抽水蓄能是一种很好的储能方式, 但是在许多地方, 建造一座大坝要么不可能, 要么水资源太宝贵了. 瑞士一家名为Energy Vault的初创公司设计了一个能量库系统, 也算是可行的泵送水力替代方案: 该公司不是使用水和水坝, 而是使用混凝土砌块和起重机.
截止目前, 世界上大约96%的储能水坝都采用同样一种技术: 抽水蓄能. 每当发电量超过需求时, 多余的电力就会被用于将水泵入水坝. 而当需求超过发电量时, 由于重力影响, 水位会下降, 从而使涡轮机产生电力.
但抽水蓄能需要特定的地理位置, 不是哪个地方都可以采用这种方式蓄能. 为此, 瑞士一家名为Energy Vault的初创公司设计了一个能量库系统, 也算是可行的泵送水力替代方案: 该公司不是使用水和水坝, 而是使用混凝土砌块和起重机.
以下是它的工作原理: 中间是一个120米高的六臂起重机, 初始状态下, 每个重35吨的混凝土圆筒整齐地堆叠在远离起重机臂的下方.
当存在多余的太阳能或风能时, 能量库系统会通过控制系统来遥控连接到起重机臂小车上的摄像机, 引导一个或多个起重机臂钩在混凝土块上, 然后使用多余的能量来堆叠混凝土块. 下图为示范单元, 仅为实际单元的10%.
然后, 当太阳能或风能不足以满足需求时, 再通过混凝土块下降来驱动发电机发电.
这其实类似于抽水蓄能, 通过将水泵送到高处的水库来储存能量, 并通过让水下降来转动涡轮机以回收能量.
但是在许多地方, 建造一座大坝要么不可能, 要么水资源太宝贵了.
而采用这种堆叠混凝土块的方式来蓄能非常基础, 而且使用了最大限度地提高了效率.
接下来, 该公司希望建立更大的操作模块, 计划采用120米高的起重机和每个重35吨的混凝土块.
当起重机在其周围形成一个混凝土砌块塔时, 该系统 '完全充电' , 当存储在塔中的总能量为20兆瓦时, 足以为2000个瑞士家庭供电一整天.
当电网运行不足时, 发电机通过重力来驱动发电. 另外, 该系统的利用效率为85%, 与锂离子电池90%的利用效率相当. 不过, Energy Vault的工厂可以运行30年, 几乎不需要维护, 而且成本极低, 这是锂电池不具备的优势.
