Cái gì đi lên phải đi xuống: tiềm năng của ắc quy trọng lực

Cái gì đi lên phải đi xuống: tiềm năng của ắc quy trọng lực

    Cái gì đi lên phải đi xuống: tiềm năng của ắc quy trọng lực
    Pin trọng lực có thể chứng minh là một phần quan trọng của câu đố chuyển đổi năng lượng, nếu chúng có thể phát huy hết tiềm năng của mình. Dominic Hale điều tra quá trình này.

    Hầm mỏ ở Australia. Ảnh: Adwo qua Shutterstock


    Đạt đến mức 0% và tăng khả năng tự cung cấp năng lượng tái tạo đột nhiên mang một ý nghĩa cấp bách mới khi các thảm họa liên quan đến khí hậu gia tăng theo cấp số nhân trên toàn thế giới. Trong khi đó, về tin tức địa chính trị, khi Nga sử dụng mối đe dọa cắt nguồn cung cấp năng lượng như một chiến lược để buộc các lợi ích châu Âu trái ngược với mục tiêu của mình phải đồng ý, nhu cầu đảm bảo các nguồn năng lượng trong nước đáng tin cậy chưa bao giờ cấp bách hơn thế.

    Tất cả đều phụ thuộc vào máy bơm để đưa ra các giải pháp phát điện tiết kiệm chi phí có thể được triển khai nhanh chóng và trên quy mô lớn. Lời kêu gọi vũ trang này đã dẫn đến sự phát triển song song của vô số công nghệ mới và hấp dẫn. Một thứ đặc biệt nổi bật là pin trọng lực, tìm cách xây dựng và cải thiện khái niệm năng lượng được lưu trữ hiện có và có thể chứng tỏ là một nguồn năng lượng đáng tin cậy trong dài hạn.

    Một số công ty đã đầu tư đáng kể vào pin trọng lực và tự hào về những con số ấn tượng về hiệu suất năng lượng và lưu trữ năng lượng. Công ty khởi nghiệp Gravtricity của Scotland tuyên bố có thể cung cấp năng lượng cho 63.000 hộ gia đình trong một giờ hoạt động của cơ sở 20MW, trong khi GravitySoilBatteries đặt mục tiêu cung cấp tới 30.000 kWh lưu trữ với hiệu suất hệ thống là 85%. Tuy nhiên, vẫn còn phải xem liệu các dự án như thế này có thể mở rộng quy mô để trở thành một phần không thể thiếu hơn trong hỗn hợp năng lượng sạch của thế giới hay không.

    sức mạnh ngầm
    Về bản chất, quá trình sử dụng năng lượng hấp dẫn để lấp đầy pin trong điều kiện cao điểm khi năng lượng có nguồn gốc từ các nguồn tái tạo dồi dào. Sau đó, nếu nhu cầu về năng lượng vượt xa nhu cầu mà các nguồn tái tạo có thể cung cấp, năng lượng dự trữ này có thể được giải phóng, cung cấp năng lượng nếu chẳng hạn như mặt trời không chiếu sáng hoặc gió không thổi.

    Cụ thể, điều này liên quan đến việc sử dụng năng lượng tái tạo dư thừa để điều khiển một động cơ điện, giúp kéo vật nặng lên độ cao. Khi cần nguồn điện, trọng lượng được hạ xuống trên một hệ thống dây cáp và chuyển động của dây cáp sẽ tạo ra điện năng, được gửi trở lại lưới điện.

    Cái hay của ý tưởng này là nó có thể được đặt trong các tòa tháp gần các địa điểm tái tạo hiện có như trang trại năng lượng mặt trời hoặc gió, hoặc thay vào đó là trong các hầm mỏ không sử dụng, nơi mà độ dốc dài hiện tại cung cấp cơ sở hạ tầng hoàn hảo cho một hệ thống như vậy.

    Mặc dù vẫn còn tranh cãi liệu có tiết kiệm chi phí liên quan đến việc tái sử dụng các trục mỏ thay vì xây dựng các cơ sở trên mặt đất hay không, điều rõ ràng là ở nơi khuất tầm nhìn, các hệ thống pin trọng lực ít áp đặt hơn đối với cảnh quan địa phương, và vì vậy có thể phổ biến trong các cộng đồng chủ nhà.

    Tái sử dụng và tái sử dụng
    Thật vậy, một sản phẩm phụ thú vị của phương pháp tiếp cận dưới mặt đất sẽ là thấy các khu vực bị ô nhiễm nặng được làm sạch và hoạt động hiệu quả trở lại, hoạt động để đánh dấu vào các ô thậm chí còn bền vững hơn.

    Do đó, các mỏ than đã ngừng hoạt động ở một số khu vực pháp lý trên toàn cầu hiện đang được các công ty hoạt động trong lĩnh vực sáng tạo mới này, chẳng hạn như Gravitricity, xem xét. Điều này tạo cơ hội để thiết kế các công trình lắp đặt kéo dài vài trăm mét, đồng thời tạo cơ hội cho các cơ hội việc làm mới ở các khu vực hiện đang bị lệ thuộc vào lĩnh vực nhiên liệu hóa thạch về mặt kinh tế.

    Tuy nhiên, hiện tại, trọng tâm là xác định xem các đặc tính vật lý của trục có phù hợp để trang bị thêm theo cách này hay không và xác định bản chất và mức độ của những thách thức xung quanh lũ lụt và khí nguy hiểm.

