可再生能源存储奇思妙想 废弃矿井变废为宝

众所周知，一旦一个矿井的矿石被开采完，它就真的没有任何用处了，它只是一个被遗弃的地下洞穴。然而，根据一项新的研究，这种废弃矿井还可以用于储能重力电池。

首先，什么是重力电池？简而言之，这是一个通过释放重负荷让其下降同时用来发电的系统。这些电力可以在城市电网需求高的时候使用。在其他时候，当电网中有多余的能量时，重力电池系统使用部分能量将负载拉回，有效地存储能量以供以后使用。

最常见的一种技术是抽水蓄能水力发电系统。在这种设置中，水从高海拔释放出来，在向下流动时通过旋转涡轮机来发电。当有多余的能量可用时，水就会被水泵运回至高海拨处。

去年，奥地利国际应用系统分析研究所（IIASA）的科学家们提出了一种不同类型的重力电池。其基本理念是，多余的可再生能源可以作为势能储存起来，用它把重物提升到一个更高的地方。然后，这些能量可以通过重力来释放，驱动某种发电机。他们还提议建造一系列自主拖车机器人，用于在适当的情况下拾取重物并将其拖进或拖出电梯。

近期，这些科学家们又有了新的奇思妙想，并提出了基于矿井的地下重力能量存储（UGES）系统。它同样也会利用电梯，但这些电梯将位于现有的废弃矿井中，它们将升降装满沙子的容器。

具体而言，竖井两侧的一系列电动马达/发电机组将使每部电梯上下移动，在下降过程中通过再生制动发电，然后在上升过程中利用一些电力。这项研究成果已于近期发表在了《能源》杂志上。

为了提高效率，升降机可以在废矿井地面装载砂石，在竖井底部将砂石移除，然后空载返回地面。在这种情况下，竖井底部的存储区域最终会被沙子填满。因此，当电网中有多余的能量时，电梯会将一些砂石带回地面。电动传送带和自卸卡车的组合将用于装卸。

科学家们估计，UGES的全球储能潜力为7至70太瓦时，而全球拥有大量废弃矿山的国家包括中国、印度、俄罗斯和美国等。

该研究论文的第一作者、IIASA的Julian Hunt说，“当一个矿山关闭时，它会解雇数千名工人。而UGES将创造一些岗位，因为矿山在停止运营后将提供储能服务。矿山已经具备了基本的基础设施，并与电网相连，这大大降低了成本，并促进了UGES工厂的实施。”