混凝土還能發(fā)電？
混凝土還能發(fā)電？
在風(fēng)電技術(shù)和光伏技術(shù)都已經(jīng)很成熟的今天，利用可再生能源解決全球氣候變暖問題的最后一劑猛藥，可能就是大規(guī)模、廉價的高效儲能技術(shù)了。與燃煤、燃?xì)?、核電、水電機組相比，太陽能、風(fēng)能等可再生能源的發(fā)電基本是“靠天吃飯”，即有光、有風(fēng)才能發(fā)電。截止目前，世界上大約96%的儲能水壩都采用同樣一種技術(shù)-——抽水蓄能，這一技術(shù)能在短時間迅速提高發(fā)電量，彌補了太陽能、風(fēng)能發(fā)電量不足的問題。然而建造抽水蓄能的發(fā)電站需要具有高度差的地理環(huán)境。對此，瑞士公司推出了一個比較隨意的混凝土發(fā)電系統(tǒng)Enegry Vault，無論安在哪它都能發(fā)光發(fā)熱。Enegry Vault公司在9個月內(nèi)用不到200萬美元的資金，設(shè)計出了一個新型儲能系統(tǒng)，它使用了和抽水蓄能概念類似、卻擺脫了抽水蓄能地理條件限制的“混凝土發(fā)電”技術(shù)。這項技術(shù)聽著有點瘋狂，混凝土是怎么做到發(fā)電的?其實這一技術(shù)主要原理是通過混凝土塊搭積木的方式進行儲能發(fā)電。使用一個六臂起重機，也就是塔吊，把數(shù)千塊每個重達35噸的混凝土塊，上上下下地吊來吊去。電力多余時，把混凝土塊吊到最高120米的高度，將電能轉(zhuǎn)化混凝土塊的重力勢能;而電力短缺的時候，再把混凝土塊從高處放到低處，通過發(fā)電機把下落時釋放的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能，從而實現(xiàn)像電池一樣的儲能功能，幫助不穩(wěn)定的太陽能光伏和風(fēng)電更好地并網(wǎng)。這其實類似于抽水蓄能，通過將水泵送到高處的水庫來儲存能量，并通過讓水下降來轉(zhuǎn)動渦輪機以回收能量，只是利用混凝土和起重機代替了水和水庫。當(dāng)起重機在其周圍形成一個混凝土砌塊塔時，該系統(tǒng)“完全充電”，就像一個巨型電池。從外觀上看，這個電力塔很笨重，但是據(jù)外媒報道，它2.9秒就能發(fā)電并且往返一次，效率能夠達到90%左右;當(dāng)存儲在塔中的能量有20兆瓦時，能為2000個瑞士家庭供電一整天。除此之外，幾乎不需要維護，而且成本極低，環(huán)境污染也小。據(jù)悉這些混凝土材料都是由建筑垃圾、煤灰、泥土等制成的，有的還是免費的，建筑工地希望有人能幫忙處理掉的二手材料，這些二手材料制成的新型混凝土又廉價、又輕量，壽命也很長、或達30年之久。如今，全球氣候變暖引發(fā)的經(jīng)濟衰退和自然災(zāi)害，正在引起越來越多的人關(guān)注。為控制全球氣溫升高，大幅提高可再生能源發(fā)電比例是重中之重。同時，我國“十四五”規(guī)劃也明確了可再生能源發(fā)展重點，優(yōu)先開發(fā)當(dāng)?shù)胤稚⑹胶头植际娇稍偕茉促Y源，大力推進分布式可再生電力、熱力、燃?xì)獾仍谟脩魝?cè)直接就近利用;結(jié)合儲能、氫能等新技術(shù)，提升可再生能源在區(qū)域能源供應(yīng)中的比重。那么“混凝土發(fā)電”這項新型儲能技術(shù)的前景到底有多強?能否帶來儲能行業(yè)發(fā)展的春天呢?業(yè)界普遍認(rèn)為，雖然“混凝土發(fā)電”的原理簡單，是初中物理都能理解的技術(shù)創(chuàng)新，但這項技術(shù)在真正應(yīng)用時，可能面臨著各種艱巨的挑戰(zhàn)。首先，對塔吊的精度要求非常高，幾十米長、迎風(fēng)飄擺的纜繩，需要做到讓 5000 塊磚每一塊的位置誤差都小于幾毫米，否則百米高塔就真的會像小孩子搭的積木一樣，說塌就塌。
其次，生產(chǎn)普通的水泥會產(chǎn)生大量的二氧化碳，用二手原材料就能避免這個問題嗎?會不會排放的二氧化碳比提高新能源發(fā)電比例省下來的還多呢?
再次，壽命真的能達到 30 年嗎?起重機每天不停地搬運35噸重的重物上下幾十米，恐怕提早報廢是必然的。
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