巨石“魔方”如何储能？全国首个百兆瓦级重力储能项目在江苏如东建成！

——用混凝土块“垒塔”，实现电力“充电宝”式的绿色存储

在全球能源转型的大背景下，风电、光伏等可再生能源的快速发展，也带来了一个现实难题：如何高效、安全、经济地储存这些“看天吃饭”的绿色电力？

锂电池虽是当前主流，但存在存储时间短、成本高、寿命有限、安全风险等问题。有没有更可靠、耐久且环境友好的长时储能方式？重力储能，尤其是混凝土块堆叠式的垂直储能技术，正成为一股不可忽视的新力量。

关键词：重力储能、混凝土块储能、垂直提升储能、江苏如东项目、Energy Vault、固废利用、电网调峰、长时储能、机械储能、可再生能源配套、低成本储能

一、什么是重力储能（混凝土块型）？

这是一种基于物理原理的机械储能方式。其核心思路非常简单：在电力过剩时，用电能将沉重的复合块（通常由混凝土及其他固体废料制成）提升至高处，将电能转化为重力势能；在电力短缺时，将重块下降，通过发电机将势能重新转化为电能。

它不依赖水资源、不涉及化学反应、不排放温室气体，被誉为“绿色储能新标杆”。

二、技术原理：一升一降，能量尽在掌握

如东项目的工作原理非常直观：

充电过程：当风电或光伏发电过多、电网无法全部消纳时，系统启动起重机，将单块重达25吨的复合砖块吊起并堆叠至148米高的塔顶。

放电过程：在用电高峰，这些砖块被有序下放，下落过程中拉动缆绳驱动发电机，实现持续稳定供电。

整个系统由AI智能控制，12600块巨砖如同乐高积木般被精准调度，实现充放电的高效转换。

三、关键词解析

• 垂直提升型重力储能：区别于抽水蓄能，该技术通过垂直方向上的重物升降实现能量存储。

• 复合砖：通常由建筑垃圾、煤灰、废弃风机叶片等固体废料压制而成，实现资源循环利用

• 往返效率：可达80%左右，与锂电池相当，技术经济性良好。

• 响应时间：仅需3秒即可从充电转为放电，调峰调频能力出色。

四、优势：为什么看好它？

• 寿命极长：无化学衰减，设计寿命可达30–50年，远超电化学储能。

• 成本低廉：全生命周期成本约为锂电池储能的1/3，度电成本优势明显。

• 安全可靠：无爆炸、无火灾风险，无有毒物质泄漏。

• 绿色环保：砖块来源于固废，建设过程碳排低，实现“变废为宝”。

• 响应速度快：秒级响应电网调度指令，非常适合平滑新能源波动。

五、缺点与挑战

• 能量密度低：需要巨大的空间和高耸的结构，占地面积大。

• 机械精度要求高：需控制数千块砖块毫米级定位，技术难度大。

• 前期投资高：基础设施（如塔吊、高塔）建设成本较高。

• 地理位置限制：虽比抽水蓄能灵活，但仍需一定高度落差。

六、实际应用案例：江苏如东100MWh项目

如东县因其丰富的海上风电资源被称为“海上风电第一县”，但也面临强烈的电网波动问题。

2023年底，中国天楹与Energy Vault合作，在这里建成了全球首个商业化运行的百兆瓦时级重力储能电站。

• 规模：25MW/100MWh

• 高度：148米，相当于35层楼高

• 砖块数量：12600块，每块重25吨

• 环保效益：消耗固废材料数十万吨，减少碳排放约4万吨

• 供电能力：一次充放电可满足4000户家庭一天用电

该项目目前已进入调试阶段，预计今年全面投运，将成为中国新型储能标志性工程。

七、结语：重力储能是否代表未来？

尽管当前重力储能仍处于示范阶段，但其长时、长寿命、高安全性、低成本与绿色属性，尤其适合风光大基地配套储能、电网侧调峰等场景。

随着如东项目的落地运行和更多企业（如Gravitricity、Gravity Power等）的技术探索，混凝土块式重力储能有望成为中长时间储能市场的重要补充，甚至改变储能行业格局。

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