Bisakah blok 35 ton ini memecahkan masalah energi terbarukan yang sangat besar?



Energy Vault dan Idealab telah mengumumkan ketersediaan komersial dari solusi "inovatif" mereka dan berencana pada kenyataannya untuk menggunakan potensi penuh mereka untuk mengatur implementasi energi start-up mereka bekerja sama dengan raksasa energi India Tata dan perusahaan konstruksi Meksiko CEMEX.

- Pengembangan seperti apa yang mereka terapkan?

- Menara gravitasi "Cerdas". Ini adalah kompleks mega-crane sedemikian (tinggi 120 meter atau 393 kaki, enam panah per menara) + 35 balok beton (banyak) + perangkat lunak untuk mengendalikan pergerakan balok dan komponen sistem pembangkit listrik.

- Artinya, kami membangun gedung pencakar langit yang tinggi dari balok, dan di tengah ada beberapa derek, dan kemudian perangkat lunak khusus memutar "tetris energi", memindahkan balok ke atas dan ke bawah, menghasilkan atau menghabiskan energi? Mereka tentu melihatnya di jam kukuk.

- Hanya di sini kita masih menghemat energi untuk waktu yang lama, dan kincir angin atau stasiun tenaga surya di dekatnya akan membantu pada tahap menaikkan balok untuk meminimalkan konsumsi energi. Efisiensi dijanjikan hingga 80-90%, dan kapasitas total (kapasitas penyimpanan penuh dalam hal ini) seperti pembangkit listrik tenaga air berukuran sedang, enam motor dalam derek, daya output 2 hingga 5 MW dinyatakan, tetapi ini secara teori. Itu semua tergantung pada algoritma perangkat lunak khusus dan kompleks penghasil energi modern.

Pembangkit listrik gravitasi pertama direncanakan akan dibangun dan dioperasikan pada awal 2019.



Di banyak negara, sekarang lebih murah untuk membangun pertanian energi surya atau angin daripada menggunakan pembangkit listrik tenaga batu bara lama. Tetapi ketika matahari disembunyikan oleh awan dan angin dalam mode tenang, listrik terbarukan seperti itu masih bisa cukup mahal untuk disimpan, meskipun biaya baterai turun setiap tahun. Ternyata jika seluruh dunia sekarang beralih ke listrik 100% terbarukan, maka semua orang harus membayar tagihan besar untuk listrik.



Solusi baru, menggunakan fisika dasar, akan membantu mengurangi biaya penyimpanan energi hingga setengahnya, menghemat hingga 80% total biaya dibandingkan dengan total waktu siklus untuk menggunakan sistem yang terbarukan. Sinergi semacam itu memungkinkan sumber energi terbarukan menjadi lebih murah daripada ketika membuang bahan bakar fosil sederhana menggunakan sistem tersebut secara penuh, setiap hari sepanjang tahun, di hampir semua tempat.

"Perkembangan kami untuk pertama kalinya akan memungkinkan dunia mencapai tahap baru di sektor energi," kata Robert Pikoni, CEO dan salah satu pendiri Energy Vault, sebuah startup yang mengembangkan sistem baru.

Tata Power, perusahaan listrik raksasa India, akan menjadi pelanggan pertama mereka.

Energy Vault, yang berbasis di California dan Swiss, terinspirasi dalam pengembangannya dengan konsep kombinasi bendungan dan pembangkit listrik tenaga air - ketika permintaan energi rendah, air digunakan sebagai sumber penyimpanan energi, memompa volume bendungan, dan kemudian, jika perlu, menghasilkan energi dari cadangan ini, menggunakan turbin air. Sistem energi semacam itu hanya berfungsi di tempat-tempat di mana bendungan dapat dibangun secara fisik, tetapi bendungan itu sendiri juga merusak ekosistem dan alam yang ada, memengaruhi migrasi penduduk dan dapat menyebabkan bencana besar jika terjadi kecelakaan.

Seperti bendungan, solusi baru adalah menara besar besar, sekitar ketinggian bangunan 35 lantai. Tetapi konstruksi tidak memerlukan keberadaan volume air yang besar, sebagai penghantar energi.

