Новая идея хранения энергии: городские высотки превращаются в батареи

В отличие от угля или нефти, многие возобновляемые источники электроэнергии зависят от погоды, которая может изменить количество вырабатываемой ими электроэнергии. Чтобы поддерживать стабильный поток, операторы сетей должны обращаться к другим источникам, таким как ископаемое топливо.

Исследователи из Международного института прикладного системного анализа (IIASA) в Австрии разработали концепцию, предполагающую использование лифтов и пустующих помещений в высотных зданиях для хранения возобновляемой энергии.

Концепция основана на потенциальной энергии, которая запасается в объекте благодаря его расположению. Она может накапливаться за счет увеличения высоты объекта, а затем высвобождаться для подачи электроэнергии в сеть, когда это необходимо.

Исследователи из IIASA предложили накапливать энергию путем подъема контейнеров с мокрым песком или других материалов высокой плотности, которые перевозятся в дистанционно управляемом лифте с нижних этажей на верхние с помощью автономных прицепных устройств.

Концепция получила название «Технология накопления энергии лифта» (LEST). Она не потребует дополнительных инвестиций или площадей, поскольку лифты уже имеются в высотных зданиях.

Многие из существующих в высотках лифтов часто простаивают. Сама идея LEST заключается в том, что когда лифты не используются для перевозки людей, то есть во время простоя — их можно задействовать для хранения или выработки электроэнергии. Это фактически превратит высотные здания в батареи.

Когда появляется необходимость, груз спускается вниз с помощью лифта. Что интересно, рекуператоры электропривода лифта, используемые для торможения, задействуются в качестве мини-генераторов электроэнергии, которую можно подавать в сеть. Это упрощает реализацию концепции

Авторы идеи также предполагают, что тяжелую работу можно переложить на автономных роботов. В свою очередь, алгоритмы ИИ будут определять, какие временные интервалы лучше подходят для подъема грузов.

К тому же, LEST сможет использовать не только большинство новых лифтов: велика вероятность, что и старые удастся модернизировать с относительно небольшими затратами на установку аккумуляторной сети.

Но некоторые аспекты все же требуют дополнительной проработки. Например, нужно найти место для хранения грузов наверху зданий, когда система полностью заряжена, и внизу — когда разряжена. Пока ученые предполагают, что грузы можно хранить в коридорах, пустующих офисах или даже квартирах. Например, грузы будут подниматься наверх летом и спускаться зимой.

Кроме того, капитальные затраты действительно будут низкими, но остается другая проблема — эксплуатационные расходы. В частности, небоскребы известны высокой арендной платой, причем особенно высока она за площади на верхних этажах и паркингах. А эти площади как раз необходимы для максимально эффективной работы такой системы хранения энергии.

Расходы на установку этих систем будут включать в себя автономных роботов, некоторые легко переносимые грузы и небольшие изменения в системах лифтов. Это все равно будет сравнительно меньше, чем установка аккумуляторных батарей для сети.

Наконец, так как нет единого проекта для всех зданий, может понадобиться анализ конструкции в каждом случае, чтобы рассчитать массу грузов, которую безопасно размещать на верхних этажах. Однако авторы концепции все равно считают, что стоимость хранения энергии с LEST будет в 10-15 раз ниже, чем затраты на аккумуляторные системы.