신재생에너지의 가장 큰 문제점은 햇빛이나 바람이 사라지면 전력도 사라진다는 것이다. 그 시간 동안 초과 전력을 저장하려면 배터리가 필요하지만 모든 “배터리”가 화학적이어야 하는 것은 아닙니다. 중력을 사용하면 됩니다!
풍요의 저주
태양광 발전과 같은 재생 에너지 솔루션의 발전을 따라가지 못했다고 가정해 보겠습니다. 이 경우 주요 과제는 태양열과 풍력으로 충분한 전력을 얻는 것이라고 생각할 수 있지만, 그 반대인 경우가 많습니다.
재생 가능 에너지원이 필요한 것보다 더 많은 전력을 생성하면 사용하거나 잃어버려야 합니다. 이것이 그리드 연결형 태양열 주택 설치가 전력을 그리드에 다시 공급할 수 있고 비용을 지불할 수도 있는 이유입니다!
독립형 태양열 주택 설치는 배터리 어레이를 사용하여 초과 에너지를 저장하여 밤이나 흐린 날에도 사용할 수 있습니다. 특수 딥 사이클 납축전지가 이러한 용도로 널리 사용되었지만, 요즘 Tesla Power wall과 같은 리튬 기반 솔루션이 더 나은 솔루션이 되고 있습니다.
납산이든 리튬이든 이 배터리는 전기화학 공정을 사용하여 에너지를 저장하지만 전해질 없이도 전력을 저장하고 방출할 수 있다면 어떨까요?
중력 배터리의 잠재력(에너지)
이것이 중력 배터리의 아이디어가 나오는 곳입니다. 중력은 우리를 땅에 단단히 고정시키는 힘입니다. 그래서 “올라간 것은 내려와야 한다”는 것입니다. 중력을 극복하려면 엄청난 에너지가 필요합니다. 몇 명의 우주 비행사가 탑승한 비교적 작은 우주선을 궤도에 진입시키려면 건물 크기의 화학 로켓이 필요합니다.
물건을 탁자 위로 들어올릴 때 물건을 들기 위해 소모한 칼로리는 잠재적 에너지로 변환되어 이제 그 물건에 저장됩니다. 고양이가 나중에 그 물건을 탁자에서 떨어뜨리면 그 물건이 땅으로 떨어질 때 그 위치 에너지가 방출됩니다.
중력 배터리는 해당 위치 에너지를 전기로 변환하지만 위치 에너지를 전기 에너지로 변환하는 방법에는 여러 가지가 있습니다.
중력 배터리의 다른 유형
오늘날 중력 배터리의 가장 일반적인 예는 이미 널리 사용되고 있습니다. 전력 회사는 에너지를 저장하기 위해 높은 저수지에 물을 펌핑합니다. 나중에 그들이 그 에너지에 접근하기를 원할 때 물은 방출되어 다른 저수지로 흘러 들어가 그곳에 도달하기 전에 수력 발전 터빈을 통해 흐릅니다. 이러한 워터 펌프 터빈 시스템은 잘 작동하지만 실제로 유용한 방식으로 축소되지는 않을 뿐만 아니라 구축할 수 있는 장소가 너무 많습니다.
저수조 솔루션과 달리 어디에나 설치할 수 있는 대형 중력 배터리를 구축하는 그래비트리시티(Gravitricity)와 같은 회사가 있습니다. 그들의 데모 장비는 250KW의 전력을 공급하기 위해 15미터(49.21피트) 장비에 2개의 25톤 추를 사용합니다. 회사는 자사 기술이 최대 20MW까지 확장할 수 있으며 시스템 설계 수명이 50년이라고 주장합니다.
이러한 시스템의 장점은 단기간에 많은 전력을 생산하거나 장기간에 걸쳐 소량을 생산할 수 있다는 것입니다. 전체 전력 출력에 도달하는 데 1초도 걸리지 않기 때문에 재생 가능 에너지가 일시적인 딥이 있는 경우 전력이 있는지 확인하는 방법으로도 좋습니다. 가장 중요한 것은 유사한 성능을 제공하는 리튬 배터리 설치보다 장기적으로 더 저렴하게 작동하여 재생 에너지 생산자의 관심을 끌었습니다!
소규모로 무게를 들어 올리면 약 20분 동안 빛을 제공하고 위험한 등유 조명이 필요하지 않은 (현재는 없어진) Gravity Light와 같은 제품이 있습니다.
중력 배터리는 단순성과 잠재적인 수명 덕분에 실용적이고 지속 가능한 재생 에너지 그리드의 핵심 구성 요소일 가능성이 높습니다.
