Когда руда заканчивается, от шахты больше нет никакой пользы — она просто становится заброшенной дырой в земле. Однако, согласно новому исследованию, стволы таких шахт могут служить гравитационными батареями для накопления энергии.
Прежде всего, что такое гравитационная батарея ?
Вкратце, это система, в которой электричество вырабатывается за счет высвобождения тяжелой нагрузки путем падения. Эта электроэнергия затем может быть использована в периоды, когда требования к муниципальной сети высоки. В других случаях, когда в сети есть избыточная энергия, система гравитационных батарей использует часть этой энергии, чтобы поднять нагрузку обратно, эффективно сохраняя энергию для последующего использования.
Одним из наиболее распространенных типов технологии является то, что известно как гидроаккумулирующая система. В этой установке вода выпускается с большой высоты, вырабатывая электроэнергию за счет вращения турбин по мере того, как она течет вниз. Когда имеется избыточная энергия, эта вода закачивается обратно в исходную точку.
В прошлом году ученые из австрийского Международного института прикладного системного анализа (IIASA) предложили другой тип гравитационной батареи . Основная идея заключалась в том, что лифты в высотных зданиях будут использовать системы рекуперативного торможения для выработки электроэнергии при опускании полезной нагрузки с верхних этажей на нижние. Автономные роботы-трейлеры будут втягивать грузы в лифты и вывозить их по мере необходимости.
Это подводит нас к системе подземного гравитационного хранения энергии (UGES), недавно предложенной теми же исследователями. Он также будет использовать лифты, но они будут в существующих заброшенных шахтных стволах, и они будут поднимать и опускать контейнеры, наполненные песком.
Ряд электродвигателей/генераторов по обеим сторонам шахты будет перемещать каждый лифт вверх и вниз, вырабатывая электроэнергию за счет рекуперативного торможения на пути вниз, а затем используя часть этой электроэнергии на обратном пути.
Для максимальной эффективности элеваторы могут принимать песок на поверхности, удалять эту нагрузку на дне шахты, а затем возвращаться на поверхность пустыми. Излишне говорить, что в этом случае складское помещение на дне шахты в конечном итоге заполнится песком. По этой причине, когда в сети возникал избыток энергии, элеваторам приходилось поднимать часть песка обратно наверх. Для погрузки и разгрузки будет использоваться комбинация электрических конвейерных лент и самосвалов.
По оценкам ученых, система может иметь глобальный потенциал хранения энергии от 7 до 70 ТВтч (тераватт-часов), при этом большинство станций расположены в странах, где уже есть много заброшенных шахт, таких как Китай, Индия и Россия.
Статья была недавно опубликована в журнале Energies.
Будьте в курсе в удобном формате, присоединяйтесь: TG-канал и ВК
Бесплатная служба распространения новостей для научных организаций и стартапов
hello@technovery.com