Як працює акумулятор гравітації

Бич сучасної енергетики – нерівномірне навантаження на електромережі. Виробництва активно споживають електрику вдень, житлові квартали – вечорами, а вночі йде спад споживання. Щоб вся величезна енергосистема не вийшла з ладу, доводиться закладати сумарну потужність електростанцій, сильно перевищує пікове навантаження. Якщо вироблення енергією гідроелектростанцією або теплової теоретично можна скоротити, заощаджуючи воду або паливо, то атомний реактор заглушити не так просто. Ось і доводиться палити дорогоцінне пальне, нагріваючи навколишній простір вхолосту.

Схожі проблеми виникають в регіонах, які зробили ставку на відновлювану енергетику. Сонце і вітер неможливо увімкнути або вимкнути за необхідності. В результаті ми маємо те максимальну продуктивність, то навпаки – різке падіння вироблюваної потужність до нуля. Як би нам зайву енергію в потрібний момент зберегти, та в пік навантаження і пустити в діло?

Так з’являються проекти накопичувачів енергії. Збирати енергію можна в різних її видах. Можна запасати безпосередньо електрику в аккамуляторах, можна зберігати тепло, як в соляній вежі або соляному ставку. А можна запасати потенційну енергію – “гравітацію”. Простий приклад гравітаційного накопичувача це велика бочка на гірці і насос. У момент малого споживання насосом в бочку накачується вода, а в пік відкривається кран і стікає вода обертає лопаті генератора. Але для посушливих місцевостей, де вода являє собою велику цінність, такий накопичувач не підійде. Тут-то і може стати в нагоді проект “гравітаційного акумулятора”.

Розробляється проект в Каліфорнії, де сонячній енергетиці приділяється все більше уваги. Сонячних днів тут навалом, вітри дмуть часто, а от з водою важче. Але вночі сонце заходить, а вулиці і будинки треба висвітлювати. І тоді починають скочуватися з гірки один за іншим дивного вигляду вагончики, завантажені залізобетонними конструкціями. Вагончики-то непрості, до колісним парам прироблені електрогенератори. Поки вагончик котиться з гори, генератори справно виробляють енергію і закачують її в електромережу. Така електричка навпаки виходить. У жаркий полудень, коли вироблення енергії на сонячній електростанції буде на піку потужності або під час сильного вітру, якщо поруч вітряна електростанція, электровозик неспішно затолкает вагончики назад в гору, де вони і будуть чекати наступного піку споживання.

Розробники стверджують, що ефективність системи становить 86%. І додають, що у системи більш низька вартість життєвого циклу, чим батарей і більш швидка реакція, ніж у гідро-акумуляторних електростанцій; Ну і важливо для посушливих районів, що вода для роботи не потрібно. Поки побудований пілотний проект з однією досить невеликою гіркою. Але в найближчих планах – проект накопичувальної станції на 12,5 мегават-годин. Це буде гірка довжиною 8 км з ухилом 6,6%. Потрібно 17 зчеплень, кожна з яких включає 2 локомотива масою по 220 тонн і 2 вагона з бетонними блоками масою по 150 тонн.