Могут ли эти 35-тонные блоки решить гигантскую проблему с возобновляемыми источниками энергии?

https://www.fastcompany.com/90261233/can-these-35-ton-bricks-solve-renewable-energys-biggest-problem
  • Перевод


Компании Energy Vault и Idealab анонсировали коммерческую доступность их «новаторского» решения и планируют в реальности на полных мощностях организовать реализацию своего энерго-стартапа совместно с индийским энергетическим гигантом Tata и мексиканской строительной компании CEMEX.

— Что за разработку они реализуют?

— «Умные» гравитационные башни. Это такие комплексы мега-кранов (высота 120 метров или 393 фута, по шесть стрел на башне) + 35-тонные бетонные блоки (много) + ПО для управления перемещением блоков и компоненты системы генерации электроэнергии.

— То есть, строим высокий небоскреб из блоков, а в центре несколько кранов, а потом специальное ПО играет в «энерго-тетрис», двигая блоки вверх и вниз, генерируя или тратя энергию? Они точно видели это в часах-кукушке.

— Только тут еще сохраняем энергию на долгий срок, а ветряки или солнечные станции рядом будут помогать на этапах поднятия блоков для минимизации энергозатрат. КПД обещают до 80-90%, а общую мощность (полную емкость хранения в данном случае) как у средних ГЭС, шесть моторов в кранах, от 2 до 5 МВт выходная мощность заявлена, но это в теории. Все зависит от алгоритмов специального ПО и современных энерго-генерационных комплексов.

Первые гравитационные электростанции планируют построить и запустить в работу к началу 2019 года.



Во многих странах сейчас дешевле построить новую солнечную или ветряную энерго-ферму, чем использовать старую угольную электростанцию. Но когда солнце скрыто облаками, а ветер в режиме «штиль», то такая возобновляемая электроэнергия все еще может быть довольно дорогой для хранения, хотя стоимость батарей и падает с каждым годом. Оказывается, если бы сейчас весь мир перешел на 100% возобновляемую электроэнергию, то всем пришлось бы платить большие счета за электричество.



Новое решение, использующее базовую физику, поможет уменьшить стоимость хранения энергии вдвое, экономя в общем до 80% на затраты по сравнению с общей продолжительностью цикла использования возобновляемых систем. Такая синергия позволяет возобновляемым источникам энергии быть дешевле, чем при утилизировании простого ископаемого топлива, используя такие системы полный рабочий день, каждый день в году, практически в любой местности.

«Наша разработка впервые позволит миру достичь нового этапа в энергетике», — говорит Роберт Пикони, генеральный директор и соучредитель Energy Vault, стартапа, который разработал новую систему.

Tata Power, гигантская индийская электрическая компания, станет их первым клиентом.

Компания Energy Vault, базирующаяся в Калифорнии и Швейцарии, была вдохновлена в своей разработке концепцией работы связки плотин и ГЭС — когда спрос на энергию низкий, то воду используют как источник хранения энергии, накачивая объем плотины, а затем при необходимости производят энергию из такого запаса, используя турбины ГЭС. Такая энерго система работает только в местах, где плотины могут быть физически построены, но ведь сами плотины также наносят вред существующим экосистемам и природе, влияют на миграцию населения и могут принести большие бедствия в случае аварии.

Как и плотины, новое решение — это большая массивная башня, примерно высотой с 35-этажное здание. Но в сооружении не требуется наличия больших объемов воды, как энергопроводника.

Если ветряки или солнечная ферма вырабатывают больше энергии, чем нужно потребителям в текущий момент, то автоматический кран может эту энергию использовать для подъема гигантского блока весом 35 метрических тонн, причем поднять можно такой блок вплоть до верхней части башни.



«Когда наша башня сложена полностью, это все колоссальная потенциальная энергия», — говорит Пикони.

Когда потребители начинают нуждается в дополнительной мощности, то кран автоматически начинает опускать блоки, используя кинетическую энергию для зарядки генератора и далее отдачи в энергосеть выработанной энергии.



Все действия по работе с гигантскими блоками происходят достаточно быстро.

«У нас может быть миллисекундное время отклика», — говорит Пикони.



Система управления с помощью специального программного обеспечения принимает данные от энергосети, обрабатывает их с минимальное задержкой, чтобы максимально корректно выдать команды для автоматического управления кранами, которые точно и по заданному алгоритму поднимают и опускают гигантские блоки, принимая во внимание внешние погодные условия, ветер, дождь и температуру. Краны опускают блоки точно на нужной контролируемой скорости, необходимой для непрерывного обеспечения и генерации электричества.



Это дешевле, чем строительство гигантских литий-ионных батарей, таких как огромные батареи, которые Tesla установила в Австралии и других странах. Частично это связано с тем, что блоки могут быть изготовлены из цемента, который обычно утилизируется.

«Эти материалы, которые мы используем для блоков, на самом деле являются материалами, которые Вам нужно отправить на свалку», — говорит Пикони.

Состав блока:
— переработанная каменная и бетонная смесь;
— стальная опорная плита и высокопрочный бетон.


Например, в Калифорнии строительная площадка с бетонным мусором должна заплатить целых 55 долларов за кубический ярд, чтобы избавиться от нее. В отличие от литиевых батарей, для создания системы не требуется специализированная многомиллионная фабрика. Автономный кран поступает от другого производителя. При добыче лития также использует огромное количество воды и есть риск токсичных утечек.



В маленьком городке недалеко от своей штаб-квартиры в Швейцарии, компания Energy Vault построила небольшой прототип устройства — 72 фута в высоту, вместо полноценных проектных 393 футов (120 метров).

Прототип разработки и пункт управления с ПО (в пять раз меньше реального — 22 метра (72 фута) высотой):


Данная система также может работать в небольших масштабах, но компания ориентирована на крупных игроков на рынке энергоресурсов.

Компания Energy Vault начинает реализовывать свои первые заказы для клиентов по всему миру. Ведутся также переговоры с некоторыми клиентами, которые рассматривают возможность строительства огромных новых дамб.

«Мы можем сэкономить им четверть стоимости без экологических проблем и дать то, что обеспечит району развертывания системы больше возможностей для производительности», — говорит Пикони.

Решение может быстро расширяться.

«Нам не нужно полагаться на производство или крупные инвестиции», — говорит Пикони.

Это необходимый шаг, поскольку все больше государств и стран стремятся к 100% возобновляемой электроэнергии.



Интересно, что аналогичную технологию тестируют в Германии и Британии, но вместо высотных кранов там планируют использовать заброшенные угольные шахты.

Вот Таум Саук для примера как это работает с ГАЭС.

На маленьком тарифе в энергосети закачивает воду в резервуар (поднимаем блоки в режим высокая башня).


Когда энергосеть переходит в режим повышенных тарифов, то спускаем воду (опускаем блоки вниз).


В комментариях к статье появились расчеты этой системы.

Так же на сайте производителя этого решения можно ознакомиться с ее параметрами.
Поделиться публикацией
Комментарии 439
    0
    del
      +8
      Формат статьи «поучительная беседа со школьником»
        +6
        А как бороться с разбиванием этих кубов?

        Так и представляю эффект домино от бага в программе…
          +1

          Там краны. Барабаны с лебедкой у них нормально заторможены и растормаживаются под действием тока. Барабан приводится во вращение электродвигателем с инвертором. Современные инверторы не имеют изменяемых прошивок силами обслуживающего персонала и считаются надежными. Нет, они способны выдавать ошибки, но их обрабатывает ПЛК — затормаживает тормоза барабана. Сделать ошибку в программе ПЛК, чтобы он растормозил барабан при отключенном инверторе, можно только намеренно. Скорее механические тормоза откажут, чем это случится. Да и бетонная чушка не такая дорогая, это скорее расходник. Ну и в добавок, работают же как-то мостовые или строительные краны, ничего массово не падает. У них, в большинстве, у современных, рекуперация энергии присутствует.

            0
            Могут быть баги в алгоритме рассчета нагрузки, в алгоритме компенсации колебаний (от ветра, допустим) и тд.
              0

              Да, но максимально-допустимую скорость инвертор все равно не превысит. Потеряется только энергия.

