这是一个高容量存储系统,该系统的简化本身。 使用过量风力和太阳能,以提高的重物。 让他们在一个高度,只要你喜欢。 降低他们产生的电力 . 詹姆斯*孔 看起来在一系统正在开发的能量库,并已被证实在瑞士的国家电网。 在规模、 一个单一的"库"10,000块砖将每年输出的27亿千瓦时 ,坐在只有14英亩的土地。 砖块是从当地采购的土壤、沙子或浪费。 没有水泥。 重要的是 ,没有或锂钴! 最大的问题与化学电池的是,虽然90%以有效,关键的因素是供不应求。 作为提高效率,简单的往返创造重力势能释放之前,它作为电功率是 80%至85%有效 . 所 称的65美元/兆瓦时将一半的锂离子的128美元/MWh . 拟议的大目标的风力和太阳能在全球范围内,需要满足与免费在规模和便宜的储存。 卡认为这可能是答案。
的 能量库 存的过剩 电能 通过有效地将其转变为 重力势能 使用 的35吨的砖块可以提高和降低会 ,这可以坐仍然 储存的能量的任何量的时间 ,在 改变着能回 到电能需要的时候。
这是 不是一个电池 ,可能会降低在一段时间。 它不需要水或稀有的元素,如李或Co. 它不依赖于天气和不受极端天气。 它可以承受的猫4飓风和8级的地震 (在加州理工学院的技术)。
它 使用常见的材料污垢一样,使砖,即使固体废物,即可得到在本地 ,并 不使用的水泥结合在一起 . 它不使用十倍的钢筋混凝土,可再生能源使用相对于核武器或气体。 它有 一个,如果不的、最低的 碳足迹 s任何能源生产或储存系统 .
美国需要830GW的存储,到2030年
和这种技术来的正是时候。 根据 美国能源部的能量储存大的挑战市场报告2020年 ,世界能源理事会、美国能源信息管理、彭博NEF和瑞德, 预计的电网相关的储存的部署从现在到2030年需要大约830亿千瓦时 . 累计投资在这种网格有关的储存需要在这一时期约为270亿美元。
我知道,改变游戏规则是一种过度使用的术语,但这一技术的确是一个改变游戏规则。 有了它,我们可以实现低碳未来世纪中叶。 我们不需要浪费锂。
简单的重力
能源库是根据科学我们中的大多数中学到中学的潜能与动能。 当你爬上梯子的水滑梯在夏天,你的肌肉变化潜在能量存储从你的食物进入重力势能源。 量的潜在能量取决于你的体重和身高 在上的游泳池。
当你释放潜在的滑下来的游泳池,大溅是一个指示的动能你只沉积的水。
已经证明...通过水力发电大坝
重力势能是如何的一个水力发电大坝产生的电力 . 潜在能量水坐在一百米或以上下游一级被释放的动能当水落,其中转的涡轮机,把发电机,生产电力。
这是毫不奇怪, 抽水的储存构成了超过95%的我们的本能源储存能力在世界 . 抽水力基本上创建一个大坝的人工高附近一些的水体。 多余的可再生能源的水泵到水库后面的大坝,让水把水力发电涡轮机,在需要的时候。 这是非常有效,但 需要大量的具体和大量的水 . 和公众通常为选民们下来。
...但是提升砖容易得多
能源库改进这一进程,甚至进一步和需要的小混凝土和没有水。 使用的相同理解的基础的物理学和机械工程作为泵水、能源库 取代了水与 非水泥制成 的复合块 通过 创新采用当地的、低成本的材料和先进材料科学的 .
该技术 使用的电动机,以提高这些大规模复合砖块 、电机 供电风力发电或太阳能时的风力和太阳是生产更多能量比可用的时间 ,如在加利福尼亚州中的一天。 提高砖改变这种过量的可再生能源成为引力的潜在的能量,可以只是坐在那里直到必要的。
当你需要的能源,如太阳已经设置或风停止吹气,你 下这些大规模的砖块的和附加电缆旋电动发电机 ,发电回到网格。 通常,砖块移动的2.0米每秒钟(大约6.6英尺/秒),但可以加快或减缓通过人工智能电脑化控制,以允许对于加快或放慢电放电。 一砖提高100米,在不到一分钟的时间、商店几乎10兆瓦时的电力 .
通常,该系统的周期每天一次。 有五天的时间,每年有 75兆瓦库的10,000块砖将每年输出的360x的75 000兆瓦时=27亿千瓦时 ,将坐在只有 14英亩的土地 .
这块是结合与专有系统的设计和机器视觉、和艾启用软件,经营专门设计的电梯,自主地安排的提升和下降的,因此储存的潜在能量的高度,然后放电电力的区块是下降(见图)。
砖都是从当地采购的土壤、沙子或废物
重要的是,砖块是从当地采购的土壤、沙地或废弃的材料, 包括废物产品的化石燃料的生产,例如煤底灰 和 结束生命的能源元件,如风力涡轮机叶片, 特别碎为此目的 (见下图)。
锂钴:有效,但在供应短缺
还有一个原因是,电池已不增长超过3%的我们本的存储容量,这本身就是只有3%的储存需求。 我们已经看到,没有足够的李或有做出足够的离子电池,尽管 他们的往返旅行的效率(RTE)为90% . 流电电池如 钒流电池、热储存、液化气和水电的电池只是没有抓住并且只有提高效率之间的50%和70% . 所有这些 狭窄的排放的持续时间 .
