Може ли небостъргач да играе ролята на склад за зелена енергия? Според две компании, които са се обединили зад подобен проект - да.
Преди няколко месеца специалистите в областта на съхранението на енергия Energy Vault и архитектурната компания, проектирала едни от най-известните сгради в света - Skidmore, Owings & Merrill (SOM), обявиха партньорство в търсене на практическия отговор на този въпрос.
Компаниите ще проектират небостъргач, който ще има система от тежести, на принцип, подобен на този на помпено-акумулиращите водни електроцентрали (ПАВЕЦ).
Energy Vault и SOM търсят решение на проблем с възобновяемата енергия, за който все още няма оптимален отговор - складирането на ток, произведен от слънце, вода или вятър.
Тези три източника са непостоянни - например през нощта или при облачно време слънце няма, а през дълги слънчеви дни от него се произвежда енергия в излишък.
Въпросът е как свръхпроизведеният ток да се запазва за моментите, когато търсенето надвишава производството. Досега са измислени доста варианти за различни видове батерии, постоянно се търсят и нови. Масовите литиево-йонни батерии не са сред тях заради цената си и невъзможността да съхраняват енергия за дълги периоди.
Решението, според Energy Vault, е в захранвани с електричество огромни блокове, които се движат нагоре и надолу според нуждата от енергия.
При излишък на ток те се вдигат нагоре, а при търсене се спускат и освобождават енергия.
Това е т.нар. Gravity Energy Storage System (гравитационна система за съхранение на енергия), която използва тежестта на предмети за складиране и освобождаване на ток. Тежестите - блокове или вода, се повдигат с ток, получен при свръхпроизводство, а когато падат, въртят турбини, с които се генерира електричество.
Предимство на технологията е, че гравитационните батерии не се развалят или разграждат, а капацитетът им не намалява с времето - както е например с батериите на електрониката.
Идеята е на принципа на помпено-акумулиращите хидроцентрали. При тях има два водоема с разлика във височините. Водата от горния минава през турбина, за да се произведе енергия, и се съхранява в долния. След това се изпомпва в период на ниско потребление до горния и се използва, когато има търсене.
Системата е доста разпространена, но изисква освен вода и терен с височини, така и доста място.
Как точно такава технология с тежести може да се използва в истински високи сгради пък е въпросът, на който ще отговарят от SOM, които стоят зад проекти като най-високата сграда в света - Бурдж Халифа в Дубай - - и построеният на мястото на Световния търговски център в Ню Йорк One World Trade Center.
Кулата, която двете компании смятат да проектират, отново ще използва силата на гравитацията за производство на енергия.
Тя може да е висока от 300 до 1000 метра.
В нея ще има структури, подобно на шахти за асансьори, в които ще се движат специалните блокове за енергия. Самите сгради ще са съвсем нормални - с площ за жилища или офиси.
"Зелени заедно"...
е общ проект на Money.bg и Webcafe.bg, който обръща внимание на екологичните тенденции - както в ежедневието на всеки от нас, така и в бизнеса. Научете повече тук: zelenizaedno.bg
Според Робърт Пикони, изпълнителен директор на Energy Vault, по този начин могат да се съхраняват множество гигаватчасове енергия.
С нея ще могат да се захранват както самите сгради, така и съседните. Според Energy Vault подобни постройки могат да "изплатят" въглеродния отпечатък за построяването си за 3-4 години.
Обичайната критика към подобна система е доколко небостъргач-батерия е икономически издържан, тъй като системата за складиране на енергия отнема място и са необходими структурни промени, за да се поддържа допълнителното тегло в постройката. Тоест ако гравитационната система заема прекалено много пространство в сградата, за жилища или офиси няма да остане достатъчно и тя не е рентабилна.
Energy Vault и SOM обаче се уверени, че решението им е икономически издържано.
Компанията за съхранение на енергия вече има опит - в края на 2023 г. тя завърши проект в Китай с 150-метрова сграда, която има капацитет за складиране на 100 мегаватчаса.
Според Energy Vault това е първата гравитационна система за складиране на енергия от търговски характер, която не е с изпомпване на вода.
Проектът обаче е единствено за съхранение на енергия и няма място за обитатели. Той представлява монолитна страда без прозорци и врати, в която има 3500 блокове, подобни на тухли, тежащи 25 тона. Система за повдигане ги движи нагоре и надолу и ги реди един до друг.
Сградата-батерия се намира край Шанхай, до вятърен парк, и е свързана с електропреносната мрежа. Когато е напълно "заредена", може да захрани около 4600 електромобили за по 100 км пробег.
Основното предимство на гравитационните батерии е ниската цена за съхранение на енергията, обяснява пред Swissinfo Юлиян Хунт от Международния институт за анализи на приложни системи в Лаксенбург, Австрия.
Недостатъкът обаче е сравнително високата цена на енергията, необходима за преместването на тежестите.
"Затова има смисъл от гравитационно съхранение за седмични, месечни или сезонни цикли на складиране", смята Хунт.
Роберт Пикони от Energy Vault е съгласен, но пояснява, че търсенето на батерии за дългосрочно съхранение е още ниско. "То ще се увеличи, когато има повече съоръжения за възобновяема енергия, свързани към мрежата", прогнозира той.
Пикони смята, че гравитационни батерии могат да бъдат решение в някои страни от Европа - например Испания и Италия, където се строят големи вятърни и соларни паркове.
Всъщност, компанията му вече стъпи и в Италия, но не с висока сграда, а с проект под земята. В изоставена мина в Сардиния с дълбочина 500 метра Energy Vault ще прави гравитационна система за съхранение на енергия, но с вода.
Колкото до складирането на ток във високи сгради - партньорите Energy Vault и SOM търсят още компании, с които да развият проекта и да го превърнат в реалност. Ако успеят, значи действително небостъргач-батерия е възможен.
---