                0
                Да и фиг-то с ней. Может просто стукнуть блок о блок, криво поставить, уронить блок на опору крана и тд.
                Да и бетонная чушка не такая дорогая, это скорее расходник.
                Зато, вычистка из конструкции блоков с побитым крепежом дорогая.
                  +1
                  В случае самой жуткой катастрофы с этой штукой просто засыпет мусором небольшой пустырь. Никого не затопит и отравит. Все потери только финансовые. Для устранения надо будет этот мусор обратно сформировать в блоки.
                  Звучит идеально.
                    0
                    Никто не утверждал обратного. Речь о том, что разбирать этот завал ни разу не дешево.
                      +1
                      Высокопрочный бетон сам по себе не дёшев и вместе со стальной плитой на дороге не валяются.
                      А уж его перерабатывать — сказка, мечта технолога.
                      Защитная зона в 2-5 высоты.
                      Ограничение по силе ветра, парковка кранов при штормах.
                        +2
                        После аварии где только валяться не будет. И на дороге тоже.
                          +1
                          не «на», а — "в".
                            0
                            тогда уж «вместо»
            +3
            Это эффективнее подъёма тележек в горы по рельсам?
              0
              Возможно нет, но не везде есть подходящий перепад высот.
                +1
                Что мешает сделать достаточно тяжелый лифт в качестве аккумулятора энергии, кпд точно будет выше. Мало одного поставил 2..3… сколько угодно, притом, что лифт может иметь массу сопоставимую с массой всей конструкции.
                  +2
                  Вариант с краном — быстро реализуем, хорошо масштабируем, очень дёшев, можно наращивать постепенно. Вариант с лифтом сопостовимой массы?
                    0
                    Если речь про эксплуатируемые здания, то в здании нет такого большого запаса по размещаемой нагрузке.
                      0
                      Тросы сложнее проверять будет(их будет больше сильно)
                        0

                        Прочность материалов мешает. Вы не можете сделать лифт, который "может иметь массу сопоставимую с массой всей конструкции". Масса всей конструкции 20 тыс тонн.

                      +1
                      Горы, видимо, сложнее построить. Эта штука в любом месте работает, а тележки — только в горах.
                      0
                      А что, если поднимать огромную скалу целиком? Есть же судоподьемники на плотинах. Например, судоподъёмник Красноярской ГЭС имеет грузоподъёмность — до 1500 тонн.
                        +1
                        Это всего 43 их блока. У них их сотни. Да и простой кран куда дешевле, чем такой мощный.
                          0
                          Тогда сразу уже построить ГЭС и гигансткий стакан воды.
                          +2
                          Не проще ли уж тогда воду куда-то закачивать? А ещё есть такая штука, приливы и отливы называется… :)
                            +4
                            Бетон в полтора раза плотнее воды, да и кпд чуть выше (нет таких потерь на трение о лопасти турбины)
                              +3
                              Зато есть потери в блоках/редукторах :)
                                +3
                                Которые и в турбинах тоже есть.
                                  +1
                                  Нет, там прямая связь.
                                    +1
                                    В турбинах двигатели в принципе могут напрямую крутить вал с лопастями :) А чтобы поднять 35 тонн напрямую на вал двигателя не посадишь тросовый барабан :)
                                      +4
                                      Ну я всё равно подсчитывать не буду, но мне интуитивно мнится, что потери даже в редукторах не идут ни в какое сравнение с потерями в жидкости.
                                        +1
                                        Я даже не представляю формул по которым это можно подсчитать, но вот интуитивно мне кажется, что потери в редукторах и блоках не будут пренебрежимо малы :)
                                          0
                                          В жидкости всегда какаято часть уходит мимо лопостей и на нагрев.
                                            0
                                            Как и в блоках/редукторах/тросах :)
                                              0
                                              Неа. В блоках она просто считается и ее можно уменьшить(например, увеличением физического размера колеса блока). А в гидродинамике все сложно.
                                                0
                                                Я не говорю о простоте или сложности расчетов, я говорю о том, что потери на нагрев будут в любом механизме с движущимися деталями :) Будь то вода и лопасти или шестеренки и подшипники :)
                                                  0
                                                  Да вниз с водой не сильно плохо(ниже приводил КПД)
                                                  Проблема вверх. КПД лучших промышленных насосов около 80%. Имхо, больше кпд будет при использовании крана поднимающего воду в ковшах. Но нетехнологично(обслуживание дорого).
                                                  Думаю, с блоками будет та же петрушка.
                                                0
                                                Вот фактические КПД редукторов ryazan-privod.ru/faq16.html

                                                У Киевской ГАЕС например КПД цикла(закачка+работа) 70-75% в зависимости от температуры воды(меньше — больше) и наполения резервуара(выше уровень — лучше КПД).

                                                КПД 7ми метровых турбин Турбоатома(стоят на большинстве украинских ГЭС) в режиме выработки заявлен как 94,5–95.
                                                Только вот в режиме насосов они вообще не работают.
                                                –2
                                                Жидкость на нагрев? Где вы с этим сталкивались?
                                                  +1
                                                  В любом насосе высокого давления.
                                                  В каждой ГЭС.
                                                  Например, в Кременчугской — разница температур 2 градуса на входи и выходе с турбины.
                                    +1
                                    Проще. Проблема в том, что не так много мест рядом с ветряками и солнечными станциями, где можно построить такую плотину для закачивания воды.
                                      0
                                      бетонный цилиндр можно прямо вокруг ствола ветрогенератора ставить и подымать до высоты лопастей.
                                        +1
                                        Можно, только при этом нужно значительно усиливать несущую конструкцию ветряка. Наверняка оно того не стоит, раз не применяется.
                                          0
                                          Не применяется потому, что ещё пока, пожалуй, ни у кого не возникало потребности энергию от работающего ветряка запасать, а не сразу же пускать в сеть.
                                            0
                                            Запасание энергии от солнечных панелей и ветряков — одна из самых острых проблем, так как ветер и солнце нерегулярны и, как правило, не совпадают с пиками потребления.
                                              0
                                              Это острая проблема, которая существует не сейчас, а появится когда-то в будущем, когда солнечные панели и ветряки хоть где-то будут в таком количестве, что смогут генерировать больше энергии, чем можно потребить или продать хотя бы на минимуме потребления. Сейчас для 100% потребления всей выработки от ветряка или солнечных батарей достаточно чуть притушить соседнюю ТЭС.
                                                +1
                                                Это только благодаря административным мерам, которые чуть ли не обязывают приоритетно выкупать энергию ВИЭ, снижая генерацию на маневровых станциях.
                                                  0
                                                  Ну а почему бы и не продолжать так делать? Думать «а нужна ли нам энергия от ветряка вместо ТЭС» надо на этапе, когда принимается решение о постройке этого ветряка. А когда он уже построен и работает, инвестиции потрачены, то вырабатываемая им энергия все равно будет дешевле, чем полученная от сжигания угля.
                                                    +1
                                                    Такой подход применялся в XX веке в одном немаленьком-таком государстве. Мы знаем чем это кончилось.

                                                    А когда он уже построен и работает, инвестиции потрачены, то вырабатываемая им энергия все равно будет дешевле, чем полученная от сжигания угля.
                                                    Она дешевле, но при этом гораздо, гораздно хуже. Так как аккумуляторы дороги, то самая дефицитная (и, соотственно, на свободном рынке, более дорогая) электроэнергия — это «маневровая» электроэнергия. Которую можно начать вырабатывать и прекратить за минуты. ГЭС, тепловые электростанции и прочее. Самая «плохая» (и, соотвественно, дешёвая) — это АЭС (где выход на рабочий режим занимает полдня). ВИЭ… появления такого ужаса до появления соотвествующих директив никто из энергетиков в энергосетях просто не ожидал — потому сколько за неё будут давать неясно, но уж всяко меньше, чем за энергию АЭС. А если учесть, что работа в маневровом режиме даже для тепловых станций — неудобна и накладна, то очень может быть что энергосети, если дать им такую возможность, предпочтут покупку электроэнергии на тепловых станциях со скидкой, вместо того, чтобы покупать дорогую энергию у тепловых станций и комбинировать её с дешёвой у ВИЭ.
                                                      0
                                                      Энергия АЭС не самая плохая, т.к. на 100% предсказуема и неплохо управляема. позволяет стабильно получать желаемый уровень выработки, запланированный заблаговременно (за пол дня). Кроме того, если очень надо, можно лишнюю энергию с АЭС сбрасывать в атмосферу/воду, как это делается на ТЭС. Ветер и солнце даже этого не позволяют — график выработки неуправляем совсем (даже за полдня наперед) и не полностью предсказуем. Куда уже хуже?
                                                      ТЭС, конечно, еще лучше чем АЭС в этом плане — они и предсказуемы и отлично управляемы.
                                                      Если допустить, что «сырая» энергия с АЭС в 2 раза дешевле газовой, а стоимость сброса излишков энергии в атмосферу принять пренебрежимо малой (для примера), то выходит, что энергия с «высокоманевренной версии» АЭС будет равна по стоимости газовой ТЭС. Маневренность будет достигаться за счет сброса лишней энергии в течении полдня, пока реактор затормозит.
                                                        +1
                                                        Энергия АЭС не самая плохая, т.к. на 100% предсказуема и неплохо управляема.
                                                        Если бы вы дочитали до конца, то увидели бы что я про это и пишу. Энергия АЭС — была самой плохой до появления ВИЭ. Влияние ВИЭ на энергосети до конца не просчитано, но я не удивлюсь, если окажется, что она настолько плохо, что практически будет дешевле отключить её и не использовать даже если она уже построена и отдаёт энергию даром.

