Jako řešení nepředvídatelné povahy obnovitelných zdrojů energie, jako je solární a větrná energie, jsou gravitační baterie nabízeny jako ideální řešení pro skladování energie. Švýcarský startup Energy Vault nyní dokončuje dvě takové jednotky, které se nacházejí poblíž Šanghaje v Číně a Texasu ve Spojených státech.
Jak gravitační baterie fungují?
Základní myšlenkou systému gravitačních baterií je zvednout těžký předmět, jako je velká masa betonu nebo závaží, na kladce, pomocí energie ze zdroje energie. Když je potřeba energie, věc může spadnout a potenciální energie se přemění zpět na elektřinu.
Jediný gravitační skladovací systém firmy se nespoléhá na zemskou topografii nebo geologii a „může být tedy postaven téměř kdekoli, buď společně se solárními nebo větrnými elektrárnami, nebo jednoduše připojen k síti pro podporu dispečerství a stability sítě,“ uvádí se prohlášení firmy.
Nízkonákladové cihly fungují jako pohyblivé bloky
Aby bylo možné využít potenciální energii k výrobě energie, nahradil Energy Vault vodu v konvenční vodní elektrárně „proprietárními kompozitními cihlami na bázi cementu a polymeru, které lze vyrobit z velmi levných materiálů: zemina, důlní hlušina, uhelný popel, spálené město, odpad a další sanační materiály“.
Každá cihla je navržena tak, aby vážila 35 metrických tun a je navržena tak, aby měla měrnou hmotnost alespoň dvakrát větší než voda a dostatečnou kompresní agilitu. Podle firmy její přístup zásobuje obnovitelnou energii a „využívá materiál, který by byl jinak určen na skládky za velmi vysoké finanční a ekologické náklady“.
Jejich původní systém sestával z kombinace takových bloků a vysoké věže. Přebytek energie v důsledku slunečního záření nebo větru se využívá k pohonu mechanického jeřábu, který zvedne bloky 35 pater do vzduchu. Tyto bloky pak zůstanou zavěšené, dokud není znovu potřeba napájení. V době potřeby se tyto bloky spouštějí dolů, tahají za kabely, které roztáčí turbíny, a tak vyrábějí elektřinu. Podle Energy Vault budou mít bloky skladovací kapacitu až 80 megawatthodin a budou schopny nepřetržitě vybíjet 4 až 8 megawattů po dobu 8 až 16 hodin.
Firma tvrdí, že její konvenční zdvihací zařízení je účinnější než čerpadla nebo turbíny vodních elektráren. „To má za následek účinnost zpáteční cesty více než 80 procent s minimální spotřebou pomocných prostředků – ve srovnání s chemickými bateriemi, které vyžadují značné tepelné řízení, aby se prodloužila jejich jinak krátká životnost.“
Úspora energie je až o 70 procent ve srovnání se současnými konkurenčními technologiemi.
Významné projekty, které mohou pomoci napájet tisíce domácností
Podle portálu CNET staví Energy Vault svůj 400 stop vysoký projekt v Číně pro společnost China Tianying, společnost zabývající se nakládáním s odpady a recyklací. Projekt je navržen tak, aby měl kapacitu úložiště energie 100 megawatthodin, což může napájet 3 400 domácností za den, a očekává se, že systém bude dokončen v červnu.
Na druhou stranu je systém zřízen v Texasu pro energetickou firmu Enel a bude obsahovat konstrukci vysokou 460 stop. Celková kapacita projektu bude činit 36 MWh.
Energy Vault také slibuje automatizaci celého systému pomocí svého na zakázku navrženého 6ramenného jeřábu ovládaného „proprietárními algoritmy a strojovým viděním, které pomáhá sekvenovat a organizovat pohyb a umístění cihel.“
Foto: EnergyVault