Wewnątrz gigantycznego chińskiego systemu „baterii grawitacyjnej”.

Chiny dokonują przełomowego kroku w technologii magazynowania energii, rozpoczynając rozmieszczanie serii wielkoskalowych „baterii grawitacyjnych”, co może radykalnie zmienić sposób magazynowania energii odnawialnej na całym świecie .

To innowacyjne podejście stanowi wyzwanie dla dominacji akumulatorów litowo-jonowych i oferuje obiecujące korzyści dla środowiska w obliczu dążenia państw do przejścia na bardziej ekologiczne rozwiązania energetyczne.

„Baterie grawitacyjne”

„Baterie grawitacyjne” działają na zasadzie podnoszenia i opuszczania ciężkich materiałów w celu magazynowania i uwalniania energii. Energia ta jest „inwestowana” w masę materiału, taką jak duży blok betonu lub zbiornik wodny, podczas podnoszenia jej na wyższy poziom.

Energia ta jest magazynowana do momentu opuszczenia materiału. W tym momencie generator lub turbina przekształca energię kinetyczną ruchu w dół w energię elektryczną. Zaletą tej technologii w porównaniu z konwencjonalnymi akumulatorami jest to, że energia nie ulega degradacji z upływem czasu.

Najbardziej znanym przykładem tej obiecującej technologii jest projekt „Evx” w Chinach, będący efektem współpracy chińskiego rządu i szwajcarskiej firmy energetycznej Energy Vault.

To ogromna konstrukcja, mierząca ponad 120 metrów wysokości, ale pozbawiona drzwi i okien. Wewnątrz znajduje się 3500 „cegieł”, z których każda waży 25 ton, przemieszczanych w górę i w dół za pomocą skomplikowanego systemu wind i szyn. Bloki te są podnoszone, gdy odnawialne źródła energii wytwarzają nadwyżki energii elektrycznej, i opuszczane, gdy zapotrzebowanie na energię wzrasta.

120-metrowy system „baterii grawitacyjnej” w Rudong, Szanghaj, Chiny. Zdjęcie: EnergyVault.

System EVx o wydajności do 100 MW/h wyraźnie pokazuje zaangażowanie Chin w alternatywne technologie magazynowania energii, pomimo dominującej pozycji tego kraju na rynku akumulatorów litowo-jonowych.

Obecnie Chiny kontrolują około 72% światowej produkcji akumulatorów litowo-jonowych, ale nadal zdają sobie sprawę ze strategicznego znaczenia dywersyfikacji metod magazynowania energii.

Pierwszy komercyjny system baterii grawitacyjnych Energy Vault w Chinach powstaje tuż obok farmy wiatrowej. Dzięki imponującej pojemności 100 megawatogodzin (MWh), po pełnym naładowaniu system jest w stanie zasilić około 4600 pojazdów elektrycznych na dystansie 100 km.

„Nigdy nie wyobrażaliśmy sobie, że nasza pierwsza fabryka powstanie w Chinach” – powiedział Robert Piconi, dyrektor generalny Energy Vault, w wywiadzie dla SWI .

Yan Shengjun, prezes China Tianying Group, stwierdził, że „rewolucyjna technologia” Energy Vault przyspieszy transformację energetyczną Chin.

Według magazynu Forbes chińscy decydenci doceniają potencjał wykorzystania lokalnych surowców do budowy tej infrastruktury, a także jej żywotność wynoszącą ponad 35 lat.

Obecnie w Chinach budowane są trzy podobne systemy baterii grawitacyjnych, a sześć kolejnych jest w fazie planowania. Łączna pojemność magazynowa wyniesie do 3700 MWh.

Ogromny potencjał

Zasada działania akumulatorów grawitacyjnych jest podobna do zasady działania elektrowni szczytowo-pompowych. Systemy te pompują wodę do zbiorników położonych wyżej w momencie nadmiaru energii i uwalniają ją za pomocą turbin w okresach szczytowego zapotrzebowania na energię elektryczną.

Według Międzynarodowego Stowarzyszenia Energii Wodnej (International Hydropower Association) , systemy te odpowiadają obecnie za ponad 94% całkowitej zainstalowanej mocy magazynowania energii na świecie. Świadczy to o ogromnym potencjale i sprawdzonej niezawodności wykorzystania grawitacji do magazynowania energii.

Pomimo wysokiej wydajności i niezawodności, systemy te wymagają specyficznych warunków geograficznych, takich jak wysokie zbiorniki wodne i duże zbiorniki wodne, których brakuje w wielu regionach.

System EVx firmy Energy Vault został zainstalowany w projekcie demonstracyjnym w Szwajcarii. Zdjęcie: Energy Vault.

Z kolei ogniwa grawitacyjne, wykorzystujące stałe obciążniki, można konstruować bardziej elastycznie, przy czym głównym ograniczeniem jest istniejąca infrastruktura do podnoszenia i opuszczania materiału. Otwiera to potencjał dla szerszych zastosowań technologii ogniw grawitacyjnych w różnych miejscach na świecie, bez ograniczeń wynikających z naturalnych uwarunkowań topograficznych.

Co więcej, baterie grawitacyjne oferują szereg korzyści środowiskowych w porównaniu z bateriami litowo-jonowymi. System EVx wykorzystuje elementy konstrukcyjne wykonane z łatwo dostępnych materiałów, takich jak piasek czy odpady pochodzące z recyklingu, co znacznie zmniejsza zależność od rzadkich minerałów.

Społeczny wpływ projektów baterii grawitacyjnych w Chinach również wykazuje pozytywne oznaki. Projekty te tworzą miejsca pracy dla lokalnej siły roboczej i wykorzystują dostępne zasoby w regionie, zmniejszając w ten sposób zapotrzebowanie na transport i związane z nim problemy z łańcuchem dostaw.

To lokalne podejście stoi w wyraźnej sprzeczności ze złożonością globalnych łańcuchów dostaw niezbędnych do produkcji akumulatorów litowo-jonowych, które stwarzają ryzyko zakłócenia naturalnych siedlisk i zagrożenia dla wrażliwych ekosystemów.

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