                                                        И да, АЭС можно научить маневрировать (во Франции это умеют, да и в России, на самом деле — тоже), а ВИЭ можно сделать менее токсичными построив те башни, которые мы тут обсудаем… но вопрос, как обычно — в цене.
                                                        0

                                                        Извиняюсь, но ВИЭ не является такой непредсказуемой, как вы пишите. Да, ее максимально вырабатываемая мощность ограничена природой, но вниз ВИЭ прекрасно регулируются — ветряки можно остановить, а солнечные батареи сдвигаются в любую сторону от точки максимальной мощности и вы получаете любой выход от нуля вплоть до максимально возможного в данный день в течении миллисекунд.
                                                        И этим вовсю можно пользоваться, но преференции на сегодняшний день таковы, что сеть должна поглотить и заплатить за всю электроенергию от ВИЭ. Через пару лет такого уже не будет.


                                                        Но повторю — маневрировать ВИЭ вполне сносно можно, просто пока это никто не делает.

                                                          0
                                                          Да вниз-то регулироваться не сложно. Уверен, даже АЭС умеют спускать лишний пар в градирни, если турбоагрегату он вдруг стал не нужен. Но постоянно так работать если возможно, то, разумеется, не выгодно. А если действительно притушить реактор/котёл, то потом быстро выйти на режим большой АЭС/ТЭС трудно (хотя и проще, чем фотовольтаике зимним вечером, хаха)
                                                            0
                                                            Но постоянно так работать если возможно, то, разумеется, не выгодно.

                                                            Не выгодно или невозможно? Подозреваю, что если АЭС отключить половину потребителей, произойдет аварийный останов реактора и в таком режиме она точно долго не проработает. А ВИЭ — пожалуйста, сколько угодно долго.

                                                              +1
                                                              Не выгодно или невозможно?
                                                              Невыгодно. Я уже давал ссылку.
                                                              Подозреваю, что если АЭС отключить половину потребителей, произойдет аварийный останов реактора и в таком режиме она точно долго не проработает
                                                              Зависит от конструкции. Цитирую (раз уж по ссылкам никто не ходит): поскольку энергоблоки работают в изолированной Чаун-Билибинской энергосистеме Чукотского автономного округа и обеспечивают 80 % производства электроэнергии в ней, реакторы рассчитаны на систематическую работу в режиме переменных нагрузок.

                                                              И ничего — нормально отработала 44 года.
                                                            +1
                                                            Да, ее максимально вырабатываемая мощность ограничена природой, но вниз ВИЭ прекрасно регулируются
                                                            «Вниз» можно любую электростанцию отправить без проблем — сбросить мощность в пар и всё. Интересует всегда только и исключительно скорость реакции «наверх». У АЭС, традиционно, это реакция была медленнее всего. Но даже у АЭС всегда реакция была на команды диспечера, а не наоборот.

                                                            Через пару лет такого уже не будет.
                                                            Маловероятно. Как только сетям дадут возможность от этого головняка избавится — они с радостью это сделают.

                                                            Но повторю — маневрировать ВИЭ вполне сносно можно, просто пока это никто не делает.
                                                            Этого не делаеют потому что ВИЭ и без того убыточны. Их строительство — было чисто политическим решением в духе позднего СССР.

                                                            Дай-то бог, чтобы последствия были не такими разрушительными.
                                                              0
                                                              Интересует всегда только и исключительно скорость реакции «наверх».
                                                              Ну, так если ветряк просто находится в режиме «лопасти по ветру», то перевести его в рабочее состояние — тоже недолго.
                                                                +1
                                                                Только если вы с Эолом «на короткой ноге» и можете ветер включать «по заказу».
                                                                  –2
                                                                  А откуда вы взяли, что ветер прекратился? Ветряки часто ставят там, где он постоянный. Вот вам и мгновенное маневрирование мощностью от нуля до полной простым поворотом лопастей.
                                                                    +1
                                                                    Я не знаю кто вам рассказывает такие сказки, но если бы было так, как вы говорите, то генерируемая ветрогенераторами той же Германии мощность не скакала бы в разы то загоняя цены на спотовом рынке в минус, то заставляя раскочегаривать угольные электростанции.
                                                                      0
                                                                      Так в Германии электросети по закону обязаны скупать электричество с ветряков, насколько я помню, поэтому установщикам ветряков и нет смысла ставить дросселируемые лопасти, и вообще дросселировать.
                                                                        0
                                                                        Тем не менее даже им было бы куда удобнее и сподручнее зарабатывать, если бы, как вы говорите, их ставили там, где ветер постоянный. Но не ставят. Потому как мало таких мест на этой планете. Нет, не так. Очень мало таких мест.
                                                                          0
                                                                          Можно построить коридор из очень высоких стен от полюса к тропикам, и будет там постоянный ветер=)
                                                                            0
                                                                            Им «сподручнее» ставить там, где ветер суммарно генерирует достаточно энергии, землю можно купить дёшево, ограничений по её использованию нет (шумовые нагрузки), и к электросетям легко подключить. И плюс всё это должно быть на территории Германии.
                                                                            Все остальные соображения уже вторичны.
                                                            0
                                                            Она дешевле только потому, что при подсчете цены игнорируется стоимость балансировки. То есть, у маневровых станций проседает КИУМ, а в них тоже было инвестиций прилично вложено.

                                                            Если вы заставите владельца ветряка поставлять «стабилизированую» мощность в сеть, то цена энергии вырастет выше любой другой.
                                              0
                                              вода не самонесущая конструкция, пэтому её нужно помещать в достаточно прочные герметичные резервуары.

                                              с приливами и отливами можно генерировать, но не запасать на длительное время энергию
                                              +3
                                              У них там воды, по ходу, нет. А то чем их не устраивают гидроаккумулирующие электростанции, наподобие той, что под Сергиевым Посадом.
                                                +1

                                                Говорят, что воды не везде есть (что, конечно, верно).
                                                Но, насколько я помню, для изготовления бетонных блоков вода тоже нужна...

                                                  +1
                                                  Место там проклятое ( /s ), судя по статье на Вики. Особенно доставило чтение раздела «Подтопление станции».
                                                  В России воды много, но в СССР и далее в СНГ такие ГАЭС развития не получили.
                                                    +3
                                                    под гаэс нужно еще и довольно много земли. А так все это будет, разумеется, работать вместе.
                                                      +3
                                                      Малая площадь, конечно, неплохой аргумент.
                                                      Но тут надо понимать, что для того, чтобы эту башню построить надо:
                                                      1. фундамент. И вообще подходящие условия для того, чтобы такую тяжелую фигню построить. «Замок на песке» не выйдет (это если мысли о том, что подобное применимо где-то среди дюн Сахары, где солнца завались).
                                                      2. инфраструктура. Чтобы это построить, придется немало бетона сделать на месте (под тот же фундамент) или привезти (для чего надо сделать дорогу, что ХЗ чего проще). Если эта вся инфраструктура уже есть, то, весьма вероятно, что проблемы с энергетикой не так уж и много, и можно использовать более традиционные решения.
                                                      3. отсутствие рельефа. Ибо, если есть возможность тягать тележку по уже существующей горе, или использовать водохранилище (которое может быть полезно не только для электроэнергии), то выдумывать подобную Вавилонскую Башню смысла большого нет.
                                                      4. наличие местных потребителей. Т.е. в этой плоской, безводной местности без инфраструктуры должны быть круглосуточные потребители электричества. Хм… че-то я сомневаюсь…

