Lift Energy Storage System promění mrakodrapy v gravitační baterie  
Výškové budovy s moderními výtahovými systémy by se překvapivě snadno mohly stát důmyslnými gravitačními bateriemi. Kromě standardního ubytování by pomáhaly řešit vrtochy obnovitelné energie v rozvodných sítích. Stačí k tomu jednoduché zátěže, nějaké nevyužité prostory a šikovní autonomní roboti.

Pokročilé magnetické výtahové systémy jsou pro mrakodrapy-baterie vhodné. Kredit: Thyssenkrupp.
Pokročilé magnetické výtahové systémy jsou pro mrakodrapy-baterie vhodné. Kredit: Thyssenkrupp.
Obnovitelná energie je fajn, ale má své mouchy. Mimo jiné potřebuje masivní a efektivní systémy baterií, které by tlumily „nárazy reality“ při provozu obnovitelné energetiky. Což se lehko řekne. V poslední se objevují podivuhodné koncepty gravitačních baterií, které obsluhují energii s využitím staré dobré gravitační přitažlivosti.

Logo. Kredit: IIASA.
Logo. Kredit: IIASA.

Už jsme byli svědky gravitačních věží s jeřáby (Energy Vault) nebo třeba gravitačních studen (Gravitricity). Ale to byla podle všeho jen rozcvička. Odborníci institutu International Institute of Applied Systems Analysis (IIASA) se sídlem ve Vídni navrhují udělat gravitační baterie z mrakodrapů. Vysoké budovy vnímají jako ohromná skladiště energie, která si říkají o využití.

 

Jejich Lift Energy Storage System (LEST) je založený na moderních výtahových systémech výškových budov. Mnohé z těchto výtahů již mají instalované brzdové systémy, které mohou těžit energii, když jede výtah směrem dolů. Je prý možné je považovat za předem připravené generátory energie. Systémy LEST by rovněž mohly využívat již existující prázdné prostory v budovách, ideálně ve svrchní a spodní části budovy. Z toho všeho plyne, že by mohlo být až překvapivě snadné, a tím pádem levné, předělat vhodné budovy na gravitační baterie.

Mrakodrapy-baterie. Kredit: IIASA.
Mrakodrapy-baterie. Kredit: IIASA.

Systém LEST by mohl využívat čas, kdy výtahy zrovna nevozí pasažéry. V době, kdy je nadbytek obnovitelné energie, tedy například za slunných dnů s vichřicemi a mocným vlnobitím, by výtahy mrakodrapů-baterií vozily zátěže, třeba kontejnery s vlhkým pískem, ze zdola nahoru. Naopak při poptávce po energii by se tyto zátěže vozily ze shora dolů a brzdové systémy výtahů by těžily energii.

 

Tým IIASA navrhuje jako obsluhu pro tyto „výtahové“ baterie autonomní roboty. Pracovali by se zátěžemi a reagovali na aktuální vývoj situace. Zátěže by nemusely být tak velké, že by se k nim nevešli lidé, takže by výtahy občas fungovaly jako součást baterie zároveň coby standardní transportní systém.

 

Ještě zbývá vyřešit řadu otázek a dotáhnout celý koncept k realizaci. Už teď je ale zřejmé, že LEST nabízí oproti dalším podobným systémům některé pozoruhodné výhody. Například, může fungovat doslova v centrech měst, pro které obsluhuje energii, aniž by narušoval městský rytmus. Nezanedbatelné jsou i úspory, které přináší upgrade výškové budovy na baterii.

 

Literatura

New Atlas 31. 5. 2022.

Energy 254: 124102.

Datum: 02.06.2022
Tisk článku



Diskuze:

Nejde mlčet...

Martin Žulkevič,2022-06-07 12:30:12

Duté dederónské hlavy vymyslely záchranu světa pomocí elektřiny a když se ukazuje, že je to nesmyslná a drahá cesta, všici se předhánějí v tom, kdo přijde s blbějším nápadem, jak ten omyl zamaskovat. Za chvíli budeme mít gravitační baterie na obočí...

