什么是重力电池?它如何帮助我们解决能源存储问题?
尽管名字很未来化,重力电池实际上已经得到相当广泛的应用。
随着我们不再使用古代遗迹为我们的文明提供动力,我们还必须克服一些初期问题。
一是可再生能源不一定能在我们需要的确切时间发电(例如,当大家都在观看超级碗比赛时,风并不知道(或者不在乎)要刮得更猛烈)。在风特别大或阳光特别充足的日子,可能会产生过多的电力,导致消费者而不是让电网超载。但未使用的电力迷失。
当然,更有利的解决方案是将这些能量储存起来以备后用。将这些能量储存在传统电池中,比如锂离子电池,会造成更多的环境问题,因为锂的制备方式,甚至在我们考虑电池使用过程中容量损失等问题之前。
一种已经得到广泛应用的解决方案是将可再生能源产生的电力转化为潜在能源以供日后使用。1907在瑞士的恩格韦尔抽水蓄能水电站,我们使用“重力电池”来实现这一目标。
这个想法其实很简单,但仍然很有效。当能源生产的能量超过需求时,多余的能量被用来将水泵入水库,将其转化为势能。将水释放到另一个下水库释放这种能量,可以通过将水通过水力发电机来利用。
这一想法也被称为“水电池”,因为能量以水的形式“储存”,只不过储存在比以前略高的高度。虽然效率并不完美,但比让多余的能量白白浪费要好得多。
“像任何储存一样,也会有损失,但产量非常好,”南德德朗斯水电站负责人阿兰·索蒂尔 (Alain Sauthier) 表示。路透社当工厂投入运营时。“我们整个周期的效率约为 80%。”
“在不到 10 分钟的时间内,我们就可以改变涡轮机的旋转方向,从发电切换到储存,”Sauthier 补充道瑞士资讯“这种灵活性对于快速响应电网需求和调整电力生产和消耗至关重要。否则,就会有电网崩溃和停电的风险。”
类似的重力电池也可以通过在废弃矿井中上下移动重物来制造,当能量过剩时将沙子向上移动,当能量不足时将其再次放下,这个过程被称为转向可再生能源可能充满挑战,涉及到对核聚变技术的追求,但至少部分问题很简单,只需将一些物体向上移动,然后让它们稍后再次坠落到地面即可。