Clădirea de 148 de metri din China a devenit exemplul unui sistem de stocare a energiei bazat pe gravitație, folosind mii de blocuri de beton pentru a păstra electricitatea în rețea. Proiectul, dezvoltat de compania elvețiană Energy Vault în parteneriat cu China Tianying, a fost testat după trei ani de la implementare și a obținut rezultate mai bune decât estimările inițiale.
Funcționarea sistemului gravitațional
Instalația din Rudong folosește energia electrică pentru a ridica blocuri de beton, transformând această energie în energie potențială gravitațională. Când este nevoie de electricitate, blocurile sunt lăsate să coboare, activând generatoarele și furnizând energie în rețea.
Clădirea are dimensiuni de 122 metri pe 110 metri la sol, cu o înălțime de 148 metri. În interiorul acesteia sunt construite 24 de culoare pe o parte și 66 de compartimente pe cealaltă, totalizând 1.584 de compartimente verticale. Fiecare compartiment conține opt blocuri de beton, fiecare cântărind 25 de tone.
Sistemul folosește în total 12.672 de blocuri, cu o greutate totală de aproximativ 315.800 de tone. Blocurile pot fi deplasate pe o diferență de nivel de circa 120 de metri, echivalent cu 27 de niveluri ale structurii.
Capacitatea de stocare și performanțe
Energy Vault a instalat 48 de module operaționale, fiecare cu câte doi electromotoare pentru ridicare și coborâre. Fiecare bloc poate coborî cu aproximativ 2 metri pe secundă și generatoarele pot produce până la 540 kW.
Dacă toate cele 48 de module funcționează simultan, puterea totală atinge aproximativ 26 MW. Pentru ocycle complet, fiecare modul trebuie să proceseze 264 de blocuri succesiv, asigurând o durată de funcționare de aproximativ patru ore, cu o capacitate proiectată de 100 MWh.
Randament și eficiență
Inițial, estimatele au indicat un randament de circa 80%. Hidrocentralele prin pompaj ating frecvent valori între 77 și 81%, iar sistemele electrochimice ajung la 87-91%.
Rezultatele testelor efectuate după instalare au arătat un randament între 83 și 85%. Acest nivel înseamnă că pentru a returna 100 MWh în rețea este nevoie de aproximativ 118 MWh de energie pentru încărcare.
Processul de stocare și recuperare a energiei are avantajul de a nu deteriora componenta de stocare, blocurile de beton ne devenind mai puțin eficiente în timp. În schimb, componentele mecanice, precum motoarele și cablurile, necesită mentenanță și eventual înlocuire.
Costuri și provocări tehnice
Proiectul din Rudong a implicat o investiție de peste 150 de milioane de euro. Costurile au fost mai mari decât cele estimate inițial, în principal din cauza greșelilor referitoare la estimarea rezistenței solului.
Pentru stabilizare, au fost necesari piloni suplimentari, iar creșterile prețurilor materialelor și financiare locale au contribuit la durată mai lungă a construcției față de planul inițial.
Proiectul demonstrează utilizarea eficientă a mecanismului gravitațional pentru stocarea energiei, fiind comparabil cu alte sisteme de gestionare a energiei în rețea, precum cele generate de hidrocentrale și baterii electrochimice.
