Придуман способ накапливать возобновляемую энергию в небоскребах Поделиться
Люди издавна строят высоченные сооружения, чтобы продемонстрировать мощь империй, правителей, религий и корпораций. В наше появляется все больше высотных зданий, чем когда-либо прежде. Но вскоре у небоскребов может появиться новое назначение: хранение возобновляемой энергии.
Фото: ru.freepik.com
Одним из самых серьезных препятствий на пути к созданию энергосистемы, в которой преобладает чистая энергия, является перебои с некоторыми возобновляемыми источниками, отмечает CNN. Иногда случается, что когда требуется солнечная энергия, вдруг набегают тучи, или ветер неожиданно перестает дуть – в итоге турбины не могут вырабатывать энергию. В других случаях случается все наоборот – солнце и ветер производят больше электроэнергии, чем требуется.
Накопление энергии имеет решающее значение для обеспечения баланса между производством и потреблением, подчеркивает CNN. Для увеличения емкости, вероятно, потребуется сочетание технологий — от различных видов аккумуляторов до других методов накопления энергии.
И вот тут на сцене появляются небоскребы-аккумуляторы. В конце мая архитектурная и инженерная фирма Skidmore, Owings & Merrill (SOM), создавшая несколько самых высоких зданий в мире, объявила о партнерстве с компанией по хранению энергии Energy Vault для разработки новых решений по гравитационному хранению энергии.
Эта идея включает в себя проект небоскреба, который будет использовать двигатель, работающий от электросети, для подъема гигантских блоков, когда потребность в энергии невелика. Эти блоки будут накапливать электроэнергию в качестве “потенциальной” энергии, поясняет Си-эн-эн. При наличии спроса блоки будут опускаться, высвобождая энергию, которая будет преобразована в электричество.
Высотные здания — это специализация компании, которая спроектировала Нью-Йоркский Единый всемирный торговый центр, чикагскую Уиллис-тауэр, ранее известную как Сирс-Тауэр, и самый высокий небоскреб в мире — Бурдж-Халифа в Дубае, высота которого превышает 828 метров, напоминает CNN.
“У нас есть возможность воспользоваться этим опытом и использовать его для накопления энергии, что позволит нам отказаться от ископаемого топлива”, — рассказал CNN Билл Бейкер, партнер-консультант SOM и инженер-строитель небоскреба Бурдж-Халифа.
По мнению Международной энергетической ассоциации, в мире необходимо развивать сетевые хранилища или технологии, подключенные к энергосистеме, которые могут накапливать энергию и использовать ее при необходимости. Литий-ионные аккумуляторы, которые широко используются в электромобилях, не могут решить проблему в одиночку. Во-первых, поясняет CNN, они не могут накапливать энергию в течение длительного времени. Это может быть хорошо для переноса энергии с самого солнечного времени дня на вечер, когда спрос на нее резко возрастает, но, возможно, потребуется запасать энергию дольше.
Гидроэлектростанции с гидроаккумуляторами, уже широко используемые для хранения возобновляемой энергии, могут это сделать, отмечает CNN. В нерабочее время турбина перекачивает воду из резервуара, расположенного в низине, в резервуар, расположенный на возвышенности. Когда спрос резко возрастает, то вода поступает через турбину, вырабатывающую электроэнергию. Но тут есть нюанс – для этого требуется холмистая местность и много места.
Башня надстройки SOM и Energy Vault, высота которой может варьироваться от 300 до 1000 метров, должна иметь выдолбленные конструкции, напоминающие шахты лифтов, для перемещения блоков, оставляя место для жилых и коммерческих арендаторов. (Компании, как отмечает CNN, также рассматривают возможность встраивания гидроаккумулирующих установок в небоскребы, используя воду вместо блоков).
В конечном счете, с помощью таких небоскребов можно будет накапливать энергию в несколько гигаватт-часов, чего будет достаточно для питания нескольких зданий, сообщил CNN генеральный директор Energy Vault Роберт Пикони.
Два эксперта по хранению энергии, которым за комментариями обратился CNN, задались вопросом, может ли батарея в небоскребе быть экономичной, учитывая пространство, которое потребуется использовать для хранения энергии, и структурные изменения, которые потребуются для поддержания дополнительного веса.
Но разработчики необычного проекта уверены, что их решения коммерчески жизнеспособны. Компания Energy Vault уже завершила проект в Китае, который, по ее словам, является первой в мире промышленной системой хранения энергии без накачки с помощью гидрогравитационной системы, отмечает CNN. Здание высотой 150 метров, мощность которого составляет 100 мегаватт-часов, специально построено для хранения энергии, и в нем нет места для арендаторов.
Использование возобновляемых источников энергии может помочь снизить выбросы углекислого газа в атмосферу в сверхвысоких зданиях. Сегодня, напоминает CNN, на долю строительного сектора приходится почти 40% глобальных выбросов парниковых газов.
Сейчас ведется работа по решению этой проблемы, начиная с улучшения теплоизоляции зданий и заканчивая использованием альтернативных материалов, которые содержат меньше углерода, таких как древесина.
Некоторые здания в буквальном смысле становятся более экологичными, подчеркивает CNN. В частности, итальянский архитектор Стефано Боэри создал в Милане башни, покрытые деревьями и кустарниками, и представил аналогичный проект для башен в Дубае.
Но здания также становятся все выше и многочисленнее, по крайней мере, частично, чтобы удовлетворить спрос в результате стремительной урбанизации в городах, где ограниченное пространство может означать, что лучший способ застройки — это подниматься вверх.
В период с 1900 по 1999 год во всем мире было построено 235 зданий высотой более 200 метров, сообщил CNN Дэниел Сафарик из Совета по высотным зданиям и городской среде обитания. А в одном только прошлом году было построено 179 зданий такой высоты и более.
Что касается конструкций для накопления гравитационной энергии, то чем выше, тем лучше, констатирует CNN. Очень высокое сооружение для накопления гравитационной энергии может компенсировать выбросы углерода, связанные со строительством и материалами, в течение двух—четырех лет.
Компании SOM и Energy Vault в настоящее время ищут партнеров по разработке, которые воплотили бы их проекты в реальность.
