蓄熱式重力壓縮儲能裝置及發(fā)電系統(tǒng)研究

中圖分類號：TM91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945(2025)14-0043-05

Abstract:Withtherapiddevelopmentof renewableenergy，thedemandforvarious typesof energystorage technologiesin thepowergridcontinuestogrow.Gravityenergystorageisenvironmentallfriendlyandeconomicalandhasreceivedwidespread atentioninthepowerfieldinrecentyears.Inthispaper，agravitycompressdairenergystoragedeviceandpowergeneration systembasedonaregenerativegravityblockaredesigned.Theenergystorage deviceincludesashaft，agravitycolumn，a piston，etc.，andthepowergenerationsystemincludesaverticalelevatorandagenerator.Bydividingthegravityplungerinto multiplegravitycolumnsarangedlayerbylayer，thegravitycolumnsarelimitedthroughalimitmechanism，andthegravity actingonthegasstoragechamberischanged toachievepressureadjustment.Thereisnoneedtoadjusttheadjustingvalveof theairexpansionunittoadjusttheincominggasflowandpresure，achievingenergy-savingefect.Atthesametime，the compressedgasandthegasintroducedintotheairexpansionunitduring theexpansion process passthroughtheheatstorage materialandatechangeuringthecompresionandexpansionrocesisalizedtroughtheheatstoagematealhre isnoneedtoarangeadditionalheatexchangeunits，which improvestheflexibilityofsystemdesignandhaspracticalvalue.

Keyords:regenerative gravitycompresion energystorage device;power generationsystem;thermalstoragematerial;heat exchange; renewable energy

儲能能夠為電網(wǎng)運行提供調(diào)峰、調(diào)頻、備用、黑啟動和需求響應(yīng)支撐等多種服務(wù)，是提升電網(wǎng)運行可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的重要技術(shù)措施之一。加快各種新型儲能技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展與應(yīng)用，對于構(gòu)建“清潔低碳、安全高效\"的現(xiàn)代能源產(chǎn)業(yè)體系，推進(jìn)我國電力行業(yè)供給側(cè)改革，推動電力高效、安全生產(chǎn)和供給具有重要的現(xiàn)實意義和戰(zhàn)略價值。

但建設(shè)抽水蓄能電站需要苛刻的地理條件，需要大量的水和較好的建壩建庫條件，受自然條件限制較多，初始投資巨大，影響面廣；化學(xué)電池能量密度低，成本高，壽命有限，在便攜式電子設(shè)備中應(yīng)用廣泛，但難以滿足國家骨干電網(wǎng)所需的超大容量儲能需求；超大規(guī)模電容具有超大功率放電、循環(huán)效率高的優(yōu)勢，但能量密度低，需交直流變換，可以配合電池應(yīng)用在汽車上，難以滿足工業(yè)民用儲能需求。

隨著可再生能源的不斷發(fā)展，電網(wǎng)對各種儲能技術(shù)的需求日益增長。目前，已有的儲能技術(shù)中，抽水蓄能電站是大容量蓄能方式，能量循環(huán)效率可達(dá) 75% ，

重力儲能是一種新型儲能技術(shù)，屬于物理儲能，具有環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性、選址靈活等特點，逐步在儲能技術(shù)領(lǐng)域中得到深入應(yīng)用。重力儲能系統(tǒng)主要借助山體斜坡、地下豎井、人工建筑物等提升或者拉升重物實現(xiàn)能量的存儲。但目前研制的重力壓縮儲能裝置在應(yīng)用中還存在一些問題，具體為：一是儲能過程中壓縮空氣產(chǎn)生的熱能通常是通過設(shè)置熱交換單元進(jìn)行熱量的存儲，但是熱交換單元的設(shè)置使得儲能系統(tǒng)復(fù)雜；二是在釋能時，通過向空氣膨脹機(jī)組中通入壓縮空氣進(jìn)行做功，當(dāng)空氣膨脹機(jī)組需要停機(jī)時，首先需要降低空氣膨脹機(jī)組入口處的壓力，一般是直接通過調(diào)節(jié)空氣膨脹機(jī)組的調(diào)節(jié)閥，使得壓縮空氣流量和壓力均降低，但是直接通過調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)使氣體壓力降低，會造成能量損失。

