Гравитационные поезда могут решить проблему хранения электроэнергии

Гравитационные поезда могут решить проблему хранения электроэнергии

Энергетические сети лихорадит в течение дня, когда спрос и производство растут или уменьшаются. Обычно в часы пик спрос на электроэнергию в тот момент близок или превышает производственные мощности. В нерабочее время, обычно ночью, производственные мощности намного превышают то, что отбирается из сети. Это приводит к естественной неустойчивости всей энергосистемы, и эксперты ломают головы над тем, чтобы свет в наши дома  подавался всегда.

Одним из наиболее распространённых способов сохранения энергии в больших масштабах электроэнергетических сетей являются насосные гидроэлектростанции. Резервуар верхнего водохранилища по сути есть лишь один из типов «физических аккумуляторов», которые по существу хранят избыток энергии в толще воды, обладающей большой потенциальной энергией. Когда есть избыточная мощность, вода перекачивается в верхний резервуар. Когда энергии в сети слишком мало, вода сливается через турбины, генераторы которых снова вырабатывают электричество. Хотя это отличное решение, оно применимо не везде, а только в случае идеальных геодезических условий.

Одна калифорнийская компания придумала ещё одно решение: систему хранения энергии на основе рельсовых поездов или ARES.

Технология ARES использует модифицированные железнодорожные вагоны, которые поднимают чрезвычайно тяжёлые блоки бетона аэродинамической формы на вершины холмов или определенного вида возвышенностей. Рельсовые вагоны могут приводиться электричеством от сети во время часов, когда спроса мало. В часы пик железнодорожные вагоны затем высвобождают потенциальную энергию, спускаясь вниз по склону, преобразовывая потенциальную энергию в кинетическую, а затем в электрическую посредством рекуперативного торможения.

Хотя технология может показаться слишком простой в работе, компания утверждает, что в состоянии обеспечить 80-процентный КПД производства энергии с помощью такого хранилища. Каждый состав может поставлять постоянную мощность до 8 часов.

Компания собрала несколько тестовых систем, включая 268-метровый трек в Калифорнии. А комиссия по коммунальным предприятиям штата Невада поручила ARES построить подобное хранилище в горах Невады, чтобы стабилизировать собственную энергетическую сеть.

Хотя это может показаться абсурдным, всего через несколько лет электрическая сеть Невады может быть стабилизирована с помощью составов автоматических поездов массой 300 тонн каждый. Когда каждый такой поезд станет перемещаться вниз по склону, он может обеспечить 50 МВт мощности, чтобы помочь стабилизировать сеть. В общей сложности трек для системы в Неваде протянется на 9,2 километра со склонов гор в пустыню с перепадом высот 640 метров.

Кстати, эта технология недалеко ушла от идей Илона Маска использовать рекуперационное торможение электромобилей для подзарядки аккумуляторов, но она гораздо проще в реализации.