Літій-іонні акумулятори відходять у минуле: що тепер створює Китай

Китай створює революційні батареї

Глобальний перехід на відновлювані джерела енергії не зупинити. І тепер дедалі актуальнішою стає проблема зберігання електроенергії, що виробляється непостійними джерелами. На допомогу з цього питання можуть прийти гравітаційні батареї.

Традиційні електромережі насилу справляються з мінливими відновлюваними джерелами енергії та зростаючими потребами. Тому великомасштабні накопичувачі енергії необхідні забезпечення доступності електроенергії у будь-який момент.

У своїй основі гравітаційна батарея використовує потенційну енергію. Щоразу, коли ви піднімаєте якусь масу, чи то великий блок чи об'єм води, ви вкладаєте в неї енергію. Завдяки гравітації енергія зберігається доти, доки об'єкт не впаде. Будь-коли ви можете пустити його вниз під контролем, використовуючи генератор або турбіну для перетворення кінетичної енергії в електрику.

На відміну від хімічної енергії в батареях, що деградує за багаторазових циклів, гравітаційна потенційна енергія не зникає з часом. Доки механічні частини залишаються працездатними, накопичена енергія може бути вивільнена в разі потреби.

Найбільш яскравим прикладом переходу до гравітаційних акумуляторів є китайське місто Рудонг, де в партнерстві зі швейцарською компанією Energy Vault створено систему EVx.

Будівля EVx висотою понад 120 метрів є масивною механічною вежею для підйому гігантських блоків вагою 24 тонни. Коли мережа потребує більше енергії, блоки опускаються, і їхня потенційна енергія перетворюється на електрику.

При піковій потужності 25 МВт і загальної ємності 100 МВт-год, EVx має прогнозовану ефективність більше 80%. Передбачуваний 35-річний термін експлуатації говорить про надійність та довгостроковість рішення.

Кожен блок виготовляється з легкодоступних матеріалів, як ґрунт, пісок чи перероблені відходи, що дозволяє знизити витрати порівняно з імпортом літію чи інших рідкісних металів.

Незважаючи на перспективність гравітаційних батарей, вони не є універсальним рішенням. Для особистого чи домашнього зберігання енергії фізика робить невеликі гравітаційні системи неефективними.

Гравітаційні системи зберігання вимагають високих споруд чи глибоких шахт. Міста можуть відмовитись від будівництва величезних веж, якщо вони будуть загороджувати вигляд або знижувати вартість нерухомості. Сільські або колишні промислові території можуть бути більш сприятливими, але кожен проект залежить від місцевих норм і суспільного схвалення.

Жодна технологія зберігання енергії не здатна вирішити усі проблеми енергосистем. Гравітаційні батареї, гідроакумулятори, літій-іонні системи, водневі паливні елементи та теплові накопичувачі можуть співіснувати, граючи кожен свою роль.

Гравітаційні батареї підходять для великих, довгострокових потреб у потужності у місцях, що підходять для високих споруд або глибоких шахт. Згодом, якщо вони виявляться економічно життєздатними та надійними, ці системи можуть стати основними для комунальних служб, які прагнуть збалансувати потоки відновлюваної енергії.

Читайте також на порталі "Коментарі" - як зберегти життя акумулятору смартфона: поради експерта.