    Nếu những trở ngại như vậy tỏ ra quá khó khăn hoặc tốn kém để vượt qua, thì vẫn có tùy chọn đánh chìm các trục mới, điều này sẽ cho phép kỹ thuật đặt làm riêng và có khả năng mang lại lợi nhuận trong thời gian dài, mặc dù điều này sẽ đòi hỏi nhiều chi phí vốn hơn trước.

    Hoạt động trên mặt đất
    Những người tham gia ban đầu khác trong lĩnh vực pin trọng lực non trẻ nhận thấy tiềm năng lớn hơn trong việc đi lên thay vì đi xuống, với giả thuyết này hình thành ở Thụy Sĩ, nơi công ty Energy Vault đã đảm bảo đủ khoản đầu tư đáng kể để tung ra thị trường. Trọng tâm của kế hoạch là thiết kế cho một tòa nhà kiểu mô-đun, nơi hàng ngàn trọng lượng làm từ vật liệu tái chế được đặt trong một hệ thống xe đẩy.

    Với các thử nghiệm và mô phỏng cho đến nay đã chỉ ra rằng một cơ sở có công suất lưu trữ 100MWh như vậy có thể cung cấp điện cho 25.000 hộ gia đình trong 24 giờ, không có gì ngạc nhiên khi sự quan tâm đã chuyển thành các đơn đặt hàng cụ thể từ các khu vực pháp lý trên toàn cầu, bao gồm cả quốc gia gây ô nhiễm lớn nhất thế giới, Trung Quốc.

    Mặc dù các cơ sở lắp đặt này sẽ có dấu ấn đáng kể, nhưng gợi ý là chúng sẽ được đặt gần các trang trại năng lượng mặt trời hoặc gió hiện có, không chỉ cung cấp khả năng tiếp cận sẵn sàng với môi trường sạch.

    năng lượng cần thiết để cung cấp năng lượng cho việc nâng tạ mà còn giúp giảm bớt quy trình phê duyệt quy hoạch.

    Một lợi thế đáng kể đối với hệ lưu trữ bằng lực hấp dẫn 

    là tốc độ rơi có thể được điều chỉnh để giúp cân bằng lưới điện, khi cần thiết, bằng cách cung cấp nhiều hoặc ít năng lượng thông qua việc hạ xuống nhanh hoặc có kiểm soát hơn. Điều này đặc biệt quan trọng vì lưới điện được xác định dựa trên khái niệm phù hợp với các nhà máy nhiệt điện, thay vì các cơ sở năng lượng tái tạo, vốn có thể được đánh dấu bằng các đợt tăng đột biến khó lường liên quan đến sự thất thường của thời tiết.

    Thông tin bền vững mạnh mẽ
    Pin trọng lực có thể chứng minh là không thể thiếu trong hỗn hợp năng lượng sạch của thế giới, đặc biệt là liên quan đến các hình thức lưu trữ năng lượng tái tạo khác. Khi so sánh với pin lithium-ion hiện đang thống trị bối cảnh năng lượng được lưu trữ, dấu ấn môi trường của pin trọng lực là nhẹ, với các số liệu cho thấy rằng chi phí trên mỗi MWh liên quan đến pin trọng lực có thể chỉ bằng một nửa so với các loại pin lithium của chúng, thậm chí bao gồm cả chi phí bảo trì , chi phí xây dựng và vận hành.

    Theo thời gian, nếu ý tưởng này bắt kịp và pin trọng lực trở thành một phần không thể thiếu trong bối cảnh lưu trữ năng lượng, thì cơ sở hạ tầng cần thiết sẽ được kết hợp vào việc xây dựng các tòa nhà cao tầng mới để tạo ra năng lượng sử dụng hỗn hợp thực sự tự cung tự cấp. diễn biến.

    Tất nhiên, vẫn còn câu hỏi về mức độ hiệu quả của các quá trình này có thể được kết hợp vào các công trình xây dựng mới và xây dựng trên quy mô lớn, vì điều này trở thành một thách thức đối với quy hoạch dân sự, thay vì đổi mới trong lĩnh vực năng lượng.

    Tuy nhiên, sự đổi mới liên tục trong lĩnh vực pin trọng lực có nghĩa là, ít nhất là trong thời điểm hiện tại, có sự lạc quan về tương lai của quy trình. Công ty New Energy Let's Go của Đức đã xây dựng ý tưởng thủy điện được bơm với khái niệm lưu trữ trọng lực đặt các nguyên tắc cơ bản đằng sau pin trọng lực vào môi trường chất lỏng. Hệ thống của nó nhìn thấy nước bị đẩy qua tuabin bằng một pít-tông đá lớn có thể di chuyển được đặt trong các trục ngầm giống như trong một nhà máy thủy điện thông thường.

    Mặc dù pin trọng lực vẫn còn ở giai đoạn đầu, nhưng các kết quả đáng khích lệ cho đến nay cho thấy công nghệ mới đơn giản tuyệt đẹp này, tìm cách khai thác một trong những lực cơ bản của tự nhiên, có những gì cần thiết để trở thành một phần của hỗn hợp, vì vậy giúp xúc tác và cung cấp quá trình chuyển đổi năng lượng sạch .

    Zalo
    Hotline