砖:80–85%的效率,宽放电时间,称美元的65/兆瓦时
能量库测量 RTE之间的80–85% 和有一个 广泛的排放的持续时间从几分钟到几天,长的如果需要的话 . 作为以成本,根据 布隆伯格NEF月2020年的能量存储审 ,它 称美元的65/兆瓦时将一半的锂离子的128美元/兆瓦 ,并且 低于任何其他存储技术 . 有 没有安全危险 的能源库之外的那些普通的施工作业,并没有着火的危险或释放有害气体作为用于锂离子制造设施。
他们标准的 能源库的灵活性中心 (EVRC图像,上述的)可以被模块化,但是它的 标准的储存量目前位在500兆瓦时 . 这样一个中心 备份的1,500兆瓦的太阳能电池板或风力发电场,以换一个大型的煤电厂 .
示范单位,在瑞士
能源库的第一5MW/35MWh 商业示范单位 实现机械完成在七月份到2020年,并与其连接到瑞士的国家电网(见下图)。 该体系结构是 模块式的,可以建立在10MWh增量,可以扩展到多GW-小时的存储容量 .
CEO罗伯特*Piconi解释说,该系统 通常需要9至12个月的建设,与主要的制约因素正在制造时间的砖复合材料的 . "我们可以更快地做到这一点,与两个砖机器,而不是一个客户如果想要一个系统交付的速度更快。"
解决风能和太阳能间歇性
这种技术不能解决所有的问题与风能和太阳能。 它不会改变的巨大的物理占需要通过风力和太阳能,也没有大量的钢筋混凝土需要他们的建筑。 它不增加他们的能力低的因素。 它不会改变的相对较短的寿命的太阳能和风能的单位。
但它并 删除最糟糕的方面的间歇性,并允许的风力和太阳能更有用在需要的时候 . 换句话说, 它处理鸭子的曲线 .
避免停电在美国
德州和加州能有真正使用的能量库,在过去两年在这个确切的间歇性问题引起他们的的停电期间的 异常寒冷 和不寻常的 天气炎热 .
加利福尼亚州 有12 000名MW的太阳能。 在过去的几年中, 国家 具有限制 ,或扔掉了,有超过300,000,000千瓦小时太阳能在个别月份 ,超过 2亿千瓦时在2021单独 . 这是大小的能量损失可能被储存能源的金库。 有大约10%,储存、停电的2020年不会发生 .
同样,对于 得克萨斯州 的中间冷致 停电的日2021 . 国家有超过30,000兆瓦的风力能力,其中多数是无法产生在寒冷的咒语。 这是预计不会改变事实上,风力无法应对极端天气条件。 天然气在德州是不是能够填补空白 ,因为它通常不会因为转用于热的家园和足够的管道的供应。
从中午月14日至中午月15日在得克萨斯州,该数额离线风能爬到18300只兆瓦。 在同一期间,数额离线天然气的能力上跳下的25 000兆瓦。 两个都错了。 而该 问题仍未解决的 .
如果约有30万千瓦时已经存在的能源库,不断就会发生 . 超过130美元十亿也不会被丢失。 多少人的生命会已经丢失。
但是,这些问题不仅仅局限于得克萨斯州或加利福尼亚州。 新英格兰 也是在寻找 向前滚动停电这个冬天。 它们的能源使用的相同的顺序,作为加利福尼亚州和得克萨斯州。 他们还越来越依赖天然气没有足够的管道供应,只是假设加拿大将发送给他们足够的水需要的时候,一些不太可能在未来几十年如,来源正在利用许多北方国家,和通过加拿大本身,因为他们去碳化他们的网格。
美国未来的能源组合
如前面所讨论的 ,任何低碳计划中美洲将需要某种形式的下列组合(计算的通过可以实现的建立率)为主导的可再生能源和支持的重大核能和水电:
–500,000个新兆瓦的 风力涡轮机 (1.75亿美元kWhs/年)
–有200 000兆瓦新的 核 反应堆(1.58亿美元kWhs/年)
–300 000名新兆瓦的新的 太阳能电池 (0.92亿美元kWhs/年)
–120,000个新的兆瓦的 水电 w/80,000个兆瓦的现有(0.77亿美元kWhs/年)
...和 将费用超过9万亿美元,从现在到2050年, 其中4万亿美元的资本投资。 这 不包括有关的网或传输基础设施 ,只是构建该电厂。
虽然新的核设计和水都是优秀的负载以下的可再生能源,如天然气, 这很可再生的生产需要很多的缓冲的 . 我们将永远不会有足够的电池。 但足够的 500兆瓦时EVRCs,约1 000个为上述混合假设一个最大的可再生能削减20%,可以提供的备份需要在时间框架需要 .
来源:https://energypost.eu
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