基于上述問題，本文設(shè)計開發(fā)了一種新型蓄熱式重力壓縮儲能裝置及發(fā)電系統(tǒng)，通過蓄熱材料實現(xiàn)壓縮和膨脹過程的熱交換，無需另外布置熱交換單元，提升系統(tǒng)設(shè)計靈活性。另外，通過將重力柱塞分成多個層層設(shè)置的重力柱，通過限位機(jī)構(gòu)實現(xiàn)對重力柱的限位，改變作用于儲氣腔的重力實現(xiàn)壓力的調(diào)節(jié)，無需通過調(diào)節(jié)空氣膨脹機(jī)組的調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)進(jìn)人的氣體流量和壓力，實現(xiàn)節(jié)能的效果。

1蓄熱式重力壓縮儲能裝置

1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計

蓄熱式重力壓縮空氣儲能裝置主要由豎井、重力柱、活塞、殼體、蓄熱材料、通氣孔、進(jìn)氣通道、出氣通路、容納槽、隔離網(wǎng)、杠桿、活塞、連通腔、壓力缸、密封件、儲氣腔、曲柄、空氣壓縮機(jī)、空氣膨脹機(jī)、密封腔和支座組成。蓄熱式重力壓縮空氣儲能裝置結(jié)構(gòu)的詳細(xì)介紹如下。

1)豎井：豎井底部設(shè)置杠桿和壓力缸。

2)重力柱：重力塊插接在豎井中，并具有一定的靈活性；重力塊為殼體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部填充高性能蓄熱材料；殼體外壁與豎井側(cè)壁之間采用密封件連接；豎井側(cè)壁在豎直方向上設(shè)置有多個限位機(jī)構(gòu)；每個限位機(jī)構(gòu)都與重力柱一一對應(yīng)。

3)儲氣腔：殼體、密封件和豎井之間形成的空間為儲氣腔。

4)殼體：殼體頂部設(shè)置2個通氣孔，每個通氣孔處都有一個閥門，閥門分別連接有進(jìn)氣通道和出氣通道。其中，進(jìn)氣通道和出氣通道分別連接空氣壓縮機(jī)組和空氣膨脹機(jī)組。

5)隔離網(wǎng)：在殼體的通氣孔處均設(shè)置有隔離網(wǎng)，隔離網(wǎng)的主要作用是阻擋蓄熱材料，防止其溢出。

6壓力缸：壓力缸內(nèi)填充黏性壓力液，黏性壓力液的主要作用是對活塞和壓力缸之間的起到密封效果。

1.2 工作原理

蓄熱式重力壓縮儲能裝置基本工作原理：通過在儲氣腔處設(shè)置壓力缸、活塞和杠桿，通氣的同時，儲氣腔中壓縮空氣自身的壓力能夠作用于活塞，活塞向下移動時能夠拉動杠桿的一端向下移動，另一端抬升，抬升的一端對重力壓塊施加向上的輔助力，便于重力壓塊的啟動，并且對杠桿施加的力為儲氣腔中壓縮空氣自身的壓力，實現(xiàn)重力壓塊啟動時，壓縮空氣壓力的合理利用，同時壓縮后的氣體和膨脹過程中通入空氣膨脹機(jī)組中的氣體進(jìn)入蓄熱材料，通過蓄熱材料實現(xiàn)壓縮和膨脹過程的熱交換，無需另外布置熱交換單元，系統(tǒng)設(shè)計更加簡單和靈活。

儲能時，通過電動機(jī)帶動空氣壓縮機(jī)組對氣體壓縮做功，將常溫常壓空氣壓縮后得到高溫高壓空氣，高溫高壓空氣通入豎井中活動插接的重力塊中，通過重力塊中的蓄熱材料將熱量存儲后得到低溫高壓氣體，低溫高壓氣體通入重力塊、重力塊與豎井之間連接的密封件和豎井位于密封件下方的空間之間形成的儲氣腔中；釋能時，儲氣腔中的壓縮氣體進(jìn)入重力塊中，吸收蓄熱材料中存儲的熱量，得到的高溫高壓氣體通過出氣通道進(jìn)入所述空氣膨脹機(jī)組中進(jìn)行做功，帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。

1.3 運行方法

1將重力柱活動插接于豎井中，在豎井側(cè)壁在豎直方向上設(shè)置多個與重力柱一一對應(yīng)的限位機(jī)構(gòu)，最底層的重力柱、最底層重力柱與豎井之間連接的密封膜、豎井位于密封膜下方的空間之間圍成儲氣腔。

