Когда руда в шахте исчерпывается, от нее больше нет никакой пользы — она просто становится заброшенной дырой в земле. Однако, согласно новому исследованию, стволы таких шахт могут служить гравитационными батареями для накопления энергии.

 

Прежде всего, что такое гравитационная батарея?

 

Вкратце, это система, в которой электричество вырабатывается за счет высвобождения тяжелой нагрузки, позволяющей ей упасть. Эта электроэнергия затем может быть использована в периоды, когда требования к муниципальной сети высоки. В другое время, когда есть избыток энергии в сети, система гравитационных батарей использует часть этой энергии, чтобы поднять нагрузку обратно, эффективно сохраняя энергию для последующего использования.

 

Одним из наиболее распространенных типов технологий является то, что известно как гидроаккумулирующая система. В этой установке вода выпускается с большой высоты, вырабатывая электроэнергию за счет вращения турбин по мере того, как она течет вниз. Когда имеется избыточная энергия, эта вода закачивается обратно в исходную точку.

 

В прошлом году ученые из австрийского Международного института прикладного системного анализа (IIASA) предложили другой тип гравитационной батареи. Основная идея заключалась в том, что лифты в высотных зданиях будут использовать системы рекуперативного торможения для выработки электроэнергии при опускании полезной нагрузки с верхних этажей на нижние. Автономные роботы-трейлеры будут втягивать грузы в лифты и вывозить их по мере необходимости.

 

Это подводит нас к системе подземного гравитационного хранения энергии (UGES), недавно предложенной теми же исследователями. Он также будет использовать лифты, но они будут в существующих заброшенных шахтных стволах, и они будут поднимать и опускать контейнеры, наполненные песком.

 

Схема предлагаемой подземной системы гравитационного хранения энергии

Ряд электродвигателей/генераторов по обеим сторонам шахты будет перемещать каждый лифт вверх и вниз, вырабатывая электроэнергию за счет рекуперативного торможения на пути вниз, а затем используя часть этой электроэнергии на обратном пути.

 

Для максимальной эффективности элеваторы могут принимать песок на поверхности, удалять эту нагрузку на дне шахты, а затем возвращаться на поверхность пустыми. Излишне говорить, что в этом случае складское помещение на дне шахты в конечном итоге заполнится песком. По этой причине, когда в сети возникал избыток энергии, элеваторам приходилось поднимать часть песка обратно наверх. Для погрузки и разгрузки будет использоваться комбинация электрических конвейерных лент и самосвалов.

 

По оценкам ученых, УГЭС может иметь глобальный потенциал хранения энергии от 7 до 70 ТВтч (тераватт-часов), при этом большинство станций расположены в странах, где уже есть много заброшенных шахт, таких как Китай, Индия, Россия и Соединенные штаты.

 

«Когда шахта закрывается, она увольняет тысячи рабочих […] UGES создаст несколько вакансий, поскольку шахта будет предоставлять услуги по хранению энергии после прекращения работы», — сказал Джулиан Хант из IIASA, ведущий автор статьи об исследовании. «Шахты уже имеют базовую инфраструктуру и подключены к электросети, что значительно удешевляет и облегчает внедрение установок УГЭС».

 

Статья недавно была опубликована в журнале Силы.

Переведите "