中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司（以下简称西南院）开展了应用于储能电站建设的物料搬运储能核心技术攻关研究，通过了中国电力企业联合会组织召开的技术评审暨技术发布会科技成果鉴定，获得处于“国际领先水平”的评价，建议“尽快开展示范、推广应用”。该技术利用自然落差大于 300m、自然坡度 10°～30°左右的带状坡地地形条件将势能和电能循环转化，通过设置上、下料场和连接料场的双向运行的带式输送机组成封闭系统，并循环往复地在上、下料场之间搬运固体散状物料，下运时驱动装置为发电机状态，上运时驱动装置为电动机状态，实现发电和储能，是一种新型的重力储能方式。序号性能指标名称性能指标含义性能指标值1装机规模（MW）单套系统发电机总功率13～26（单套）2发电时长（h）单次放电时长6.4（可调）3全功率响应时间系统额定功率响应时间分钟级4转换效率储能-放电的电-电转换效率59%～66.4%5循化次数/寿命系统使用寿命>30年6建设周期系统建设周期12月7度电成本（元）系统全生命周期发电成本0.29～0.46该技术具有选址条件受限较小、单机规模较大、放电时间长、适合长时储能、作为储能介质的固体散状物料可就地取材，适应性强，基本不会损耗；转化效率受放电负荷变化影响小；建设周期短，对生态影响较小；系统安全性可靠性高、易维护，使用寿命长等特点。物料搬运储能技术丰富了机械储能实现方式，为储能技术广阔应用提供新方案，其技术商业模式主要有：1）工业园区、微电网等大电力用户侧，利用电网峰谷电价差盈利；2）电网侧建设独立储能电站，通过容量租赁、充放电价差以及电网调峰服务补偿获取盈利；3）作为新能源发电项目政策性配套建设项目，实行保障性并网，充分利用弃风、弃光的情况，提升项目总体收益率。
序号性能指标名称性能指标含义性能指标值
1装机规模（MW）单套系统发电机总功率13～26（单套）
2发电时长（h）单次放电时长6.4（可调）
3全功率响应时间系统额定功率响应时间分钟级
4转换效率储能-放电的电-电转换效率59%～66.4%
5循化次数/寿命系统使用寿命>30年
6建设周期系统建设周期12月
7度电成本（元）系统全生命周期发电成本0.29～0.46

本技术掌握了适应于不同工程条件下的物料搬运储能系统的设计和计算方法，为工程应用奠定了坚实基础。1. 首次提出物料搬运储能系统技术和系统构成，并对该系统进行了全面的研究。本技术发电功率为10MW~30MW，转化效率达到59%～66.4%。2. 研究了带式输送机在储能应用场景下的技术特点，提出了最优的设计参数、布置型式。发电运行的主带式输送机储能转化效率达到73.7%～74.1%。3. 提出了一种用于储能系统的新型自流料场；得出了料场设计能耗与容量计算的方法。4. 针对物料搬运储能系统的特点，研究了相关的堆、取料设备和转运方式/设备，提出了专利化技术的设备和结构。5. 首次对物料搬运储能系统进行了工程应用层面的可行性研究，提出了工程建设原则，本技术度电成本约为0.29~0.46元。

物料搬运储能技术作为一种新型储能技术，具有选址条件受限较小、单机规模较大、放电时间长、适合长时储能等特点，有以下应用场景。1. 工业园区、微电网等大电力用户侧。利用电网峰谷电价差盈利。按照基准收益率6%,测算出峰谷电价差模块一（13MW）为0.808元kW.h,模块二（26MW）为0.502元/kW.h。对比各地电网公司公布的代理购电价格，峰谷电价差范围0.4~1.28元/度，测算出的峰谷电价差均在此范围内。对于峰谷价差大于0.5元/kW.h的地区，模块2（26MW）机组的投运即可达到基准收益率；对于峰谷价差大于0.8元/kW.h的地区，模块1（13MW）机组的投运即可达到基准收益率。2. 电网侧建设独立储能电站，通过容量租赁、充放电价差以及电网调峰服务补偿获取盈利。电网侧建设独立储能电站，通过容量租赁、充放电价差以及电网调峰服务补偿获取盈利。在调峰补贴大于0.8元/kWh的地区，再加上运营补贴，在调峰补贴大于0.95元/kWh的地区，模块一13MW的方案可以达到预期收益率；在调峰补贴大于0.4元/kW.h的地区，模块二26MW的方案可以达到预期收益率，如果加上运营补贴，则经济效益更加明显。3. 新能源发电项目政策性配套等。目前各地均有地方性储能优惠政策，以上商业模式可叠加项目所在地的地方性政策补贴，如容量电价补偿费用、并网放电量运营补贴、优先发电权交易、电力辅助服务等。新能源发电项目政策性配套，即政策要求新建的新能源发电项目实行保障性并网，配套建设储能设施。电化学储能(锂离子电池)技术的度电成本0.5~0.7元，物料搬运储能技术的度电成本0.29~0.46元。新能源发电主体项目若考虑充分利用弃风、弃光的情况，提升项目总体收益率，采用度电成本更低的物料搬运储能技术也是适宜的。可利用关闭矿区建设储能电站与新能源配套等，也可与目前其他储能形式形成应用互补，在新型储能应用场景中占有一席之地。物料搬运储能技术作为一种新型储能技术，在适宜的建设场景和商业模式下，盈利能力能达到基准收益水平，具备盈利空间。目前各地均有地方性储能优惠政策，以上商业模式可叠加项目所在地的各种地方性储能优惠补贴政策，若能获得如容量电价补偿费用、并网放电量补贴、优先发电权交易、电力辅助服务等，则可进一步提升项目的经济性。

