裝置，包括支撐柱41以及架設(shè)在支撐柱上的橫梁42 ; 電力提升裝置，電力提升裝置至少包括電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)一體機(jī)，由電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī) 一體機(jī)驅(qū)動(dòng)的繞線輪軸22，設(shè)置于配重體上方的滑輪23，中部繞過(guò)滑輪23的的拉索24，拉 索24 —端固定于支撐裝置上，另一端固定于繞線輪軸22上； 發(fā)電裝置，包括電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)一體機(jī)，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)一體機(jī)經(jīng)傳動(dòng)件與繞線輪 軸相連用以將配重體的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能。 電力提升裝置以及發(fā)電裝置均安裝在支撐裝置的橫梁42上。 由于在實(shí)際使用中必然不止一組儲(chǔ)能裝置，因此，本實(shí)施例中繞線輪軸22與電動(dòng) 機(jī)/發(fā)電機(jī)一體機(jī)的輸出軸的連接方式采用了下述兩種方式 其中一部分，繞線輪軸22與電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)一體機(jī)的輸出軸直接相連，支撐裝置 還包括支撐滑輪43，拉索24的其中一端固定于支撐滑輪43上，另一端繞過(guò)支撐滑輪43連 接在繞線輪軸22上。需要儲(chǔ)能時(shí)，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)一體機(jī)帶動(dòng)繞線輪軸22轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將配 重體 還有一部分是繞線輪軸22與電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)一體機(jī)的輸出軸經(jīng)齒輪組5相連接， 拉索24的其中一端固定于橫梁42上，另一端連接在繞線輪軸22上。
下面以具體實(shí)例簡(jiǎn)述本發(fā)明的應(yīng)用前景及優(yōu)點(diǎn) 例一 以大唐電力唐山王灘火力發(fā)電廠為例。王灘發(fā)電廠一期投資49億元，裝機(jī) 2臺(tái)60萬(wàn)千瓦火力發(fā)電機(jī)組，現(xiàn)每年發(fā)電76億度，占地800畝。
1度=1千瓦時(shí)=1000*3600 = 3. 6E6焦。 按額定功率發(fā)電，每年發(fā)電2*60萬(wàn)*24*365 = 105億度，每天發(fā)電2*60萬(wàn)*24 = 2880萬(wàn)度。 現(xiàn)實(shí)際年發(fā)電76億度，76億度/105億度=72. 4%，即實(shí)際平均功率只用到額定 值的72.4%，實(shí)際每天發(fā)電76億度/365 = 2082萬(wàn)度。 假設(shè)為本電廠建設(shè)一個(gè)配套儲(chǔ)能電廠，最大能將每天發(fā)電量的10%，即208. 2萬(wàn) 度轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能儲(chǔ)存起來(lái)，根據(jù)勢(shì)能公式E = mgh， 208. 2萬(wàn)*3. 6E6 = m*9. 8*h，假設(shè)提升 高度為100米，則m二 7. 648E9千克二 7. 648E6噸=764. 8萬(wàn)噸，普通土、砂、石填料密度一 般為2 2. 5噸/方，此處暫取值2噸/方，則需提升382. 4萬(wàn)方配重。這個(gè)方量，只相當(dāng)于 稍大一點(diǎn)的水電站壩體的混凝土方量。 382. 4萬(wàn)方=156米*156米*156米=191200平方米*20米=437米*437米*20 米=286. 8畝*20米=478塊* (20*20*20)，即382. 4萬(wàn)方相當(dāng)于長(zhǎng)寬高均為156米的立方 體，如果高度為20米，則其平面占地為191200平方米，即19. 12公頃或286.8畝，這是配重 塊的凈占地，如果全部做成長(zhǎng)寬高均為20米的立方塊，則共需478塊。
再考慮支柱支架、機(jī)電工程占地和必要的間距、配套的輸變電、控制系統(tǒng)、管理操作人員等工作生活設(shè)施占地等，占地在287畝的基礎(chǔ)上再增加50%，綜合占地430畝。
