综述:重力储能系统综述:技术、建模、集成与未来展望
《Eng》:A Systematic Review of Gravity Energy Storage: Technologies, Modeling, Integration, and Future Perspectives
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时间:2026年09月10日
来源:Eng 3.5
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重力储能(GES)作为一种中等至长时储能方案,在可再生能源主导的电力系统中展现出广阔前景。然而,现有文献在技术架构、建模方法和应用场景等方面较为分散,阻碍了系统性比较和技术成熟度的统一评估。本文依据PRISMA 2020指南,对重力储能进行了系统性综述,共纳入来自4个数据库(
重力储能(GES)作为一种中等至长时储能方案,在可再生能源主导的电力系统中展现出广阔前景。然而,现有文献在技术架构、建模方法和应用场景等方面较为分散,阻碍了系统性比较和技术成熟度的统一评估。本文依据PRISMA 2020指南,对重力储能进行了系统性综述,共纳入来自4个数据库(Scopus、Web of Science、IEEE Xplore和ScienceDirect)的107项研究,从基本原理、系统架构、建模与控制策略以及技术经济性能等方面进行了综合分析。与以往综述不同,本文明确关联了物理原理、设计变量与系统级性能,从而实现了跨架构的一致性比较,并更清晰地界定了重力储能在整体储能领域的定位。文章对液态系统以及固体重力储能(SGES)架构(包括塔式、竖井式、轨道式、山体式、活塞式和模块化系统)在可扩展性、效率、响应速度和基础设施需求方面进行了对比。同时,本文重点关注理论性能与实际性能之间的差距,指出了问题所在:固有能量密度低、严重依赖大规模基础设施、缺乏标准化的技术经济评估方法以及长期运行数据有限。综述将重力储能定位为一种互补技术,而非电化学储能或水力储能的直接竞争者,并深入审视了混合化、数字化、先进控制和材料优化等新兴趋势。最后,文章识别了关键的技术与部署差距,并提出了以可扩展性、标准化和系统集成为核心的研究路线图。
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