山地重力储能 - 环境长期储能

时间：2022-01-07 09:58:03来源：

长时间的能量储存受到特殊挑战。IIASA研究人员建议使用山重力能量存储（MGES）和水电作为该问题的解决方案。

电池迅速变得更加昂贵，并且可能很快就会提供一种廉价的短期解决方案来储存每日能源需求的能源。然而，电池的长期存储能力，例如，在每年循环中，不会在经济上可行。虽然泵送 - 水力储存（PHS）技术是具有大容量的长期储能的经济上可行的选择 - 高于50兆瓦（MW） - 对于能量存储需求通常小于20兆瓦的位置变得昂贵每月或季节性要求，如小岛屿和远程位置。

在2019年11月6日在Energy期刊上发表的一项研究中，Iiasa研究员Julian Hunt和他的同事建议默认，以缩小现有的短期和长期储存技术之间的差距。MGE在陡峭的山区边缘构成建筑起重机，足够伸手可达，从位于顶部的底部到底部的存储场地运输沙子（或砾石）。电机/发电机将储存容器从底部到顶部的底部移动，类似于滑雪缆车。在此过程中，存储潜在的能量。通过从上部存储场地降低到底部的砂产生电力。如果山上有河流，则升降系统可以与水电组合，水将用于在高可用性而不是砂或砾石的时段中填充储存容器，从而产生能量。MGES系统具有可以在系统的任何高度下添加水的益处，从而增加了在山上的不同高度中捕获水的可能性，这在传统的水电站中是不可能的。

“这个系统的一个好处是沙子是便宜的，与水不同，它不会蒸发 - 所以你永远不会失去潜在的能量，它可以重复使用数量。这使得干燥地区特别有趣，“注意狩猎。“另外，由于非常高的液压，PHS植物限于1,200米的高度差。MGES植物可以具有超过5000米的高度差异。因此，具有高山脉的地区，例如喜马拉雅山，阿尔卑斯山和落矶山脉，因此可以成为重要的长期储能集线器。其他有趣的距离是岛屿，如夏威夷，佛得角，马德拉，以及与陡峭的山地地形的太平洋岛屿。“

在论文中，作者提出了夏威夷摩洛岛岛的未来能源矩阵，仅使用风，太阳能，电池和近视来供应岛屿的能源需求。亨特强调，实力技术不应用于日常循环中的峰值生成或储存能量 - 相反，它填补了长期储存的地点的市场差距。例如，MGES系统可以连续储存几个月，然后连续地产生电力数月或者当水电供水时，电池处理日常存储周期。

“重要的是要注意，升降机技术不替代任何当前的能量存储选项，而是在高山地区储存能量和利用未开发的水电潜力的新方法，”狩猎总结。

参考：“山地重力储能：吉林大卫狩猎现有短期和长期储存技术差距的新解决方案，Behnam Zakeria GiacoMo Falchetta，Andreas Nascimento，Yoshihide Wada和Keywan Riahi，2019年11月6日，Energy.doi：
10.1016 / J.ENERGY.2019.116419.