少妇视频无码专区,三级黄线在线免费播放,婷婷在线免费手机视频,潮喷潮喷吧日韩人妻无码,中文亚洲天堂,亚洲午夜福利一级无码男同,国内高清无码视在线

人類利用依賴重力進行儲能的想法與實踐并非新鮮事物，實際上，最早使用重力驅動機械的形式可追溯到克里斯蒂安·惠更斯于1656年發(fā)明的擺鐘。

碼頭上孑然佇立在銀灰色的冰冷海水旁的，是一座四層樓高的裸露梯井。懸吊著的并非電梯，而是一塊重達50噸的鐵，鋼纜正由電機驅動，緩緩地將鐵塊升至半空——這是一部巨大的重力儲能電池。

隨著一陣金屬的低吟，巨大的鐵塊開始下落，推動發(fā)電機以 250 千瓦的功率將電力注入電網。

蘇格蘭初創(chuàng)公司 Gravitricity 的工程師 Douglas Hitchcock 說，在峰值功率下，鐵塊可以在 11 秒內完成全部下降，但出于測試目的，它只低速下落了幾米便停下。

4 月 22 日，Gravitricity 宣布，其重力儲能電池的小型演示裝置已投入使用，能夠在數(shù)秒內在充能和放電間切換，從電網中汲取或向電網中輸送大量能量。這一設計可以成為化學電池的替代方案。

儲能市場正隨著可再生能源的進步飛速發(fā)展。但光能和風能等可再生能源并不會根據人類的需要而出現(xiàn)，在陽光或風力充足時產生的巨大電能需要被儲存下來以供后續(xù)使用。如何以可接受的成本儲存更多能量，并控制這一過程來帶的資源消耗和環(huán)境污染，也隨之成為了一大議題。Gravitricity 正是為數(shù)不多的致力于開發(fā)基于重力的儲能裝置的公司之一。

重力儲能的前世今生

人類利用依賴重力進行儲能的想法與實踐并非新鮮事物，實際上，最早使用重力驅動機械的形式可追溯到克里斯蒂安·惠更斯（Christiaan Huygens）于 1656 年發(fā)明的擺鐘。在這套系統(tǒng)中，連接在皮帶輪或鏈輪上的鎖鏈所懸掛的重物是其機芯的重要組件，并由擒縱結構控制配重的運動來為鐘擺提供動力，維持其前后擺動，這實際上已將重力勢能作為了整個設備的能量來源。這種以重力作為計時裝置的“電源”存在了數(shù)百年，并未被發(fā)條等其他機械結構完全取代，直至使用電力驅動的石英鐘出現(xiàn)。
惠更斯于 1656 年發(fā)明的擺鐘（維基百科）

不過，即便在電力出現(xiàn)后，與重力相關的儲能手段也并未被拋棄，甚至在 20 世紀重新回到了能源領域的聚光燈下——第一個基于重力的抽水蓄能水力發(fā)電（pumped storage hydroelectricity, PSH）系統(tǒng)于 1907 年由瑞士開發(fā)，而上世紀 30 年代后，使用水的重力勢能儲存能量就在全球遍地開花，成為了迄今為止電網儲能的最大容量形式。根據 2020 年美國能源部發(fā)布的全球儲能數(shù)據庫報告，PHS在全球主動儲能裝置容量中占比約 95%。中國在抽水蓄能領域雖然起步晚，但由于后發(fā)效應起點較高，目前已處于世界先進水平，抽水蓄能能力最強，具有最高的發(fā)電量和裝載容量（日本和美國分別在發(fā)電量和容量排名第二）。

重力儲能也并非只在大型設施上才能一展身手。2012 年 Deciwatt 就開發(fā)了一款名為 GravityLight 的產品，能夠使用任何 0.5kg 到 1.0kg 的日常用品作為重力來源為燈泡供電實現(xiàn)照明，每次懸掛配重可維持超過半小時的照明，團隊項目旨在利用這種低成本和長壽命的設計，在非洲等供電不足甚至沒有建設電網的地區(qū)進行推廣。

