抽水蓄能是一種很好的儲能方式,但是在許多地方,建造一座大壩要么不可能,要么水資源太寶貴了。瑞士一家名為Energy Vault的初創(chuàng)公司設(shè)計了一個能量庫系統(tǒng),也算是可行的泵送水力替代方案:該公司不是使用水和水壩,而是使用混凝土砌塊和起重機。
截止目前,世界上大約96%的儲能水壩都采用同樣一種技術(shù):抽水蓄能。每當(dāng)發(fā)電量超過需求時,多余的電力就會被用于將水泵入水壩。而當(dāng)需求超過發(fā)電量時,由于重力影響,水位會下降,從而使渦輪機產(chǎn)生電力。
但抽水蓄能需要特定的地理位置,不是哪個地方都可以采用這種方式蓄能。為此,瑞士一家名為Energy Vault的初創(chuàng)公司設(shè)計了一個能量庫系統(tǒng),也算是可行的泵送水力替代方案:該公司不是使用水和水壩,而是使用混凝土砌塊和起重機。
以下是它的工作原理:中間是一個120米高的六臂起重機,初始狀態(tài)下,每個重35噸的混凝土圓筒整齊地堆疊在遠離起重機臂的下方。
當(dāng)存在多余的太陽能或風(fēng)能時,能量庫系統(tǒng)會通過控制系統(tǒng)來遙控連接到起重機臂小車上的攝像機,引導(dǎo)一個或多個起重機臂鉤在混凝土塊上,然后使用多余的能量來堆疊混凝土塊。下圖為示范單元,僅為實際單元的10%。
然后,當(dāng)太陽能或風(fēng)能不足以滿足需求時,再通過混凝土塊下降來驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。
這其實類似于抽水蓄能,通過將水泵送到高處的水庫來儲存能量,并通過讓水下降來轉(zhuǎn)動渦輪機以回收能量。
但是在許多地方,建造一座大壩要么不可能,要么水資源太寶貴了。
而采用這種堆疊混凝土塊的方式來蓄能非常基礎(chǔ),而且使用了最大限度地提高了效率。
接下來,該公司希望建立更大的操作模塊,計劃采用120米高的起重機和每個重35噸的混凝土塊。
當(dāng)起重機在其周圍形成一個混凝土砌塊塔時,該系統(tǒng)“完全充電”,當(dāng)存儲在塔中的總能量為20兆瓦時,足以為2000個瑞士家庭供電一整天。
當(dāng)電網(wǎng)運行不足時,發(fā)電機通過重力來驅(qū)動發(fā)電。另外,該系統(tǒng)的利用效率為85%,與鋰離子電池90%的利用效率相當(dāng)。不過,Energy Vault的工廠可以運行30年,幾乎不需要維護,而且成本極低,這是鋰電池不具備的優(yōu)勢。
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