中国巨型重力电池或将推动锂电池时代提前谢幕

随着全球向可再生能源型加速,如何有效存储电力成了一个亟待解决的难题。太阳能和能等可再生能源被称为“歇性生,也就是,当太阳下山或停了,力的生便会迅速减少。因此,找一种能确保定供应电力的解决方案得尤重要。

目前,电池技术被广泛应用于电力存储,但这一技术虽然普及,却存在一些问题。锂的开采在环境和社会层面上都可能带来负面影响,此外,锂电池的回收问题也依然未得到有效解决。此时,重力电池技术的出现,或许能够为这一挑战提供更为环保的替代方案。目前,全球多个研究团队正在探索这一新兴技术,而中国政府推动的一个重力电池项目,则成为了这一领域的先锋之一。

重力电池:工作原理是什么

重力电池的工作原理基于自然界最基本的力量之一——重力。简单来说,当一个物体被抬升时,我们为它提供了对抗重力的能量,这种能量称为势能。只要物体仍然处于较高的位置,这种能量就得以储存;而当物体下落时,势能转化为动能,这股动能则可以通过发电机或涡轮机转化为电能。

与化学电池不同,重力电池的优势在于其势能不会随着时间流逝而消失,只要机械部件保持功能,储存的能量可以随时释放。因此,重力电池能够提供比传统电池更加持久的能量储备。早在1907年,瑞士便首次实验了这一原理,利用不同高度的水池进行水力泵储能。如今,现代的重力电池技术已经不再依赖水或地形,而是通过升降固体块体来储能。

EVx项目:120米高的重力电池

由中国政府与瑞士Energy Vault公司合作开发的EVx项目,是这一技术应用的典型案例。该项目的核心是一座120米高的机械塔,能够升降重达24的巨大块体。在电网用电需求较低时,风能或太阳能发电的多余电量将驱动这些块体上升;当电网需求增加时,这些块体会被降下,其势能转化为电力供电。

根据Interesting Engineering的报道,EVx系统的能量转化效率超过80%,而其总储能容量可达到100 MW/h。这个项目不仅在能源方面具有显著优势,而且在社会和环境层面也带来了积极的影响。每个重力块体都是由易得的沙子回收废料制成,这大大降低了成本,并减少了对稀有矿物的依赖。

此外,EVx塔的建设也采用了本地劳动力本地资源,避免了进口矿物带来的依赖问题。这些优势使得中国的重力电池项目在经济、社会和环境方面都具有较大的潜力。目前,除了在中国南部蒙古的一个项目外,其他类似的重力电池基础设施正在规划和建设中。

然而,Interesting Engineering指出,这一技术的出现也带来了一个重要的矛盾:中国目前控制了全球72%的锂电池市场,但依然致力于发展重力电池基础设施。如果这种重力电池技术获得国际关注,一些国家可能直接跳过锂电池,采用这一更加环保的能源存储解决方案,进而影响中国在全球电池市场的主导地位。