Гравитационные накопители энергии

[22sobaki.livejournal.com]

В Tehachapi (Калифорния) есть странная железная дорога: когда дует ветер, вагончик въезжает в гору, а когда стихает - скатывается вниз.


Технология ARES служит для аккумулирования энергии от источников периодического действия - солнечных и ветряных электростанций.


Когда выработка энергии высока, а потребление мало (ветер дует, солнце светит), вагоны с помощью электродвигателей заезжают в гору - накапливают потенциальную энергию. Если выработка энергии падает, а потребление растет (вечер - ветер стих, солнце скрылось), вагоны скатываются, двигатели при этом работают в режиме генератора и отдают электроэнергию в сеть.


Обычно для этих целей используют воду (см. ГАЭС), но в условиях Калифорнии это не очень удобно из-за дефицита воды.


Пишут, что эффективность системы составляет 86%. И добавляют, что у системы
- более низкая стоимость жизненного цикла, чем батарей;
- более быстрая реакция, чем у ГАЭС; да и вода не требуется, что актуально для засушливых районов.

Описанная пилотная горка построена рядом с парком ветрогенераторов.
Экспериментальная тележка (5670 кг, колея 381 мм):






В планах у компании постройка по соседству в Неваде системы с объемом запасаемой энергии 12,5 мегаватт-часов.


Планируется, что это будет однопутная дорога длиной 8 км с уклоном 6,6%. Потребуется 17 сцепок, каждая из которых включает 2 локомотива массой по 220 тонн и 2 вагона с бетонными блоками массой по 150 тонн.

http://www.aresnorthamerica.com/

По наводке spiritschaser

Comments

[igorek44.livejournal.com]

а воду просто накачивать наверх не проще?

[alll]

Так там пустыня же.

[ubpskh.livejournal.com]

Калифорния. Практически пустыня, если бы не полив

[mike of the shadows (from livejournal.com)]

Посмотри КПД насосов, по сравнению с чистым тяговым двигателем и трением о рельсы. Плюс дороговизна трубной и резервуарной инфраструктуры , по сравнению с рельсами, плюс отдельные генераторы, а не ганераторный режим движков в телеге. Даже на вскидку все это хуже выглядит.

[22sobaki.livejournal.com]

>плюс отдельные генераторы

Не обязательно, бывают обратимые гидроэлектроагрегаты. С соответствующим понижением КПД, видимо.

[mike of the shadows (from livejournal.com)]

Не слышал. Но боюсь все равно тележка выигрывает. Монтаж резервуара с трубами, клапанами это целая история, и соответствующая строй площадка с соответствующими расходами накладными.
А здесь все го то землеустройство и путевая бригада, а телеги собираются на заводе, что весьма положительно на себестоимость системы влияет.

[22sobaki.livejournal.com]

Теоретически обещают капитальные затраты на уровне 60% от стоимости ГАЭС такой же мощности.

Как обычно, универсальных решений нет. Для одних условий лучше будет вода, для других - тележки.

[mike of the shadows (from livejournal.com)]

Ну на мой скромный взгляд, история с водой может окупится только при очень больших масштабах.
Телега очень технологична, поломалась можно увезти в ремонт и поставить резервную. Да и конструкция распологает к блочному ремонту. Я промплощадка с резервуарами предпологает еще и оперативный ремонтный персонал вблизи объекта.

[22sobaki.livejournal.com]

Мне тоже кажется, что у системы есть своя ниша. Опять же энергию легко дозировать: надо на одну лампочку - столкнули один вагон, надо больше - столкнули больше.

[mike of the shadows (from livejournal.com)]

Ну еще можно оперировать дистанцией, тормозя где то посередине, хотя кпд слегка уменьшится, но это избавляет от дискретности, ну и в пользу этого говорит факт, что в большом проекте собираются использовать локомотивы и балластные вагоны, а не отдельные тележки

[fan-d-or.livejournal.com]

Вода будет много хуже - гидропотери существенно больше, потери на турбоагрегатах существенно больше, плотность вещества гравитационного накопителя в разы меньше.

В механическом гравиаккумуляторе передаточные потери на порядки меньше - трение катков мизерно, механическая передача на вал генератора имеет КПД много лучше 90%.

По сути, весь КПД определяется КПД пары мотор/генератор - а для современных электромашин нормальной размерности и 90% реально.

[ubpskh.livejournal.com]

учитывая почти двести тысяч километров выведенных за последние 90 лет из эксплуатации ж/д путей, много где может обойтись и без землеустройства

[mike of the shadows (from livejournal.com)]

Да однозначно. Выведенных из эксплуатации веток много, единственное конечно с необходимым перепадом высот наверное не очень просто найти.

[ubpskh.livejournal.com]

Ну, с перепадом высот будет где-то густо, а где-то и вообще ничего в радиусе пятисот километров )) Как и в случае ГЭС, все зависит от рельефа. Слава богу, хоть не зависит от воды

[iv-an-ru.livejournal.com]

Как раз крутые пути часто со временем заменяются более дорогими плоскими. Пример --- не нужный более объезд Северо-Муйского тоннеля.