混凝土還能發(fā)電?僅2.9秒就能為2000個家庭提供電力!
01
解決氣候變暖?這或是最后的猛藥!
在風電技術和光伏技術都已經很成熟的今天,利用可再生能源解決全球氣候變暖問題的最后一劑猛藥,可能就是大規(guī)模、廉價的高效儲能技術了。
與燃煤、燃氣、核電、水電機組相比,太陽能、風能等可再生能源的發(fā)電基本是“靠天吃飯”,即有光、有風才能發(fā)電。
截止目前,世界上大約96%的儲能水壩都采用同樣一種技術——抽水蓄能,這一技術能在短時間迅速提高發(fā)電量,彌補了太陽能、風能發(fā)電量不足的問題。
然而建造抽水蓄能的發(fā)電站需要具有高度差的地理環(huán)境。對此,瑞士公司推出了一個比較隨意的混凝土發(fā)電系統(tǒng)Enegry Vault,無論安在哪它都能發(fā)光發(fā)熱。
02
混凝土塊搭積木發(fā)電?有點瘋狂!
Enegry Vault公司在9個月內用不到200萬美元的資金,設計出了一個新型儲能系統(tǒng),它使用了和抽水蓄能概念類似、卻擺脫了抽水蓄能地理條件限制的“混凝土發(fā)電”技術。
這項技術聽著有點瘋狂,混凝土是怎么做到發(fā)電的?其實這一技術主要原理是通過混凝土塊搭積木的方式進行儲能發(fā)電。
“混凝土發(fā)電”原理:
使用一個六臂起重機,也就是塔吊,把數(shù)千塊每個重達35噸的混凝土塊,上上下下地吊來吊去。電力多余時,把混凝土塊吊到最高120米的高度,將電能轉化混凝土塊的重力勢能;而電力短缺的時候,再把混凝土塊從高處放到低處,通過發(fā)電機把下落時釋放的重力勢能轉化為電能,從而實現(xiàn)像電池一樣的儲能功能,幫助不穩(wěn)定的太陽能光伏和風電更好地并網。
這其實類似于抽水蓄能,通過將水泵送到高處的水庫來儲存能量,并通過讓水下降來轉動渦輪機以回收能量,只是利用混凝土和起重機代替了水和水庫。
當起重機在其周圍形成一個混凝土砌塊塔時,該系統(tǒng)“完全充電”,就像一個巨型電池。
從外觀上看,這個電力塔很笨重,但是據(jù)外媒報道,它2.9秒就能發(fā)電并且往返一次,效率能夠達到90%左右;當存儲在塔中的能量有20兆瓦時,能為2000個瑞士家庭供電一整天。除此之外,幾乎不需要維護,而且成本極低,環(huán)境污染也小。
據(jù)悉這些混凝土材料都是由建筑垃圾、煤灰、泥土等制成的,有的還是免費的,建筑工地希望有人能幫忙處理掉的二手材料,這些二手材料制成的新型混凝土又廉價、又輕量,壽命也很長、或達30年之久。
03
極具前景的儲能技術?未必如此!
如今,全球氣候變暖引發(fā)的經濟衰退和自然災害,正在引起越來越多的人關注。為控制全球氣溫升高,大幅提高可再生能源發(fā)電比例是重中之重。同時,我國“十四五”規(guī)劃也明確了可再生能源發(fā)展重點,優(yōu)先開發(fā)當?shù)胤稚⑹胶头植际娇稍偕茉促Y源,大力推進分布式可再生電力、熱力、燃氣等在用戶側直接就近利用;結合儲能、氫能等新技術,提升可再生能源在區(qū)域能源供應中的比重。
高效儲能挑戰(zhàn)可謂迫在眉睫!
那么“混凝土發(fā)電”這項新型儲能技術的前景到底有多強?能否帶來儲能行業(yè)發(fā)展的春天呢?
業(yè)界普遍認為,雖然“混凝土發(fā)電”的原理簡單,是初中物理都能理解的技術創(chuàng)新,但這項技術在真正應用時,可能面臨著各種艱巨的挑戰(zhàn)。
首先對塔吊的精度要求非常高,幾十米長、迎風飄擺的纜繩,需要做到讓 5000 塊磚每一塊的位置誤差都小于幾毫米,否則百米高塔就真的會像小孩子搭的積木一樣,說塌就塌。
其次,生產普通的水泥會產生大量的二氧化碳,用二手原材料就能避免這個問題嗎?會不會排放的二氧化碳比提高新能源發(fā)電比例省下來的還多呢?
再次,壽命真的能達到 30 年嗎?起重機每天不停地搬運35噸重的重物上下幾十米,恐怕提早報廢是必然的。
編輯:周程
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