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可再生能源存儲(chǔ)奇思妙想！廢棄礦井可改造成“重力電池” 變廢為寶

2023-01-14

財(cái)聯(lián)社上海1月13日訊（編輯 黃君芝）

        眾所周知，一旦一個(gè)礦井的礦石被開采完，它就真的沒有任何用處了，它只是一個(gè)被遺棄的地下洞穴。然而，根據(jù)一項(xiàng)新的研究，這種廢棄礦井還可以用于儲(chǔ)能重力電池。

        首 先，什么是重力電池？簡而言之，這是一個(gè)通過釋放重負(fù)荷讓其下降同時(shí)用來發(fā)電的系統(tǒng)。這些電力可以在城市電網(wǎng)需求高的時(shí)候使用。在其他時(shí)候，當(dāng)電網(wǎng)中有多余的能量時(shí)，重力電池系統(tǒng)使用部分能量將負(fù)載拉回，有效地存儲(chǔ)能量以供以后使用。

        常見的一種技術(shù)是抽水蓄能水力發(fā)電系統(tǒng)。在這種設(shè)置中，水從高海拔釋放出來，在向下流動(dòng)時(shí)通過旋轉(zhuǎn)渦輪機(jī)來發(fā)電。當(dāng)有多余的能量可用時(shí)，水就會(huì)被水泵運(yùn)回至高海撥處。

        去年，奧地利國際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所（IIASA）的科學(xué)家們提出了一種不同類型的重力電池。其基本理念是，多余的可再生能源可以作為勢能儲(chǔ)存起來，用它把重物提升到一個(gè)更高的地方。然后，這些能量可以通過重力來釋放，驅(qū)動(dòng)某種發(fā)電機(jī)。他們還提議建造一系列自主拖車機(jī)器人，用于在適當(dāng)?shù)那闆r下拾取重物并將其拖進(jìn)或拖出電梯。

        近期，這些科學(xué)家們又有了新的奇思妙想，并提出了基于礦井的地下重力能量存儲(chǔ)（UGES）系統(tǒng)。它同樣也會(huì)利用電梯，但這些電梯將位于現(xiàn)有的廢棄礦井中，它們將升降裝滿沙子的容器。

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        具體而言，豎井兩側(cè)的一系列電動(dòng)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)組將使每部電梯上下移動(dòng)，在下降過程中通過再生制動(dòng)發(fā)電，然后在上升過程中利用一些電力。這項(xiàng)研究成果已于近期發(fā)表在了《能源》雜志上。

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        為了提高 效率，升降機(jī)可以在廢礦井地面裝載砂石，在豎井底部將砂石移除，然后空載返回地面。在這種情況下，豎井底部的存儲(chǔ)區(qū)域終會(huì)被沙子填滿。因此，當(dāng)電網(wǎng)中有多余的能量時(shí)，電梯會(huì)將一些砂石帶回地面。電動(dòng)傳送帶和自卸卡車的組合將用于裝卸。

        科學(xué)家們估計(jì)，UGES的全球儲(chǔ)能潛力為7至70太瓦時(shí)，而全球擁有大量廢棄礦山的國家包括中國、印度、俄羅斯和美國等。

        該研究論文的作者、IIASA的Julian Hunt說，“當(dāng)一個(gè)礦山關(guān)閉時(shí)，它會(huì)解雇數(shù)千名工人。而UGES將創(chuàng)造一些崗位，因?yàn)榈V山在停止運(yùn)營后將提供儲(chǔ)能服務(wù)。礦山已經(jīng)具備了基本的基礎(chǔ)設(shè)施，并與電網(wǎng)相連，這大大降低了成本，并促進(jìn)了UGES工廠的實(shí)施。”