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

[nikolayloginov.livejournal.com]

Явно распильный проект. Если бы надо было действительно сделать гравитационный накопитель, проще было бы сделать его в виде подъёма массивной "чугуняки" на №-ную высоту, при помощи тросов или домкратов. Катать тележки по рельсам в горку/с горки - это явный дебилизм.

[koldoblin.livejournal.com]

Вот сколько там наворочено, а энергии запасается на 3 цента. Т.е. около $10 электричества в год. Окупаемость наступит лет так этак через 500...

[nikolayloginov.livejournal.com]

Что характерно, у них полно таких проектов. Это какая-то болезнь или вредительство. Сами ветряки, по эффективности, годятся только для распила бюджетов. Если бы вместо этих ветряков построили бы обычную ТЭЦ и ЛЭП - это обошлось бы на порядки дешевле и экологичнее. Поскольку на их обслуживание и расходники, в расчёте на отдачу, тратится больше, чем на шахты, разрезы и ТЭЦ. Не говоря уже о ГЭС и АЭС.
Правда, здесь ещё играет пропагандистский "зелёный" фактор и внешние "голливудские" эффекты. Ветряки смотрятся "красивше", чем дымящие трубы и градирни.

[Денис Петров (from livejournal.com)]

А еще люди думают не только онастоящем , но и о будущем. Конечно для России это непонятно.

[nikolayloginov.livejournal.com]

Да, уж... где уж, нам уж...

[augustdoom.livejournal.com]

В России "зеленое" будущее попросту невозможно в силу климатических условий.

[Денис Петров (from livejournal.com)]

Да конечно. Плохому танцору ....климатические условия мешают. Хотя абсолютое большинство населеных мест России южнее Норвегии , Швеции и Канады.

[augustdoom.livejournal.com]

ORLY? Ок, открываем Wiki:
Россия (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0_%D0%A0%D0%BE%D1%81%D1%81%D0%B8%D0%B8#.D0.AD.D0.BD.D0.B5.D1.80.D0.B3.D0.B5.D1.82.D0.B8.D0.BA.D0.B0_.D0.B2.D0.BE.D0.B7.D0.BE.D0.B1.D0.BD.D0.BE.D0.B2.D0.BB.D1.8F.D0.B5.D0.BC.D1.8B.D1.85_.D0.B8.D1.81.D1.82.D0.BE.D1.87.D0.BD.D0.B8.D0.BA.D0.BE.D0.B2):
19 % всей выработки электроэнергии составляют возобновляемые источники (преимущественно гидроэнергетика)

Норвегия (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%BE%D1%80%D0%B2%D0%B5%D0%B3%D0%B8%D1%8F#.D0.AD.D0.BD.D0.B5.D1.80.D0.B3.D0.B5.D1.82.D0.B8.D0.BA.D0.B0):
По производству электроэнергии на душу населения Норвегия занимает первое место в мире. При этом, несмотря на наличие больших запасов углеводородов, 99 % электроэнергии вырабатывается на гидроэлектростанциях[22], в связи с наличием значительных гидроресурсов в Норвегии

в Норвегии есть возможность, емкость водных ресурсов позволяет, плюс население всего 5млн., потребность в выработке электроэнергии так же отличается в разы от российского.

Швеция (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0#.D0.93.D0.B8.D0.B4.D1.80.D0.BE.D1.8D.D0.BD.D0.B5.D1.80.D0.B3.D0.B5.D1.82.D0.B8.D0.BA.D0.B0_.D0.B2_.D0.BC.D0.B8.D1.80.D0.B5):
66% гидроэнергетики (опять же потому, что емкость рек позволяет), и 0,02% ветром (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0_%D0%A8%D0%B2%D0%B5%D1%86%D0%B8%D0%B8), ниачом вообще (тоже что-то мешает, или просто нет условий, а?).

Канада (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0_%D0%9A%D0%B0%D0%BD%D0%B0%D0%B4%D1%8B):
Возобновляемые энергоресурсы 10,7 %

Вдвое меньше, чем у России, для чего она была приведена в качестве сравнения? Для красного словца, по всей видимости.

[augustdoom.livejournal.com]

Открыл твой профиль на фейсбуке, все понятно, можешь не отвечать.

[22sobaki.livejournal.com]

Точно. Поднимать чугуняку в 120 тыс.тонн на высоту 53 м - что может быть проще.

[nikolayloginov.livejournal.com]

Да, уж попроще, чем навороченные всяких хитрым оборудованием тележки, с такой же массой, гонять по рельсам на ту же высоту, только гораздо более длинным путём.

[22sobaki.livejournal.com]

Прикинем.

В посте хотят поднимать 12580 т на 528 м.
Мы будем поднимать чугунные кубики 2х2х2м на высоту 10м.
Чтобы сравняться по энергии, потребуется 11860 таких 10-метровых поднималок. Если их в 4 ряда выстроить, то, наверное, они как раз в наши 8 км уложатся.
Я нигде не ошибся?

