風(fēng)和太陽能，都是當(dāng)紅的可再生能源，不過遇到風(fēng)不吹、陽光不足，發(fā)電機(jī)就會“罷工”;另一個尷尬是，如果發(fā)電充足而一時卻用不掉，就得想法子將電能儲存起來。有人想到抽水儲能，在用電負(fù)荷低的時段利用多余電力驅(qū)動，將下池水庫的水抽到上池水庫，以便在能量需求高的時段下沖發(fā)電。這種將電能轉(zhuǎn)化成重力勢能儲存起來的形式，綜合效率在70%到85%之間，幫助電力系統(tǒng)調(diào)峰填谷，應(yīng)對緊急事故。

瑞士的能源庫公司(EnergyVault)有了異曲同工的想法，他們推出了創(chuàng)新的電網(wǎng)級儲能系統(tǒng)——重力反饋電池，將勢能儲存在巨大的混凝土砌塊塔中，需要時將砌塊放下，發(fā)電釋放能量。

 

部署在風(fēng)力發(fā)電場的重力反饋電池塔

在現(xiàn)場，只見眾多混凝土塊壘成了摩天大樓般的塔。現(xiàn)在是電力充裕的時段，也就是儲能階段，一架六臂起重機(jī)將積木一塊塊從地上抬起，往塔的高處堆放。堆放顯然是有規(guī)律的，大吊車也顯然深諳其道，有條不紊地自主操作。在基地上形成的塔逐漸升高變大，勢能被儲存在其中。

需要這個系統(tǒng)釋放能量時，讓起重機(jī)抓起適量的混凝土塊，放回地面(當(dāng)然也是指定位置)，砌塊下降時的動能就會轉(zhuǎn)換成電能以供利用(附圖從左到右顯示了滿載到逐步釋放能量過程中巨塔的變化)。奇妙的是，看起來大而笨重的起重機(jī)，可以在2.9秒內(nèi)讓系統(tǒng)發(fā)出電力。有專門的算法來校準(zhǔn)和控制儲能/放電循環(huán)，系統(tǒng)的能量往返綜合效率可以高達(dá)約90%。

混凝土塔儲電的容量取決于系統(tǒng)的大小，最高可達(dá)到35兆瓦時，峰值功率4兆瓦。第一個能源庫系統(tǒng)將由塔塔電力公司于2019年在印度部署，規(guī)模就是35兆瓦時的。

該系統(tǒng)是模塊化的，便于部署多塔來提高容量。由于依靠砌塊堆疊，不像化學(xué)儲存系統(tǒng)那樣會降解，或“泄漏”能量。能源庫公司表示混凝土砌塊不會隨時間而退化，應(yīng)該有30到40年的壽命。當(dāng)然也有質(zhì)疑者認(rèn)為砌塊多年暴露在空氣中會較快磨損。

另一個反對理由是：混凝土是最具環(huán)境破壞力的材料之一，建造砌塊本身就可能留下巨大的碳足跡。但公司稱，砌塊由原本作為垃圾填埋的混凝土碎塊制成，以降低成本，減少材料的浪費。它表示還會針對不同地區(qū)相應(yīng)改動，在復(fù)合材料中多選用當(dāng)?shù)乇敬幚淼膹U料。

儲存間歇性可再生能源(如風(fēng)能和太陽能)產(chǎn)生的電力，眼下已經(jīng)有多種方案，比如特斯拉在澳大利亞的巨大鋰離子電池。而德國在地下鹽穴中建造的全球最大氧化還原液流電池brine4power，將電能儲存在液態(tài)電解質(zhì)中，建成后可為7.5萬個家庭供能。能源庫系統(tǒng)認(rèn)為自己系統(tǒng)的每千瓦時成本應(yīng)該能低于其他存儲系統(tǒng)。

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