Blick auf einen offenen Fahrstuhlschacht und ein Außenfenster Bildlücke/iStock
Forscher der Das International Institute of Applied Systems Analysis IIASA in Wien, Österreich, hat eine raffinierte Idee vorgeschlagen, Wolkenkratzer in Speichereinheiten für aus erneuerbaren Quellen erzeugte Energie umzuwandeln, Neuer Atlas gemeldet. Dies kann sowohl für bestehende Wolkenkratzer als auch für solche, die in Zukunft gebaut werden, durchgeführt werden.
Erneuerbare Energie ist eine vielversprechende Quelle, die verwendet werden kann, um unseren Energiebedarf auf kohlenstofffreie Weise zu decken. Eine der größten Hürden bei der Nutzung dieser Quelle ist die unregelmäßige Natur der Energieerzeugung mit dieser Methode.
Unter den derzeit verfügbaren Methoden, Einrichten GroßbatteriespeicherAnlagen sind eine Lösung, um die Ungewissheiten der Stromerzeugung zu überwinden. Dies erfordert jedoch im Vorfeld eine Menge Kapitalausgaben. Daher haben Forscher am IIASA vorgeschlagen, Aufzugssysteme in den Wolkenkratzern als Vehikel zur Energiespeicherung zu nutzen.
Wie funktioniert das System?
Lift Energy Storage System LEST genannt, nutzt das System die Ausfallzeit der Aufzugssysteme in hohen Gebäuden, um schwere Gegenstände wie Container mit nassem Sand von den unteren Stockwerken in die oberen Stockwerke zu transportieren, wenn erneuerbare Energie im Überfluss verfügbar ist.
Wenn die Energie verbraucht werden muss, können diese Gewichte wieder nach unten bewegt werdendie Aufzüge. Regenerative Bremssysteme in Aufzügen können als Mini-Stromgeneratoren verwendet werden, die in das Netz eingespeist werden können. Während die meisten neuen Aufzüge diese Systeme verwenden, können sogar ältere zu einem Bruchteil der Kosten nachgerüstet werden, die für die Einrichtung erforderlich sindBatteriegitter.
Das IIASA-Team schlägt auch vor, dass autonome Roboter könnte damit beauftragt werden, all die schweren Lasten in diesen Gebäuden zu erledigen. Wenn die Aufzüge beschäftigt sind, könnten die Bots einfach so programmiert werden, dass sie aus dem Aufzug springen, wenn er sich seiner Belastungsgrenze nähert, und Algorithmen könnten bestimmen, welche Zeitfenster es sindwäre angebracht, die Gewichte nach oben zu verschieben.
Die zu tragenden Gewichte könnten in Fluren oder sogar leeren Büro- oder Wohnräumen im Gebäude gelagert werden. Je nach Energiebedarf, schätzen die Forscher, könnten die Gewichte, nachdem sie im Sommer hochgefahren wurden, noch im Winter wieder zurückbewegt werdenMonate.
Aber ist es praktisch machbar?
Die Forscher argumentieren, dass neue hochmoderne Aufzüge derzeit mit einem Wirkungsgrad von 92 Prozent arbeiten und als hervorragende Speichermittel dienen könnten. Noch wichtiger ist, dass sich diese Strukturen in städtischen Gebieten befinden, in der Nähe von Orten mit hohem Strombedarf undschnell umsetzbar.
Der Aufwand für die Installation dieser Systeme würde autonome Roboter, einige leicht zu transportierende Gewichte und kleine Änderungen an den Aufzugssystemen umfassen. Diese wären immer noch vergleichsweise geringer als der Aufbau von Batteriespeichern für das Stromnetz.
Während die Investitionsausgaben geringer wären, stechen die Betriebsausgaben hervor. Die Forscher stellen fest, dass Wolkenkratzer für ihre Mieten berüchtigt sind, insbesondere die obersten Stockwerke und die Parkplätze, die beiden Orte, die benötigt werden, um das Lagerpotenzial zu maximierenein System.
Da Gebäude nicht in einem einzigen Design oder gleichzeitig gebaut werden, muss man eine Struktur möglicherweise von Fall zu Fall analysieren, um zu bestimmen, wie viel Gewicht in den obersten Stockwerken gespeichert werden kann, ohne die strukturelle Integrität des Systems zu gefährden.
Trotzdem schätzen die Forscher, dass die Energiespeicherkosten für ein solches System zwischen 21-128 US-Dollar, was immer noch billiger ist als die 345 US-Dollar pro kWh, die für Batteriesysteme benötigt werden, berichtete New Atlas.
Jetzt brauchen wir nur noch einen Unternehmer, der bereit ist, dieses Gedankenexperiment vor Ort zu verwirklichen.
Die Studie wurde im Journal veröffentlichtEnergie.
Zusammenfassung
Die Welt durchläuft einen schnellen Energiewandel, der von wachsenden Kapazitäten erneuerbarer Energiequellen wie Wind- und Solarenergie dominiert wird. Die intrinsische variable Natur solcher erneuerbarer Energiequellen erfordert erschwingliche Energiespeicherlösungen. Dieses Papier schlägt vor, Aufzüge und leere Wohnungen in hohen Gebäuden zu verwenden, um Energie zu speichern. Lift Energy Storage Technology LEST ist eine gravitationsbasierte Speicherlösung. Energie wird gespeichert, indem nasse Sandbehälter oder andere Materialien mit hoher Dichte angehoben und aus der Ferne transportiert werdenEin- und Ausstieg aus dem Aufzug mit autonomen Anhängergeräten Das System erfordert freie Flächen auf der Ober- und Unterseite des Gebäudes Ein vorhandener Aufzug kann verwendet werden, um die Container von den unteren Wohnungen in die oberen Wohnungen zu transportieren, um Energie zu speichern, und von der oberenWohnungen in die unteren Wohnungen zur Stromerzeugung. Die installierten Speicherkapazitätskosten werden je nach Gebäudehöhe auf 21 bis 128 USD/kWh geschätzt. LEST ist besonders interessant für dezentrale Bereitstellung.zusätzlich und Energiespeicherdienste mit täglichen bis wöchentlichen Energiespeicherzyklen. Das globale Potenzial der Technologie konzentriert sich auf Großstädte mit Hochhäusern und wird auf etwa 30 bis 300 GWh geschätzt.