Μέσα στο γιγάντιο σύστημα «μπαταρίας βαρύτητας» της Κίνας.

Σε μια ορόσημο στην τεχνολογία αποθήκευσης ενέργειας, η Κίνα ξεκίνησε την ανάπτυξη μιας σειράς μεγάλης κλίμακας «μπαταριών βαρύτητας», μια κίνηση που έχει τη δυνατότητα να αλλάξει ριζικά τον τρόπο αποθήκευσης της ανανεώσιμης ενέργειας παγκοσμίως .

Αυτή η καινοτόμος προσέγγιση αμφισβητεί την κυριαρχία των μπαταριών ιόντων λιθίου και προσφέρει πολλά υποσχόμενα περιβαλλοντικά οφέλη, καθώς τα έθνη αγωνίζονται προς πιο πράσινες ενεργειακές λύσεις.

«Μπαταρίες βαρύτητας»

Οι «μπαταρίες βαρύτητας» λειτουργούν με βάση την αρχή της ανύψωσης και της καθόδου βαρέων υλικών για την αποθήκευση και απελευθέρωση ενέργειας. Αυτή η ενέργεια «επενδύεται» σε μια μάζα υλικού, όπως ένα μεγάλο τσιμεντένιο μπλοκ ή μια υδάτινη μάζα, καθώς ανυψώνεται σε υψηλότερο επίπεδο.

Αυτή η ενέργεια αποθηκεύεται μέχρι να κατέβει το υλικό. Σε αυτό το σημείο, μια γεννήτρια ή ένας στρόβιλος μετατρέπει την κινητική ενέργεια από την καθοδική κίνηση σε ηλεκτρική ενέργεια. Το πλεονέκτημα αυτής της τεχνολογίας σε σχέση με τις συμβατικές μπαταρίες είναι ότι η ενέργεια δεν υποβαθμίζεται με την πάροδο του χρόνου.

Το πιο χαρακτηριστικό παράδειγμα αυτής της πολλά υποσχόμενης τεχνολογίας είναι το έργο «Evx» στην Κίνα, μια συνεργασία μεταξύ της κινεζικής κυβέρνησης και της ελβετικής ενεργειακής εταιρείας Energy Vault.

Πρόκειται για μια τεράστια κατασκευή, ύψους άνω των 120 μέτρων, που όμως δεν έχει πόρτες ή παράθυρα. Στο εσωτερικό της, 3.500 «τούβλα» βάρους 25 τόνων το καθένα μετακινούνται πάνω-κάτω από ένα πολύπλοκο σύστημα ανελκυστήρων και σιδηροτροχιών. Αυτά τα μπλοκ ανυψώνονται όταν οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας παράγουν περίσσεια ηλεκτρικής ενέργειας και χαμηλώνουν όταν αυξάνεται η ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας.

Ένα σύστημα «μπαταρίας βαρύτητας» ύψους 120 μέτρων στο Ρουντόνγκ, Σαγκάη, Κίνα. Φωτογραφία: EnergyVault.

Με αναφερόμενη χωρητικότητα έως και 100 MW/h, το σύστημα EVx καταδεικνύει σαφώς τη δέσμευση της Κίνας στις εναλλακτικές τεχνολογίες αποθήκευσης ενέργειας, παρά την κυριαρχία της χώρας στην αγορά μπαταριών ιόντων λιθίου.

Επί του παρόντος, η Κίνα ελέγχει περίπου το 72% της παγκόσμιας παραγωγής μπαταριών ιόντων λιθίου, αλλά εξακολουθεί να γνωρίζει τη στρατηγική σημασία της διαφοροποίησης των μεθόδων αποθήκευσης ενέργειας.

Το πρώτο εμπορικό σύστημα βαρυτικών μπαταριών της Energy Vault στην Κίνα κατασκευάζεται ακριβώς δίπλα σε ένα αιολικό πάρκο. Με εντυπωσιακή χωρητικότητα αποθήκευσης 100 μεγαβατωρών (MWh), μόλις φορτιστεί πλήρως, το σύστημα είναι ικανό να τροφοδοτήσει περίπου 4.600 ηλεκτρικά οχήματα για απόσταση 100 χιλιομέτρων.

«Ποτέ δεν φανταστήκαμε ότι το πρώτο μας εργοστάσιο θα κατασκευάζονταν στην Κίνα», δήλωσε στο SWI ο Robert Piconi, Διευθύνων Σύμβουλος της Energy Vault.

