太陽能不夠用，他們想把摩天大樓變成「電池」

近年來可再生能源在人們生活中所占的比重越來越大，從化石燃料逐漸轉(zhuǎn)為太能、風(fēng)能、地?zé)崮?/strong>和水能等這類清潔能源。可再生能源雖好，但目前也有無法忽視的局限性，比如能量的儲存與釋放。

位于奧地利 IIASA(國際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所)的研究人員為了可再生能源的生產(chǎn)和儲存想出了一個巧妙的方案——將城市中的摩天大樓變成「重力電池」進行能量儲存。

▲ 圖片來自：Unsplash

城市中林立的建筑物會消耗全球約 40% 的電力，然而可用于建筑物發(fā)電的解決方案并不多，最常見的是利用太陽能發(fā)電和儲能，不過在環(huán)境的影響下也有間歇性，因此也不得不考慮如何儲存這些能量。

通常要儲存能量可能會選用電池或是抽水蓄能(PHS)的方式，但有一種儲存能量的方法其實就「藏」在這些建筑里。全球有超過 1800 萬部電梯在運行，其中許多電梯有大量時間都是靜止不動的狀態(tài)。當(dāng)電梯不用于運送人員時，它其實可以用來儲存或發(fā)電。

▲ 圖片來自：Unsplash

這個被稱為電梯能量存儲技術(shù)(LEST，Lift Energy Storage Technology)的方案，其實是一種基于重力的存儲解決方案。通過提升裝有濕沙的容器或其他高密度材料等重物來存儲能量，這些材料通過自動拖車設(shè)備遠(yuǎn)程進出電梯進行填充。

這個系統(tǒng)需要在建筑物的頂部和底部留有空間，LEST 連接兩個存儲站點，一個位于高層建筑的底部(下部存儲站點)，另一個位于同一建筑物的頂部(上部存儲站點)。

▲圖片來自：IIASA

通過將建筑物中的現(xiàn)有電梯從較低的存儲地點提升到較高的存儲地點，把能量存儲為勢能。然后通過將存儲容器從上部降低到下部存儲位置來發(fā)電。

從形式上來說，它與抽水蓄能等類似，也是一種重力儲能方式。更重要的是，從本身的發(fā)電機制來說，LEST 方案本身就有自己的優(yōu)勢。

因為電梯已經(jīng)安裝在高層建筑中，也就意味著不需要額外的投資或占用空間，而是利用已有的東西創(chuàng)造額外的價值。

圖片來自：IIASA

不過，這個方案也需要考慮電力容量成本，比如用于進行發(fā)電和儲能的重物和機器人該置于何處。對此，研究團隊的想法是可以把可以把它們存放在走廊上，也可以存放在空蕩蕩的公寓或辦公室中，或者如果在規(guī)劃建筑物時就考慮到該系統(tǒng)，也可以存放在專用的偏僻空間中，比如在靠近頂部或底部的位置留出半層來備用。

▲ 圖片來自：《Science Direct》

另外，它們的重量也不必太大，防止有人要一起乘坐電梯。還可以對機器人進行編程，在乘客進入電梯并將因此超出其承載能力的情況下跳出。算法可以確定最合適的時間來完成提升的操作以及何時獲取儲存的能量，這樣就不會讓電梯系統(tǒng)變成住戶的困擾。

▲圖片來自：《Science Direct》

在未來可再生能源發(fā)電可能會越來越普遍，像 LEST 這樣的分布式存儲技術(shù)也會越來越有價值，方式靈活，對環(huán)境友好，成本也不算高。作為其他供電系統(tǒng)的補充，是個值得考慮和推廣的選擇。