НОВОСТИ В УКРАИНЕ
Швейцарские инженеры из стартапа Energy Vault привлекли внимание всего мира три года назад революционной концепцией: гравитационная батарея в виде гигантской башни, способная накапливать возобновляемую энергию с помощью бетонных блоков, которые поднимаются и опускаются.
Это инновационное решение обещало устойчивую альтернативу традиционным аккумуляторам и гидроаккумулирующим электростанциям, устраняя проблемы с долговечностью и ограничения, связанные с рельефом местности, пишет Libertatea.
Пилотный проект должен был быть построен в Китае, и сегодня, спустя три года, можно увидеть, как эта идея воплотилась в жизнь.
Жудун, гравитационная башня в Китае — между обещаниями и реальностью
Башня, официально названная проектом Жудун, была реализована в сотрудничестве с китайской компанией China Tianying и имеет высоту 148 метров.
Ее конструкция была задумана для хранения до 100 МВт·ч возобновляемой энергии, с эффективностью, изначально оцениваемой в 80% – сопоставимо с гидроаккумулирующими электростанциями, у которых КПД составляет от 77% до 81%. Однако финальные испытания показали ещё более высокую эффективность, находящуюся в пределах от 83% до 85%.
«Чтобы извлечь из батареи обратно 100 МВт·ч, при её зарядке нужно потратить примерно 118 МВт·ч электроэнергии», – отмечают инженеры.
Этот результат превосходит первоначальные ожидания и предлагает более устойчивую альтернативу обычным аккумуляторам, срок службы которых ограничен 10-15 годами и которые подвержены деградации из-за циклов зарядки.
Как работает гравитационная батарея
Принцип работы башни прост в теории, но сложен в исполнении. Конструкция состоит из матрицы 24 x 66 вертикальных отсеков, в каждом из которых находится по восемь бетонных блоков весом по 25 тонн.
Эти блоки поднимаются на высоту до 120 метров с помощью электромоторов, тем самым накапливая энергию в форме потенциальной энергии.
Когда требуется электроэнергия, блоки опускаются, и их движение приводит в действие генераторы, преобразующие гравитационную энергию в электричество.
В общей сложности башня в Жудуне может генерировать максимальную мощность в 26 МВт, что означает, что она способна питать электросеть энергией примерно в течение четырёх часов, прежде чем потребуется перезарядка.
«Опускающийся блок весом 25 тонн заставляет генераторы развивать мощность в 540 кВт», – поясняют эксперты.
Другими словами, чтобы лучше понять, как все это работает, можно представить лестничную шахту лифта внутри здания и сам лифт, скользящий вверх и вниз.
У лифта мотор обычно расположен непосредственно на нём, а усилие для подъёма близко к усилию для спуска благодаря противовесам и шкивам. Здесь же можно представить, что вместо лифта у нас неподвижные бетонные блоки или другие грузы, прикреплённые к металлическим железным тросам, которые проходят через шкивы и соединены с моторами, расположенными на верхнем этаже.
Трудности строительства и высокая стоимость
Хотя технология продемонстрировала значительный потенциал, практическая реализация проекта столкнулась с многочисленными препятствиями.
Строительство башни заняло больше времени, чем предполагалось, из-за проблем со стабильностью грунта. Фундаменту потребовались дополнительные сваи, чтобы выдержать общий вес бетонных блоков в 315 800 тонн.
Кроме того, рост цен на материалы привёл к превышению первоначального бюджета. Итоговая стоимость проекта превысила 150 миллионов евро (около 7,7 миллиарда гривен), что сделало его дороже, чем аккумуляторная электростанция или даже гидроаккумулирующая станция с аналогичными характеристиками.
Будущее гравитационных батарей
Хотя строительство прототипа в Жудуне обошлось дорого, швейцарцы из Energy Vault считают, что накопленный опыт поможет им оптимизировать процессы и снизить затраты для будущих проектов.
Пока китайские партнёры стали более сдержанными в отношении масштабного тиражирования этой технологии, интерес к решениям Energy Vault вырос на глобальном уровне.
Одно из главных преимуществ этой технологии – ее долговечность. В отличие от обычных аккумуляторов, теряющих эффективность со временем, бетонные блоки в гравитационных башнях не деградируют, а потенциальная энергия остаётся постоянной, требуя лишь периодического обслуживания механизмов.
Хотя экономическая целесообразность проекта остаётся спорной по сравнению с другими решениями для хранения энергии, инновация швейцарцев может стать привлекательным вариантом в регионах без подходящего для гидроаккумулирующих станций рельефа или там, где долгосрочная надёжность имеет решающее значение.
В мире, который срочно ищет устойчивые решения для энергетического перехода, гравитационные батареи могли бы сыграть важную роль в будущем возобновляемой энергетики.
Ранее УНИАН сообщал, что внутри Земли может скрываться еще одно ядро.
