什么是重力储能?这种方法有什么优劣?
电气/控制
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2021-01-26 10:42 更新 u41 •  203
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重力储能即将电能转化为重力势能进行储存的方法,通常的原理,简单来说,就是消耗电力将重物提升到一定的高度,在放电时释放重物放电,同样是基于储能系统中常见的“削峰填谷”的想法,同样利用重力储能这一原理的,还有抽水蓄能,不过抽水蓄能更为常见,技术更为成熟,因此讨论重力储能时,一般指的是固体重力储能。

固体重力储能自然有相应的优点,原理简单,技术门槛较低;同时由于采用物理介质储存能量,所以其储能效率比较高,响应速度也快,输出功率从0增加到100%只需要2.9秒。并且不需要像抽水蓄能电站那样对选址有较高要求(有山有水),所以其建设成本较抽水蓄能更低。

但和抽水蓄电不同,固体重力储能发展的并不好,首先利用水力发电的技术发展了很长时间了,人们已经很懂得如何利用水的重力势能发电了,但是利用固体的重力势能发电的技术还有很多不成熟的地方。而且控制水力发电的功率很容易,可以改变水量,但固体重力储能并不容易,而且水电中水会顺坡冲下,不需要控制速度,固体重力储能是需要控制速度的。 此外固体重力储能的能量密度低,建设规模过大。重力储能所需的高塔平均在百米以上,而其输出功率仅相当于一个同等高度的风力发电机,此外,这项技术对塔吊的精度要求非常高。几十米长的缆绳,需要做到让5000块砖,每一块的位置误差都小于几毫米,而每座高塔需要上千个水泥块,而浇筑水泥块则需要排放大量的二氧化碳,稍不注意就会造成碳排放比提高新能源发电比例省下来的还多。

因此这项技术基本都处于理论,实验阶段,例如山地重力储能系统(MGES),瑞士的energy vault tower(如图),美国的铁路储能、山脊线储能,苏格拉Gravitricity的地下储能系统(地下抽水提升一个很重的活塞,活塞落下,推动水通过涡轮机发电)。

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2021-01-26 06:06 更新 侧卫 •  3401