                                                      Так что идея выглядит как-то… утопично.
                                                        +1
                                                        А если вместо башен использовать заброшенные шахтные стволы?
                                                          0
                                                          То будет лучше, тк выше средний перепад для блока (тк в башне блоки можно ставить только на предыдущие, и энергия, запасенная в нижних, стремится к нулю).
                                                            0
                                                            это идеальный вариант.
                                                              0
                                                              Они узкие. Несколько метров в поперечнике. Много блоков не войдет. Хотя есть еще преимущество — высота шахт зачастую сотни метров. Но есть проблема обводнения и рудных газов (радиоактивных или горючих).
                                                              В общем все сложно.
                                                                0
                                                                Так блоки можно на горизонтах хранить — организовать там автоподатчики.
                                                              0
                                                              бетон на самом деле довольно дешёвая вещь… плюс можно фигачить эти блоки из строительного мусора что тоже неплохо этакая свалка ТБО — аккумулятор. строить такой аккумулятор нужно рядом с генератором( иначе логистика энергии усложнится)
                                                                0
                                                                Изготавливать высокопрочный бетон на коленке не выйдет.
                                                                Там технологический цикл подготовки и созревания бетона необходимо строго соблюдать.
                                                                  0
                                                                  коленка подходящая для отливания такого бетона не так сложно строится даже рядом с башней( благо бетона нам надо отлить побольше чем для типичного строительства высотки) но в целом ничто не мешает отливать их на заводе а потом привозить это опять же плюс гибкости и масштабируемости решения. в целом не факт что тут нужен прям высокопрочный бетон а не просто самосвязный массивный наполнитель армированного металлического каркаса
                                                                    +1
                                                                    35 тонн одним куском, для дорог общего пользования — многовато.
                                                                    Та ещё логистика. Если не возить — один кусок, один тягач. Но тогда экологи взвоют, а потом финансисты, оплачивая экологические сборы.
                                                                    У нас в конторе так спец.технику возят, составление маршрута движения до месяца занимает, если согласований много и два.
                                                                    Нижележачие блоки должны принимать вес вышележачих. С запасом, что бы при небольшом ударе всё не рассыпалось.
                                                                      0
                                                                      на самом деле нижележачие блоки вообще нерентабельно тягать- поднимать поэтому это может быть стационарная несущая конструкция, может даже просто насыпь.
                                                                      иначе чем 1 кусок один тягач не выйдет, да. но это опять же только один из вариантов.
                                                                      концепция слишком гибкая чтобы иметь возможность как накосячить в реализации, так и довести до ума. собственно поэтому я думаю что в реальности первые пять итераций накосячат( а там может и забросят проект). я пока мало верю в способности людей продумывать детали заранее.
                                                                        0
                                                                        Бетонные блоки могут быть и пустотелые, стаканы. А на месте заполнять тем же строительным мусором (битый кирпич, бетон) и песком. Так дешевле.
                                                                          0
                                                                          Главное помнить, что прочность бетона на сжатие и на разрыв сильно не одинаковы.
                                                                            0
                                                                            Так чтобы бетон держал нагрузку на разрыв, его давно научились армировать.
                                                                              0
                                                                              Что опять дает дорожание.
                                                                              То есть, простая и дешевая на словах концепция на практике обраастает дорогими сложностями.
                                                                                0
                                                                                Блоки изначально предполагается делать железобетонные, т.е. армированные. Чистый монолит, как вы правильно написали, весьма непрочен на разрыв и без армирования не протянет долго, даже не пустотелый.
                                                                0
                                                                В ЦФО РФ (Ивановская, Костромская, Ярославские области) проще копать котлован на глубину 120-200 метров.
                                                                Дешевле выйдет, там уже опереться можно.
                                                                Вот в Сахаре, местами, будет сильно проще.
                                                              +3
                                                              Дело не только в воде.
                                                              Их решение типовое. По сути можно использовать где угодно, сохраняя полученную энергию от любых возобновляемых источников. Построить это не сложно и не долго в отличии от многих других вариантов.
                                                              Если еще взять стоимость изготовления и обслуживания — конкурентов скоро не будет. Кстати хороший вариант выдавать мощность в часы пик на быстрых электро «заправках», когда днем можно потихоньку строить, а в часы пик разбирать подобные башни.
                                                                +5
                                                                «типовое», «не сложно», «не дорого» и прочее можно обсуждать когда они построят хотя бы один экспериментальный образец. А всерьез говорить когда запустят хотя бы несколько таких станций.
                                                                Пока что это выглядит пипец как дорого и сложно в сравнении с текущими вариантами решения проблемы.
                                                                  +2
                                                                  какраз наоборот выглядит как более простая и дешёвая концепция с огромной вариативностью реализаций. учитывая что на самом деле у нас нет технологий для стабильного долгосрочного хранения энергии.

                                                                  для краткосрочных пиков интереснее всё-таки локальные небольшие лифтовые или гидроаккумуляторные накопители на пару тонн. которые имеет смысл ставить на локальных распределительных узлах.
                                                                +1
                                                                Где-то нет достаточных объемов воды. Где-то нет приличного естественного перепада высот на местности (а создавать искусственно его замучаешься и разоришься).

                                                                А конкретно приведенный вами пример, вроде и вода есть и перепад высот хороший — а все-равно «крокодил не ловится, не растет кокос» (с). Просто ОЧЕНЬ дорого получилось (хотя это вероятно кхе-кхе так сказать «особенности национального бизнеса», в другом месте можно существенно лучше). Про первую построенную еще в СССР не знаю(достоверных данных по экономике фиг найдешь), а вот вторая очередь уже где-то в эквивалент 2.5-3 миллиардов долларов при постройке обошлась. (Вот тут ее и зарубежные ГАЭС разбирал)
                                                                И в результате так и не заработала

                                                                Даже если бы работала нормально, то при номинальной мощности 840 МВт это порядка 3000-3500 $ за кВт мощности подобного аккумулятора. За кВт*ч запасенной мощности показатели получше, но все-равно очень плохие, что-то порядка 500-1000 $/кВт*ч
                                                                Что очень дорого. Хим. аккумуляторы уже сейчас дешевле, при этом проще и удобнее в эксплуатации, занимают меньше места, ставить можно везде, имеют выше КПД. Но хотя и дешевле, но тоже слишком дороги для действительно массового применения.

                                                                Тут хотят получить экономику лучше чем у аккумуляторов — иначе и смысла подобный огород городить нет.
                                                                  0
                                                                  Тут хотят получить экономику лучше чем у аккумуляторов

                                                                  Может они это и хотят(ну а кто не хочет), но из статьи это совершенно не видно. Единственные аргументы это экологичность — утилизация строительного мусора и загрязнение/потребление воды при добыче лития.
                                                                +17

                                                                Миллисекундный отклик при манипуляции 35 тонными блоками???
                                                                Ребятам лучше барыжить тем, что они курят — будет выгоднее.

                                                                  +2
                                                                  Как понимаю, это отклик ПО на нужную реакцию от датчиков внешней энергосети, а потом уже ПО рассчитанными алгоритмами заводит циклы для движения блоков.
                                                                    +7
                                                                    «У нас может быть миллисекундное время отклика», — говорит Пикони.


                                                                    Может быть, а может и не быть:
                                                                    «Должен, но не обязан».
                                                                    Через несколько тысячелетий очередные археологи будут ломать голову над назначением этих очередных непонятных аккуратных куч из бетонных блоков. Скорее всего опять признают культовыми сооружениями.
                                                                    P.S. КДПВ ну настолько зелёная, что подозрительно напоминает лэндинг очередного прорывного ICO-проекта.
                                                                      +2
                                                                      Возможно имеется ввиду то, что какая-то небольшая часть ёмкости энергии всегда будет находиться в таком быстром доступе — какие-то блоки ведь всегда могут висеть прямо на тросах, и миллисекунды хватит чтобы спустив тормоза начать отдавать энергию. А потом, когда груз быстрого реагирования уже отдаёт энергию, другие краны готовятся.
                                                                        0
                                                                        Не думаю что единиц (да и десяток) миллисекунд хватит.
                                                                        Сотня миллисекунд на отпустить тормоза и начать вращать с достаточной для энерговыдачи скоростью имхо минимум. Но тут считать надо.
                                                                          +3
                                                                          Если подумать, то и тормоза не нужны, просто система будет непосредственно переключаться из режима подъёма блока в режим его спуска. Даже и переключать ничего не надо — как только пропадает питающее электромотор напряжение — мотор сразу начинает крутиться в другую сторону под воздействием груза, и выдавать ток в ту же самую сеть.
                                                                            0
                                                                            Я удивлен, что разговор о миллисекундах до сих пор идет.
                                                                            Я просто оставлю это здесь:
                                                                            50 герц частоты = 20 миллисекунд периода.
                                                                            Это даже без механической инерции чего-либо.
                                                                              0
                                                                              Во всяком случае можно не думать о том, чтобы при отключении электроэнергии системе сначала требовалось бы как-то начинать подцеплять грузы к кранам наверху. Тогда бы и о секундах было бы сложно говорить, тем более без электричества.
                                                                                0
                                                                                ИМХО, можно обеспечить управление потреблением/генерацией по такому-же принципу, как уровни кзша в процессоре:
                                                                                image
                                                                                На первом по скорости реагирования уровне ставить аккумуляторы (конденсаторы). Тогда время ответной реакции можно обеспечить хоть микросекунды, но время работы несколько секунд, что-бы отреагировала вторая ступень — какой-нибудь блок, весом в несколько тонн с собственным неотцепляемым мотор-генератором, например. Ну а времени работы второй ступени хватит на запуск всей остальной «машинерии».
                                                                                  0
                                                                                  какой-нибудь блок, весом в несколько тонн с собственным неотцепляемым мотор-генератором, например
                                                                                  Не нужен. Всегда будут блоки, которые уже на весу и поднимаются.
                                                                                    +2

                                                                                    Ага, так вот зачем египтяне пирамиды строили =)

                                                                                      0
                                                                                      оно и сейчас так организовано. задача переключения мощностей на резервную подстанцию быстрого реагирования давно решена.
                                                                            0
                                                                            Скорее всего, речь о том, что «сейчас снимаем с опускающегося блока 4 МВт – а вот через миллисекунду уже снимаем 4,01 МВт!» Физически это вполне реально. В лучших традициях маркетинга – ничуть не соврали же=)
                                                                              +1
                                                                              Ну дык буффер стоит, ой, в смысле батарея небольшая наверняка. Она и сглаживает задержки при переключении на прием и отдачу.