2)在初始狀態(tài)時，黏性壓力液的壓力與密封腔中的可壓縮氣體對活塞向上的壓力基本平衡，使得杠桿處于水平狀態(tài)。

3)重力儲能包括3個階段：第一階段，重物下落加速過程：在重物下落初始階段，重物在重力作用下開始加速，此階段下落高度為 h_1° 第二階段，重物勻速下落發(fā)電過程：加速至額定速度后，重物纜繩連接發(fā)電機(jī)達(dá)到額定功率，功率平衡，重物勻速下落，勻速下落高度為 h_2° 第三階段，重物降速直至停正過程，待垂直式儲能系統(tǒng)中重物下落接近底部，重物進(jìn)入減速階段。

在下落重物滑落至開始降速位置時，此時纜鏈恰好連接緊固待提升重物與下落重物，提升重物開始提升，下落重物開始減速，發(fā)電機(jī)停止發(fā)電，最終下落重物停止，減速滑行距離 L₃ ，左側(cè)重物提升高度為 h₄ ，滑行提升距離 L₄ ，若采用鋼纜直接連接，則 L₃=L₄ ，若采用齒輪等變速連接，則 L₃≠L₄

連接齒輪比和應(yīng)配置待提升重物的重量 m₂ 的具體方法為在理想狀態(tài)下，忽略傳動損耗，考慮下落重物滑落至底并直至速度減為0，動能守恒滿足公式(1)

式中： m₁ 為下落重物的質(zhì)量， m₂ 為提升重物的質(zhì)量，g 為重力加速度， h₃ 為下落重物減速階段下落高度，若重物滑落至斜坡底部才開始減速，則 h₃ 為 0，h₄ 為提升重物升高高度， v_n 為下落重物勻速滑落階段速度。

重物a與重物 b 的傳動齒輪比 為

i_ab=L₃/L₄ ，

式中： L₃ 為下落重物在降速滑動過程中的滑動距離， L₄ 為提升重物 b 的上升滑動距離。

若要求提升重物恰好上升至重物存儲位置，則h₄=h，h 為存放重物總高度；考慮實際存在傳動和摩擦能量損耗， m₂ 應(yīng)略小于計算值。

防回落裝置包括沿運行軌跡放置的單向齒，當(dāng)提升重物運動到所需高度時，在單向齒的作用下提升重物固定在坡面的某一位置。

4)移動過程中通過曲柄拉動杠桿的一端向下移動，杠桿的另一端向上抬升，抬升的過程中對重力柱施加向上的輔助力，重力柱向上移動至最高限位，重力柱向上移動過程中杠桿靠近重力柱的一端也向上移動至一定位置后停止，保持傾斜的狀態(tài)。

5)放氣過程中，空氣膨脹機(jī)組需要停機(jī)時，需要首先降低人口壓力，控制豎井頂部第一個限位機(jī)構(gòu)啟動，通過第一個限位機(jī)構(gòu)對第一個重力柱限位，使得第一個重力柱與其他重力柱脫開并停正下移，作用在儲氣腔上的重力柱塞的質(zhì)量降低，儲氣腔壓力對應(yīng)降低至新平衡狀態(tài)時，未受限的其他重力柱繼續(xù)下移；下移一定距離后，控制第二層的限位機(jī)構(gòu)啟動，限位機(jī)構(gòu)使第二層的重力柱與其他重力柱脫開并停正下移，儲氣腔壓力對應(yīng)降低至新平衡狀態(tài)時，其他重力柱繼續(xù)下移，依次類推，直至最后一層重力柱落在豎井底端側(cè)壁上的支撐裝置上。

6)充氣過程中，當(dāng)空氣壓縮機(jī)組啟動時，排氣壓力由低逐漸升至最高壓力，在此過程中，當(dāng)儲氣腔中壓力略大于最后一層重力柱的重力時，最后一層重力柱向上移動，儲氣腔中壓力逐漸增大，直至與倒數(shù)第二層重力柱塞接觸并結(jié)合，儲氣腔壓力升至略大于最后一層和倒數(shù)第二層重力柱的重力，倒數(shù)第二層限位機(jī)構(gòu)解除限位；以此類推，直至所有重力柱聯(lián)合為一體，解除所有限位機(jī)構(gòu)的限位。

