Новый шаг в энергетике: создание гравитационных батарей

Возобновляемые источники энергии, такие как энергия ветра и солнца, не лишены своих ограничений, когда речь идет об удовлетворении потребностей человечества в энергии. Хотя эти зеленые технологии имеют решающее значение для снижения зависимости от ископаемого топлива, нельзя игнорировать тот факт, что ветер дует не всегда, а солнце светит только днём.

Фото: Pravda.ru

Такие технологии, как ядерные микрореакторы, литий-металлические батареи и долгосрочный потенциал ядерного синтеза — все это примеры инновационных подходов, которые могут устранить недостатки возобновляемой энергии. Среди этих решений — концепция гравитационных батарей, которые используют универсальную силу для получения кинетической энергии в периоды низкого производства возобновляемой энергии. После нескольких лет разработки и мелкомасштабных испытаний один из ключевых игроков в этой области, швейцарская компания Energy Vault, находится на пороге проведения первых реальных испытаний.

Проект Energy Vault

В настоящее время Energy Vault строит две крупномасштабные гравитационные батареи. Первая установка строится в 400 км к западу от Далласа, штат Техас, и предназначена для обеспечения 36 мегаватт энергии для энергетической компании Enel. Возвышаясь на 140 метров, этот объект является значительным шагом вперед. Однако второй проект, расположенный в Китае, еще более впечатляет своими размерами и служит достойной демонстрацией потенциала технологий. Хотя китайский объект немного короче — 120 метров, он имеет большую площадь и будет поставлять более 100 мегаватт энергии жителям китайского города Рудонг, расположенного недалеко от Шанхая.

Система Energy Vault работает за счет использования массивных кирпичей из спрессованной грязи, каждый из которых весит 24 метрические тонны. Эти кирпичи, смешанные с водой и полимером, медленно опускаются и поднимаются с помощью лифтовой системы. В периоды изобилия и дешевизны энергии кирпичи поднимаются, а когда спрос высок, но предложение возобновляемой энергии ограничено, они опускаются. Предполагаемая скорость опускания кирпичей — около 2 метров в секунду — позволит генерировать около одного мегаватта энергии, при этом энергоэффективность составит около 80 процентов.

Больше — значит лучше

Министерство энергетики США утверждает, что ключевой принцип работы этих гравитационных батарей заключается в принципе "больше — значит лучше". Экономическая эффективность этих систем имеет смысл только в том случае, если они развернуты в больших масштабах и способны обеспечивать энергией не менее 10 часов. Хотя пятимегаваттная система Ev1 компании Energy Vault успешно продемонстрировала концепцию, проекты "EVx" в Техасе и Китае представляют собой первую в мире возможность наблюдать за работой этих систем в больших масштабах. Компания Energy Vault планирует завершить строительство своего китайского объекта к июню.

Гравитационная батарея "EVx" — это лишь один из вариантов гравитационных систем хранения. Компания Gravity Power, расположенная в Санта-Барбаре, штат Калифорния, потратила более десяти лет на разработку гравитационной системы, которая использует давление воды для подъема и опускания поршня весом 8 миллионов тонн. Кроме того, другие компании изучают инновационные способы перепрофилирования заброшенных шахт для создания гравитационных хранилищ нового поколения.