                                                                              Логичное же решение. Время начала работы — один из основных параметров, понятное дело, что они о нем подумали.
                                                                                0
                                                                                а в чём проблема? вот висит у тебя готовый к движению вниз блок на стопоре а дальше как с лифтом для начала движения нужны и правда миллисекунды.
                                                                                +8
                                                                                Слабо верится в 90% КПД при полном цикле.
                                                                                У ГАЭС КПД 70-75% вики

                                                                                Но выглядеть это будет эпично. Особенно на максимальной нагрузке.

                                                                                  +7
                                                                                  Но выглядеть это будет эпично. Особенно на максимальной нагрузке.


                                                                                  И при очень сильном ветре, в случае, если что-то вдруг пойдёт не так.
                                                                                    +3
                                                                                    Интересно, насколько сильный должен быть ветер, чтобы как-то заметно отклонить бетонный блок на 35 тонн…
                                                                                      0
                                                                                      ну вообще если трос длинный, то и средний ветер может отклонить блок на половину его линейного размера. но при длинном тросе частота качения маленькая, а ускорение от воздействия ветра низкое. так что учесть смещение и подвинуть тележку вверху вполне реально.
                                                                                        +3
                                                                                        Ну, надо не забывать, что кроме блока есть еще и сам кран. И есть еще такая занятная штука, как резонанс.
                                                                                        Строительные краны работающие даже с меньшими блоками (что по парусности, что по массе), вынуждены учитывать метеоусловия.
                                                                                          +1
                                                                                          Порыв туда, порыв сюда… А если кранов с подвеской больше одного, то как подсказывают — «Приветствую тебя, о резонанс!». Хотя и одному мало не покажется, но система из нескольких — это будет намного зрелищнее.
                                                                                            0
                                                                                            у нас нет проблем добавить дополнительные направляющие стойки не позволяющие блокам сильно раскачиваться…
                                                                                              +1
                                                                                              «у вас» это у кого?
                                                                                              Дополнительные направляющие это дополнительные затраты. Дополнительный фундамент. Дополнительная парусность, кстати. И дополнительное место, куда нельзя поставить блок сверху (а значит снять с него энергию).

                                                                                              Если у вас «нет проблем», то нарисуйте правильную картинку. Ибо те, которые в статье не выдерживают критики цифрами.
                                                                                              Ну, или скажите где я ошибся в рассчетах. Я об этом уже давно прошу — почему-то никто не проверяет мои цифры…
                                                                                                0
                                                                                                потому что нет смысла проверять цифы несуществующего проекта… сейчас нет даже понимания есть ли достаточное количество электростанций нуждающихся в подобных аккумуляторах. речь сейчас исключительно о том что вы накидываете на проект гипотетические блокирующие проблемы, а я говорю что они не блокирующие предлагая гипотетическое решение. углубляться в этот проект дальше не рекомендую если вы не планируете в него инвестировать.
                                                                                            0
                                                                                            А они вокруг башни построят цилиндр вращающийся (типа вертикального ротора), и будут еще за счет ветра генерить, чего зря пропадать габаритам.
                                                                                              0
                                                                                              При сильном ветре эта штука работать не будет — генерить будут ветряки, она как раз и нужна только тогда, когда ветра нет!
                                                                                                0
                                                                                                При сильных ветрах, кран необходимо парковать.
                                                                                                Вплоть до частичной разборки.
                                                                                                  0
                                                                                                  она как раз и нужна только тогда, когда ветра нет!
                                                                                                  Для этого, когда он есть, она должна работать на аккумуляцию (запасать).
                                                                                                    0
                                                                                                    когда ветряки фигачат мы должны блоки наверх тягать за излишки энергии…
                                                                                                  +1
                                                                                                  В гидрогравитационных аккумуляторах энергия достаточно сильно теряется на трение из-за вязкости воды.
                                                                                                    +1
                                                                                                    А тут затраты на торможение блоков. Грохать со всей дури даже бетонный блок не стоит. Да и разгон вверх дополнительной энергии требует.

                                                                                                    90% КПД это очень много. Сравнимо с аккумуляторами. Такие цифры требуют доказательств.
                                                                                                      +3
                                                                                                      В идеале торможение будет не нужно, с ПО, которое автоматически будет включать в процесс отдачи нужное количество кранов с блоками. Вместо тормоза будет сам генератор с подключенной нагрузкой, необходимой для нужной скорости спуска. Да и разгон вверх не потребует никакой дополнительной энергии, которую нельзя будет обратно вернуть.
                                                                                                      90% КПД это очень много
                                                                                                      Ну, я вот не знал, что у гидроаккумуляторов такой высокий КПД, думал там вообще больше половины в потери идёт. А здесь какие потери? На трение шкивов, троса, редуктора и потери в сети. Между генератором и энергоносителем минимальное количество посредников, никаких химических реакций, просто непосредственно перегоняй кинетическую в потенциальную и наоборот, самый естественный процесс преобразования энергии в природе.
                                                                                                        –1
                                                                                                        Ну тут и удобства гидроаккумуляторов нет — нельзя вбухивать всю лишнюю энергию в подъём, рано или позно придётся остановиться, чтоб блок поставить — а воду, сколько хочешь, столько и крути-качай.
                                                                                                          +4
                                                                                                          Останавливаться для зацепки и установки блока будут не все краны одновременно, а по очереди, так что значения это не имеет. И у водохранилищ тоже есть свои недостатки — их неограниченная ёмкость буквально выливается в их неограниченную площадь, так что неограниченно лишнюю энергию всё равно запасти не удастся.
                                                                                                        0
                                                                                                        Так его же не в свободное падение отправляют, а как раз генератор от него работает. То есть как раз тормозит спуск
                                                                                                          –1
                                                                                                          Ну, вообще-то есть ньюанс. Дело в том, что 3 фазы сети придуманы были не от хорошей жизни, а для того, чтобы эффективнее использовать энергию, подаваемую на генератор (внутри ГЭС/ТЭС/АЭС и т. д.), и, по возможности, эффективнее использовать ее у потребителей (нет, не светодиодные лампочки у вас в квартире, а синхронные двигатели на производстве, как правило).

                                                                                                          И вся сеть исторически на это настроена. И груз, спускаемый с переменной скоростью будет генерировать или постоянное напряжение (которое надо еще преобразовывать в переменное, но и так оно будет очень не эффективно), или надо механически как-то приводить спуск груза к сетевой частоте (и, возможно, фазе).

                                                                                                          В любом случае, совсем без тормозов точно не выйдет. Ставить груз внизу/наверху надо аккуратно. Торможение генератором на малых скоростях неэффективно.
                                                                                                            +3
                                                                                                            Источники энергии, которые будут обслуживать эти аккумуляторы, и так достаточно нетрадиционны. От ветрогенераторов ещё можно трёхфазный ток получать и частоту регулировать скоростью вращения, но от солнечных батарей ток всё равно постоянный, так что будет один преобразователь, в любом случае, для источника — и он же подойдёт и для накопителя.
                                                                                                            Торможение генератором на малых скоростях неэффективно
                                                                                                            Наверное, ведущий шкив всё равно непосредственно на мотор-генератор надевать не будут — будет какая-то редукция, так что малые скорости спуска груза ещё не означают малых скоростей вращения вала генератора. Ну и всегда можно помогать тормозить электродвигателем.
                                                                                                            0
                                                                                                            Генератор может работать, и хорошо работает, тормозом для поддержания постоянной скорости спуска.
                                                                                                            А вот быстро тормозить в конце почти до 0 он плохо умеет. Нам надо тормозить достаточно быстро, чтобы не терять высоту просто так.

                                                                                                            Или колодки или медленное замедление и грохать на большой скорости. Альтернатив особо не видно.
                                                                                                              +1
                                                                                                              Ну решение конкретно этого вопроса довольно простое. Достаточно опускать блок с постоянной _малой_ скоростью. А вращение на генератор можно и через редуктор передавать
                                                                                                                0
                                                                                                                Тогда падает мощность, и надо наращивать число кранов.
                                                                                                            0
                                                                                                            блок будет тормозиться непосредственно генератором. в целом он даже не разгонится особо( сюрприз можно подобрать массу ротора так чтоб блок плавненько и медленно спускался вниз, а энергии генерировать столько же..)
                                                                                                        0
                                                                                                        Хорошая идея, с шахтами тоже не плохо. Я в ДНР живу, у нас после происшедших событий таких шахт просто завались!
                                                                                                          0
                                                                                                          Тсс, потише. Тут Москва миллионы тонн мусора распихивает по соседним регионам, не подкидывайте им идеи…
                                                                                                            0
                                                                                                            они же постепенно затапливаются, и чтобы поддерживать их в рабочем состоянии нужно будет постоянно воду откачивать
                                                                                                            0
                                                                                                            Отличная батарейка получается. В телефон, жалко, не поставить
                                                                                                              +3
                                                                                                              Ну почему-же :) Нанотехнологии, вся фигня. Перевернул телефон — зарядил. Ну или разрядил :)
                                                                                                                0

                                                                                                                Часы такие есть, с автозарядом.

