太陽能不夠用,他們想把摩天大樓變成「電池」

愛範兒 於 06/06/2022 發表 收藏文章
近年來可再生能源在人們生活中所佔的比重越來越大,從化石燃料逐漸轉為太能、風能、地熱能和水能等這類清潔能源。可再生能源雖好,但目前也有無法忽視的侷限性,比如能量的儲存與釋放。

位於奧地利 IIASA(國際應用系統分析研究所)的研究人員為了可再生能源的生產和儲存想出了一個巧妙的方案——將城市中的摩天大樓變成「重力電池」進行能量儲存。

▲ 圖片來自:Unsplash

城市中林立的建築物會消耗全球約 40% 的電力,然而可用於建築物發電的解決方案並不多,最常見的是利用太陽能發電和儲能,不過在環境的影響下也有間歇性,因此也不得不考慮如何儲存這些能量。

通常要儲存能量可能會選用電池或是抽水蓄能(PHS)的方式,但有一種儲存能量的方法其實就「藏」在這些建築裏。全球有超過 1800 萬部電梯在運行,其中許多電梯有大量時間都是靜止不動的狀態。當電梯不用於運送人員時,它其實可以用來儲存或發電。

▲ 圖片來自:Unsplash

這個被稱為電梯能量存儲技術(LEST,Lift Energy Storage Technology)的方案,其實是一種基於重力的存儲解決方案。通過提升裝有濕沙的容器或其他高密度材料等重物來存儲能量,這些材料通過自動拖車設備遠程進出電梯進行填充。

這個系統需要在建築物的頂部和底部留有空間,LEST 連接兩個存儲站點,一個位於高層建築的底部(下部存儲站點),另一個位於同一建築物的頂部(上部存儲站點)。

▲圖片來自:IIASA

通過將建築物中的現有電梯從較低的存儲地點提升到較高的存儲地點,把能量存儲為勢能。然後通過將存儲容器從上部降低到下部存儲位置來發電。

從形式上來説,它與抽水蓄能等類似,也是一種重力儲能方式。更重要的是,從本身的發電機制來説,LEST 方案本身就有自己的優勢。

因為電梯已經安裝在高層建築中,也就意味着不需要額外的投資或佔用空間,而是利用已有的東西創造額外的價值。


圖片來自:IIASA

不過,這個方案也需要考慮電力容量成本,比如用於進行發電和儲能的重物和機器人該置於何處。對此,研究團隊的想法是可以把可以把它們存放在走廊上,也可以存放在空蕩蕩的公寓或辦公室中,或者如果在規劃建築物時就考慮到該系統,也可以存放在專用的偏僻空間中,比如在靠近頂部或底部的位置留出半層來備用。

▲ 圖片來自:《Science Direct》

另外,它們的重量也不必太大,防止有人要一起乘坐電梯。還可以對機器人進行編程,在乘客進入電梯並將因此超出其承載能力的情況下跳出。算法可以確定最合適的時間來完成提升的操作以及何時獲取儲存的能量,這樣就不會讓電梯系統變成住户的困擾。

▲圖片來自:《Science Direct》

在未來可再生能源發電可能會越來越普遍,像 LEST 這樣的分佈式存儲技術也會越來越有價值,方式靈活,對環境友好,成本也不算高。作為其他供電系統的補充,是個值得考慮和推廣的選擇。


資料來源:愛範兒(ifanr)

如果喜歡我們的文章,請即分享到︰

留言


請按此登錄後留言。未成為會員? 立即註冊
    快捷鍵:←
    快捷鍵:→