新型物料搬运储能的特点及应用分析.docx
新型物料搬运储能的特点及应用分析摘要：新型物料搬运储能作为一种新型储能技术，在选择储能介质、选址条件、储能规模、转化效率、建设周期、生态影响以及系统安全性等方面都显示出诸多优势，可作为一种可行且具有潜力的长时储能解决方案。本文通过对物料搬运储能技术与其他主要储能技术的特点进行比较，分析物料搬运储能技术的应用前景。1、新型物料搬运储能的原理和技术特点1. 1原理新型物料搬运储能借鉴了抽水蓄能技术的理念，但与传统的抽水蓄能技术不同，新型物料搬运储能技术利用地形的特殊条件，即自然落差大于300m,自然坡度约为10°至30°的带状坡地。通过双向运行的带式输送机在上、下料场之间搬运固体散状物料，实现储能和发电功能。在储能工况下，通过主带式输送机将物料从低海拔的下料场运输到高海拔的上料场。在这个过程中，系统从电网获取电能，通过主带式输送机的运输，将物料从下料场搬运到上料场进行储存。此时，电能被转化为重力势能，并储存起来。在发电工况下，物料通过主带式输送机从上料场运输至下料场。在这个过程中，主输送机的驱动装置处于发电机状态，系统将重力势能转化为电能，并输送给电网，实现发电。2. 2技术特点1）采用固体散状物料作为储能介质，可就地利用资源，选择范围广、适应性强。2）选址条件要求不高，只需要具备自然落差高度和适宜的坡度即可。3）单机储能规模目前已达到IOMW以上，而且料场容量决定储能时间，可根据需要扩展，非常适合长时储能需求。4）该技术的转化效率受放电负荷变化影响较小，表现出稳定可靠的特点。5）新型物料搬运储能的建设周期相对较短，同时对生态环境的影响也较小。6）该系统具备高度的安全性与可靠性，易于维护，使用寿命长。综上所述，新型物料搬运储能技术在储能介质选择、选址条件、储能规模、转化效率、建设周期、生态影响以及系统安全性等方面都显示出一定优势，使其成为一种可行且具有潜力的储能解决方案。目前该技术已具备工程化应用的条件。2、新型物料搬运储能与其他主要储能型式的分析比较储能技术在能源产业中扮演着重要角色，它可以平衡能源供应与需求之间的差异，提高能源系统的稳定性和可靠性。随着技术的进步,各种储能型式不断涌现，但不同的储能技术各有优势和局限。本文将对主要的储能型式进行分析比较，包括抽水蓄能、电化学储能、压缩空气储能和新型物料搬运储能。主要储能型式的比较见表1所列。表I几种上要储能s式比较表项目抽水蓄能锂电池储能压缩空，储能新型物料搬运储能技术成熟度最成熟市场化应用示范应用装机规模/MW!003(XX)1-20010350单机1326,可矩阵化扩展发电时长/h5-10244646.4全功率响应时间分钟级毫秒级分钟级分钟级主要应用场景调峰调峰、调频调峰调峰转换效率/%7080859050705966.4循环使用次数/寿命设备30a,水库80a2000100Oo次>30a>30a建设周期510年612月1824月1218月单位建设成本/（元ZkW）40008000同300050006(XX)-IO(XX),61055716800度电成本/元0.210.35网0.30.60.40.61610.290.46新型物料搬运储能作为一种全新的储能方式，虽然目前转化效率略低，但相对于其他主流的储能型式，有其独特的优势：1）新型物料搬运储能有较长储能放电时间（小时天级），适合长时储能。2）新型物料搬运储能的项目单体容量13MW26MW,较为适中，可根据地形条件和建设需要进行矩阵化扩展和灵活配置。3）新型物料搬运储能长时储能时介质基本不会损耗。4）新型物料搬运储能寿命长（超过30a）,长期储能能力基本不变，不会衰减。5）选址条件受限较小，对地质和气象条件没有特殊要求。6）新型物料搬运储能安全性高，易维护。7）作为储能介质的固体散料可就地取材，适应性强。8）建设周期短、占地较少、对生态影响较小。9）新型物料搬运储能的转化效率和压缩空气储能相当，略低于抽水蓄能和电化学储能。和压缩空气储能。3、新型物料搬运储能的主要应用场景分析3.1主要应用场景新型物料搬运储能的主要应用场景有：1）可再生能源的能量时移随着可再生能源（如风能、太阳能）在能源混合中占比不断增加,其发电时间与用户需求存在时间上不完全同步，以及波动性和不可控因素成为可再生能源集成网的一大问题。物料搬运储能可以在可再生能源产生过剩时将能量转化为潜在能，当能源需求高峰时再将物料释放，利用重力势能驱动发电机发电，实现能量时移，减少弃风弃光,平衡电力供应。2）峰谷电价平衡国内电力市场普遍存在峰谷电价差异，即在高峰时段电价较高,低谷时段电价较低。物料搬运储能可以在低谷时段购买电力，将其转化为潜在能，然后在高峰时段释放，以高电价出售电力，实现差价利润，优化电力成本，提高电源质量，提升供电的可靠性。3）电网的稳定器新型物料搬运储能可以作为电网的稳定器，提供电网所需的辅助服务，如调峰、旋转备用等。另外还可以缓解输配电阻塞、延缓输配电设备扩容。4）微电网和孤立电网这些地区通常面临电力波动和不稳定的情况，使用物料搬运储能系统可以作为备用电源，提供紧急的电力支持，确保系统稳定性和可靠性。5）大型露天废弃矿坑综合治理我国是世界第三大矿业大国，全国拥有各类型矿山约15万多座。这些矿山随着大量开采，以逐步进入成熟期或衰退期，因资源枯竭而被废弃的矿坑也越来越多。大多数矿坑经过多年的挖掘，形成露天凹陷的大坑或深陷的盆地。废弃的矿坑不仅造成环境污染，还容易导致地质灾害，产生安全隐患。国土资发2008154号关于加强废弃矿井治理工作的通知，要求各地行政主管部门组织开展本地区废弃矿井治理规划的编制，推进废弃矿井治理工作，建立废弃矿井治理的长效机制，健全并落实矿山环境治理和生态恢复的责任机制。目前各地均有实施废弃矿坑治理、地质环境恢复、废弃矿坑整合利用等多种类型的废弃矿井治理工程。新型物料搬运储能技术可结合大型露天废弃矿坑综合治理及政策支持，选择坡度适宜坑面，建设独立储能项目或新能源+储能项目。上/下料场可利用废弃矿坑进行堆料，从矿坑底部加载物料后沿隧道输送到主带式输送机上。3.2应用分析新型物料搬运储能的储能放电时间较长，主要的应用属于能量型应用场景，综合经济性和压缩空气储能相当，是目前众多储能型式的有力补充，特别是在大型露天废弃矿坑综合治理有特殊的优势。目前已具备工程化应用的条件。低、技术的持续创新等。随着科技进步和经验积累，新型物料搬运储能有望在更多领域实现广泛应用，并为能源储备和可持续发展做出更大贡献。4、结语新型物料搬运储能技术是一种全新且具备完全的知识产权的新型储能技术，在选择储能介质、选址条件、储能规模、转化效率、建设周期、生态影响以及系统安全性等方面都具备一定的优势。新型物料搬运储能的度电成本略高于抽水蓄能，低于电化学和压缩空气储能;转化效率和压缩空气储能相当，略低于抽水蓄能和电化学储能；单位建设成本比目前主流的储能型式高。新型物料搬运储能主要应用于能量型应用场景，除了其他储能型式常见的应用场景外，在大型露天废弃矿坑综合治理有特殊的优势。总的来说，新型物料搬运储能是一种非常有发展潜力的长时储能型式。
