研究人员引入新的储能概念将高层建筑变成电池

随着风能和太阳能等可再生能源发电成本的迅速降低，对储能技术的需求日益增长，以确保电力供需平衡。国际应用系统分析研究所(IIASA)的研究人员提出了一种新的储能概念，可以将高层建筑变成电池，以提高城市环境中的电能质量。

过去几年，全球利用太阳能电池板、风力涡轮机和其他可再生技术发电的能力一直在稳步增长，预计到2026年，全球可再生能源发电能力将比2020年的水平进一步提高60%以上。相当于目前全球化石燃料和核能的总发电量之和。根据国际能源署的数据，到2026年，可再生能源实际上将占全球电力容量增长的近95%，仅太阳能光伏就提供了一半以上。然而，向低碳或零碳社会过渡需要创新的解决方案以及与传统能源系统不同的能源储存和消耗方式。

在他们发表在《能源》杂志上的研究中，IIASA研究人员提出了一种新颖的基于重力的存储解决方案，该解决方案使用电梯和高层建筑中的空置公寓来存储能量。作者称之为电梯能量存储技术(LEST)的这一原始想法通过提升湿沙容器或其他高密度材料来存储能量，这些材料通过自动拖车设备远程进出电梯。LEST是一个有趣的选择，因为电梯已经安装在高层建筑中，这意味着不需要额外的投资或占用空间，而是以不同的方式利用已经存在的东西为电网创造额外的价值和建筑物所有者。

“我一直对涉及势能的话题很着迷，也就是说，随着海拔的变化产生能量，例如水电、抽水蓄能、浮力和重力储能。重力储能的概念最近也受到了极大的关注在科学界和初创企业中。自从最近搬进14楼的公寓以来，我花了相当多的时间在电梯上上下楼，之后我想到了LEST的概念，”主要作者JulianHunt解释说，IIASA可持续服务系统研究小组的研究员。

据作者称，使重力储能解决方案可行的主要挑战是电力容量成本。LEST最重要的好处是功率容量已经安装在带有再生制动系统的电梯中。全球有超过1800万部电梯在运行，其中许多电梯花费大量时间静止不动。这个想法是，当电梯不用于运送人员时，它们可以用来储存或发电。

与任何新系统一样，在部署系统之前仍有一些细节需要进一步完善。这包括寻找存放重量的空间当系统充满电时，系统依赖于建筑物的顶部，而当系统放电时，系统依赖于建筑物的底部。在这方面，空置的公寓或走廊可能是可行的选择。另一个考虑因素是安装系统的现有建筑物的天花板承载能力;也就是说，天花板可以支撑而不倒塌的总质量(千克/平方米)。然而，能够在主要消耗电力的地方(例如城市)存储能源，将极大地有利于能源网，并且LEST可以提供负担得起的分散辅助服务，这反过来又可以改善城市环境中的电能质量。

“在未来很大一部分电力来自可再生能源的情况下，像LEST这样的环保和灵活的存储技术将变得对社会越来越有价值。因此，政策制定者和电力系统监管机构需要采取策略来激励最终用户，在研究合著者BehnamZakeri总结道，IIASA综合评估和气候变化研究小组的研究员。