Grawitacja zmieniona w elektryczność

  • Data: 14 kwietnia 2015 ·
  • Autor: ·
Grawitacja zmieniona w elektryczność
Share

/Fot: AllauddinYousafzai//
Elektrownie które akumulują moc i oddają ją do sieci w czasie największego zapotrzebowania na prąd są stawiane od lat. W Polsce najbardziej znane to elektrownie szczytowo-pompowe, czyli elektrownie wodne zbierające moc w postaci hektolitrów wody uwalnianej w miarę potrzeb. Amerykanie wpadli na podobny, ale znacznie prostszy pomysł: prąd magazynują w kamiennych blokach, które koleją wożą w góry. Ma to być sposób na ustabilizowanie dostaw prądu z farm wiatrowych.

Zasada działania elektrowni szczytowo-pompowych jest prosta. Gdy w sieci jest dużo taniego prądu tego typu hydroelektrownia uruchamia pompy, które transferują wodę ze zbiornika położonego na dole, do zbiornika położonego górnego. Kiedy prądu zaczyna w sieci brakować, śluza się otwiera i woda spływając na dół rozkręca turbinę produkującą potrzebny prąd. Tak działa m.in. elektrownia w Żarnowcu projektowana pierwotnie jako akumulator dla planowanej tu elektrowni atomowej.
Jest to jednak drogie przedsięwzięcie. Amerykania opracowali więc coś znacznie prostszego: ARES czyli Advanced Rail Energy Storage. Projekt opiera się o ten sam system przemiany energii kinetycznej w potencjalną i z powrotem. Także tutaj wykorzystuje się siłę grawitacji i różnicę wysokości. Na górę nie wtłacza się jednak hektolitrów wody, ale kamienne bloki. I nie chodzi tu o fakt, że pilotażowa instalacja powstała na pustyni w Nevadzie.
Do takiego mechanizmu nie potrzeba konstruować zamkniętego i szczelnego obiegu wody z przepompowniami oraz turbinami. Inwestycja jest prostsza i tańsza. Wystarczy ułożyć parę kilometrów torów. Bloki są wtaczane na górę przez elektryczne składy kolejowe kiedy prądu jest dużo, a kiedy trzeb go odzyskać wystarczy te same obciążone kamieniem wagony puścić swobodnie z góry. Energia jest odzyskiwana w czasie ich hamowania (to tzw. hamowanie rekuperacyjne) – wytwarzane wówczas ciepło związane z tarciem hamulców, przetwarzane jest na prąd. Mechanizm ten od dawna wykorzystywany jest w normalnych pociągach (np. w TGV).

System, który w Nevadzie zacznie już działać w przyszłym roku może zgromadzić 44 MW mocy. Wszystko stawiane jest z myślą o wyrosłych w sąsiedztwie farmach wiatrowych, które z założenia produkują prąd bardzo mało stabilnie (tak jak zawieje wiatr). Każda forma akumulatora, szczególnie jeśli jest tani, przyda się w zwiększeniu ich użyteczności dla sieci energetycznej.