                                                                                                              +6
                                                                                                              Итак, минутка скучной арифметики:
                                                                                                              Плотность бетона примем за 2000кг/м3 (это уже тяжёлый бетон). Возьмём за типовую башню сечением 10м*10м и высотой 100м (строители могут уже покрутить пальцем у виска за несвязанную кучу побитых кирпичей такого размера), масса составит 20Мт. Полная потенциальная энергия этой кучи башни составит 10*10*100*100/2*2000*g — примерно 9,8ГДж, или 2,7МВт*ч.
                                                                                                              Возьмём потребление типового домовладения или квартиры за 500Вт в среднем. Примем световой день с эффективной генерацией энергии солнечными батареями на широте Дели в среднем за год за 12 часов. Таким образом, без учёта всех потерь, наш гравитационный аккумулятор обеспечит питание в ночное время 450 домовладений. При этом сам имея габариты жилого дома, скажем, квартир на 90.

                                                                                                              Выглядит даже местами привлекательно и не совсем бредово.
                                                                                                                +1
                                                                                                                Отличная идея. Дом на подъёмном генераторе. Мало того, что можно запасать энергию, так еще это можно делать днём когда все на работе и вырабатывать ночью когда все в домах. Прям электростанция из людей.
                                                                                                                  +3
                                                                                                                  В Джетсонах были такие дома.
                                                                                                                  image
                                                                                                                  Они их периодически поднимали выше смога.
                                                                                                                    +1
                                                                                                                    Кубики делать из типовых блоков панельных многоэтажек :) И заселять.

                                                                                                                    image
                                                                                                                      +11

                                                                                                                      Включил чайник — переехал на этаж ниже.

                                                                                                                        +1
                                                                                                                        А это уже что-то черонозеркальное.
                                                                                                                          0
                                                                                                                          Не оплатил электричество — спустили в подвал, завалив другими квартирами.
                                                                                                                            0
                                                                                                                            :D

                                                                                                                            А потом наяриваешь на велосипеде с генератором, как в черном зеркале.
                                                                                                                        0
                                                                                                                        Хм… Только что решил только что посчитать более простые вещи: 35 тонный блок на высоте 120 метров (цифры из статьи)
                                                                                                                        Если я не ошибся в школьной физике, запасенная энергия получилась 41160000 Джоулей или прям-таки зашибись крутые 11.4(3) киловатт-часов.

                                                                                                                        И да, кстати, они говорили о 6 кранах. Т.е. даже все 6 будут работать на спуск со скоростью 1м/c, то мы получим офигительную мощность в 2058 Киловатт.
                                                                                                                        2 Мегаватта в пике, Карл!!! При блоках, летящих в среднем под 1м/с(!)

                                                                                                                        Может я ошибаюсь где-то на пару порядков??? Иначе это что-то совсем странное.
                                                                                                                          +1
                                                                                                                          и выдавать они это будут в течение 100 секунд, а потом медленно аккуратно позиционировать его внизу, поднимать кран и тд.

                                                                                                                          плюс перепад редко будет 120 метров — надо же ставить на другие блоки, и снимать не с самой вершины, с вершины уже сняли…
                                                                                                                            0
                                                                                                                            Я посчитал, что киловатт-часы будут отдавать в течение 120 секунд (по количеству метров), и по этому и написал про среднее 1м/с. Да, надо считать по другому, но я уже забыл математику, так что прикинул в первом приближении.
                                                                                                                            Очевидно, что не все блоки будут на 120м, и что нужно будет время на операции.
                                                                                                                            Но полученные мной цифры настолько… странные (даже при таких дурацких предположениях), что я решил их озвучить, надеясь, что я где-то ошибся.
                                                                                                                            Ибо, если я не ошибся — вся идея полный П.
                                                                                                                              +3
                                                                                                                              Это не идея, это просто способ собрать бабла с не особо соображающих инвесторов.
                                                                                                                              +1
                                                                                                                              Да, там говорили, что до 5 мегаватт могут делать.
                                                                                                                              Ну, если я не ошибся, то 5 мегаватт она в среднем может отдавать/получать в течении 8.232 секунд (базируясь на предыдущих вычислениях, и предполагая, что она таки как-то сможет отдать эту энергию).
                                                                                                                              6 блоков по 35 тонн, летящих с 120 метров… Я хочу это видеть.

                                                                                                                              Не, я точно где-то ошибся. Это просто не может быть возможно, чтобы такая фигня существовала, и в нее поверили…
                                                                                                                                0
                                                                                                                                Существуют гораздо бредовее проекты, и в них прекрасно верят. Просто может они не такие грандиозные.
                                                                                                                                Хотел написать, что до пяти мегаватт вполне можно получить на какие-то секунды, как раз для компенсации кратковременных пиковых нагрузок, посмотрел оригинальную статью, чтобы уточнить про «до пяти», и я вообще что-то никаких мегаватт там не вижу.
                                                                                                                                  +1
                                                                                                                                  Картинка
                                                                                                                                  image
                                                                                                                                    +1
                                                                                                                                    Ну, значит как в переводной статье «в теории до 5 мегаватт». Ну и эта картинка из видео, в котором о габаритах сооружения ничего не говорится, эти пирамидки теоретически вполне можно делать и 500 метров высотой.
                                                                                                                                      0
                                                                                                                                      6 кранов присутствуют на этой же картинке (а это уже серьезное ограничение). Ну, и другие габариты, конечно, не могут быть как на картинке.
                                                                                                                                      Не, я не спорю — в теории и орбитальный лифт классная штука.
                                                                                                                                      Но вот объективная реальность… увы.
                                                                                                                                        0
                                                                                                                                        Кстати, заинтересовался было ли это фигней, сказанной производителем, или «ученый изнасиловал журналиста».
                                                                                                                                        Все-таки первое:
                                                                                                                                        energyvault.ch
                                                                                                                                        Operating Parameters
                                                                                                                                        – The bricks are lifted to create a tower causing the energy to be stored in the elevation gain

                                                                                                                                        – When the bricks are then returned to the ground the kinetic energy from the falling brick is turned back into electricity

                                                                                                                                        – Specially engineered control software is used to ensure the bricks are placed in exactly the right location each time

                                                                                                                                        – The system is modular and flexible with each plant having a capacity of between 10 and 35MWh and a power output of between 2 and 5MW

                                                                                                                                        – The system is ideally suited to longer duration storage but with very fast response times can also be used to deliver short and medium term ancillary services

                                                                                                                                          +2
                                                                                                                                          Ну вот, уже от двух до пяти мегаватт, что уже близко к вашим расчётам. Причём в этом же предложении упоминается модульность и гибкость, значит можно и 2 и 5 и 20. Это всё ведь количественные придирки, к принципиальной возможности осуществления же таких вопросов нет?
                                                                                                                                            0
                                                                                                                                            Хм… Если пролетающие в штатном режиме сотню метров за десяток секунд 35-тонные блоки это «придирки», то, конечно… никаких проблем с «принципиальной возможностью» :-)
                                                                                                                                              +1
                                                                                                                                              Нет, не более высокие скорости блоков, а большая высота кранов и большее их количество.
                                                                                                                                                0
                                                                                                                                                Ок, если строительство аналогичное центру Манхеттена только для тягания 35-тонных блоков, и компенсации разницы в десяток-другой мегаватт не «придирки», то я вообще не понимаю о чем мы говорим…
                                                                                                                                                Если можно построить такие здания, то у вас уже все хорошо с инфраструктурой. Не выпендривайтесь — проложите кабель от других генерирующих локаций. Там может быть проблема синхронизации, но это решаемо.
                                                                                                                                                  +3
                                                                                                                                                  Ну, всё таки придирки, раз уж вы сравниваете центр мегаполиса, набитый жилыми небоскрёбами, 113 из которых высотой превышают 183 метра, с техническими сооружениями, уровня телевышек.
                                                                                                                                                  Не выпендривайтесь — проложите кабель от других генерирующих локаций.
                                                                                                                                                  Это просто уход от проблемы. Пока традиционных энергостанций будет сильно больше чем зелёных — это ещё будет срабатывать.
                                                                                                                                                    +2
                                                                                                                                                    Это вы предлагаете строить кучу «небоскребов» (высота более 120 метров, которую я описал) с кранами.
                                                                                                                                                    Причем не для жизни людей, а для выдуманной проблемы, которую это не решает.

