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可再生能源存儲奇思妙想！廢棄礦井可改造成“重力電池” 變廢為寶
2023-01-14
財聯(lián)社上海1月13日訊（編輯 黃君芝）
眾所周知，一旦一個礦井的礦石被開采完，它就真的沒有任何用處了，它只是一個被遺棄的地下洞穴。然而，根據(jù)一項新的研究，這種廢棄礦井還可以用于儲能重力電池。
首 先，什么是重力電池？簡而言之，這是一個通過釋放重負荷讓其下降同時用來發(fā)電的系統(tǒng)。這些電力可以在城市電網(wǎng)需求高的時候使用。在其他時候，當電網(wǎng)中有多余的能量時，重力電池系統(tǒng)使用部分能量將負載拉回，有效地存儲能量以供以后使用。
常見的一種技術(shù)是抽水蓄能水力發(fā)電系統(tǒng)。在這種設置中，水從高海拔釋放出來，在向下流動時通過旋轉(zhuǎn)渦輪機來發(fā)電。當有多余的能量可用時，水就會被水泵運回至高海撥處。
去年，奧地利國際應用系統(tǒng)分析研究所（IIASA）的科學家們提出了一種不同類型的重力電池。其基本理念是，多余的可再生能源可以作為勢能儲存起來，用它把重物提升到一個更高的地方。然后，這些能量可以通過重力來釋放，驅(qū)動某種發(fā)電機。他們還提議建造一系列自主拖車機器人，用于在適當?shù)那闆r下拾取重物并將其拖進或拖出電梯。
近期，這些科學家們又有了新的奇思妙想，并提出了基于礦井的地下重力能量存儲（UGES）系統(tǒng)。它同樣也會利用電梯，但這些電梯將位于現(xiàn)有的廢棄礦井中，它們將升降裝滿沙子的容器。
具體而言，豎井兩側(cè)的一系列電動馬達/發(fā)電機組將使每部電梯上下移動，在下降過程中通過再生制動發(fā)電，然后在上升過程中利用一些電力。這項研究成果已于近期發(fā)表在了《能源》雜志上。
為了提高 效率，升降機可以在廢礦井地面裝載砂石，在豎井底部將砂石移除，然后空載返回地面。在這種情況下，豎井底部的存儲區(qū)域終會被沙子填滿。因此，當電網(wǎng)中有多余的能量時，電梯會將一些砂石帶回地面。電動傳送帶和自卸卡車的組合將用于裝卸。
科學家們估計，UGES的全球儲能潛力為7至70太瓦時，而全球擁有大量廢棄礦山的國家包括中國、印度、俄羅斯和美國等。
該研究論文的作者、IIASA的Julian Hunt說，“當一個礦山關(guān)閉時，它會解雇數(shù)千名工人。而UGES將創(chuàng)造一些崗位，因為礦山在停止運營后將提供儲能服務。礦山已經(jīng)具備了基本的基礎(chǔ)設施，并與電網(wǎng)相連，這大大降低了成本，并促進了UGES工廠的實施。”
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