Odpovědět

Už to tady bylo

Martin Jahoda,2022-06-04 11:17:01

Už jednou jsme tu počítali, že závaží 120tun vytažené do výšky 100m má naakumulovanou energii asi 11kWh. Můj dům je zateplený a má spotřebu průměrně 41kWh denně. Takže bych na zahradě potřeboval 4 100m vysoké věže a solární panely, které mi v zimě a za špatného počasí dodají 41kWh za den. K tomu je potřeba solární elektrárna s asi asi 400-600kW špičkového výkonu Stavím 7kW a zabírá 40m2. Takže bych potřeboval minimálně 2400m2 solární elektrárnu + ty stožáry a byl bych zcela nezávislý za jakéhokoliv počasí....

Odpovědět


Re: Už to tady bylo

Vojta Ondříček,2022-06-04 19:05:00

Na jeden den a to jen za předpokladu, že jsou stožáry plně "nabité".

Odpovědět


Re: Už to tady bylo

Marek Pech1,2022-06-06 09:58:04

Upřímně se divím, že se tomu zde vůbec věnuje prostor.

Odpovědět


Re: Už to tady bylo

Marek Pech1,2022-06-06 09:58:05

Upřímně se divím, že se tomu zde vůbec věnuje prostor.

Odpovědět


Re: Už to tady bylo

Josef Šoltes,2022-06-08 09:34:45

FVE funguje i z rozptýleného světla s cca 10% výkonem proti peaku. Takže i v zimě pod mrakem vám ta 7kWp dá třeba 300–600 W po dobu několika hodin, řekněme cca 3. Pokud potřebujete 41 kWh denně, stačilo by i pod 300 kWp, aby to zajistila i v zimě :)

Odpovědět

Ještě turbínu

Aleš Procháska,2022-06-04 09:41:39

:-) Ještě čekám, kdy někoho napadne dát turbínu a generátor dolů na odpadní potrubí. To by bylo báječně utracených peněz na vývoj turbíny fungující na velmi znečištěnou vodu (ani se mi nechce psát čím) a řešení spousty krásných souvisejících technických problémů. A až by se to přes všechny těžkosti a předsudky povedlo a někde v jedné instalaci nasadilo, těch nadšených článků a citací :-)

Odpovědět

Výťah len smerom dole

Z Z,2022-06-03 13:28:12

Mohli by výťahy fungovať len smerom dole, keď sa doň nazbiera dosť ľudí a bez medzi-státia. Hore by si to každý musel vyšliapať. Výťahy by tak mohli byť čistý generátor elektriny a v mrakodrapoch by bývali zdraví štíhli obyvatelia.

Odpovědět


Re: Výťah len smerom dole

Vojta Ondříček,2022-06-04 05:04:03

Ale těch skleníkových plynů ...

Odpovědět


Re: Re: Výťah len smerom dole

Z Z,2022-06-06 19:26:54

Proces bude prehlásený za "uhlíkovo neutrálny", rovnako ako spaľovanie dreva, bez ohľadu na to, či sa pália trojročné konáre alebo 100-ročné dosky alebo tisíc-ročný strom.

Odpovědět

Zatížení budov

Oldřich Vašíček st.,2022-06-03 10:52:19

Pokud se bude jednat o malé hmotnosti (aby se tam vešli i lidé - viz článek), tak to nevygeneruje dost energie ani na osvětlení výtahu.
pokud se bude jednat o desítky tun, tak to běžný výtah neuveze. Navíc uskladnění nebo spíše dynamika takové hmoty ve výškové budově bude mít velký vliv na její konstrukci. Asi se běžně nepočítá, že v jeden okamžik na střechu umístí desítky tun zátěže a následně se zase bude přemisťovat do sklepa.
Nejsem architekt, ale viděl jsem, jak jim dělá těžkou hlavu např. sníh.

Odpovědět

tvl

Karol Kos jr.,2022-06-03 10:23:21

To snad neni možný, drzost ekologistických pijavic na grantovém cecíku nezná mezí. Vyplodit takovou hovadinu a zabalit do ekopozlátka muselo dát celkem dost práce.
Je vidět, že auditorium schvalovatelů odměn takových návrhů je nejen ekologisticky zaslepené, ale taky nadmíru blbé.