                                                                                                                                                    По поводу того уход это от проблемы или решение… Позвольте узнать ваши цифры насчет этого решения? Я свои привел, и они выглядят… странно. Вы отвечаете тем, что надо «больше, выше, сильнее», и это «сработает» когда-то в будущем.
                                                                                                                                                    Не могли бы вы привести хотя бы приблизительный подсчет когда подобные башни «сработают»?
                                                                                                                                                    А то, извините, игра идет как-то в одну калитку…

                                                                                                                                                    UPD: Кстати, а при всемирном развитии зеленой энергетики чем плох кабель? Как раз самое эффективное средство, ибо все мы знаем, что когда «в Москве 15:00 в Петропавлоске-Камчатском полночь»
                                                                                                                                                      +2
                                                                                                                                                      Зачем вам мои подсчёты, вы и так уже прекрасно всё подсчитали. У вас получилось что при упомянутых в статье 120 метрах высоты, 35 тоннах на блок и 6 кранах будет около сотни секунд пиковой нагрузки в два мегаватта. В видео говорится о числах раза в два-три больше, и либо не упоминается время пиковой работы, либо верхние размеры сооружения. Не вижу ничего криминального, обычные тёмные паттерны для инвесторов.
                                                                                                                                                      Или вам какие подсчёты нужны? На сколько ещё человечеству хватит нефти и угля? При какой цене на невозобновляемое топливо станут экономически выгодны такие конструкции? Когда энергетический кризис заставит строить зелёные энергоустановки не ради моды и дотаций государства, а просто потому, что больше не будет выбора, и неравномерность выработки энергии станет жизненной проблемой?
                                                                                                                                                      Я то говорю о том, что технология не ракетная, а скорее прорабская. И на слова о том, что чего то маловато получается выхлопа, говорю, что тогда можно просто масштабировать.
                                                                                                                                                        0
                                                                                                                                                        Я может неправильно вас понял, но это не замена генерирующим станциям. Это накопитель. Он не может без генератора работать, надо как-то поднимать эти блоки.
                                                                                                                                                          +1
                                                                                                                                                          Это разумеется не замена, это очень важное дополнение к ним.
                                                                                                                                                        0
                                                                                                                                                        кабели нельзя тягать слишком далеко из-за потерь энергии на нагрев самого кабеля, увы. вообще я смотрю вы в целом плохо понимаете как работают энергосети даже с традиционными электростанциями…
                                                                                                                                                          –1
                                                                                                                                                          Проблемы с нагревом кабеля решил еще товарищ Тесла за счет высоковольтных линий.
                                                                                                                                                          Реактивные потери в линии решаются HVDC.

                                                                                                                                                          Вы уверены, что вы понимаете больше моего в энергосетях?
                                                                                                                                                            0
                                                                                                                                                            теперь абсолютно точно в этом уверен.
                                                                                                                                                              0
                                                                                                                                                              Ок, может быть тогда приведете хоть какие-то цифры и вычисления? Я привел, если что. Согласно ним идея выглядит утопичной.
                                                                                                                                                  0
                                                                                                                                                  вам слово «редуктор» что-нибудь говорит?
                                                                                                                                                    0
                                                                                                                                                    От скорости спуска напрямую зависит генерация. Но это еще ладно. Жопа в том, что если мы хотим сглаживать суточные колебания, то скорости подъема и спуска должы быть сопоставимы.
                                                                                                                                                      0
                                                                                                                                                      От скорости спуска напрямую зависит генерация.

                                                                                                                                                      И что?
                                                                                                                                                      Или: меньше скорость — меньше мощность — больше кранов/грузов.
                                                                                                                                                      Или: меньше скорость — та же мощность — большая масса груза.


                                                                                                                                                      Вы удивитесь возможно, но существуют краны-тяжеловесы (например Bigge 125D AFRD, мощностью 2,5 мВт) поднимающие и до 7000т, со скоростью до 10м в час.


                                                                                                                                                      Жопа в том, что если мы хотим сглаживать суточные колебания, то скорости подъема и спуска должы быть сопоставимы.

                                                                                                                                                      Во первых, в чем же она конкретно выражается?
                                                                                                                                                      Во вторых, вот вам например потребление (синяя кривая) в "стольном" граде Гамбурге за сутки (рабочий день, с 6 по 7 ноября).

                                                                                                                                                      График ...
                                                                                                                                                      В чем проблема сгладить такой «провал» (грубо с 21 до 7) с падением потребления до 30% (но в среднем 15%-20%), чтобы оно стало самодостаточным (т.е. увеличив производство эл.энергии в течении 8-10 часов днем на те же 20%)?..
                                                                                                                                                        –1
                                                                                                                                                        Не удивлюсь. Но...
                                                                                                                                                        поднимающие и до 7000т, со скоростью до 10м в час.
                                                                                                                                                        Я, может, туплю, но 7*10^6*10*9.8 / 3600 = 190555 Ватт. То есть, ни о чём.

                                                                                                                                                        Ну и мы же сабж обсуждаем — 6 кранов по 35 тонн. Чтобы генерировать/накапливать 2МВт они должны двигать грузы со скоростью как раз указанный выше 1 м/с.
                                                                                                                                                        В чем проблема сгладить такой «провал»
                                                                                                                                                        В том, что для идеальной балансировки вам надо чтобы провал и пик относительно среднего были равны по площади под огибающей. Если блок спускается в 5 раз быстрее, чем поднимается, то вам придется неделю накапливать энергию чтобы 1 день отдавать.
                                                                                                                                                          0
                                                                                                                                                          Я, может, туплю, но 710^610*9.8 / 3600 = 190555 Ватт. То есть, ни о чём.

                                                                                                                                                          Ну во первых 7*10^9, во вторых вас тут действительно больше ничего не смущает?


                                                                                                                                                          Ну и мы же сабж обсуждаем — 6 кранов по 35 тонн.

                                                                                                                                                          Про шесть кранов — это на картинке, система может быть разной (под потребности).
                                                                                                                                                          И концепт из сабжа не для таких городов с тераваттным потреблением, хотя оно неплохо так модулируется.


                                                                                                                                                          Смотрим в "даташит":
                                                                                                                                                          The system is modular and flexible with each plant having a capacity of between 10 and 35MWh and a power output of between 2 and 5MW


                                                                                                                                                          Т.е. грубо если посчитать меньший вариант — например 5 часов "закачивали" по 2MW = 10MW и в течении 10 часов отдаем 0,9MW (если КПД системы 90%)… Что вас тут смущает? Т.е. вы правда не представляете как простейшим двухступенчатым редуктором такое сделать (при той же скорости поднятия и опускания блоков)?


                                                                                                                                                          надо чтобы провал и пик относительно среднего были равны по площади под огибающей.

                                                                                                                                                          Так я и написал нужно на 20% больше запасать… Да хоть на 30% — просто больше ветряков (солнечных панелей и т.д.) — тут дело только в мощности "аккумулятора"…
                                                                                                                                                          Т.е. для примера выше — это работает, если ночная площадь под кривой потребления в среднем ниже 0,9MWh.


                                                                                                                                                          Если блок спускается в 5 раз быстрее, чем поднимается...

                                                                                                                                                          А чего бы ему так делать? Ну да КПД генератора (хотя чем они мощнее, тем ближе к 99%), ну будут потери на редукторах, но не 20% же!.. Вы чего право?

                                                                                                                                                            0
                                                                                                                                                            Ну во первых 7*10^9
                                                                                                                                                            Это еще почему? У вас 7 тысяч тонн. В тонне 1000кг. 7000*1000=7*10^6
                                                                                                                                                            во вторых вас тут действительно больше ничего не смущает?
                                                                                                                                                            Смущает, что у вас знаки в цитате покушал кто-то. А так, вроде, нет.
                                                                                                                                                            у будут потери на редукторах, но не 20% же!.. Вы чего право?
                                                                                                                                                            Я про потери вообще ни слова не сказал. Просто, у двигателей есть другие параметры помимо предельной мощности — момент, напрмиер.
                                                                                                                                                              0
                                                                                                                                                              7 тысяч тонн

                                                                                                                                                              это да — туплю под вечер :)


                                                                                                                                                              А так, вроде, нет.

                                                                                                                                                              А зачем на 3600 делить? если то час -> сек, то оно откуда здесь?
                                                                                                                                                              Т.е. вы хотите сказать, что если я за 1 час дырку в бетонной стене 100 ватным перфоратором (на полной мощности) просверлю, то за секунду он у меня всего 27 милливат потребляет? :) Правда?


                                                                                                                                                              Я про потери вообще ни слова не сказал.
                                                                                                                                                              Если блок спускается в 5 раз быстрее, чем поднимается...

                                                                                                                                                              Зачем его спускать в 5 раз быстрее?

                                                                                                                                                                0

                                                                                                                                                                Аааа… извиняюсь, теперь понял "идею" — вы киловатчасы считали:
                                                                                                                                                                Т.е. не 190к Ватт, а 190кВч… (194 кВч на самом деле)


                                                                                                                                                                Т.е. возвращаясь к 35т и высоте в 120м, чтобы сохранить заявленые 10MWh (т.е. 11,66kWh на блок ну и минус расходы), нужно примерно 1000 блоков.
                                                                                                                                                                Ну и как бы опускать 1000 блоков за 10 часов 6-ю кранами — имеем среднюю скорость для крана — 16,6 блоков в час или 3,5 мин на блок (что есть порядка 0,5м/с, т.е. для 120м за 210 сек).


                                                                                                                                                                Ничего невозможного/страшного я здесь не вижу.