Jika kincir angin atau pertanian tenaga surya menghasilkan lebih banyak energi daripada yang dibutuhkan konsumen saat ini, derek otomatis dapat menggunakan energi ini untuk mengangkat balok raksasa seberat 35 metrik ton, dan Anda dapat mengangkat balok semacam itu hingga ke puncak menara.



"Ketika menara kami benar-benar terlipat, itu semua energi potensial yang sangat besar," kata Pikoni.

Ketika konsumen mulai membutuhkan daya tambahan, crane secara otomatis mulai menurunkan balok, menggunakan energi kinetik untuk mengisi daya generator dan kemudian mengembalikannya ke jaringan energi dari energi yang dihasilkan.



Semua tindakan untuk bekerja dengan balok raksasa cukup cepat.

"Kami dapat memiliki waktu respons milidetik," kata Piconi.



Sistem kontrol dengan bantuan perangkat lunak khusus menerima data dari jaringan listrik, memprosesnya dengan penundaan minimum untuk memberikan perintah yang paling benar untuk kontrol otomatis crane, yang secara akurat dan sesuai dengan algoritma yang diberikan menaikkan dan menurunkan blok raksasa, dengan mempertimbangkan kondisi cuaca eksternal, angin, hujan dan suhu. Cranes menurunkan blok tepat pada kecepatan terkontrol yang diinginkan yang diperlukan untuk suplai dan pembangkitan listrik yang berkelanjutan.



Ini lebih murah daripada membangun baterai lithium-ion raksasa, seperti baterai besar yang dipasang Tesla di Australia dan negara-negara lain. Hal ini sebagian disebabkan oleh kenyataan bahwa balok dapat dibuat dari semen, yang biasanya dibuang.

"Bahan-bahan ini yang kami gunakan untuk blok sebenarnya adalah bahan yang Anda butuhkan untuk dikirim ke TPA," kata Pikoni.

Komposisi blok:
- batu daur ulang dan campuran beton;
- pelat dasar baja dan beton kekuatan tinggi.


Misalnya, di California, situs konstruksi puing beton harus membayar $ 55 per halaman kubik untuk menghilangkannya. Tidak seperti baterai lithium, pabrik khusus multi-juta dolar tidak diperlukan untuk membuat sistem. Derek mandiri berasal dari produsen lain. Saat menambang lithium juga menggunakan sejumlah besar air dan ada risiko kebocoran beracun.



Di sebuah kota kecil dekat markas besarnya di Swiss, Energy Vault membangun prototipe kecil perangkat - setinggi 72 kaki, bukannya proyek penuh 393 kaki (120 meter).

Pengembangan prototipe dan pusat kendali dengan perangkat lunak (lima kali lebih kecil dari yang sebenarnya - setinggi 22 meter (72 kaki)):


Sistem ini juga dapat bekerja dalam skala kecil, tetapi perusahaan berfokus pada pemain besar di pasar energi.

Energy Vault meluncurkan pesanan pertamanya untuk pelanggan di seluruh dunia. Negosiasi juga sedang berlangsung dengan beberapa klien yang mempertimbangkan untuk membangun bendungan baru yang besar.

"Kami dapat menghemat seperempat biaya tanpa masalah lingkungan dan memberikan sesuatu yang akan memberikan area penyebaran sistem lebih banyak peluang untuk produktivitas," kata Pikoni.

Solusinya dapat berkembang dengan cepat.

"Kita tidak perlu bergantung pada manufaktur atau investasi besar," kata Pikoni.

Ini adalah langkah yang perlu, karena semakin banyak negara bagian dan negara-negara berjuang untuk 100% energi terbarukan.



Menariknya, teknologi serupa sedang diuji di Jerman dan Inggris, tetapi alih-alih derek ketinggian tinggi mereka berencana untuk menggunakan tambang batubara yang ditinggalkan di sana.

Berikut adalah Taum Sauk untuk contoh bagaimana ini bekerja dengan PSP.

Dengan tarif kecil di jaringan listrik, pompa memompa air ke dalam tangki (kami menaikkan balok ke mode menara tinggi).


Ketika grid masuk ke mode tarif tinggi, kami menurunkan air (menurunkan blok ke bawah).


Dalam komentar ke artikel, perhitungan sistem ini muncul .

Juga di situs web produsen dari solusi ini, Anda dapat membiasakan diri dengan parameternya.

Source: https://habr.com/ru/post/id429464/


All Articles