Международная группа инженеров под руководством Международного института прикладного системного анализа разработала технологию «подземного гравитационного хранилища энергии». С помощью этого метода можно превратить заброшенные шахты в гигантский аккумулятор с длительным сроком службы.
Принцип работы технологии предполагает использование гравитации Земли для длительного хранения энергии. В случае, когда в сети наблюдается избыток энергии, специальные механизмы могут использовать ее, чтобы поднимать песок со дна шахты в хранилище на ее вершине. При недостатке энергии «аккумулятор» будет разряжаться, высвобождая энергию во время спуска песка назад.
Схема гравитационного аккумулятора (слева), полностью заряженный и разряженный аккумуляторы (справа). Изображение: Julian David Hunt et al., Energies
Исследователи отмечают, что традиционные аккумуляторные батареи могут сохранять энергию, но относительно быстро разряжаются. Поскольку в «Подземном гравитационном хранилище энергии» в качестве среды хранения энергии выступает песок, скорость саморазряда системы равна нулю. Это обеспечивает неограниченно долгое время хранения энергии. При этом чем глубже и шире шахта, тем больше энергии можно извлечь из установки, а чем крупнее шахта, тем выше ее энергоемкость.
Авторы работы говорят, что по всему миру существует более миллиона горнодобывающих предприятий, которые полностью выработали руду и шахты которых уже не используются по прямому назначению. Больше всего по оценке исследователей от внедрения новой технологии могут выиграть Китай, Индия, Россия и США, в которых сосредоточено больше всего шахт.
Пространственное распределение подземных шахт и их глубины (слева) и потенциал подземных хранилищ по странам мира (справа). Изображение: Julian David Hunt et al., Energies
Исследователи оценивают общий потенциал всех заброшенных шахт от 7 до 70 ТВтч. При этом инвестиционные затраты, по оценке составляют $1–10 на кВтч, а на мощность —– около $2 на кВтч.