7)電動機(jī)帶動空氣壓縮機(jī)組對氣體壓縮做功，將常溫常壓空氣壓縮后得到高溫高壓空氣，高溫高壓空氣通入重力柱中通過蓄熱材料后將熱量存儲在蓄熱材料中得到低溫高壓氣體；低溫高壓氣體通入儲氣腔中，儲氣腔中的壓縮空氣通過連通腔進(jìn)入到壓力缸中，對活塞施加向下的壓力，使得活塞在壓力缸中向下移動。

2蓄熱式重力壓縮儲能發(fā)電系統(tǒng)

本文所設(shè)計的蓄熱式重力壓縮儲能發(fā)電系統(tǒng)方案，借鑒了抽水蓄能技術(shù)的基本原理，采用了一種創(chuàng)新的方式：將流體水替換為固體重力柱。該技術(shù)方案的核心思想是利用重物的儲能和釋放來實現(xiàn)電能的存儲和循環(huán)利用。

在系統(tǒng)運行過程中，當(dāng)電網(wǎng)處于低谷時或電力供應(yīng)過剩時，通過輸送系統(tǒng)（如吊車、傳送設(shè)備等），將下倉的重物提升至較高的位置，從而將多余的電能轉(zhuǎn)化為重物的勢能，以待后續(xù)使用。而當(dāng)電力需求高峰到來或電力供給不足時，重物將會依次落下，利用其勢能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能和電能。這一過程可以描述為一個能量轉(zhuǎn)換的鏈條：電能 $$ 機(jī)械能 $$ 重物勢能 $$ 機(jī)械能 $$ 電能。蓄熱式重力壓縮儲能發(fā)電系統(tǒng)方案設(shè)計如圖1所示。

2.1重力發(fā)電理論容量

重力進(jìn)行發(fā)電時，應(yīng)用發(fā)電技術(shù)將重物勢能轉(zhuǎn)化

為機(jī)械能，設(shè)重物質(zhì)量為 M_g ，從上倉下落，運行至下倉，利用高度差值 ΔH=H₁-H₂ ，在此過程中，釋放的能量如式(2)

考慮輸送系統(tǒng)的靈活性、可靠性，采用標(biāo)準(zhǔn)件作為重物，設(shè)計重物依次間隔落下。設(shè)每個重物投入工作的時間間隔為 χ_t ，引入質(zhì)量流量參數(shù) ，能夠得出輪機(jī)出力 P_g 的公式如式（3）

P_g=9.81m_gΔZη_g

式中： η_g 為輪機(jī)效率； m_g 單位為 t/s;P_g 單位為 kW 。

2.2 關(guān)鍵問題

1)重物勢能持續(xù)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能的問題。將重物勢能持續(xù)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能是確保重力壓縮儲能發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定高效運行的關(guān)鍵問題之一。本文采用的技術(shù)方案為采用齒輪傳動、皮帶輪傳動、鋼纜傳動等。① 齒輪傳動系統(tǒng)能夠有效地將重物的下降運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動，通過齒輪的嚙合傳遞動能，實現(xiàn)了從重物勢能到旋轉(zhuǎn)機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。這種傳動方式具有傳動效率高、傳動比穩(wěn)定的特點，能夠確保系統(tǒng)在運行過程中能夠高效地轉(zhuǎn)換能量。 ② 皮帶輪傳動系統(tǒng)通過皮帶的張緊和傳動輪的轉(zhuǎn)動，將重物的下降運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能。這種傳動方式具有結(jié)構(gòu)簡單、運行平穩(wěn)的特點，適用于一些需要較大傳動比的場合，能夠有效地將重物的勢能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。 ③ 通過鋼纜的拉伸和釋放，將重物的下降運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能。這種傳動方式具有承載能力強(qiáng)、傳動效率高的特點，適用于一些需要長距離傳動的場合。

