可再生能源存储奇思妙想!废弃矿井可改造成“重力电池” 变废为宝
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可再生能源存储奇思妙想!废弃矿井可改造成“重力电池” 变废为宝

财联社上海1月13日讯(编辑 黄君芝)众所周知,一旦一个矿井的矿石被开采完,它就真的没有任何用处了,它只是一个被遗弃的地下洞穴。然而,根据一项新的研究,这种废弃矿井还可以用于储能重力电池。

首先,什么是重力电池?简而言之,这是一个通过释放重负荷让其下降同时用来发电的系统。这些电力可以在城市电网需求高的时候使用。在其他时候,当电网中有多余的能量时,重力电池系统使用部分能量将负载拉回,有效地存储能量以供以后使用。

最常见的一种技术是抽水蓄能水力发电系统。在这种设置中,水从高海拔释放出来,在向下流动时通过旋转涡轮机来发电。当有多余的能量可用时,水就会被水泵运回至高海拨处。

去年,奥地利国际应用系统分析研究所(IIASA)的科学家们提出了一种不同类型的重力电池。其基本理念是,多余的可再生能源可以作为势能储存起来,用它把重物提升到一个更高的地方。然后,这些能量可以通过重力来释放,驱动某种发电机。他们还提议建造一系列自主拖车机器人,用于在适当的情况下拾取重物并将其拖进或拖出电梯。

近期,这些科学家们又有了新的奇思妙想,并提出了基于矿井的地下重力能量存储(UGES)系统。它同样也会利用电梯,但这些电梯将位于现有的废弃矿井中,它们将升降装满沙子的容器。

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具体而言,竖井两侧的一系列电动马达/发电机组将使每部电梯上下移动,在下降过程中通过再生制动发电,然后在上升过程中利用一些电力。这项研究成果已于近期发表在了《能源》杂志上。

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为了提高效率,升降机可以在废矿井地面装载砂石,在竖井底部将砂石移除,然后空载返回地面。在这种情况下,竖井底部的存储区域最终会被沙子填满。因此,当电网中有多余的能量时,电梯会将一些砂石带回地面。电动传送带和自卸卡车的组合将用于装卸。

科学家们估计,UGES的全球储能潜力为7至70太瓦时,而全球拥有大量废弃矿山的国家包括中国、印度、俄罗斯和美国等。

该研究论文的第一作者、IIASA的Julian Hunt说,“当一个矿山关闭时,它会解雇数千名工人。而UGES将创造一些岗位,因为矿山在停止运营后将提供储能服务。矿山已经具备了基本的基础设施,并与电网相连,这大大降低了成本,并促进了UGES工厂的实施。”

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