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什么是重力电池,它们是如何工作的?


摘要:重力电池利用重力储存能量。它们通常用于储存太阳能和风能等可再生能源的能量。例如,重力电池可能会在晴天使用太阳能将水抽上山,然后在阴天让水流下山(利用重力)并通过水电发电。

可再生能源的最大问题是,当阳光或风消失时,电力也会消失。那些时候你需要电池来储存多余的能量,但并不是所有的“电池”都必须是化学的:只需使用重力!

富足的诅咒

假设您没有跟上太阳能等可再生能源解决方案的进步。在那种情况下,您可能认为主要的挑战是从太阳能和风能中获取足够的电力,但事实往往恰恰相反。

当您的可再生能源产生的能量超过您的需要时,您要么必须使用它,要么就失去它。这就是并网太阳能家庭装置可以将电力回馈到电网的原因,您甚至可以为此付费!

离网太阳能家庭装置使用电池阵列来储存多余的能量,以便在夜间或多云时使用。特殊的深循环铅酸电池在这种用途上很受欢迎,但如今特斯拉电力墙等锂基解决方案正在成为更好的解决方案。

无论是铅酸电池还是锂电池,这些电池都是通过电化学过程储存能量,但如果您无需电解液就可以储存和释放能量呢?

重力电池具有潜力(能量)

这就是重力电池概念的用武之地。重力是让我们牢牢站在地面上的力量。这就是为什么“涨必跌”。克服重力需要大量的能量。您需要一个建筑物大小的化学火箭来将载有几名宇航员的相对较小的宇宙飞船送入轨道。

当您将一个物体举到桌子上时,您为举起它而燃烧的卡路里会转化为势能,现在存储在该物体中。如果你的猫后来把那个物体从桌子上撞下来,当物体落回地面时,势能就会释放出来。

重力电池将势能转化为电能,但有许多不同的方法可以将势能转化为电能。

不同类型的重力电池

当今最常见的重力电池示例也是已经广泛使用的示例。电力公司将水泵入高架水库以储存能量。之后,当他们想要获得这种能量时,水就会被释放并流入另一个水库,在到达那里之前流经水力涡轮机。这些水泵涡轮系统运行良好,但可以建造它们的地方有限,更不用说它们并没有真正以有用的方式缩小规模。

Gravitricity 等公司正在建造可以在任何地方安装的大型重力电池,这与蓄水池解决方案不同。他们的演示装置在 15 米(49.21 英尺)的装置中使用两个 25 吨的重物来提供 250KW 的功率。该公司声称其技术可扩展至 20MW,其系统的设计寿命为 50 年。

这些系统的优点是您可以在短时间内产生大量电力,也可以在长时间内产生少量电力。如果您的可再生能源出现瞬时下降,它也是确保有电的一种好方法,因为它需要不到一秒钟的时间才能达到全功率输出。最重要的是,从长远来看,它比提供类似性能的锂电池装置更便宜,因此引起了可再生能源生产商的注意!

在小范围内,有像(现已停产的)Gravity Light 这样的产品,举重可以提供大约 20 分钟的照明,并且无需危险的煤油照明。

由于其简单性和潜在的寿命,重力电池可能是实用且可持续的可再生能源电网的关键组成部分。