抽水蓄能是一種很好的儲能方式, 但是在許多地方, 建造一座大壩要麼不可能, 要麼水資源太寶貴了. 瑞士一家名為Energy Vault的初創公司設計了一個能量庫系統, 也算是可行的泵送水力替代方案: 該公司不是使用水和水壩, 而是使用混凝土砌塊和起重機.
截止目前, 世界上大約96%的儲能水壩都採用同樣一種技術: 抽水蓄能. 每當發電量超過需求時, 多餘的電力就會被用於將水泵入水壩. 而當需求超過發電量時, 由於重力影響, 水位會下降, 從而使渦輪機產生電力.
但抽水蓄能需要特定的地理位置, 不是哪個地方都可以採用這種方式蓄能. 為此, 瑞士一家名為Energy Vault的初創公司設計了一個能量庫系統, 也算是可行的泵送水力替代方案: 該公司不是使用水和水壩, 而是使用混凝土砌塊和起重機.
以下是它的工作原理: 中間是一個120米高的六臂起重機, 初始狀態下, 每個重35噸的混凝土圓筒整齊地堆疊在遠離起重機臂的下方.
當存在多餘的太陽能或風能時, 能量庫系統會通過控制系統來遙控連接到起重機臂小車上的攝像機, 引導一個或多個起重機臂鉤在混凝土塊上, 然後使用多餘的能量來堆疊混凝土塊. 下圖為示範單元, 僅為實際單元的10%.
然後, 當太陽能或風能不足以滿足需求時, 再通過混凝土塊下降來驅動發電機發電.
這其實類似於抽水蓄能, 通過將水泵送到高處的水庫來儲存能量, 並通過讓水下降來轉動渦輪機以回收能量.
但是在許多地方, 建造一座大壩要麼不可能, 要麼水資源太寶貴了.
而採用這種堆疊混凝土塊的方式來蓄能非常基礎, 而且使用了最大限度地提高了效率.
接下來, 該公司希望建立更大的操作模組, 計劃採用120米高的起重機和每個重35噸的混凝土塊.
當起重機在其周圍形成一個混凝土砌塊塔時, 該系統 '完全充電' , 當存儲在塔中的總能量為20兆瓦時, 足以為2000個瑞士家庭供電一整天.
當電網運行不足時, 發電機通過重力來驅動發電. 另外, 該系統的利用效率為85%, 與鋰離子電池90%的利用效率相當. 不過, Energy Vault的工廠可以運行30年, 幾乎不需要維護, 而且成本極低, 這是鋰電池不具備的優勢.
