中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:據(jù)報(bào)道,世界最高塔哈利法塔(Burj Khalifa)承建公司Skidmore, Owings & Merrill LLP(SOM)正在開(kāi)發(fā)將建筑物變成電池的技術(shù)。
目前,該公司正在探索用馬達(dá)抬起大塊石塊的方法,試圖存儲(chǔ)石塊下降時(shí)產(chǎn)生的能量,并將其轉(zhuǎn)化為電能。
那么,世界上的高大建筑物能否借助重力產(chǎn)生能量呢?
重力化為能量:由來(lái)已久的想法
利用重力儲(chǔ)存能量的概念始于一個(gè)多世紀(jì)以前。
抽水蓄能水電站(PSH)就利用了這一原理。此類水電站屬于儲(chǔ)水系統(tǒng),就像一個(gè)巨大的電池。在電力需求較低時(shí),通過(guò)泵將水運(yùn)向高處,而電力需求高時(shí),高處的水回流,通過(guò)渦輪機(jī)發(fā)電。PSH已被廣泛應(yīng)用(高達(dá)97%的能源儲(chǔ)存都利用了PSH),而且,由于水可以重復(fù)使用,該能源屬于清潔的可再生能源。
該技術(shù)始于19世紀(jì)90年代。如今,PSH發(fā)電能力約為180吉瓦(全球總發(fā)電能力達(dá)8.9太瓦)。
如今,人類將嘗試用固體代替水作為勢(shì)能,即利用多余太陽(yáng)能或風(fēng)能將固體塊(如混凝土或沉重的鐵活塞)將其運(yùn)至高處。每到能源需求高峰期,這些固體塊就會(huì)按照軟件控制的順序從上層釋放到下層,在下落過(guò)程中產(chǎn)生能量。
照此設(shè)想,重力勢(shì)能幾乎能隨時(shí)隨地產(chǎn)生。
重力電池:現(xiàn)代的轉(zhuǎn)變
因此,未來(lái)的能源儲(chǔ)存似乎是用重物(而不是水)驅(qū)動(dòng)。上個(gè)月(2024年5月),Energy Vault公司在上海附近推出了名為“重力電池”的產(chǎn)品。
此產(chǎn)品可以儲(chǔ)存足夠的電力,為電燈供電數(shù)小時(shí)。但利用高塔發(fā)電并非唯一的新型發(fā)電技術(shù)。創(chuàng)新型公司正在廢棄油井和礦井中探索重力的潛力,證明綠色發(fā)電不僅意味著向地上,也可以向地下尋求利用重力的方法。
現(xiàn)代重力電池具有更大的靈活性。這種形式的能源及其長(zhǎng)期儲(chǔ)存的能力至關(guān)重要,因?yàn)檫@意味著即使在無(wú)風(fēng)無(wú)陽(yáng)光時(shí),也能有可靠的能源供應(yīng)。
重力電池可以利用現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施,包括高層建筑,甚至重新利用廢棄的礦山,而不是依賴于特定的地理特征,如山脈和水。
高層建筑變?yōu)殡姵兀欠窨尚校?/strong>
這一創(chuàng)新理念即利用建筑物的高度來(lái)儲(chǔ)存能量。其中一個(gè)想法是對(duì)電梯進(jìn)行改造,以便在非高峰時(shí)段提升重物或水箱。
然后在用電高峰時(shí)段將重物放下,通過(guò)滑輪和執(zhí)行器系統(tǒng)利用重力和驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī),利用再生制動(dòng)系統(tǒng)將勢(shì)能轉(zhuǎn)換回電能。
從原型到現(xiàn)實(shí)
由Energy Vault建造的首個(gè)商業(yè)運(yùn)營(yíng)重力電池系統(tǒng)最近并入中國(guó)電網(wǎng)。英國(guó)Gravity公司等其他公司也在廢棄礦井中測(cè)試原型。
但該類項(xiàng)目也面臨著一些挑戰(zhàn):,諸如昂貴的改造成本、定期維護(hù)的開(kāi)支、發(fā)電過(guò)程中的能量損失以及在施工前,高層建筑需要評(píng)估處理額外的重量。
重力變電力,能推動(dòng)清潔能源發(fā)展嗎?
這一百年前的概念已經(jīng)在抽水蓄能水力發(fā)電上證明了它的價(jià)值。如今,這一概念又被重新構(gòu)想、重新利用。
重力電池正在顛覆人們的預(yù)期:重力電池可以利用現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施,推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展,并提供高效的能源儲(chǔ)存??傊?,重力電池或?qū)⒊蔀槲磥?lái)清潔能源的重要部分。
重力電池或?qū)⒏淖兦鍧嵞茉粗疇?zhēng)的規(guī)則。雖然這項(xiàng)技術(shù)還很年輕,但其成本效益和在靈活性上展示的潛力可能使其成為全球能源結(jié)構(gòu)中的主要參與者。
我們未來(lái)的電池是會(huì)飛向天空,還是會(huì)埋在地下?只有時(shí)間會(huì)告訴我們答案,但有一件事是肯定的:目前,能源存儲(chǔ)的實(shí)用性較低。