在能源领域，重力储能技术正逐渐受到关注。其中，“搬砖储能”是一种常见的应用方式，但目前仍处于起步阶段。9月26日，全国首个重力储能项目——如东100兆瓦时重力储能项目主体工程正式封顶。这个项目的主体建筑是一座高达148米、宽110米、长122米的35层储能塔。这座塔将用于存放和升降重力块，以实现能源的储存和释放。

全球首个重力储能项目封顶

在风光资源优渥的江苏省如东县海滨，一座长110米、宽120米、高148米的储能塔拔地而起。9月26日8点18分，中国天楹股份有限公司投资建设的个重力储能示范项目——如东100MWh重力储能项目主体工程顺利封顶，正式步入并网倒计时。

中国天楹如东重力储能项目建设规模为25MW/100MWh，创新采用基于人工智能控制的高效机械储能技术，将风、光等新能源电能转化为势能存储起来；在用电高峰时，将重力块从预定高度下放，从而带动发电机放电，将势能转化为电能。整个能量转换过程由人工智能算法及其系统自动控制，实现全程自动化运作。

中国天楹的重力储能技术能够充分整合电源侧、电网侧、用户侧资源，发挥其削峰填谷、调频调压、保障电力系统安全等多方面的功能作用。在电源侧，重力储能系统能够平抑新能源出力波动，吸纳盈余电力，减少“弃风弃光”，从而提高风光系统的电能并网质量和稳定性。在电网侧，重力储能系统能够根据电力系统负荷的峰谷特性，优化运行策略，并可以作为紧急状态下快速启动的备用电源，保障区域内电网供电安全。在用户侧，重力储能运用场景多样，可灵活搭配各类终端用电设备，组成能源互联网，提升用电安全性和经济性。

中国天楹100MWh如东重力储能项目的顺利封顶，无疑是中国天楹“环保+新能源”双轮驱动发展道路上的重要“里程碑”，是中国天楹重力储能技术、新能源装备制造能力、零碳能源技术攻关实力掷地有声的印证。项目建成投运后，将成为个商业规模重力储能级案例。

什么是重力储能？

技术原理。重力储能是利用建筑物、山体、地形等高度差，利用电动机将固体重物抬升至一定高度，当重物下降时，电动机可逆向操作并转换为发电机，从而产生电力。重力储能是一种非常简单的储能方式，其原理类似于抽水蓄能，即通过将“重物”运上运下，实现电能和重力势能之间的转换，也可以认为抽水蓄能是以水为介质的重力储能，但为了区分传统抽水蓄能与新型重力储能，通常认为重力储能是除抽水蓄能以外的通过重力势能充放电的储能方式。重物一般选择密度较高的物质，如金属、水泥、砂石等，以实现较高的能量密度。

应用类型。目前常见的重力储能形式有混凝土砌块重力储能（俗称“搬砖储能”）、山体斜坡储能、矿井储能（地下竖井重力储能）、活塞式重力储能、悬挂式重力储能等，其中混凝土砌块重力储能已经从理论研究、小规模试验发展到商业化项目落地阶段，应用示范相对靠前。

砌块重力储能：电力充裕时，利用起重机将混凝土砌块（可达数十吨重）吊起，像积木一样堆叠成塔，通过砌块的升降过程进行充放电。该技术主要由瑞士Energy Vault公司提出，并开始在我国应用示范,其规划在中国建设5个项目，总储能容量2GWh。目前Energy Vault与中国天楹（控股子公司阿特拉斯）合作，Energy Vault提供授权技术支持，由中国天楹在南通市如东县、张家口市怀来县分别投资建设100MWh项目。

山体斜坡储能：利用陡峭山区的地势，通过砂石的势能储能，电力充裕时，应用类似于滑雪缆车的电动系统将装满砂石的容器提升到山顶存放；用电高峰时，依靠重力将砂石从上顶运回地面，通过释放砂石势能发电。相比人工构筑物，该方式的结构更加稳定，承重能力更强，缺点是占地面积较大。用于提升重物的传送方式包括轨道机车、缆车、绞盘机、直线电机和传送链等。

地下竖井重力储能：利用废弃的矿井平台和矿井，采用500-5000吨重的钻机（铁块）作为重物，通过在150-1500米长的钻井中重复吊起与放下重物，实现充放电，是一种悬挂式重力储能。该技术由英国Gravitricity公司首次提出，2022年开始在英国建设第一个2MWh商业化储能项目，同时在捷克、南非、德国等地，利用废弃矿井开展应用试点。地下竖井重力储能建设成本较低，但选址不够灵活，井口尺寸限制了储能规模。

重力储能的独特优势

目前大家常听到的储能方式有「抽水蓄能」「化学储能」，三者各有各的特点，咱们一先看一张表。

在原理上，重力储能与现有成熟的抽水蓄能技术相近，一个抽水一个抽储能质量块。

但抽水蓄能电站建设周期长，对地形、环境要求更高；电化学储能功率范围较广?能量密度高，相较其他新型储能技术成熟度更高，但其在大规模应用过程中也存在热失控、易燃等安全隐患，且淘汰的电池组件对环境影响大。

因此，综合来看，在南通这类平原地区，重力储能是最佳选择。它的充放电次数不受限制，储能安全性和稳定性更高,且无化学原料泄露和污染环境的风险。

如东重力储能项目设计配置的4台6.5兆瓦发电机，总计功率为26兆瓦。这个发电量可供夏季约4000户居民正常使用空调等家电。按照设计，充电和放电周期都为4小时，储能项目所有重力块升降一个来回，能够储存释放10万度电。

“看天吃饭”需要“调节器”

除了地形原因外，还有一个重要的原因就是新能源发电的不稳定性。

南通如东县是全国海上风电第一县，并建有全国首个渔光互补一体化示范项目，风电、光伏等新能源产业发展迅猛。截至目前，如东地区风电、光伏并网规模超600万千瓦，预计“十四五”末将超过千万千瓦。

然而新能源“看天吃饭”的特性，使得峰谷差本来就大的电网，面临巨大的新能源消纳和电力供需平衡压力。

重力储能技术作为新能源优化配置储能，是促进新能源消纳的有效手段之一，可在更大时间尺度和空间范围内调节互济，实现高效利用，同时能有效平抑风电、光伏发电的出力波动，提升电网接纳可再生能源能力。

如何用好重力储能？

利用储能，一是“储”，二是“用”。

存储方面，在项目落地前，国网如东县供电公司为项目选址出谋划策，建议选择落户风电、光伏密集区域，最终为企业线路规划减少近400米电缆通道距离，成本投入大大降低。

同时创新打造“绿色智联”管服平台，分析实时采集数据，根据重力储能容量和用户负荷引导用户调节和建议储能运行方式，在电网侧实现“源网荷储”友好互动，提升绿色电能在能源消耗中的占比。

使用上，目前，国网南通供电公司正在全省率先利用重力储能在内的电网侧调节资源，开发储能系统效益测算功能平台，以如东重力储能项目为样本，收集储能运行信息、测试储能调峰能力，并进行综合分析，实现储能系统荷电状态实时监测，也为重力储能技术的推广、应用提供实测数据。

文章来源： ​苏电牛思，深企投，环保在线