Ученые предлагают превратить заброшенные шахты в гравитационные батареи

Как только в шахте заканчивается руда, от нее больше нет никакой пользы – она просто становится заброшенной ямой в земле. Однако согласно новому исследованию, шахты таких шахт могут служить в качестве гравитационных батарей для хранения энергии.

Прежде всего, что такое гравитационная батарея?

Короче говоря, это система, в которой электричество вырабатывается путем высвобождения тяжелой нагрузки, позволяющей ей упасть. Эту электроэнергию затем можно будет использовать в периоды, когда потребность в муниципальной сети высока. В других случаях, когда в сети имеется избыточная энергия, гравитационная аккумуляторная система использует часть этой энергии, чтобы поднять нагрузку обратно, эффективно сохраняя энергию для последующего использования.

Одним из наиболее распространенных типов технологии является так называемая гидроаккумулирующая гидроэлектростанция. В этой установке вода сбрасывается с большой высоты и вырабатывает электроэнергию за счет раскручивания турбин, когда она течет вниз по склону. Когда появляется избыток энергии, эта вода перекачивается 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, одновременно снижая вес полезной нагрузки с верхних этажей на нижние. Автономные роботы-прицепы будут при необходимости втягивать грузы в лифты и выгружать их из них.

Это подводит нас к шахтной системе подземного гравитационного хранения энергии (УГЭС), недавно предложенной теми же исследователями. Здесь также будут использоваться лифты, но они будут находиться в существующих заброшенных шахтах и ​​будут поднимать и опускать контейнеры, полные песка.

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

Для максимальной эффективности лифты могут принимать на поверхность груз песка, снимать этот груз внизу шахты, а затем возвращать его на поверхность пустым. Излишне говорить, что в этом случае хранилище на дне шахты в конечном итоге заполнится песком. По этой причине, когда в сети возникал избыток энергии, лифтам приходилось поднимать часть песка обратно наверх. Для погрузки и разгрузки будет использоваться комбинация электрических конвейеров и самосвалов.

По оценкам ученых, глобальный потенциал хранения энергии УГЭС может составлять от 7 до 70 ТВтч (тераватт-час), при этом большинство электростанций расположены в странах, где уже есть много заброшенных шахт, таких как Китай, Индия, Россия и США. НАС.

«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 по исследованию. «Шахты уже имеют базовую инфраструктуру и подключены к электросети, что существенно снижает стоимость и облегчает реализацию установок УГЭС».

Статья была недавно опубликована в журнале Energys.

Источник: МИАСА