2)重力輪機(jī)與發(fā)電機(jī)的連接問題。設(shè)計重力輪機(jī)以輸出適宜的轉(zhuǎn)速，以便與現(xiàn)有的發(fā)電機(jī)設(shè)備連接，是確保重力壓縮儲能發(fā)電系統(tǒng)高效運行的關(guān)鍵之一。重力輪機(jī)和發(fā)電機(jī)可以通過軸系或其他傳動方式相連接，這方面的技術(shù)已基本成熟，為此，本文采用的技術(shù)方案為傳送鏈/傳送帶機(jī)水平轉(zhuǎn)移技術(shù)。水平傳送鏈能夠與垂直提升系統(tǒng)接駁運行，從而減少了重物在接駁過程中的動能損耗，提高了系統(tǒng)的能量利用效率。然而，需要注意的是，水平傳送鏈的動力機(jī)械必須按照滿載設(shè)計，以確保其能夠穩(wěn)定運行。這也隨之帶來了一個重要問題：如何降低水平傳送鏈的造價和能量損耗。為解決這一問題，采取的技術(shù)措施： ① 通過優(yōu)化設(shè)計和選用合適的材料來降低水平傳送鏈的制造成本。采用輕量化材料、提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性，可以有效降低制造成本，并且減少能量損耗。 ② 采用先進(jìn)的傳動技術(shù)和節(jié)能設(shè)備，如高效的傳動系統(tǒng)和節(jié)能電機(jī)，以減少系統(tǒng)的能量損耗。通過合理的動力匹配和控制策略，可以最大限度地提高系統(tǒng)的能量利用效率。 ③ 采用智能化的監(jiān)控和控制系統(tǒng)，對傳送鏈的運行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測和調(diào)節(jié)，以保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和節(jié)能減排。

3)發(fā)電電動機(jī)的選擇問題。重力儲能電機(jī)是實現(xiàn)電能與勢能轉(zhuǎn)換的重要部件，在正轉(zhuǎn)時以電動機(jī)模式運行，將電能轉(zhuǎn)換為勢能，而在反轉(zhuǎn)時則以發(fā)電機(jī)模式運行，將勢能轉(zhuǎn)換為電能。然而，傳統(tǒng)的重載驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用籠型異步電機(jī)配合減速裝置存在一系列問題，具體為： ① 隨著電機(jī)負(fù)載的增加，銅耗也隨之增大，導(dǎo)致功率因數(shù)和電機(jī)效率下降，因此在高負(fù)載情況下，系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率會受到影響，降低了整個系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。 ② 傳統(tǒng)重載驅(qū)動機(jī)構(gòu)需要減速裝置的配合，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)復(fù)雜且易于磨損，增加了系統(tǒng)的維護(hù)成本。減速裝置的存在也會增加能量轉(zhuǎn)換過程中的能量損耗，并且容易出現(xiàn)故障，影響系統(tǒng)的可靠性。 ③ 由于傳統(tǒng)驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用了較多的機(jī)械結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)整體效率較低。這些機(jī)械結(jié)構(gòu)會帶來額外的能量損耗，并且增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，降低了系統(tǒng)的響應(yīng)速度和靈活性。針對這些問題，可以考慮采用新型的電機(jī)技術(shù)來替代傳統(tǒng)的重載驅(qū)動機(jī)構(gòu)。

為提升重力儲能系統(tǒng)的整體工作效率，采用低速大轉(zhuǎn)矩永磁同步電機(jī)替代傳統(tǒng)的重載驅(qū)動系統(tǒng)是一種重要發(fā)展方向。永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，靈活性優(yōu)異，并且永磁同步電機(jī)的極對數(shù)可以很多，定子銅耗更小，功率因數(shù)和效率更高，能夠在較寬泛的負(fù)載范圍內(nèi)維持良好的性能，因此在重載驅(qū)動領(lǐng)域發(fā)展前景廣闊。中國科學(xué)院電工研究所提出了重力儲能用兆瓦級永磁半直驅(qū)發(fā)電電動機(jī)的設(shè)計方案，方案中對不同轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩情況下設(shè)備的效率進(jìn)行了仿真分析。與傳統(tǒng)電動機(jī)相比，盡管永磁同步電機(jī)在重力儲能中有著諸多優(yōu)勢，但考慮到成本較高，而且還需要經(jīng)過全功率變流器并網(wǎng)。此外，在極端工況下運行還有失磁的現(xiàn)象。鑒于考慮這些問題，有研究人員提出了將電勵磁同步電機(jī)、雙饋異步電機(jī)和籠型異步電機(jī)應(yīng)用于重力儲能的技術(shù)方案。這些方案在一定程度上彌補永磁同步電機(jī)的不足。例如，電勵磁同步電機(jī)能夠通過調(diào)節(jié)電勵磁系統(tǒng)來實現(xiàn)較寬的轉(zhuǎn)速范圍，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和適應(yīng)性。雙饋異步電機(jī)通過轉(zhuǎn)子回路的反饋，實現(xiàn)了對電力系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)，提高了系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能。而籠型異步電機(jī)則具有成熟的技術(shù)和較低的成本，適用于一些對成本和可靠性要求較高的應(yīng)用場景。

