可再生能源的储存太棒了!废弃的矿井可以改造成“重力电池”,变废为宝。

众所周知,一个矿的矿石一旦开采出来,就真的没什么用了,它只是一个废弃的地下洞穴。然而,根据一项新的研究,这个废弃的矿井也可以用来储存能量重力电池。

首先,什么是重力电池?简而言之,这是一个释放一个很重的负荷来降低它并用来发电的系统。这个电可以在城市电网需求高的时候用。在其他时候,当电网中有多余的能量时,重力电池系统使用部分能量拉回负载,有效地储存能量以备将来使用。

最常见的技术之一是抽水蓄能水力发电系统。在这种布置中,水从高空释放,向下流动时通过旋转涡轮发电。当有多余的能量可用时,水将被抽回高海拔地区。

去年,奥地利国际应用系统分析研究所(IIASA)的科学家提出了一种不同类型的重力电池。基本思想是多余的可再生能源可以作为势能储存起来,用来把重物举到更高的地方。然后,这种能量可以通过重力释放出来,驱动某种发电机。他们还提议建造一系列自主拖车机器人,在适当的情况下拾取重物,并将它们拖入或拖出电梯。

最近,这些科学家有了新的奇思妙想,提出了基于矿井的地下重力储能(UGES)系统。它还将使用电梯,但这些电梯将位于现有的废弃矿井中,它们将提升装满沙子的容器。

具体来说,井道两侧的一系列电动机/发电机会使每部电梯上下移动,在下降过程中通过再生制动发电,然后在上升过程中使用一些电力。该研究成果近日发表在《能源》杂志上。

为了提高效率,电梯可以在废弃矿井的地面上装载砂石,将井底的砂石移走,然后空载返回地面。在这种情况下,竖井底部的储存区最终将被沙子填满。所以当电网有多余的能量时,电梯会带一些碎石回地面。装卸采用电动传送带和自卸汽车相结合的方式。

科学家估计,全球UGES的储能潜力为7-70 TWh,世界上拥有大量废弃矿山的国家包括中国、印度、俄罗斯和美国。

该研究论文的第一作者、IIASA的JulianHunt表示,“当一个矿井关闭时,它将解雇数千名工人。UGES将创造一些就业机会,因为该矿停止运营后将提供储能服务。矿山已经具备了基本的基础设施,并接入了电网,这大大降低了成本,促进了UGES工厂的实施。”