[nikolayloginov.livejournal.com]

У вас хромает образное мышление, а логика имеет свойство ошибаться на порядки. ;))
Один 100 тонный кубик, будет меньше ж/д вагона. 100 таких кубиков - это уже 10 000 т. Сложить их компактно, или слепить 100 000 "чугуняку", намного легче и дешевле. чем клепать вагоны для перевозки той же массы, а так же рельсы и локомотивы. И намного легче, сделать подъёмники на высоту 20-30 м 20-30 штук 100 000 тонных чугуняк, чем клепать 10 эшелонов подвижного состава с локомотивами и рельсами, депом и прочей инфраструктурой.
Правда, вместо такой городьбы, проще сделать аккумуляторы на огроменных маховиках. И чугуния меньше потребуется и обслуга с расходниками будет на порядки дешевле.

[22sobaki.livejournal.com]

Про меня не будем, давайте про железяки.

Сколько будет весить конструкция для подъема 10000 тонн на 20-30 м? Козловой кран, например, сам весит больше, чем может поднять.

[nikolayloginov.livejournal.com]

Кроме веса играет роль ещё и фактор затрат.
Вы считаете, что затраты на ж/д-вариант будут меньше чем на подъёмники? Да и вес железной дороги со шпалами и балластом вы в расчёт не берёте?
Если уж на то пошло, то можно насыпать гору, а ещё лучше, естественное возвышение, чтоб уложить рельсы под углом, к примеру, около 45 град.
Но, всё-равно, затраты на такие накопители энергии, несопоставимы с традиционными источниками.

[22sobaki.livejournal.com]

Не знаю, какой вариант дешевле. Но привлекательный на первый взгляд "чугунный" вариант оказывается тоже не дешевкой.

[nikolayloginov.livejournal.com]

Вообще идея накопления энергии для сглаживания пиков её потребления всегда упирается в сравнительную стоимость накопителей и средств резервирования и стабилизации. При промышленном производстве эл. энергии стоимость (минус эффективность) накопителей, даже самых дешёвых, несравнима со стоимостью её производства и перераспределения. Даже самый дешёвый способ накопления, наподобии ГАЭС, по потерям и затратам, не сопоставим с возможностями единой системы энергоснабжения.
Вообще, идея накопления, ради обособления - это чисто буржуйская идея. Она имеет смысл только при раздробленных, мелких системах производства и потребления. В случаях крупных и массовых систем, она теряет свой смысл и переходит в разряд воровства и экономических диверсий.
Такое вот философское обоснование получается. ))

[augustdoom.livejournal.com]

Хорошая мысль, но все дело в том, что как ни крути, но накопление энергии необходимо даже в единой энергосистеме. Ведь доля регулируемых (и что важно, достаточно быстро регулируемых) источников энергии ограничена.

[nikolayloginov.livejournal.com]

Всё дело в масштабах накопления и потребления: Одно дело, накапливать энергию на случай аварийных перебоев в снабжении важных, но не слишком энергоёмких потребителей - для этого годятся источники бесперебойного питания, начиная от аккумуляторов до аварийных дизелей. Другое дело, скажем, снабжение алюминиевого завода или крупного промышленного центра. Здесь без Единой Энергосистемы никак нельзя.

[vodz.livejournal.com]

Но ведь у проекта есть ещё немаловажное преимущество - автоматическая защита от пропадания нагрузки. Если сделать дорогу с двух концов с горочками, пусть ладшафтно не одинаковыми, но одинаковыми по запасаемой энергией, то при пропадании нагрузки в середине спуска, поезд въедет в четверть противополжной горочки. А Вашу чугуняку придётся тормозить, чтобы не получился тунгусский метеорит, а это - никакой КПД, удорожание и проблема в надёжности.

[22sobaki.livejournal.com]

Вы, наверное, комментарием ошиблись. Я в данной беседе как раз выступал на стороне сомневающихся в достоинствах чугуняки)

При торможении чугуняки часть энергии можно-таки сохранить.

[vodz.livejournal.com]

Ах, сарказм не распознал, да :)
Можно, наверное сохранить - поднимая другую чугуняку (мы же альтернативный аккумулятор изобретаем). А это городить редкоиспользуемую соседнюю башню.

[22sobaki.livejournal.com]

На 12,5 мегаватт-часов по любому надо несколько башен делать, иначе совсем монстрически получается.

[vodz.livejournal.com]

Но к каждой - свою запасную. Разве не может быть ситуации, когда есть запрос на полную мощность, грузы от тормоза освободили, а потом нагрузка пошла на убыль, пусть не до нуля, а просто достаточно, чтобы грузы полетели с ускорением?

[22sobaki.livejournal.com]

Может. В этот момент надо идти к потребителю, чтобы надавать ему за эти фокусы по шее)