Odpovědět


Re: tvl

Jan Novák9,2022-06-05 13:23:50

Nemyslím že to dá zas tolik práce. Rozhodně méně než "opravit" teploty na tisících meteorologických stanic tak aby oteplování vycházelo.

Odpovědět

Proč se tahle blbost pořád vrací. To neumí do 3 počítat?

Miyuki Pateru,2022-06-02 11:38:27

Vždyť to nikdy nemůže fungovat, ta potenciální energie je prostě zanedbatelně malá.

Když vezmeme příklad 1t závaží a 60m, i to je cca 20 pater, tak to bude 163Wh.
Z toho nabijete tak 2 menší laptopy, nebo jeden větší když vezmete v potaz účinnost.

Když vytáhnete 5 tun těžké závaží 100m vysoko je to 1.36kWh. To je jedna větší autobaterie (pro představu, to asi všichni znají), ale takové závaží je obrovské.
Výtah na 5 tun už je dost masivní záležitost, běžně jsou tak do 1 tuny. Stejně tak kolik budov má k dispozici 100m rozdílu? minimum. Po odečtení ztrát v systému vám zbyde možná na nouzové osvětlení, ale rozhodně ne na běžný provoz budovy.

Odpovědět


Re: Proč se tahle blbost pořád vrací. To neumí do 3 počítat?

Jaromir Vrana,2022-06-02 13:46:36

Pro reseni spicek je vytah pomaly - nemuzeme jej pustit obrovskou rychlosti dolu nebo nahoru.

Odpovědět


Re: Proč se tahle blbost pořád vrací. To neumí do 3 počítat?

Vojta Ondříček,2022-06-02 17:06:43

Také si opakovaně kladu otázku "kde zůstává lidská soudost".

Pakliže dám, že jeden človek spotřebuje za 1 hodinu pouhých 0,5kWh energie na PC, a jinou elektroniku, na osvětlení, klimatizaci.
Tak mi vyjde budova se střešním a sklepním bazénem s výškovým rozdílem 100m (a 100% účinností přeměny el energie na potencionální energii a nazpět) pro jednu osobu na 1,8tun vody na 1 hodinu zásobování energií.
Když v takové budově bude 200 lidí, tak potřebuji bazény o obsahu 360m³ vody, při energetické účinnosti systému 70%, pak 500m³ vody na jednu hodinu zásobování elektřinou. Systém přeměny by měl pak průtok 400 litrů vody za 1 sekundu.

V případu onoho závaží (jako šišky v pendlovkách) by muselo mít hmotnost 500 tun. Řekl bych, že by to tu budovu dost prodražilo.

Odpovědět

výtahy generují energii

Ludvík Urban,2022-06-02 09:49:34

A to je ten zásadní rozdíl mezi prohnilou Emerikou a novátorskou Čechií!
Naše oba výtahy generují elektřinu vyhradně, když jedou nahoru. Dokonce na to mají malý displej.

Odpovědět


Re: výtahy generují energii

Mirek Bautsch,2022-06-02 21:56:10

Každý slušný výtah má kabinu a protizávaží spojené lany, které jdou přes kladku s motorem. Hmotnost závaží = hmotnost prázdné kabiny + 1/2 dovoleného zatížení.
Prázdná kabina jedoucí vzhůru je tažena těžším závažím, potenciální energie je buď mařena na odporech nebo rekuperačním měničem vracena do sítě.
Plně obsazená kabina přetahuje lehčí závaží, opět se musí brzdit a mařit nebo generovat energii. Tím končí sláva s generováním energie pomocí výtahu,
protože z poloviny obsazená kabina je teoreticky vyvážená se závažím a pro jízdu libovolným směrem s spotřebovává pouze energie pro překonání tření v lanech a vodítkách.
Plně obsazená kabina jedoucí vzhůru nebo prázdná kabina jedoucí dolů spotřebovávají energii danou hmotností 1/2 zátěže.

Odpovědět

Voda

Mintaka Earthian,2022-06-02 08:37:11

Takové baráky nejspíš mají ohromnou spotřebu vody.
Jak se tam nahoru ta voda dostává teď? Funguje to podobně jako u přečerpávacích elektráren?
Když už, nebylo by jednodušší posílit jen současný systém a čerpat ji tam.

