明敏 发自 凹非寺

量子位 报道 | 民众号 QbitAI

你能想到这样一个像电梯的大块头,着实是块电池吗?

最近,苏格兰公司Gravitricity宣布,它们的小型重力电池装置已经最先运行,也就是上面这个大块头。

而它的发电历程异常简朴:只需要把装置中重达50吨的大铁块拉到顶端,然后轻轻一松。

“duang!”

它就完成了一次发电,之后装置中的发电机就会把发生250千瓦电力再运送到电网上。

而以上历程,只需要破费几秒中就能实现。

项目工程师道格拉斯・希区柯克(Douglas Hitchcock)注释说,若是想要获得峰值功率,铁块可以在11秒内就落地,由于现在只是用于测试,以是也只是缓慢下降。

一上一下,电能就有了

着实重力发电的观点并不新颖,如水力发电着实就是行使了重力势能做功。

现在的难题是,随着新能源的应用(如太阳能、风能等),它们发电并不能像火力或核能发电那样延续稳固。

以太阳能发电举例,它的产电岑岭(中午)和用电岑岭(晚上)完善地错开了,那若何将中午发生的大量电能留到晚上再用呢?

这就需要储能装备施展作用了。

Gravitricity设计演示的这个重力装置,就能够很好替换化学电池来完成储能、释能事情。

首先,它行使新能源发生的多余电能将装置中的大铁块提升到一定高度,这个历程就似乎是电池在充电;

等需要输出电能时,再释放铁块,用重力做功发电。

这个设计和另一家公司Energy Vault的理念有些相似,Energy Vault搭建了一个由上百个砖块组成的高塔,通过机械手臂堆卸砖块来实现储能和释能。

Gravitricity公司示意,通过将500-5000吨的巨型石块释放到深井中发电,从而到达在5分钟-8小时的时间内提供1-20兆瓦功率输出的目的。

而且这个系统的效率高达80-90%,与之相比,特斯拉在澳大利亚的储能项目Hornsdale Power Reserve效率仅有50%不到。(2020年数据:该系统输出功率可达150兆瓦,Hornsdale风电场的发电功率为315兆瓦)

此外,它还能看成备用发电机使用,能够在不到1秒的时间内提供大量电能。

为什么说它可以取代锂电池呢?

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首先,这个重力电池可以在不损失性能的情形下事情25年,而锂电池的寿命只有短短几年。

其次,它的搭建成本远远低于生产锂电池,只需要重物、钢缆和绞车这样的机械结构;

在事情历程中也不会发生任何的废物,而锂电池在使用时平安性很差、有爆炸的可能,接纳处置起来也十分贫苦。

而且与水力、太阳能、风能发电差其余是,重力电池对地理条件的要求很低,可以在地球上任何一个地方运行。

不外由于挖竖井的成本很高,现在该公司在全球寻找有废弃矿井的地方举行测试,这也成了现在这项装置的鸡肋之处:究竟不是每个国家都有矿井。

以及重力电池只有在有多余电能产出时才气充电,这让它只能看成备用装置,而不是发电厂的常用储能装备。

现在,该项目已经获得英国和南非 *** 支持,将对一些废弃矿井举行勘探和剖析,以确定方案的可行性。

Gravitricity公司设计在2023年之前,制作一个更重的发电装置,并挖一个近1公里深的深井,最高产能可达4兆瓦。

网友质疑

不外这项看上去异常有远景的手艺,有网友却不买账。

有人提出这是个显著的“圈套”。假设这个模子能够延续11秒提供峰值功率,2MW的峰值功率可以发生6千瓦时的能量。

也就是说往矿井里扔几百吨、甚至几千吨的重物,才气获得一个售价700美元、可以放在背包里小型锂电池的能量。

我很喜悦有许多人和公司在实验使用差其余方案来应对能源挑战,然则我也看到了太多例子不能扩大规模使用,看上去更像是吸 *** 的钱。

对于这一说法,有人马上站出来反驳:这种重力装置是可以被无限使用的,异常环保。而且相较于锂电池,这种装置的平安系数也更高。

也有人提出来一些建设性方案:可不能以用风力涡轮机的塔来取代矿井

用一个装备了发电机的风力涡轮机,然后设置一个开关使它在正常情形下用风力发电,然后用涡轮机提高重物,之后再将重物毗邻到发电机上,着落时再发电。

不外,今年1月该公司在接受Spectrum采访时示意,他们有信心将这个项目推广到商业应用

到现在为止,该公司仅在2019年就乐成筹集1.1亿美元用于制作demo,这一次的演示树模是在瑞士Ticino完成。

参考链接:

[1]https://www.sciencemag.org/news/2021/04/gravity-based-batteries-try-beat-their-chemical-cousins-winches-weights-and-mine-shafts

[2]https://techstory.in/gravity-energy-system-by-gravitricity-and-its-compe *** /

[3]https://news.ycombinator.com/item?id=26922544

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