Небоскребы высотой в километр превратятся в огромные батареи

Компания Skidmore, Owings & Merrill (SOM), проектировщик самого высокого здания в мире, Дубайского небоскреба Бурдж-Халифа, объединила усилия с Energy Vault Holdings, чтобы изучить возможность создания более высокого здания - огромных небоскребов высотой в 1 км, для того, чтоб они могли функционировать как гигантские гравитационные системы хранения энергии.

В предложении содержатся две особенно примечательные идеи.

 Первый напоминает исследования таких компаний, как Gravitricity и IISA, и предполагает использование избыточной энергии – будь то из возобновляемых источников, таких как солнечная энергия, или из стандартной электросети – для поднятия груза на вершину очень высокого небоскреба. При необходимости вес затем сбрасывается, позволяя ему опуститься на дно здания, используя силу гравитации для привода генератора.

«EVu — это конструкция башни-надстройки, которая улучшает экономичность установки и позволяет интегрировать GESS [гравитационные системы хранения энергии] в высотные здания, за счет использования полой конструкции поднимающей грузы на высоту от 300 до 1000 метров», — поясняется в пресс-релизе SOM и Energy Vault Holdings.

 «Эти конструкции будут иметь возможность накапливать энергию гравитационного типа в несколько ГВтч для обеспечения энергетических потребностей не только самого здания, но и соседних зданий. Этот инновационный проект, который объединяет передовые технологии GESS в проектирование и перепроектирование надстроек зданий, и будет способствовать впервые в истории строительства и эксплуатации зданий полной окупаемости выбросов углекислого газа в ускоренные сроки — 3-4 года».

 

 Помимо гравитационной системы EVu, описанной выше, команда также предлагает так называемую систему EVc. Она будет функционировать аналогичным образом, но вместо большого веса она будет перекачивать воду на вершину небоскреба, а затем сбрасывать ее для запуска турбин и производства электроэнергии.

Хотя это может показаться футуристическим, у нас уже есть довольно много подобных систем для гидроаккумулирующих электростанций.

Например, вода выпускается из горы или холма, генерируя электроэнергию за счет вращения турбин, пока она течет вниз по склону, и обеспечивая больше электроэнергии, когда это необходимо. Когда избыток тока снова становится доступным, вода снова закачивается наверх, готовая начать процесс снова. Хотя фундаментальная наука, лежащая в основе обеих идей, обоснована, практические проблемы значительны, и включают в себя такие вопросы, как способность выдерживать весь этот дополнительный вес, а также эффективность и общее обслуживание. Однако, возможно, самые большие камни преткновения являются самыми утомительными: количество места, которое она займет, плюс все движущиеся части могут сделать строительство офисного или жилого небоскреба с помощью этой системы просто экономически нецелесообразным.

 

P.S. - Есть и альтернативные прямо противоположные варианты строительства гравитационных накопителей

Казалось бы что стоит просто совместить оба?

Тем более расчет прост - за время спуска блока размерами 3,5×2,7×1,3 метра со скоростью два метра в секунду вырабатывается примерно один мегаватт электричества. А эффективность преобразования около 92 %!

@GeorgKDeft
06.06.2024 13:12 UTC
Первоисточник

Комментарии

@vesper-bot
06.06.2024 09:11 UTC
+5

Цифры не бьются. 1 кг массы, поднятый на высоту 1 км, в поле тяжести в 1g приобретает 9810 Дж потенциальной энергии. 1 ГВт*ч = 3600е9 Дж = 3.6е12 Дж, делим на 9810 получаем 3.67е8 кг или 367000 тонн. Сам небоскреб где-то столько же весит, плюс-минус порядок. Неужели они запасают энергию в небоскрёбах, и когда надо будет её получить, просто роняют весь небоскрёб?
Если всё-таки в воде, то 367000 тонн это около 380000 кубометров, или куб со стороной 716 метров. Опять не бьется. Разве что это энергия за условный год, при ежедневном сбросе и наборе массы, тогда масса хранимой воды уменьшается в 365 раз, а одну тысячу тонн наверху небоскрёба уже можно хранить без особых проблем.

@inoonwt
06.06.2024 09:26 UTC
0

Вопрос про стоимость обслуживания, такой огромной системы думаю куда важнее, износ оборудования, всякие смазки, проверки и тд.

Интересно сколько стоит обслужвание какой нить останкисной башни или бурдж-халифы.

@eptr
06.06.2024 11:20 UTC
0

Если всё-таки в воде, то 367000 тонн это около 380000 кубометров, или куб со стороной 716 метров.

Корень кубический из 380000 равен, примерно, 72, а не 716.

06.06.2024 13:40 UTC
0

Вот тут был неправ, да, взял корень из килограммов вместо тонн, прошу прощения. Ну и ткнули меня тут в некорректность цифры 380000 - расширение воды дает при 20С всего 0.2% потери плотности (тут таблица https://www.freechemistry.ru/sprav/pl-h2o.htm ) то есть будет 368000, правда здесь не слишком большая разница в результате.

@CitizenOfDreams
06.06.2024 09:14 UTC
+1

расчет прост - за время спуска блока размерами 3,5×2,7×1,3 метра со скоростью два метра в секунду вырабатывается примерно один мегаватт электричества

(душнила on)Мегаватты можно вырабатывать ВО время спуска определенной массы с определенной скоростью. ЗА время спуска определенной массы с определенной скоростью на определенную высоту можно вырабатывать мегаватт-часы.(душнила off)

Был бы интересен расчет, сколько мегаватт-часов можно запасти в здании определенных габаритов, за сколько времени, и сколько мегаватт мощности получить на выходе.

@x_arrange
06.06.2024 10:44 UTC
+1

интересно, а выкопать вниз не проще, чем строить вверх?

@
06.06.2024 10:51 UTC
0
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
06.06.2024 12:21 UTC
0
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
@ilriv
16.06.2024 08:34 UTC
+1

Геологи: "Первый раз, да?"

@GeorgKDeft
07.06.2024 11:56 UTC
0

В этом месяце Energy Vault завершила свой первый крупный проект недалеко от Шанхая - автономную систему хранения электроэнергии, которая может обеспечивать до 25 мегаватт в течение четырех часов. Высота проекта Energy Vault в Шанхае составляет около 150 метров, но батареи небоскреба SOM могут быть намного выше, начиная с 300 метров. (одна из ссылок на эту же новость)

Забыл указать. Так что уже построили небольшой аналог эта же фирма.