Každopádně konstrukce, který by měla nahoře skladovat ohromné masy hmoty nebude zdarma.

Odpovědět


Re: Voda

Vojtěch Kocián,2022-06-02 09:13:26

Metod na distribuci vody ve výškových budovách je několik: https://voda.tzb-info.cz/vyskove-budovy/14625-doprava-vody-ve-vysokych-budovach-stresni-nadrze-vs-tlakove-systemy

Nejstarší varianta počítá se střešní nádrží, která by při dostatečné velikosti mohla sloužit i jako přečerpávací elektrárna. Pokud vím, aktuálně se to nikde nevyužívá, takže to nebude tak jednoduché.

V článku popisovaný systém má spíš řešit aktuálně mizerné využití prostor takových budov než reálně pomoct energetice. Pokud je kancelář, byt nebo parkovací stání v mrakodrapu využívané klasicky, je to pro majitele budovy rozhodně lepší než tam skladovat závaží. Ale pokud je závaží finančně lepší než nic (o čem nejsem přesvědčený), tak proč ne.

Odpovědět


Re: Re: Voda

Mintaka Earthian,2022-06-03 17:41:34

Děkuji za odkaz na zajímavý článek.

Z těch kalkulací a nároků na údržbu mi vychází, že nějaký malý prostor pro "skladování" energie by zde byl, ale kapacita, efektivita a náklady na provoz by v porovnání s pořádnou přečerpávačkou typu Dlouhé stráně byla komická.

Pokud chtějí přispět svou trochou do energetického mlýna mohou:
* soláry na plášť budovy
* sbírat dešťovku
* používat užitkovou vodu na splachování
* čerpat do nádrží, když bude energie dost
* rekuperovat
* ohřívat si vodu ze solárů
* vytápět tepelnými čerpadly
* použít vysloužilé baterie z aut k akumulaci
* udělat fitness studio s koly a běžeckými pásy napojenými na rekuperaci a v rámci zaměstnaneckých benefitů dát vstup zdarma
* ...

Všechno tohle má potenciál být užitečnější než převážet bloky s pískem.

Odpovědět


Re: Re: Re: Voda

D@1imi1 Hrušk@,2022-06-03 23:47:45

A nestavět zbytečně vysoké mrakodrapy, protože jejich stavba i provoz jsou energeticky náročnější.

Odpovědět


Re: Voda

Libor Tomsik,2022-06-02 10:21:23

Presne, prijde mi jednodussi tam dat nadrze na vodu. Klidne nejake vaky a hadicema to svadet dolu do generatoru/cerpadla. Zas s robotama muze byt vetsi zabava.

Odpovědět

Schuze druzstva

Ivo Brabec,2022-06-02 07:50:03

u nas v druzstvu na schuzi tezko prosaditelne, pani Vejmelkova bude proti a strhne ostatni....

Odpovědět


Re: Schuze druzstva

David Oplatek,2022-06-02 09:24:11

To je tím, že jí z toho nic nekápne. Slibte jí měsíčně třeba 5kg brambor jako držhubné. Jistě to není nic, co by si vaše družstvo nemohlo dovolit.

Odpovědět


Re: Schuze druzstva

Jan Novák9,2022-06-03 23:18:16

Buďte rád že alespoň paní Vejmelková má u vás rozum. Je to extrémně drahá hovadina která nevyrobí energii ani na provoz vlastních robotů. Nemluvě o tom koho byste ve vašem bytovém družstvu přemluvil aby pro to uvolnil vlastní byt. Dolní stanice by mohla být na podzemním parkovišti, plocha tak za 1-2 milony, ale plocha nahoře je nejdražší, tam by to 15 mega jenom za obsazenou plochu nespláchlo. K tomu rozšíření výtahové šachty, zpevnění konstrukce, mnohem výkonnější strojovna...
Modlete se za to aby se to nevyplatilo. Protože pokud by se to vyplatilo tak by nás nabití mobilu stálo několik stovek a uvaření kafe klidně i tisíc.

Odpovědět


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku








Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace