CN115479000B - 一种重力储能系统及运行方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种重力储能系统及运行方法,重力储能系统包括储能滚筒、第一堆垛重物转载装置、第二堆垛重物转载装置、斜坡升降装置、能量转换装置和机组协调控制装置。第一、第二堆垛重物转载装置分别适于设于低海拔、高海拔处,用于存放和转移储能滚筒。斜坡升降装置适于设于斜坡上,用于提升或下降储能滚筒。能量转换装置适于与电网连接,并与斜坡升降装置连接,用于将电能转换为机械能,或者用于将机械能转换为电能;机组协调控制装置与第一堆垛重物转载装置、第二堆垛重物转载装置、斜坡升降装置和能量转换装置分别信号连接。本发明提供了一种重力储能系统及运行方法,提高了储能效率,降低了实施难度,选址方便、成本低,安全系数高。
Description
技术领域
本发明涉及技术领域,尤其涉及一种重力储能系统及运行方法。
背景技术
在当前实现“30.60”碳达峰、碳中和的新形势下,构建以新能源为主体的新型电力系统,实现能源体系的清洁低碳、安全高效,是我国整个能源行业自上而下共同努力的目标。借助储能系统实现电力的平滑,是从技术上解决可再生能源波动性大和高度不确定性等问题的有效手段。
现有大规模物理储能系统中,重力储能系统相较于压缩空气储能、飞轮储能等系统在使用简单性和成本效益方面具有巨大的优势。重力储能系统通过提高储能介质的势能来实现能量的存储,按照储能介质可分为水介质型和固体重物型,目前应用最为广泛的抽水蓄能系统为水介质型重力储能系统。固体重物型重力储能系统主要借助山体斜坡、地下竖井、人工建筑物等提升或者拉升重物实现能量的存储。
在现有技术中,例如公开号为CN103867408A的发明专利,其公开了一种依托山体的重力储能系统,包括高海拔堆垛平台、低海拔堆垛平台、若干标准化重块、电力提升和发电装置以及控制系统;在高、低两平台之间铺设有至少两条倾斜铁轨,每条倾斜铁轨设有至少一段连续铁轨,对应每段连续铁轨设有一套电力提升和发电装置;每套电力提升和发电装置包括一拖车、一缆绳、一缆绳绞盘和一电动发电一体机,拖车设置在相应的连续铁轨上,并与缆绳的一端连接,缆绳绞盘安装在该连续铁轨端部的平台边缘,缆绳绞盘与电动发电一体机连接;控制系统控制转载、运输和码垛设备以及电动发电一体机的工作状况。该重力储能系统为绳索式重力储能系统,其主要特点为拖车与电动发电一体机通过绳索单一连接,储能容量不灵活;且在夜间电力波谷时段,需要将低海拔堆垛平台上的码垛机从垛中拆出标准化重块并搬运到自动小车上,自动小车经平台铁轨行驶至转载设备下方,然后转载设备将标准化重块装载至拖车上,电动发电一体机拖动拖车上行至转载设备下方,然后转载设备将标准化重块装载至自动小车上,自动小车经平台铁轨行驶至码垛机下方,并被码垛机搬运到垛中。整个过程需要不断的拆垛、转载、码垛,其中还涉及吊装重块,吊装时的快速定位实现较为困难,实施难度大,结构复杂,导致成本较高。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种重力储能系统及运行方法,旨在降低实施难度,简化系统结构,以降低成本。
为实现上述目的,本发明提出一种重力储能系统,包括:
至少一个储能滚筒;
第一堆垛重物转载装置,适于设于低海拔处,用于存放和转移所述储能滚筒;
第二堆垛重物转载装置,适于设于高海拔处,用于存放和转移所述储能滚筒;
斜坡升降装置,适于设于所述第一堆垛重物转载装置与所述第二堆垛重物转载装置之间的斜坡上,用于提升或下降所述储能滚筒;
能量转换装置,适于与电网连接,所述能量转换装置与所述斜坡升降装置连接,用于将电能转换为机械能,或用于将机械能转换为电能;其中,在所述斜坡升降装置将所述储能滚筒提升至所述第二堆垛重物转载装置的过程中,所述能量转换装置将电能转换为机械能并向所述斜坡升降装置提供驱动力;在所述储能滚筒在自身重力作用下经所述斜坡升降装置下降至所述第一堆垛重物转载装置的过程中,所述能量转换装置将机械能转换为电能并输送至所述电网;以及
机组协调控制装置,与所述第一堆垛重物转载装置、所述第二堆垛重物转载装置、所述斜坡升降装置和所述能量转换装置分别信号连接,用于控制所述第一堆垛重物转载装置、所述第二堆垛重物转载装置、所述斜坡升降装置和所述能量转换装置工作。
可选地,所述第一堆垛重物转载装置和所述第二堆垛重物转载装置均包括第一轨道、第一传送链和至少两个第一链轮,所述第一轨道适于铺设于地面,所述第一传送链的两端分别绕设于所述第一链轮上并适用于架设于空中,所述储能滚筒的外周壁上设有齿轮部及位于所述齿轮部两侧的两组滑动部,所述第一传送链与所述齿轮部啮合,所述第一轨道与所述滑动部滑动配合并与所述齿轮部啮合。
可选地,所述斜坡升降装置包括适于铺设于地面上的第二轨道及适于架设于空中的第二传送链、主动链轮和从动链轮,所述第二传送链的两端分别绕设于所述主动链轮和所述从动链轮上,所述第二传送链与所述齿轮部啮合,所述第二轨道与所述滑动部滑动配合并与所述齿轮部啮合。
可选地,所述斜坡升降装置还包括至少两个变向链轮,所述第二传送链靠近所述第一堆垛重物转载装置和所述第二堆垛重物转载装置的两端分别绕设于所述变向链轮上。
可选地,所述第二传送链的两端在所述变向链轮的作用下呈水平方向布置。
可选地,所述斜坡升降装置还包括张紧机构,所述第二传送链绕设于所述张紧机构上。
可选地,所述第一轨道和所述第二轨道均包括齿轮式轮轨及设于所述齿轮式轮轨两侧的普通轮轨,所述齿轮式轮轨与所述齿轮部啮合,两所述普通轮轨与两组所述滑动部分别滑动配合。
可选地,所述滑动部为凹设于所述储能滚筒的外周壁上的滑槽。
可选地,所述能量转换装置包括电动发电机、变速设备和转换机构,所述电动发电机的一端适于与所述电网的变电站连接,所述电动发电机的另一端与所述变速设备连接,所述变速设备通过转换机构与所述主动链轮连接。
为实现上述目的,本发明还提出一种重力储能系统的运行方法,基于如上所述的重力储能系统,所述运行方法包括以下步骤:
获取控制指令;
在所述控制指令为储能模式指令时,控制能量转换装置将电能转换为机械能并向斜坡升降装置提供驱动力,同时控制第一堆垛重物转载装置将其存放的储能滚筒运送至下卸料点处,再通过所述斜坡升降装置运输至第二堆垛重物转载装置上;
在所述控制指令为释能模式指令时,控制第二堆垛重物转载装置将其存放的储能滚筒运送至上卸料点处,使所述储能滚筒在自身重力作用下经所述斜坡升降装置下落至所述第一堆垛重物转载装置上,同时控制能量转换装置将机械能转换为电能并输送至电网。
在本发明的技术方案中,该重力储能系统包括储能滚筒、第一堆垛重物转载装置、第二堆垛重物转载装置、斜坡升降装置、能量转换装置和机组协调控制装置。第一堆垛重物转载装置适于设于低海拔处,用于存放和转移储能滚筒。第二堆垛重物转载装置适于设于高海拔处,用于存放和转移储能滚筒。斜坡升降装置适于设于第一堆垛重物转载装置与第二堆垛重物转载装置之间的斜坡上,用于提升或下降储能滚筒。能量转换装置适于与电网连接,能量转换装置与斜坡升降装置连接,用于将电能转换为机械能,或用于将机械能转换为电能;其中,在斜坡升降装置将储能滚筒提升至第二堆垛重物转载装置的过程中,能量转换装置将电能转换为机械能并向斜坡升降装置提供驱动力;在储能滚筒在自身重力作用下经斜坡升降装置下降至第一堆垛重物转载装置的过程中,能量转换装置将机械能转换为电能并输送至电网。机组协调控制装置与第一堆垛重物转载装置、第二堆垛重物转载装置、斜坡升降装置和能量转换装置分别信号连接,用于控制第一堆垛重物转载装置、第二堆垛重物转载装置、斜坡升降装置和能量转换装置工作。
可以理解的是,本发明通过采用储能滚筒,在发电过程中,储能滚筒在自身重力作用下自第二堆垛重物转载装置上经斜坡升降装置下降至第一堆垛重物转载装置,此期间斜坡升降装置带动能量转换装置的电动发电机发电并向电网输电。整个过程相对现有技术更加简单,依靠储能滚筒的重力进行发电,不需要吊装转移,降低了实施难度,简化了重力储能系统的结构,从而降低了成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明重力储能系统一实施例的结构示意图;
图2为本发明重力储能系统一实施例中储能滚筒的结构示意图;
图3为本发明重力储能系统一实施例中轨道的结构示意图;
图4为本发明重力储能系统的运行方法一实施例的流程示意图。
附图标号说明:
100、电网;110、变电站;10、储能滚筒;20、第一堆垛重物转载装置;30、第二堆垛重物转载装置;40、斜坡升降装置;50、能量转换装置;60、机组协调控制装置;21、第一轨道;22、第一传送链;23、第一链轮;101、齿轮部;102、滑动部;41、第二轨道;42、第二传送链;43、主动链轮;44、从动链轮;45、变向链轮;211、齿轮式轮轨;212、普通轮轨;51、电动发电机;52、变速设备;53、转换机构。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,若全文中出现的“和/或”的含义为,包括三个并列的方案,以“A和/或B”为例,包括A方案,或B方案,或A和B同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种重力储能系统。
参照图1,在本发明一实施例中,该重力储能系统包括储能滚筒10、第一堆垛重物转载装置20、第二堆垛重物转载装置30、斜坡升降装置40、能量转换装置50和机组协调控制装置60。第一堆垛重物转载装置20适于设于低海拔处,用于存放和转移储能滚筒10。第二堆垛重物转载装置30适于设于高海拔处,用于存放和转移储能滚筒10。斜坡升降装置40适于设于第一堆垛重物转载装置20与第二堆垛重物转载装置30之间的斜坡上,用于提升或下降储能滚筒10。能量转换装置50适于与电网100连接,能量转换装置50与斜坡升降装置40连接,用于将电能转换为机械能,或用于将机械能转换为电能;其中,在斜坡升降装置40将储能滚筒10提升至第二堆垛重物转载装置30的过程中,能量转换装置50将电能转换为机械能并向斜坡升降装置40提供驱动力;当储能滚筒10在自身重力作用下经斜坡升降装置40下降至第一堆垛重物转载装置20的过程中,储能滚筒10带动斜坡升降装置40对能量转换装置50做功,使能量转换装置50将机械能转换为电能并输送至电网100。机组协调控制装置60与第一堆垛重物转载装置20、第二堆垛重物转载装置30、斜坡升降装置40和能量转换装置50分别信号连接,用于控制第一堆垛重物转载装置20、第二堆垛重物转载装置30、斜坡升降装置40和能量转换装置50工作。
本实施例中,储能滚筒10可为滚筒型重物块,可根据地形及储能需求设计大小和数量,此处不做具体限定。
第一堆垛重物转载装置20和第二堆垛重物转载装置30可预留堆垛区域,第一堆垛重物转载装置20和第二堆垛重物转载装置30均可由轮轨、传送链和多个链轮组成,可通过改变其布置方式来实现储能滚筒10在上下堆垛平台的运动方向和储能滚筒10的停放位置的调整。
斜坡升降装置40可采用传送链或绳索等方式提升或下降储能滚筒10,此处不限。
能量转换装置50用于在电网100和该重力储能系统间之间进行能量交换,在储能模式下系统消耗电网100电能,通过电动发电机51向斜坡升降装置40提供动力来提升储能滚筒10,在释能模式下储能滚筒10在自身重力的作用下带动电动发电机51发电并向电网100输送电能。
机组协调控制装置60,用于通过控制回路协调控制第一堆垛重物转载装置20、第二堆垛重物转载装置30、斜坡升降装置40和能量转换装置50的工作状态,以保证重力储能机组的安全稳定运行。
可以理解的是,本发明通过采用储能滚筒10,在发电过程中,储能滚筒10在自身重力作用下自第二堆垛重物转载装置30上经斜坡升降装置40下降至第一堆垛重物转载装置20,此期间斜坡升降装置40带动能量转换装置50的电动发电机51发电并向电网100输电。整个过程相对现有技术更加简单,依靠储能滚筒10的重力进行发电,不需要吊装转移,降低了实施难度,简化了重力储能系统的结构,从而降低了成本,且利用重力进行储能,提高了储能效率。
此外,本发明的重力储能系统可依靠山体斜坡地形进行建造,选址方便,实施方便,成本低,安全系数高。
为进一步地提高储能效率并降低系统的能耗,并进一步地降低系统结构的复杂度,以方便施工建造,参照图1,在一实施例中,第一堆垛重物转载装置20和第二堆垛重物转载装置30均可包括第一轨道21、第一传送链22和至少两个第一链轮23,两链轮可分别为主动轮和从动轮,第一轨道21适于铺设于地面,第一传送链22的两端分别绕设于第一链轮23上并适用于架设于空中,如图2所示,储能滚筒10的外周壁上设有齿轮部101及位于齿轮部101两侧的两组滑动部102,第一传送链22与齿轮部101啮合,第一轨道21与滑动部102滑动配合并与齿轮部101啮合。
进一步地,参照图1,斜坡升降装置40可包括适于铺设于地面上的第二轨道41及适于架设于空中的第二传送链42、主动链轮43和从动链轮44,第二传送链42的两端分别绕设于主动链轮43和从动链轮44上,第二传送链42与齿轮部101啮合,第二轨道41与滑动部102滑动配合并与齿轮部101啮合。
参照图3,本实施例中,第一轨道21和第二轨道41均包括齿轮式轮轨211及设于齿轮式轮轨211两侧的普通轮轨212,齿轮式轮轨211与齿轮部101啮合,两普通轮轨212与两组滑动部102分别滑动配合。
其中,储能滚筒10的滑动部102可为凹设于储能滚筒10的外周壁上的滑槽,如图2所示,滑槽的数量可为一个、两个或多个,此处不限。储能滚筒10通过部件设计,在运动过程中其底侧的齿轮部101可与各轨道充分啮合,上方的传送链条可与储能滚筒10顶侧的齿轮部101完全啮合。
如图1所示,在一实施例中,斜坡升降装置40还可包括至少两个变向链轮45,第二传送链42靠近第一堆垛重物转载装置20和第二堆垛重物转载装置30的两端分别绕设于变向链轮45上。
本实施例中,第二传送链42、主动链轮43、从动链轮44、变向链轮45组成传送链回路,传送链回路和地面的齿轮式轮轨211共同组成传动系统。第二传送链42传递主动链轮43的运动和动力,第二传送链42的速度可以控制储能滚筒10提升和下降的速度。传动系统的路径可以限制储能滚筒10的提升和下降路径。
参照图1,本实施例中,第二传送链42的两端在变向链轮45的作用下可呈水平方向布置。如此,可以使储能滚筒10在斜坡与堆垛连接处的动能能够被转载装置再利用,进一步地提高了重力储能系统的效率。
在储能滚筒10运动到变向链轮45处时,储能滚筒10的底部与第一轨道21或第二轨道41的齿轮式轮轨211相接触,且可以受到第一轨道21或第二轨道41的支撑力和摩擦力,以确保安全运行。
在储能过程中,斜坡升降装置40的传送链在下卸料点处与储能滚筒10相啮合,通过与齿轮式轮轨211的共同作用携带储能滚筒10上升,当储能滚筒10到达上卸料点处,储能滚筒10与第二传送链42结束啮合状态,储能滚筒10转运到高海拔处的堆垛存储区。在释能过程中,储能滚筒10由于自身重力作用带动第二传送链42运动到下卸料点,储能滚筒10被转运到低海拔处的堆垛存储区。
参照图1,本实施例中,能量转换装置50可包括电动发电机51、变速设备52和转换机构53,电动发电机51的一端适于与电网100的变电站110连接,电动发电机51的另一端与变速设备52连接,变速设备52通过转换机构53与斜坡升降装置40的主动链轮43连接,以实现在储能时驱动斜坡升降装置40运动,并在释能时通过斜坡升降装置40驱动电动发电机51发电。
也就是说,能量转换装置50在系统处于储能模式时向主动链轮43提供动力,在系统处于释能模式时,主动链轮43通过传动系统带动发电机发电上网。
在能量转换装置50中,电动发电机51可通过转换机构53与主动链轮43连接,其中电动发电机51可通过多个链轮分散布置,或者布置于同一链轮处共用一套变速设备52。通过设置能量转换装置50,可以使电网100与重力储能系统之间实现连续稳定的能量传输和交换。
此外,在一些实施例中,斜坡升降装置40还可包括张紧机构,第二传送链42绕设于张紧机构上,以避免传送链回路出现啮合不良及链条振动的现象。
本发明还提出一种重力储能系统的运行方法,基于上述的重力储能系统,参照图4,该运行方法包括以下步骤:
步骤S10、获取控制指令;
步骤S20、在所述控制指令为储能模式指令时,控制能量转换装置将电能转换为机械能并向斜坡升降装置提供驱动力,同时控制第一堆垛重物转载装置将其存放的储能滚筒运送至下卸料点处,再通过所述斜坡升降装置运输至第二堆垛重物转载装置上;
步骤S30、在所述控制指令为释能模式指令时,控制第二堆垛重物转载装置将其存放的储能滚筒运送至上卸料点处,使所述储能滚筒在自身重力作用下经所述斜坡升降装置下落至所述第一堆垛重物转载装置上,同时控制能量转换装置将机械能转换为电能并输送至电网。
在储能模式过程中,处于低海拔上的第一堆垛重物转载装置20的传送链将位于其堆垛区域的储能滚筒10运送到下卸料点处;此时,能量转换装置50的电动发电机51为电动机模式,斜坡升降装置40的传动链在下卸料点处与储能滚筒10相啮合,通过与齿轮式轮轨211的共同作用携带储能滚筒10上升,当储能滚筒10到达上卸料点处,储能滚筒10与斜坡升降装置40的传动链结束啮合状态,储能滚筒10由处于高海拔的第二堆垛重物转载装置30的传动链转运到上堆垛存储区。
在释能模式过程中,处于高海拔上的第二堆垛重物转载装置30将储能滚筒10运送到上卸料点处,储能滚筒10在自身重力作用下带动斜坡升降装置40的传送链运动到下卸料点,此期间斜坡升降装置40对能量转换装置50做功,电动发电机51为发电机模式,持续向电网100输电,储能滚筒10落到低海拔后,由第一堆垛重物转载装置20传送链转运到下堆垛存储区。
本发明的机组协调控制装置60通过控制回路协调控制第一堆垛重物转载装置20、第二堆垛重物转载装置30、斜坡升降装置40和能量转换装置50的工作状态,以保证重力储能机组的安全稳定运行。
以上所述仅为本发明的可选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种重力储能系统,其特征在于,包括:
至少一个储能滚筒;
第一堆垛重物转载装置,适于设于低海拔处,用于存放和转移所述储能滚筒;
第二堆垛重物转载装置,适于设于高海拔处,用于存放和转移所述储能滚筒;所述第一堆垛重物转载装置和所述第二堆垛重物转载装置均包括第一轨道、第一传送链和至少两个第一链轮,所述第一轨道适于铺设于地面,所述第一传送链的两端分别绕设于所述第一链轮上并适用于架设于空中,所述储能滚筒的外周壁上设有齿轮部及位于所述齿轮部两侧的两组滑动部,所述第一传送链与所述齿轮部啮合,所述第一轨道与所述滑动部滑动配合并与所述齿轮部啮合;
斜坡升降装置,适于设于所述第一堆垛重物转载装置与所述第二堆垛重物转载装置之间的斜坡上,用于提升或下降所述储能滚筒;所述斜坡升降装置包括适于铺设于地面上的第二轨道、适于架设于空中的第二传送链、主动链轮、从动链轮和至少两个变向链轮,所述第二传送链的两端分别绕设于所述主动链轮和所述从动链轮上,所述第二传送链与所述齿轮部啮合,所述第二轨道与所述滑动部滑动配合并与所述齿轮部啮合;所述第二传送链靠近所述第一堆垛重物转载装置和所述第二堆垛重物转载装置的两端分别绕设于所述变向链轮上;
能量转换装置,适于与电网连接,所述能量转换装置与所述斜坡升降装置连接,用于将电能转换为机械能,或用于将机械能转换为电能;其中,在所述斜坡升降装置将所述储能滚筒提升至所述第二堆垛重物转载装置的过程中,所述能量转换装置将电能转换为机械能并向所述斜坡升降装置提供驱动力;在所述储能滚筒在自身重力作用下经所述斜坡升降装置下降至所述第一堆垛重物转载装置的过程中,所述能量转换装置将机械能转换为电能并输送至所述电网;以及
机组协调控制装置,与所述第一堆垛重物转载装置、所述第二堆垛重物转载装置、所述斜坡升降装置和所述能量转换装置分别信号连接,用于控制所述第一堆垛重物转载装置、所述第二堆垛重物转载装置、所述斜坡升降装置和所述能量转换装置工作。
2.如权利要求1所述的重力储能系统,其特征在于,所述第二传送链的两端在所述变向链轮的作用下呈水平方向布置。
3.如权利要求2所述的重力储能系统,其特征在于,所述斜坡升降装置还包括张紧机构,所述第二传送链绕设于所述张紧机构上。
4.如权利要求1所述的重力储能系统,其特征在于,所述第一轨道和所述第二轨道均包括齿轮式轮轨及设于所述齿轮式轮轨两侧的普通轮轨,所述齿轮式轮轨与所述齿轮部啮合,两所述普通轮轨与两组所述滑动部分别滑动配合。
5.如权利要求4所述的重力储能系统,其特征在于,所述滑动部为凹设于所述储能滚筒的外周壁上的滑槽。
6.如权利要求1所述的重力储能系统,其特征在于,所述能量转换装置包括电动发电机、变速设备和转换机构,所述电动发电机的一端适于与所述电网的变电站连接,所述电动发电机的另一端与所述变速设备连接,所述变速设备通过转换机构与所述主动链轮连接。
7.一种重力储能系统的运行方法,基于如权利要求1~6任一项所述的重力储能系统,其特征在于,所述运行方法包括以下步骤:
获取控制指令;
在所述控制指令为储能模式指令时,控制能量转换装置将电能转换为机械能并向斜坡升降装置提供驱动力,同时控制第一堆垛重物转载装置将其存放的储能滚筒运送至下卸料点处,再通过所述斜坡升降装置运输至第二堆垛重物转载装置上;
在所述控制指令为释能模式指令时,控制第二堆垛重物转载装置将其存放的储能滚筒运送至上卸料点处,使所述储能滚筒在自身重力作用下经所述斜坡升降装置下落至所述第一堆垛重物转载装置上,同时控制能量转换装置将机械能转换为电能并输送至电网。
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Citations (2)
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---|---|---|---|---|
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