太阳能不够用,他们想把摩天大楼变成「电池」

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Toutiao
最新回复:2022年6月2日 10点5分 PT
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爱范儿

近年来可再生能源在人们生活中所占的比重越来越大,从化石燃料逐渐转为太能、风能、地热能和水能等这类清洁能源。可再生能源虽好,但目前也有无法忽视的局限性,比如能量的储存与释放。

位于奥地利 IIASA(国际应用系统分析研究所)的研究人员为了可再生能源的生产和储存想出了一个巧妙的方案——将城市中的摩天大楼变成「重力电池」进行能量储存。

▲ 图片来自:Unsplash

城市中林立的建筑物会消耗全球约 40% 的电力,然而可用于建筑物发电的解决方案并不多,最常见的是利用太阳能发电和储能,不过在环境的影响下也有间歇性,因此也不得不考虑如何储存这些能量。

通常要储存能量可能会选用电池或是抽水蓄能(PHS)的方式,但有一种储存能量的方法其实就「藏」在这些建筑里。全球有超过 1800 万部电梯在运行,其中许多电梯有大量时间都是静止不动的状态。当电梯不用于运送人员时,它其实可以用来储存或发电。

▲ 图片来自:Unsplash

这个被称为电梯能量存储技术(LEST,Lift Energy Storage Technology)的方案,其实是一种基于重力的存储解决方案。通过提升装有湿沙的容器或其他高密度材料等重物来存储能量,这些材料通过自动拖车设备远程进出电梯进行填充。

这个系统需要在建筑物的顶部和底部留有空间,LEST 连接两个存储站点,一个位于高层建筑的底部(下部存储站点),另一个位于同一建筑物的顶部(上部存储站点)。

▲图片来自:IIASA

通过将建筑物中的现有电梯从较低的存储地点提升到较高的存储地点,把能量存储为势能。然后通过将存储容器从上部降低到下部存储位置来发电。

从形式上来说,它与抽水蓄能等类似,也是一种重力储能方式。更重要的是,从本身的发电机制来说,LEST 方案本身就有自己的优势。

因为电梯已经安装在高层建筑中,也就意味着不需要额外的投资或占用空间,而是利用已有的东西创造额外的价值。

图片来自:IIASA

不过,这个方案也需要考虑电力容量成本,比如用于进行发电和储能的重物和机器人该置于何处。对此,研究团队的想法是可以把可以把它们存放在走廊上,也可以存放在空荡荡的公寓或办公室中,或者如果在规划建筑物时就考虑到该系统,也可以存放在专用的偏僻空间中,比如在靠近顶部或底部的位置留出半层来备用。

▲ 图片来自:《Science Direct》

另外,它们的重量也不必太大,防止有人要一起乘坐电梯。还可以对机器人进行编程,在乘客进入电梯并将因此超出其承载能力的情况下跳出。算法可以确定最合适的时间来完成提升的操作以及何时获取储存的能量,这样就不会让电梯系统变成住户的困扰。

▲图片来自:《Science Direct》

在未来可再生能源发电可能会越来越普遍,像 LEST 这样的分布式存储技术也会越来越有价值,方式灵活,对环境友好,成本也不算高。作为其他供电系统的补充,是个值得考虑和推广的选择。

W
Winpicker
1 楼
注意能量是守恒的
楼主
2 楼
爆起来会不会很壮观?
田原
3 楼
脑子长到JJ上了
B
BTU
4 楼
好像效费比不会很高
w
wushang
5 楼
摩天大楼已经不符合现代社会的需要了。
k
kankantw
6 楼
…… 这个系统需要在建筑物的顶部和底部留有空间,LEST 连接两个存储站点,一个位于高层建筑的底部(下部存储站点),另一个位于同一建筑物的顶部(上部存储站点) … LEST 方案本身就有自己的优势。… ……………………………………………………… . . . 这个方案确实有自己的优势,在大楼顶层加重物,让高楼更多地承受风险,能行吗?我表示怀疑。 . 楼顶安置重物,“多了”影响大楼安全,“少了”就没有发电效率,是否存在“安全”重量???我感觉这个 LEST 方案没戏。 .
t
t1400000000
7 楼
对电梯的寿命是否有严重影响,同时电梯反向发电,送回到逆变器,是否会造成电梯刹车失效?
深圳足球
8 楼
m
movingsnail
9 楼
重量电池的概念提了很多次了。 这肯定暂时不是一个可行的方案,除非大楼是废弃大楼,利用率不高的大楼。摩天大楼,通常多坐落在寸土寸金的商业中心。。
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xxzg
10 楼
电梯自身上上下下的 像汽车刹车发电一样 上去时费电 下来时发发电 不是也能省出一部分?
不是木瓜
11 楼
一本正经的胡说八道。 真到了需要电力调配的时候,乘客随机搭乘电梯的需求是无法预测的。 所有的电梯进行管控按照固定方向操作?那这电梯用来“搭乘”的存在意义就没了。 最重要的是,重力储能反应速度慢,无法参与电力调频,想参与调峰的话,就这么几部电梯产生的电量,还不够大楼电力消耗塞牙缝的。
b
boom
12 楼
火炬哈哈哈
E
Edmondon
13 楼
只是一个外行的美好想象而已,电梯是需要配重的,轿厢的重量通常跟配重差不多,也就是电梯有最大载重的原因,如果装了这么大的重量电梯还能保障安全吗?万一刹车坏了是不是跟炸弹一样直接把楼拆了
t
tintin9999
14 楼
把所有摩天大楼的玻璃窗都改成太阳能发电。
b
bestnearby1
15 楼
这不是要让大楼头重脚轻吗?安全性呢?
文强
16 楼
这个有意思 但是说不定成本比发电更高