Одной из главных преград для электросетей, в которых доминирует чистая энергия, является непостоянство некоторых возобновляемых источников. Иногда, когда требуется солнечная энергия, надвигаются облака, или ветер прекращается, когда необходимо производить ветровую энергию.
Поэтому критически важно хранение энергии, над разработкой форм которого сейчас работают самые умные головы планеты.
Небоскрёбы нового назначения
Недавно архитектурная и инженерная фирма Skidmore, Owings & Merrill (SOM), спроектировавшая самый высокий небоскрёб мира – башню Бурдж Халифа в Дубае (828 м), объявила о партнерстве с компанией Energy Vault, специализирующейся на хранении энергии. Целью этого сотрудничества является разработка гигантских гравитационных систем хранения энергии, которые будут функционировать в небоскрёбах, высота которых будет достигать километра.
В планах партнеров, в частности, проект небоскрёба, который будет использовать двигатель, работающий от электричества из сети, чтобы поднимать гигантские блоки, когда спрос на энергию низкий. Эти блоки будут хранить электричество в виде «потенциальной» энергии. А когда спрос возникнет, блоки будут опускаться, высвобождая энергию, которая будет преобразовываться в электричество, пишет CNN.
Этот способ хранения энергии позволит отказаться от ископаемого топлива, отметил Билл Бейкер, партнер-консультант SOM и инженер-строитель башни Бурдж Халифа.
Чистый ноль требует новых вариантов хранения
По данным Международной энергетической ассоциации, если мир хочет достичь нулевого уровня выбросов к 2050 году, необходимо развивать сетевое хранение или технологии, подключенные к электросетям, которые смогут хранить энергию и использовать её по мере необходимости.
Литий-ионные аккумуляторы, популярные в электромобилях, не могут решить проблему самостоятельно. И прежде всего потому, что они не способны хранить энергию в течение длительного времени.
Зато это под силу гидроаккумулирующей гидроэнергетике, которая уже широко используется для хранения возобновляемой энергии. В этом случае требуется турбина, которая перекачивает воду из резервуара на нижнем уровне в резервуар на верхнем уровне в часы сниженной нагрузки. Когда спрос резко возрастает, вода высвобождается и течёт через турбину, производя электроэнергию. Но есть одно «но»: для такой системы необходима холмистая местность и много пространства.
Надземная башня от компаний SOM и Energy Vault, высота которой может составлять от 300 до 1000 метров, будет иметь выдолбленные конструкции, напоминающие шахты лифта, для перемещения блоков. При этом в башне останется место для жилых и коммерческих помещений. (Компании также рассматривают возможность интеграции гидроаккумулирующей энергии в небоскрёбы, где вместо блоков будет использоваться вода).
В конечном итоге можно будет хранить несколько гигаватт-часов энергии. Этого достаточно для обеспечения электроэнергией нескольких зданий, сообщил Роберт Пикони, генеральный директор компании Energy Vault.
Кстати, Energy Vault недавно создала в Китае первую в мире коммерческую систему хранения гидрогравитационной энергии без насоса. Здание высотой 150 метров предназначено исключительно для хранения энергии (не для проживания). Вместимость системы – 100 мегаватт-часов.
Чем выше – тем лучше?
Новые возможности использования возобновляемой энергии помогут компенсировать углеродный след сверхвысоких зданий. В настоящее время сектор строительства отвечает за почти 40 процентов мировых выбросов парниковых газов.
Для решения этой проблемы здания оснащают лучшей изоляцией, используют альтернативные строительные материалы с меньшим содержанием углерода и так далее. А некоторые сооружения буквально «зеленеют». Например, итальянский архитектор Стефано Боэри создал в Милане башни, покрытые деревьями и кустарниками, и разработал аналогичный проект для зданий Дубая.
Однако башни становятся всё выше, и их становится всё больше. Эта ситуация обусловлена спросом, вызванным гиперурбанизацией, которая заставляет людей переезжать в города, где не хватает пространства для жизни.
И если в 1900-1999 годах в мире было построено 235 зданий высотой 200 метров, то только в прошлом году на планете возвели 179 таких и более высоких небоскрёбов.
Фото: Energy Vault
