中國儲能網(wǎng)訊：在追求零碳未來的道路上，我們一直在尋找更清潔、更可持續(xù)的能源儲存方式。當全世界將目光聚焦于電池化學儲能時，一群工程師和科學家卻回歸物理本源，重新發(fā)現(xiàn)了我們身邊最古老而又最易被忽視的能量寶庫——高度。
地球表面天然存在的高度差，以及人類建造的各類高聳結構，都是儲存能量的理想場所。重力儲能的基本原理簡單而優(yōu)雅：它利用剩余電力將重物提升至高處，實現(xiàn)電能的“倉儲式”儲存；當電力需求攀升時，重物受重力作用下落，驅動發(fā)電機將勢能“零排放”地回饋給電網(wǎng)。它不像大型水電站那樣需要改變自然水系，它不依賴稀有金屬，不產(chǎn)生化學廢棄物，且發(fā)電效率隨著工程技術進步不斷提高。
全球首個電網(wǎng)級重力儲能示范項目已在中國落地。當我們走進江蘇如東100兆瓦重力儲能項目，這座148米高的建筑物既不住人，也不辦公，12672塊“復合磚”每天“坐”著電梯上上下下。人工智能算法控制著它們垂直提升和水平位移，實現(xiàn)勢能與電能的轉換。在用電波谷期，“復合磚”就利用富余電能提升“充電”；待到用電高峰時，它們再用重力下降做功“放電”。更讓人眼前一亮的是，這些“復合磚”是以本地固廢材料、建筑垃圾、煤灰廢物、廢棄的風機葉片等工業(yè)廢料為原材料進行再利用，可以處置幾十萬噸的工業(yè)固廢。
江蘇如東100兆瓦時重力儲能項目（來源：CCTV）
且將綠“儲”種青山
不只是城市的高樓，綠水青山更是為重力儲能提供了廣闊的舞臺。走進貴州遵義市區(qū)20公里外的小河科創(chuàng)園，一座創(chuàng)新性的山地重力儲能電站正在緊張施工之中。項目首席工程師，來自廣東院的歐陽章智介紹：“我們利用科創(chuàng)示范園區(qū)內(nèi)海拔高差10多米的山地平臺，通過鏈式牽引+軌道支撐系統(tǒng)運輸重力塊發(fā)電。這些重力塊每個約1.5噸重，由鋼混材料加工而成。工程將于年底建成，后繼將開展系列試驗驗證工作，為大容量斜坡式重力儲能示范工程建設夯實基礎。”
貴州貴陽斜坡式重力儲能示范工程效果圖
“與抽水蓄能相比，山地斜坡式重力儲能不需要建設水庫，對生態(tài)環(huán)境影響更小，且可以建在缺水的山區(qū)”。歐陽章智補充道：“系統(tǒng)效率將達到80%，適配長時儲能，支撐電網(wǎng)穩(wěn)定性?！?/span>
更富創(chuàng)意的應用發(fā)生在地形改造領域。數(shù)以萬計的廢棄礦坑正被重新賦予生命。初秋9月，在遼源這座因煤而生的北方城市，工業(yè)遺址與綠水青山正勾勒出破繭成蝶的壯美畫卷。曾經(jīng)的礦坑傷痕，如今成了能源寶地。在這里，投資5億元的老道山天楹重力儲能項目，不僅要建設7.5兆瓦儲能裝置，更要通過“綠色修復工程”讓廢礦坑重披綠裝，綻放“文旅之花”。類似的創(chuàng)意也在其他省份展開：張家口赤城50兆瓦/300兆瓦重力儲能項目，將地下廢棄礦井改造成垂直儲能井；浙江溫州、山西霍州，在廢棄山坡鋪設軌道實現(xiàn)重力儲能……人類工業(yè)活動留下的傷痕，正在通過綠色能源技術煥發(fā)新生。
重力儲能托起零碳未來
2025年，正值“綠水青山就是金山銀山”理念提出二十載。“兩山”理念已深深根植于神州大地，不僅深刻改變著中國，也為全球生態(tài)治理和建設清潔美麗世界提供了中國智慧與中國方案。重力儲能這類綠色技術的興起，正是“兩山”理念在新能源領域的鮮活實踐。在綠水青山的畫卷上，重力儲能讓偏遠山區(qū)豐富的風光資源不再是“沉睡的寶藏”，而是轉化為穩(wěn)定可靠的綠色電能，通過電網(wǎng)產(chǎn)生持續(xù)收益。它為百縣千鎮(zhèn)萬村帶來了新的產(chǎn)業(yè)機遇——無論是儲能站的建設維護，還是由此催生的綠色文旅、智慧農(nóng)業(yè)，都在將生態(tài)優(yōu)勢轉化為實實在在的經(jīng)濟優(yōu)勢。這種“生態(tài)修復+能源再生”的雙重賦能，打通了“綠水青山”向“金山銀山”轉化的能源通道，實現(xiàn)了“存電于山，還綠于民”的美好愿景。
為何重力儲能技術會引起我們的重點關注？重力儲能提醒我們，解決能源危機的方法可能就在我們身邊，隱藏在每一米高度差中，等待我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)和利用。當材料科學、數(shù)字技術、人工智能與重力儲能結合，我們將研發(fā)出密度更高、成本更低的重物材料，構建更智能、高效的能源互聯(lián)網(wǎng)，讓每一度清潔電力發(fā)揮最大價值。更令人期待的是太空重力儲能的概念研究——科學家正在探討如何在太空失重環(huán)境下建造重力儲能站，利用太陽能實現(xiàn)全天候能量存儲和傳輸。低成本、可持續(xù)的重力儲能解決方案將有潛力成為廣泛應用的綠色能源方案。
綠電奔流、青山如證。在8月“兩山”理念迎來20周年之際，我們走進貴州，調研南方電網(wǎng)十大工程——貴州貴陽斜坡式重力儲能示范工程，并于9月推出重力儲能技術專輯，以“重力儲能”為筆，以多彩貴州為卷，奮力描繪美麗中國建設新畫卷。
中國自“十四五”規(guī)劃以來，便將新型儲能定位為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，出臺了一系列鼓勵儲能參與電力市場、支持新能源配儲的政策，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了良好的制度環(huán)境。重力儲能、壓縮空氣儲能等新型技術路線的積極布局，為新型儲能多元化發(fā)展提供了“中國方案”。本期《南方能源建設》特別邀請青年編委、中能建數(shù)字科技集團有限公司高級工程師袁照威，青年編委、南京航天航空大學民航學院副教授任賀賀，中國能建廣東院高級工程師歐陽章智作為重力儲能技術專輯的客座編輯。此專輯將提供一個獨特的機會，來展示在中國開展的有關該主題的廣泛研究。
在零碳的藍圖里，重力儲能將走出一條人與自然和諧共生的現(xiàn)代化新路，讓綠水青山底色更亮，金山銀山成色更足。正如《南方能源建設》本期封面所展示的，當風停日落時，城郊山林里的重力儲能電站悄然啟動。斜坡軌道和儲能塔里，重力滑落發(fā)電，遠處的城市，萬家燈火點亮。這不僅是技術的進步，更是人類智慧與自然法則的和諧共鳴——用地球本身的高度，托起我們共同的零碳未來。