例二現(xiàn)在已投產(chǎn)或在建的風(fēng)電場(chǎng)功率遠(yuǎn)小于火力發(fā)電廠，如大唐山東發(fā)電公司 第四座風(fēng)電場(chǎng)黃島風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃容量為4. 95萬(wàn)千瓦，計(jì)劃總投資48401. 58萬(wàn)元，擬安裝33 臺(tái)單機(jī)容量1500kW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，年發(fā)電量8954萬(wàn)千瓦時(shí)，日均發(fā)電量?jī)H24. 53萬(wàn)度， 實(shí)際平均功率為額定功率的20. 65%。根據(jù)前面的計(jì)算，208. 2萬(wàn)度需提升配重物382. 4萬(wàn) 方，凈占地286. 8畝，則一萬(wàn)度需提升1. 8367萬(wàn)方和凈占地1. 3775畝，以黃島風(fēng)電場(chǎng)這種 規(guī)模來(lái)算，建設(shè)一個(gè)能將其每天發(fā)電量30%的電力儲(chǔ)存起來(lái)的儲(chǔ)能電站僅須凈占地10. 14 畝，綜合占地15. 2畝。 例三據(jù)了解，中國(guó)已經(jīng)并網(wǎng)發(fā)電的兆瓦級(jí)光伏電站包括上海崇明l麗、上海臨港 新城1.2麗、浙江杭州2麗屋頂光伏電站、寧夏石嘴山10麗、寧夏太陽(yáng)山2. 5麗、華電寧東 2麗等。規(guī)模20麗的徐州協(xié)鑫地面光伏電站，占地680畝，年發(fā)電量平均為2476萬(wàn)kWh，日 均發(fā)電6. 784萬(wàn)度，假設(shè)建一可儲(chǔ)其日發(fā)電量30%的儲(chǔ)能電站須凈占地2. 8畝，綜合占地 4. 2畝，僅為其發(fā)電所需680畝占地的0. 62%。 以上假設(shè)配重物密度為2噸/方，高20米，提升高度為100米，若能采集到廉價(jià) 的高密度填料，或設(shè)計(jì)更高更大的配重箱，或設(shè)計(jì)更高的提升高度，或依托山勢(shì)等有利地形 實(shí)現(xiàn)更高的提升高度或斜角提升，都可以使單位占地面積上的能量密度增大或降低工程投 資。以現(xiàn)有的工程技術(shù)來(lái)說(shuō)，垂直提升高度達(dá)到200米以上是完全可行的，配重箱高度達(dá)到 30米以上也可以做到，則能量密度可以達(dá)到前面假設(shè)的3倍，凈占地面積則為前述的1/3， 再考慮到其靈活選址的特點(diǎn)，可以幾乎不占耕地。 對(duì)于風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電來(lái)說(shuō)，作為替代化石燃料的無(wú)窮盡、可再生的清潔 能源，是不遠(yuǎn)的將來(lái)的必然選擇，但其能量密度均很低，要形成一定的發(fā)電規(guī)模，須占用大 量的例如沙漠、戈壁等地面，相對(duì)來(lái)講，建造一個(gè)配套的重力儲(chǔ)能電站其占地面積和投資幾 乎可以忽略不計(jì)，而其不需用水、選址靈活、地材廉價(jià)廣泛、能量密度高、能量循環(huán)效率高、 技術(shù)成熟、無(wú)污染的特點(diǎn)極具優(yōu)勢(shì)，而其可以將不穩(wěn)定、不連續(xù)、供需不平衡的矛盾成功化 解，對(duì)于火電、核電等也可以儲(chǔ)其有余而補(bǔ)其不足，對(duì)于智能電網(wǎng)更是不可或缺的關(guān)鍵環(huán) 節(jié)，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都是巨大的，是比抽水蓄能電站更加卓越、適用更加廣泛的超大 容量?jī)?chǔ)能方式，是國(guó)家骨干電網(wǎng)級(jí)別儲(chǔ)能應(yīng)用的根本解決之道。 本發(fā)明的最佳實(shí)施例已被闡明，由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員做出的各種變化或改型都 不會(huì)脫離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