研发团队共14人，正高级工程师5人，高级工程师1人，工程师8人。张静，项目总工，机械储能方向技术带头人，正高级工程师，西南院副总工程师、四川省长时机械储能工程研究中心常务副主任。主持了《火力发电厂全厂压缩空气系统设计导则》等多项技术标准编制，主持了数十项发电领域科技项目研究。柏荣，项目负责人，正高级工程师，西南院发电公司物料室副主任工程师、四川省长时机械储能工程研究中心重力储能室主任。参加国家标准《大中型火力发电厂设计规范》以及多项行业标准如《火力发电厂运煤设计技术规范》、《火力发电厂循环流化床锅炉系统设计规范》等的制定工作，负责和参与的科研项目《大型循环流化床锅炉系统设计研究》 获中国电力科学技术三等奖(中国电机工程学会)，《管状带式输送机设计技术研究及导则》获电力工程科学技术进步三等奖(中国电力规划设计协会)，《煤堆超长周期储存氧化升温规律及热值变化研究》获电力工程科学技术进步二等奖（中国电力规划设计协会）。曾兆发，项目负责人，高级工程师，珀挺公司设计部总监，四川省长时机械储能工程研究中心副主任。

本技术在前期研发阶段已投入研发费用约500万，接下来计划在重力储能并网技术、控制运行系统、关键设备研制等方面展开研究，其中关键设备研制费用预计200万。本技术在适应新型电力系统，促进新能源消纳、调峰调频等辅助服务、提升电网系统灵活性稳定性方面有广阔的应用前景。在新型电力系统中，往往存在着供应和需求的时间性和地域性差异，造成了能量利用的巨大浪费。储能是通过化学或物理的方法，采用一定的介质储存能量，在需要的时候将能量释放出来，用于调和能量供给与需求在时间和空间上不相匹配的矛盾，以提高能量利用系统的效率、安全性和经济性。设置储能电站是提高电网安全稳定性、提高能源利用率的有效途径。因此，储能应用价值凸显，储能技术成为了推动传统化石能源清洁高效利用和支撑可再牛能源大规模发展的重要纽带。其作为一种柔性电力调节资源在全球新能源替代传统化石能源的低碳转型进程中，具备长期的、正向的、不可替代的社会价值，在新能源消纳、调峰调频等辅助服务、提升电网系统灵活性稳定性的技术必要性已得到验证。近期国家关于双碳的重要文件中明确加快推进新型储能规模化应用，同期国家能源主管部门密集出台了多项新型储能专项政策文件，地方政府配套支持政策也相继跟进发布，行业发展加速进入赛道。电源侧新能源配储政策，要求光伏、风电等新能源发电项目实行保障性并网，配套建设新型储能设施；电网侧价格机制逐步完善中，各地电力辅助服务管理实施细则已陆续出台，远期辅助服务空间巨大；用户侧得益于分时电价改革超预期，工商业储能盈利模型更为优化，或加速形成市场化力量。本物料搬运储能技术丰富了机械储能实现方式，为储能技术的推广应用提供了新方案，开拓了带式输送机和料场新的应用场景。在产生经济效益方面，物料搬运储能技术作为新兴技术，具有多元化的商业模式和应用场景，目前技术尚处于孵化阶段，尚未形成规模效应，投资成本可能较高。随着示范项目的不断投入，其应用场景的定位将逐步清晰，将促进物料搬运储能技术的规模应用。

西南院将积极推动物料搬运储能技术在储能电站建设中的成果转化工作，以科技创新助力能源结构优化与高质量发展。以下是具体阐述（具体根据实际情况协商）：（一）成果转化方式1. 合作开发。西南院可联合能源企业建设物料搬运储能示范项目，通过工程验证技术经济性并优化技术参数。开发成本由合作方按比例分摊，收益按协议分配。2. 技术服务。西南院可为储能电站建设单位提供物料搬运储能项目工程总承包、工程设计、技术咨询、评审等技术服务。3. 技术许可。西南院可将其自主研发的物料搬运储能技术可通过专利授权或技术许可方式，授权给具备生产能力的企业使用。许可范围可限定为区域专属或项目专属，确保技术应用与市场需求精准对接。通过固定许可费+收益分成的模式，既保证技术研发的初期收益，又共享长期市场红利。（二）转化方向与目标要求1. 转化方向。重点突破高海拔、多山地形下的储能电站建设技术瓶颈，支撑新能源配套储能基地建设，参与制定物料搬运储能领域的ISO/IEC国际标准。2. 目标要求。通过推动技术规模化应用，降低重力储能电站建设成本，力争使本技术在经济性方面具备市场竞争力。