Energienetze schwanken im Laufe des Tages, wenn Nachfrage und Produktion zunehmen und abnehmen. In der Regel liegt der Strombedarf in Spitzenzeiten nahe an der Produktionskapazität oder übersteigt diese zu diesem Zeitpunkt. Außerhalb der Geschäftszeiten, im Allgemeinen nachts, der Produktionskapazitätweit über das hinaus, was aus dem Netz gezogen wird. Dies führt zu einer natürlichen Unstetigkeit des Energienetzes, und Experten haben mit Möglichkeiten experimentiert, um sicherzustellen, dass die Lichter immer eingeschaltet bleiben.
Eine der häufigsten Arten, wie Energie in großem Maßstab für das Netz gespeichert wird, sind Pumpspeicherdämme. Taum Sauk Reservoir ist eine dieser Arten von "physischen Batterien", die im Wesentlichen überschüssige Energie durch potenzielle Energie in der Wassermasse speichern. Wenn überschüssige Energie vorhanden ist, wird Wasser in die Höhe des Reservoirs gepumpt. Wenn zu wenig Energie vorhanden ist, Wasserwird freigesetzt, wodurch wieder Strom erzeugt wird. Dies ist zwar eine aktuelle Lösung, aber nur an der perfekten geografischen Lage geeignet.
Ein kalifornisches Unternehmen hat eine andere Lösung entwickelt, das Advanced Rail Energy Storage System, kurz ARES.
Bei dieser Technologie handelt es sich im Wesentlichen um einen landgestützten Zug, der überschüssige elektrische Energie aufnimmt und durch potenzielle Energie speichert, die in großen Zugmassen gewonnen wird. In rudimentären Begriffen entspricht dies dem Schieben eines großen Felsens auf einen Hügel, wenn Sie über die erforderliche Energie verfügenkann es später nach unten drücken, wenn Sie mehr Energie benötigen.
ARES Bei der Technologie werden Schienenfahrzeuge verwendet, die im Wesentlichen extrem schwere Betonblöcke auf einen Hügel oder eine bestimmte Steigung befördern. Die Schienenfahrzeuge können außerhalb der Hauptverkehrszeiten mit Strom aus dem Netz betrieben werden, wenn nur eine geringe Nachfrage besteht.Die Waggons werden dann von der Spitze ihrer Klasse freigegeben, um den Berg hinunterzufahren und potenzielle Energie durch regeneratives Bremsen in elektrische Energie umzuwandeln.
Während die Technologie zu einfach zu funktionieren scheint, behauptet das Unternehmen eine 80 Prozent Wirkungsgrad der Energiezufuhr zur Energieabgabe durch Speicherung. Jedes Auto kann eine konstante Leistung für bis zu 8 Stunden
Das Unternehmen hat mehrere Testsysteme zusammengestellt, darunter eine 268 Meter lange Strecke in Kalifornien. Die Nevada Public Utilities Commission hat ARES mit dem Bau des Netzenergiesystems in den Bergen von Nevada beauftragt, um das Netz zu stabilisieren.
Obwohl es absurd klingt, kann Nevadas Stromnetz in nur wenigen Jahren durch eine Flotte automatisierter Züge mit einem Gewicht von stabilisiert werden. 300 Tonnen jeweils. Das Unternehmen hat das System speziell so entwickelt, dass es in einer Klasse von am besten funktioniert. 7,2%. Dies ermöglicht die beste Energieübertragung vom Potential zur Kinetik und ermöglicht gleichzeitig die Aufrechterhaltung der Stabilität der Züge.
Wenn jeweils 300 Tonnen Zug fährt den Hang hinunter, es kann bieten 50 MW Strom zur Stabilisierung des Netzes. Insgesamt wird sich die Strecke für das Nevada-System 9,2 Kilometer durch die Wüste mit einem Höhenunterschied von 640 Metern erstrecken.
Eine der vorteilhaftesten Eigenschaften des Energiesystems sind die geringen Kosten im Vergleich zu anderen Energiespeichertechniken. Das Unternehmen gibt an, dass es für die Hälfte der Kosten des billigsten elektrischen Energiespeichersystems implementiert werden kann. Das System erfordert auch kein externes SystemDie Eingabe in Form von Kraftstoff oder Wasser erfolgt ausschließlich aus der Energie aus dem Netz. Diese Eigenschaften beeindrucken viele Elektrizitätsunternehmen auf der ganzen Welt und haben ein recht rudimentäres Design angenommen und daraus eine mögliche universelle Lösung gemacht.
Das Konzept der physischen Batterien, die überschüssigen Strom durch potenzielle Energie speichern, ist derzeit führend bei den großtechnischen Energiespeichertechniken. Mit dem Aufkommen von Elektroautos glauben Elon Musk und andere führende Köpfe, dass die Zukunft der Aufrechterhaltung eines stabilen Stromnetzes meine Aufgabe istalle unsere Autobatterien.
Indem das Stromnetz während der nächtlichen Ladezeiten Strom aus unseren Autos beziehen kann, kann jedes Elektroauto im Wesentlichen als kleine Batterie fungieren, die der gesamten Infrastruktur hilft, die Leistung aufrechtzuerhalten. Damit dieses System jedoch praktisch funktioniertDas gesamte Energienetz müsste für den Zwei-Wege-Fluss neu gestaltet werden, und es müssten bestimmte Einschränkungen festgelegt werden, wie und wann Strom aus der Batterie eines Autos entnommen werden kann.
Insgesamt wird das Stromnetz zwischen Elektroautos und Schwerkraftschlitten aus Beton deutlich besser verwaltet.