一種電站用大容量重力儲(chǔ)能裝置，其特征在于包括配重體，所述的配重體用于被提升至高空從而將電能轉(zhuǎn)化為配重體所增加的重力勢(shì)能；支撐裝置，包括支撐柱(41)以及架設(shè)在所述的支撐柱上的橫梁(42)；電力提升裝置，所述的電力提升裝置至少包括電動(dòng)機(jī)(21)，由所述的電動(dòng)機(jī)(21)驅(qū)動(dòng)的繞線輪軸(22)，設(shè)置于所述的配重體上方的滑輪(23)，中部繞過(guò)所述的滑輪(23)的的拉索(24)，所述的拉索(24)一端固定于所述的支撐裝置上，另一端固定于所述的繞線輪軸(22)上；發(fā)電裝置，包括發(fā)電機(jī)(31)，所述的發(fā)電機(jī)(31)經(jīng)傳動(dòng)件與所述的繞線輪軸(22)相連用以將所述的配重體的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電站用大容量重力儲(chǔ)能裝置，其特征在于所述的電動(dòng) 機(jī)(21)與所述的發(fā)電機(jī)(31)集成為一體即電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)一體機(jī)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電站用大容量重力儲(chǔ)能裝置，其特征在于所述的電力 提升裝置以及所述的發(fā)電裝置均安裝在所述的支撐裝置的橫梁(42)上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電站用大容量重力儲(chǔ)能裝置，其特征在于所述的繞線 輪軸(22)與所述的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)一體機(jī)的輸出軸直接相連，所述的支撐裝置還包括支撐 滑輪(43)，所述的拉索(24)的其中一端固定于所述的支撐滑輪(43)上，另一端繞過(guò)所述的 支撐滑輪(43)連接在所述的繞線輪軸(22)上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電站用大容量重力儲(chǔ)能裝置，其特征在于所述的繞線 輪軸(22)與所述的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)一體機(jī)的輸出軸經(jīng)齒輪組(5)相連接，所述的拉索(24) 的其中一端固定于所述的橫梁(42)上，另一端連接在所述的繞線輪軸(22)上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的一種電站用大容量重力儲(chǔ)能裝置，其特 征在于所述的配重體包括配重箱(11)以及緊密填充在所述的配重箱(11)內(nèi)的配重填料 (12)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種電站用大容量重力儲(chǔ)能裝置，其特征在于所述的配重 填料(12)的密度至少是2Xl(fKg/m3。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種電站用大容量重力儲(chǔ)能裝置，其特征在于所述的配重 填料(12)是土、砂、石中的一種或至少其中兩種的混合物。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電站用大容量重力儲(chǔ)能裝置，包括配重體，配重體用于被提升至高空從而將電能轉(zhuǎn)化為配重體所增加的重力勢(shì)能；支撐裝置，包括支撐柱以及架設(shè)在支撐柱上的橫梁；電力提升裝置，電力提升裝置至少包括電動(dòng)機(jī)，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的繞線輪軸，設(shè)置于配重體上方的滑輪，中部繞過(guò)滑輪的的拉索，拉索一端固定于支撐裝置上，另一端固定于繞線輪軸上；發(fā)電裝置，包括發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)經(jīng)傳動(dòng)件與繞線輪軸相連用以將配重體的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有可以實(shí)現(xiàn)起大容量?jī)?chǔ)能，能量密度高、占地少，能量循環(huán)效率高，局限性小，適用范圍廣，完全無(wú)污染，投資省，運(yùn)營(yíng)成本低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F03G3/00GK101782049SQ20101010567
公開(kāi)日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2010年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月28日
發(fā)明者曹信江 申請(qǐng)人:曹信江