Проте швейцарська компанія Energy Vault спільно з китайськими партнерами реалізувала інноваційний проєкт у місті Жудун, який працює за зовсім іншим принципом. 148-метрова вежа використовує тисячі бетонних блоків, що піднімаються та опускаються під дією сили тяжіння. Наскільки ефективною виявилася ця технологія, скільки вона коштує та чи зможе колись замінити звичайні батареї — читайте далі.
Як влаштована 148-метрова гравітаційна батарея у Жудуні
Головна ідея проєкту полягає у використанні потенційної енергії. Коли в енергосистемі з'являється надлишок електроенергії, потужні електродвигуни піднімають багатотонні вантажі на висоту до 120 метрів. Коли ж мережі потрібне живлення, процес йде у зворотному напрямку: блоки опускаються під дією сили тяжіння, а їхній рух крутить генератори, виробляючи струм.
Конструкція Жудунської установки вражає своїми масштабами:
- Архітектура: вежа має 24 на 66 вертикальних секцій, у кожній із яких розміщено по вісім бетонних блоків.
- Вага та потужність: кожен блок важить приблизно 25 тонн, а під час опускання він здатний забезпечувати близько 540 кВт потужності для генератора.
- Проєктні показники: установка розрахована на видачу до 26 МВт потужності та здатна зберігати до 100 МВт·год енергії, чого за максимального навантаження вистачає приблизно на чотири години роботи.
Під час випробувань ефективність системи навіть перевищила початкові прогнози. Якщо спочатку інженери очікували ККД на рівні 80%, то реальні показники склали близько 83–85%. Для порівняння: це означає, що для повернення в мережу 100 МВт·год системі потрібно витратити близько 118 МВт·год під час заряджання. При цьому ключовою перевагою є довговічність — на відміну від хімічних акумуляторів, бетонні блоки не деградують після тисяч циклів.
Головна проблема технології: чому бетонні батареї виявилися занадто дорогими
Попри технічний успіх, проєкт у Китаї оголив і головну вразливість гравітаційних систем — їхню економіку. Будівництво виявилося набагато складнішим і дорожчим, ніж планувалося спочатку:
- Через величезну вагу конструкції (загальна маса бетонних блоків сягає 315 800 тонн) слабкий ґрунт довелося додатково посилювати глибокими палями.
- Ситуацію погіршило глобальне подорожчання будівельних матеріалів.
У результаті вартість установки перевищила 150 мільйонів євро, через що цей проєкт обійшовся дорожче за деякі альтернативні системи накопичення енергії з аналогічними характеристиками.
Чи є майбутнє у гравітаційних веж Energy Vault
Наразі китайська установка є радше масштабною демонстрацією можливостей, ніж готовою масовою альтернативою літієвим акумуляторам. Технологія має чимало переваг: вона не вимагає дефіцитних хімічних елементів і може встановлюватися там, де немає гірського рельєфу для класичних гідроакумулюючих станцій.
Однак висока ціна будівництва залишається головним бар'єром. Якщо компанії вдасться оптимізувати процес і здешевити подібні конструкції в майбутньому, величезні бетонні вантажі дійсно зможуть стати ще одним ефективним способом зберігати зелену енергію сонця та вітру — просто піднімаючи її в небо.