大型重力電池的未來

由于能源和環(huán)境問題受到與日俱增的關注，中等規(guī)模的重力儲能也在近年得到了研究者、開發(fā)者和投資者的青睞。

英國倫敦帝國理工學院（Imperial College London，ICL）的清潔能源顧問 Oliver Schmidt 說，基于重力的儲能有一些明顯優(yōu)勢。目前首選的儲能技術——鋰離子電池，充電和放電的循環(huán)次數(shù)有限，在容量損失之前只能工作數(shù)年，而重力儲能結構（絞車、鋼纜和配重）的壽命可長達數(shù)十年。“這些依靠機械工程的玩意兒，” Schmidt 說，“要比（電化學的東西）便宜得多。”Gravitricity的熟悉工程師 Miles Franklin 也表示，鋰離子電池使用的材料會帶來諸多環(huán)境問題，并且難以回收，而一桶鐵并沒有這方面的問題，帶來的碳足跡也小得多。

根據 Gravitricity 的報告，其重力儲能設備的運行成本和維護費用都遠低于鋰離子電池。Schmidt 根據這一數(shù)據進行推算稱，對于一個運行 25 年的項目，鋰離子電池每兆瓦時的壽命成本為 367 美元（約合人民幣 2360 元），而重力儲能的成本約為每兆瓦時 171 美元（約合人民幣 1100 元），僅為前者的一半不到。麻省理工學院（MIT）的儲能研究者 Jessika Trancik 說，盡管需要更多實際數(shù)據的支持，這一數(shù)字的確十分誘人。

與此同時，這一領域的其他公司也開發(fā)了各有千秋的重力儲能手段。總部位于美國加利福尼亞的 Gravity Power 的想法距離抽水蓄電一步之遙：它利用可再生能源將水抽到沉重的活塞下。當需要動力時，釋放活塞下落，迫使水通過水力發(fā)電機；德國公司 New Energy Let’s Go 也使用了類似的設計；總部位于瑞士的 Energy Vault 希望使用帶有電機和發(fā)電機的多臂起重機來堆疊和拆卸由數(shù)百塊 35 噸磚塊組成的 120 米高的“巴別塔”，改變自身高度來滿足起起落落的能源需求。開發(fā)經理 Ruth Apps 表示，計劃將配重增加到 500 噸，這將需要龐大的塔基，因此需要將尺寸巨大的系統(tǒng)建造在地下。該公司正在尋找捷克、波蘭和南非的廢棄礦山，以開展其首個商業(yè)項目。

但 Schmidt 也警告，這項技術仍然“非常不成熟”，電池價格在不斷下降，而這些研究重力發(fā)電的公司卻進展緩慢。相對領先的Energy Vault 在2019年宣布獲得了 1.1 億美元（當時約 7.7 億人民幣）的投資，將于近年開始商業(yè)開發(fā)。英國蘭卡斯特大學（Lancaster University）的環(huán)境政策研究者 Rebecca Willis 認為，如果重力儲能不能從氣候政策中獲得支持，將可能陷入與其他儲能技術一樣的困境——在大多數(shù)地方，能夠輕松開啟和關閉的小型天然氣站仍然是應對電力需求波動最便宜的方法。

目前，Gravitricity 僅有 14 名員工和 300 萬英鎊的投資，對未來并不抱有不切實際的幻想。在建設前述的演示設備時，他們就已經遇到了預料之外的困難，例如多股鋼纜在稱重時因力矩不足而散開。在解決這些棘手的問題后，該公司計劃在 2023 年建造一座峰值功率為 4 兆瓦的電站，相比目前的演示裝置將會更加完整，具有更重的重物和一千米深的梯井。

在 Gravitricity 的測試現(xiàn)場，時不時會出現(xiàn)為英國北海石油鉆井平臺服務的供應船。但在晴朗的日子里，蘇格蘭的能源前景也可從此盡收眼底：風力渦輪機裝點了 20 公里長的地平線。

傳統(tǒng)能源產業(yè)的遺產正轉變?yōu)樾滦湍茉吹拿篮们熬埃珿ravitricity 最近也有兩名來自石油和天然氣行業(yè)的新員工加入。能源社群為之感到興奮：“他們獲得了全新的人生靈感”。

原標題：重力電池能否成為下一代新能源儲能的領頭羊？