Ο Yan Shengjun, πρόεδρος του ομίλου China Tianying, υποστήριξε ότι η «επαναστατική τεχνολογία» του Energy Vault θα επιταχύνει την ενεργειακή μετάβαση της Κίνας.

Σύμφωνα με το Forbes , οι Κινέζοι υπεύθυνοι χάραξης πολιτικής εκτιμούν τις δυνατότητες χρήσης τοπικών πρώτων υλών για την κατασκευή αυτής της υποδομής, καθώς και τη διάρκεια ζωής της, η οποία ξεπερνά τα 35 χρόνια.

Αυτή τη στιγμή, τρία παρόμοια συστήματα βαρυτικών μπαταριών βρίσκονται υπό κατασκευή στην Κίνα και έξι ακόμη βρίσκονται στο στάδιο του σχεδιασμού. Συνολικά, θα έχουν συνδυασμένη χωρητικότητα αποθήκευσης έως και 3.700 MWh.

Τεράστιο δυναμικό

Η αρχή λειτουργίας των μπαταριών που τροφοδοτούνται με βαρύτητα είναι παρόμοια με αυτή των υδροηλεκτρικών σταθμών με αντλιοστάσια. Αυτά τα συστήματα αντλούν νερό στις ανάντη δεξαμενές όταν υπάρχει περίσσεια ενέργειας και το απελευθερώνουν μέσω στροβίλων κατά τις περιόδους αιχμής της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας.

Σύμφωνα με τη Διεθνή Ένωση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας , αυτά τα συστήματα αντιπροσωπεύουν σήμερα περισσότερο από το 94% της συνολικής εγκατεστημένης χωρητικότητας αποθήκευσης ενέργειας παγκοσμίως. Αυτό καταδεικνύει το τεράστιο δυναμικό και την αποδεδειγμένη αξιοπιστία της χρήσης της βαρύτητας για την αποθήκευση ενέργειας.

Παρά την υψηλή απόδοση και αξιοπιστία τους, αυτά τα συστήματα απαιτούν συγκεκριμένα γεωγραφικά χαρακτηριστικά, όπως υπερυψωμένες δεξαμενές και μεγάλες λεκάνες νερού, τα οποία δεν διαθέτουν πολλές περιοχές.

Το σύστημα EVx της Energy Vault εγκαθίσταται σε ένα έργο επίδειξης στην Ελβετία. Φωτογραφία: Energy Vault.

Αντίθετα, τα βαρυτικά κελιά, τα οποία χρησιμοποιούν συμπαγή βάρη, μπορούν να κατασκευαστούν με μεγαλύτερη ευελιξία, με τον κύριο περιορισμό να έγκειται στην υπάρχουσα υποδομή για την ανύψωση και την καθέλκυση του υλικού. Αυτό ανοίγει τις δυνατότητες για ευρύτερες εφαρμογές της τεχνολογίας βαρυτικών κελιών σε διάφορες τοποθεσίες σε όλο τον κόσμο, χωρίς περιορισμούς από φυσικούς τοπογραφικούς παράγοντες.

Επιπλέον, οι μπαταρίες βαρύτητας προσφέρουν πολλά περιβαλλοντικά οφέλη σε σύγκριση με τις μπαταρίες ιόντων λιθίου. Το σύστημα EVx χρησιμοποιεί δομικά στοιχεία κατασκευασμένα από εύκολα διαθέσιμα υλικά όπως άμμο ή ανακυκλωμένα απόβλητα, μειώνοντας σημαντικά την εξάρτηση από σπάνια ορυκτά.

Ο κοινωνικός αντίκτυπος των έργων μπαταριών βαρύτητας στην Κίνα δείχνει επίσης θετικά σημάδια. Αυτά τα έργα δημιουργούν θέσεις εργασίας για το τοπικό εργατικό δυναμικό και αξιοποιούν τους διαθέσιμους πόρους στην περιοχή, μειώνοντας έτσι την ανάγκη για μεταφορές και τα σχετικά προβλήματα της αλυσίδας εφοδιασμού.

Αυτή η τοπική προσέγγιση έρχεται σε έντονη αντίθεση με τις πολύπλοκες παγκόσμιες αλυσίδες εφοδιασμού που είναι απαραίτητες για την παραγωγή μπαταριών ιόντων λιθίου, οι οποίες ενέχουν κίνδυνο διατάραξης των φυσικών οικοτόπων και απειλής ευάλωτων οικοσυστημάτων.

Πηγή: https://znews.vn/ben-trong-he-thong-pin-trong-luc-khong-lo-cua-trung-quoc-post1549060.html