本文在蓄熱式重力壓縮儲能發(fā)電項自中對永磁同步機(jī)、電勵磁同步機(jī)、雙饋異步電機(jī)和籠型異步電機(jī)用于重力儲能的適用性進(jìn)行對比分析(表1），最終確定采用常規(guī)的電勵磁同步機(jī)作為發(fā)電電動機(jī)。

3結(jié)論

蓄熱式重力壓縮儲能裝置及發(fā)電系統(tǒng)為可再生能源發(fā)電領(lǐng)域帶來了一種高效、可持續(xù)的解決方案。通過將電力轉(zhuǎn)化為壓縮空氣，再利用壓縮空氣釋放能量以驅(qū)動發(fā)電機(jī)，系統(tǒng)實現(xiàn)了能量的有效儲存和利用。該系統(tǒng)具有高效率、低成本、環(huán)保等優(yōu)點，能夠在電網(wǎng)負(fù)載低谷時儲存能量，在高峰時段釋放能量，有效平衡電力供需。同時，其蓄熱式設(shè)計可以通過捕獲廢熱來進(jìn)一步提高系統(tǒng)效率，減少能源浪費。因此，蓄熱式重力壓縮儲能裝置及發(fā)電系統(tǒng)具有廣闊的應(yīng)用前景，可以為能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展作出積極貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳云良，劉旻，凡家異，等.重力儲能發(fā)電現(xiàn)狀、技術(shù)構(gòu)想及關(guān)鍵問題[J].工程科學(xué)與技術(shù)，2022，54(1)：97-105.

[2]邱清泉，羅曉悅，林玉鑫，等.垂直式重力儲能系統(tǒng)的研究進(jìn)展和關(guān)鍵技術(shù)[J].儲能科學(xué)與技術(shù)，2024，13(3)：934-945.

[3]劉榮峰，張敏，儲毅，等.新型儲能技術(shù)路線分析及展望[J].新能源科技，2023，4（3)：44-51.

（上接42頁）

將建立的模型庫導(dǎo)入平臺中，根據(jù)WEAVR的編輯交互程序，開發(fā)出交互操作系統(tǒng)。

5結(jié)論

通過將半實物仿真駕駛艙和虛擬仿真系統(tǒng)相結(jié)合，構(gòu)建“實物仿真-混合現(xiàn)實”的訓(xùn)練體系，可以實現(xiàn)駕駛艙內(nèi)和飛機(jī)系統(tǒng)的動態(tài)排故演練操作，將在真實航空器中難以實現(xiàn)的故障訓(xùn)練帶人課堂中，提高學(xué)生對航空器部件和故障類型的認(rèn)知度，提升課堂教學(xué)質(zhì)量，提高培訓(xùn)效率，解決航空維修相關(guān)專業(yè)的教學(xué)培訓(xùn)需求。通過虛擬仿真系統(tǒng)，構(gòu)建虛實融合的實訓(xùn)場景，可以利用真實航空器訓(xùn)練所難以企及的豐富資源，開展豐富多樣化的教學(xué)課程，有效解決傳統(tǒng)培養(yǎng)模式中高成本、高風(fēng)險的問題。同時，豐富多樣化的虛擬仿真教學(xué)環(huán)境，既能通過沉浸式教學(xué)方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，又能滿足高質(zhì)量航空維修人員的培養(yǎng)模式。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉超，田巨，薛建海.飛機(jī)維修類專業(yè)虛擬仿真實訓(xùn)中心的建設(shè)[J].新疆職業(yè)大學(xué)學(xué)報，2022，30(1)：75-80.

[2]2025飛機(jī)維修行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場規(guī)模、競爭格局分析[EB/OL].(2025-01-17).https://m.chinairn.com/hyzx/20250117/145235419.shtml.

[3]李勇，馬震宇，韓非非，等.航空發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)課程虛擬仿真實驗教學(xué)平臺建設(shè)建議與研究[J高教學(xué)刊，2022，8（1)：5-8.

[4]王洛鋒.基于虛擬仿真技術(shù)的外部繞機(jī)檢查系統(tǒng)設(shè)計研究[J].電腦知識與技術(shù)，2022，18(11)：126-128.

[5]錢文高，馬紅巖，秦慶霞.飛機(jī)虛擬維護(hù)訓(xùn)練器的構(gòu)建和應(yīng)用[J].實驗室研究與探索，2023，42(2)：159-164.