Wewnątrz gigantycznego chińskiego systemu „baterii grawitacyjnej”

Chiny dokonały ważnego kroku w rozwoju technologii magazynowania energii, rozpoczynając masowe wdrażanie 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 kontekście dążenia krajów do przejścia na bardziej ekologiczne rozwiązania energetyczne.

„Bateria grawitacyjna”

„Baterie grawitacyjne” działają poprzez podnoszenie i opuszczanie ciężkich bloków materiału w celu magazynowania i uwalniania energii. Energia jest „inwestowana” w blok materiału, taki jak duży blok betonu lub zbiornik wodny, podczas jego podnoszenia.

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

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

To masywna konstrukcja o wysokości ponad 120 metrów, pozbawiona drzwi i okien. Wewnątrz znajduje się 3500 25-tonowych „cegieł” przemieszczanych w górę i w dół za pomocą skomplikowanego systemu wind i szyn. Bloki są podnoszone, gdy odnawialne źródła energii wytwarzają nadwyżki energii elektrycznej, i opuszczane, gdy zapotrzebowanie na energię elektryczną jest wysokie.

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

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

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

Pierwsza komercyjna bateria grawitacyjna Energy Vault w Chinach powstaje obok farmy wiatrowej. Dzięki imponującej pojemności 100 megawatogodzin (MWh), po pełnym naładowaniu system jest w stanie zasilić około 4600 samochodów elektrycznych na dystansie 100 kilometrów.

„Nie przewidywaliśmy, 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 35-letnią żywotność.

W Chinach trwają obecnie prace nad trzema podobnymi systemami baterii grawitacyjnych, a sześć kolejnych jest w fazie planowania. Łączna pojemność magazynowa wyniesie 3700 MWh.

Ogromny potencjał

Baterie grawitacyjne działają podobnie jak elektrownie szczytowo-pompowe. Systemy te pompują wodę do zbiorników wysoko położonych w przypadku nadmiaru energii i uwalniają ją za pomocą turbin w okresach szczytowego zapotrzebowania.

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 wiele obszarów nie posiada.

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

Z kolei baterie grawitacyjne wykorzystujące stałe obciążniki można budować bardziej elastycznie, a głównym ograniczeniem jest istniejąca infrastruktura do podnoszenia i opuszczania ładunku. Otwiera to potencjał dla szerszego zakresu zastosowań technologii baterii grawitacyjnych w wielu różnych lokalizacjach na całym świecie, bez ograniczeń związanych z naturalnym ukształtowaniem terenu.

Akumulatory grawitacyjne oferują również szereg korzyści środowiskowych w porównaniu z akumulatorami litowo-jonowymi. System EVx wykorzystuje elementy konstrukcyjne wykonane z łatwo dostępnych materiałów, takich jak piasek czy odpady pochodzące z recyklingu, co znacznie zmniejsza zapotrzebowanie na rzadkie minerały.

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

To lokalne podejście stoi w jaskrawej sprzeczności ze złożonymi globalnymi łańcuchami dostaw niezbędnymi do produkcji akumulatorów litowo-jonowych, które potencjalnie mogą zakłócić naturalne siedliska i zagrozić delikatnym ekosystemom.

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