                                                                                                                                                                  0
                                                                                                                                                                  Я считал именно киловатты. То есть, мощность, которую мы отбираем из сети при подъеме указанного груза с указанной скоростью. Очевидно, что если это продлится ровно час, то за этот час мы запасем энергию, численно равную в КВтч.
                                                                                                                                                                  Зачем его спускать в 5 раз быстрее?
                                                                                                                                                                  Чем быстрее мы технически можем спускать — тем лучше — тем большую пиковую генерацию мы обеспечим с единицы конструкций. Мой вопрос был не в этом в а том, можем ли мы обеспечить такую же высокую скорость подъема. Если нет, то работа будет уже не на суточных колебаниях, а на компенсации более редких провалов, что замедлит окупаемость и тд.
                                                                                                                                                                  Ничего невозможного/страшного я здесь не вижу.
                                                                                                                                                                  Я такого и не говорил, но когда выше кто-то указал такой порядок скоростей, вы начали разговор про редукторы.

                                                                                                                                                                    –1
                                                                                                                                                                    Я считал именно киловатты. То есть, мощность, ...

                                                                                                                                                                    А ну тогда ладно… :) А я попугаев.
                                                                                                                                                                    Нет вы считали именно киловаттчасы. А не киловаты.


                                                                                                                                                                    1 кВт⋅ч = 1000 Вт * 3600 с = 3,6 МДж
                                                                                                                                                                    = подъем авто (1200кг) на эйфелеву башню (300м)
                                                                                                                                                                    = человек (100кг) на гору в Альпах (3600м)...


                                                                                                                                                                    когда выше кто-то указал такой порядок скоростей, вы начали разговор про редукторы.
                                                                                                                                                                    … Если пролетающие в штатном режиме сотню метров за десяток секунд 35-тонные блоки это «придирки»...

                                                                                                                                                                    Ну-ну… (сотню метров за 10 сек и за 3,5мин — это, извините, две большие разницы).

                                                                                                                                                                      –1
                                                                                                                                                                      dE/dt = m[кг] *g * dH[м] / dt[с] = P[Вт] (моя исходная формула)
                                                                                                                                                                      P[Вт] * t[ч] = Е[Вт*ч]
                                                                                                                                                                      1кВт * 1ч = 1кВтч
                                                                                                                                                                      Вопросы?

                                                                                                                                                                      35000кг * g = 343 кВт — мощность генерации при спуске одного блока со скоростью 1 метр в секунду. Чтобы она была постоянной, нужно с высоты 100 метров спускать 360 блоков в час. Если у нас хватит блоков для работы 3 кранов в таком режиме, то и будем как раз отдавать 1МВт.

                                                                                                                                                                      Чтобы отдать 10МВтч в течение 10 часоа мы такими темпами спустим 10800 блоков, если они все магией находятся на 100 метрах. В реальности башня уменьшается, и нам понадобится 21600 блоков (вдвое больше) при условии, что длины башни хватит на раскладывание их вокруг ровным слоем по 1 блоку. На практике так, конечно же, не получится, но это отдельный разговор.
                                                                                                                                                                        –1
                                                                                                                                                                        Чтобы она была постоянной, нужно с высоты 100 метров спускать 360 блоков в час

                                                                                                                                                                        Вы на порядок ошиблись тут — для 343кВт*ч нужно с высоты 10 метров спускать 360 блоков в час… или со 100м — 36 блоков в час.


                                                                                                                                                                        Дальше не смотрел.

                                                                                                                                                                          –1
                                                                                                                                                                          Вы на порядок ошиблись тут
                                                                                                                                                                          Проверяйте:
                                                                                                                                                                          dE / dt = m * g * dh / dt = 35*1000 * 9.8 * 1м / 1с= 343 000 Ватт = 343кВт.
                                                                                                                                                                          Про высоту я тут вообще ничего не говорю. Как и про энергию.
                                                                                                                                                                            0
                                                                                                                                                                            Про высоту я тут вообще ничего не говорю. Как и про энергию.

                                                                                                                                                                            35000кг * g = 343 кВт — мощность генерации при спуске одного блока со скоростью 1 метр в секунду. Чтобы она была постоянной, нужно с высоты 100 метров спускать 360 блоков в час.

                                                                                                                                                                            Эээ… вы чего вообще?.. вроде не пятница.


                                                                                                                                                                            Так или 360 с 10-ти или 36 со 100-а метров, но не как не 360 со 100м.

                                                                                                                                                                              0
                                                                                                                                                                              В рассчете мощности высоты нет.

                                                                                                                                                                              А, ну ок, я ошибся на порядок в количестве блоков, да. Конечно же 100 метров он полетит 100 секунд а не 10. НУ в принципе и фиг с ним. Претензии-то были к
                                                                                                                                                                              А зачем на 3600 делить?
                                                                                                                                                    0

                                                                                                                                                    Принципиально можно и подлодки из титана делать. Но какой практический смысл? Это же экономический проект и 5 мегаватт — это 5 мегаватт. То есть совсем чуть-чуть. Один атомный блок — 1000 мегаватт, для сравнения.


                                                                                                                                                    Как необычный проект — интересно, но на реально полезный не похож.

                                                                                                                                                      0
                                                                                                                                                      Это ведь не электростанция, зачем тогда сравнение с блоком АЭС? Это аккумулятор энергии, и сравнивать нужно с аккумуляторами энергии.
                                                                                                                                                        0
                                                                                                                                                        Затем, что их предлагается ставить вместо маневровых электростанций. То, что многие атомные станции сами по себе плохо маневрируются это, конечно, отдельный вопрос.
                                                                                                                                                          0

                                                                                                                                                          Речь о масштабах. Сравните с загорской ГАЭС под Москвой. Это аккумулятор. 1200 МВт. На 4 часа работы.


                                                                                                                                                          Это всё к оценке необходимых масштабов. Подобная башня имеет смысл, как промышленное решение (а не как местячковое чудо света), если даст сравнимые объемы. Т.е. не одна башня, а 200, что б те же 1000 МВт мощности получить.

                                                                                                                                                            0
                                                                                                                                                            У двухсот башен будет масса преимуществ перед одной ГРАЭС — более широкие возможности для размещения — следовательно потребуется меньше линий электропередачи, которые не придётся до каждой местной электростанции тянуть. А ЛЭП ведь тоже имеют свой КПД. Децентрализованность и соответственно устойчивость к тотальным авариям в энергосетях. Ну и красивее.
                                                                                                                                                              0

                                                                                                                                                              ГАЭС не одна, они вполне себе "децентрализованы". Может каждые 10кВт теперь отдельным агрегатом выдавать ради повышения устойчивости к авариям? Так что нет, 2000 башен вместо пары-другой десятков ГРЭС разной мощности не лучше. У ГРЭС серьезная проблема только в необходимом ландшафте.


                                                                                                                                                              Однако если в данном проекте они уложатся в $5млн на башню, то почему бы и нет (я нагуглил цену по двум ГРЭС — условно $1млн за мегаватт).

                                                                                                                                                                0
                                                                                                                                                                Но почему их тогда не скрестить, и не сделать той же высоты водонапорные башни — без носящихся по воздуху бетонных блоков, которые её и перецеплять нужно?
                                                                                                                                                                  0
                                                                                                                                                                  экспоненциальный рост давления на стенки резервуара с ростом высоты башни, потому что вода не самонесущая конструкция… поэтому водохранилища растут вширь а не в высоту.
                                                                                                                                                                    0
                                                                                                                                                                    Линейный же.
                                                                                                                                                                      0
                                                                                                                                                                      а когда складываешь с несущей способностью стенки то выходит что уже не линейная, но надо конечно подробнее раскрывать иначе некоректно выходит… но это слишком долго по сравнению со значимостью…
                                                                                                                                                                        0
                                                                                                                                                                        Вот с этим уже трудно не согласиться.

                                                                                                                                                                        Но с другой стороны, не будет ли это в какой-то мере справедливо и для сабжевой башни?
                                                                                                                                                                          0
                                                                                                                                                                          нет. у сабжевой башни всё состоит из самонесущих «стен» там конечно тоже не так всё линейно масштабируется, но одно то что просто нет риска протечки и постоянного статичного давления даёт очень многое.
                                                                                                                                                                            +1
                                                                                                                                                                            Потому я и говорю «в какой-то мере». Для меня, например, самонесущесть такой башни в неидеальных условиях вызывает много вопросов. Если бы все было так просто, то и с небоскребами не было бы столько проблем, верно?
                                                                                                                                                                              0
                                                                                                                                                                              Если бы все было так просто, то и с небоскребами не было бы столько проблем, верно?

                                                                                                                                                                              А сколько проблем с небоскрёбами? Мы живем в домах из железобетона, и они не падают. Вы сомневаетесь, не рухнет ли бетонная 100-метровая чушка под своим весом? Нет, не рухнет. Бетон марки М400 выдерживает нагрузку 400 кг/кв.см. Кубометр этого бетона весит около 2400 кг. Простая арифметика показывает, что для создания нагрузки на основание 400 кг/кв.см. башня из этого бетона должна быть высотой более полутора километров. Соответственно, стометровая имеет пятнадцатикратный запас по прочности.