“搬磚”就能儲能!全球首個重力儲能項目封頂

　　148米的高樓不住人，也不辦公，就是為了存放重物來“搬磚”。這聽上去是不是有點匪夷所思?但是在江蘇南通還真有一座這樣的樓。

　　近日，全國首個重力儲能項目——如東100兆瓦時重力儲能項目主體工程正式封頂。項目主體建筑是一座長122米、寬110米、高148米的35層儲能塔，用于存放和升降重力塊。

　　什么是重力儲能?

　　重力儲能，是要把重力儲存起來嗎?其實還真差不多。

　　這是一種新型儲能技術，其原理是利用構筑物、自然或人工地形等產生的高度差，通過人工智能算法控制儲能塊的垂直提升和水平位移，實現勢能與電能的轉換。

▲充電模式模擬示意圖。

　　充電模式下，系統中的同步發電機作為電機使用，吸收風電、光伏等新能源或電網中的富余電能，將重力塊提升到一定的高度對能量進行存儲，完成電能-機械能-勢能的轉換。

　　放電模式下，系統通過釋放重力塊帶動同步發電機發電，將電能再次送入電網，完成勢能-機械能-電能的轉換。

▲放電模式模擬示意圖。

　　以如東100兆瓦時的重力儲能項目為例，該項目配備了12600塊單體重量25噸的儲能質量塊，通過自動控制系統在儲能塔內升降以達到充放電的目的，并采用“兩進一出”接線并網方案，即從電網、綠電側接線充電，發電并入電網。

　　重力儲能的獨特優勢

　　目前大家常聽到的儲能方式有「抽水蓄能」「化學儲能」，三者各有各的特點，咱們一先看一張表。

　　在原理上，重力儲能與現有成熟的抽水蓄能技術相近，一個抽水一個抽儲能質量塊。

　　但抽水蓄能電站建設周期長，對地形、環境要求更高;電化學儲能功率范圍較廣?能量密度高，相較其他新型儲能技術成熟度更高，但其在大規模應用過程中也存在熱失控、易燃等安全隱患，且淘汰的電池組件對環境影響大。

▲抽水蓄能站。

　　因此，綜合來看，在南通這類平原地區，重力儲能是最佳選擇。它的充放電次數不受限制，儲能安全性和穩定性更高,且無化學原料泄露和污染環境的風險。

　　如東重力儲能項目設計配置的4臺6.5兆瓦發電機，總計功率為26兆瓦。這個發電量可供夏季約4000戶居民正常使用空調等家電。按照設計，充電和放電周期都為4小時，儲能項目所有重力塊升降一個來回，能夠儲存釋放10萬度電。

　　“看天吃飯”需要“調節器”

　　除了地形原因外，還有一個重要的原因就是新能源發電的不穩定性。

　　南通如東縣是全國海上風電第一縣，并建有全國首個漁光互補一體化示范項目，風電、光伏等新能源產業發展迅猛。截至目前，如東地區風電、光伏并網規模超600萬千瓦，預計“十四五”末將超過千萬千瓦。

　　然而新能源“看天吃飯”的特性，使得峰谷差本來就大的電網，面臨巨大的新能源消納和電力供需平衡壓力。

　　重力儲能技術作為新能源優化配置儲能，是促進新能源消納的有效手段之一，可在更大時間尺度和空間范圍內調節互濟，實現高效利用，同時能有效平抑風電、光伏發電的出力波動，提升電網接納可再生能源能力。

　　如何用好重力儲能?

　　利用儲能，一是“儲”，二是“用”。

　　存儲方面，在項目落地前，國網如東縣供電公司為項目選址出謀劃策，建議選擇落戶風電、光伏密集區域，最終為企業線路規劃減少近400米電纜通道距離，成本投入大大降低。

　　同時創新打造“綠色智聯”管服平臺，分析實時采集數據，根據重力儲能容量和用戶負荷引導用戶調節和建議儲能運行方式，在電網側實現“源網荷儲”友好互動，提升綠色電能在能源消耗中的占比。

　　使用上，目前，國網南通供電公司正在全省率先利用重力儲能在內的電網側調節資源，開發儲能系統效益測算功能平臺，以如東重力儲能項目為樣本，收集儲能運行信息、測試儲能調峰能力，并進行綜合分析，實現儲能系統荷電狀態實時監測，也為重力儲能技術的推廣、應用提供實測數據。