IIASA

Erneuerbare Energiequellen sind von zentraler Bedeutung für die Energiewende hin zu einer nachhaltigeren Zukunft. Da Sonnenschein und Wind jedoch von Natur aus variabel und unbeständig sind, ist es von entscheidender Bedeutung, Wege zu finden, Energie auf zugängliche und effiziente Weise zu speichern. Zwar gibt es viele effektive Lösungen für die tägliche Energiespeicherung, am weitesten verbreitet sind Batterien, eine kostengünstige Langzeitlösung fehlt jedoch noch.

In einer neuen Studie unter der Leitung des International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA) entwickelte ein internationales Forscherteam eine neuartige Methode zur Energiespeicherung durch den Transport von Sand in verlassene unterirdische Minen. Die neue Technik – Underground Gravity Energy Storage (UGES) genannt – bietet eine effektive langfristige Energiespeicherlösung und nutzt gleichzeitig inzwischen stillgelegte Bergbaustandorte, deren Zahl weltweit wahrscheinlich in die Millionen geht.

Ein Open-Access-Artikel zu der Arbeit ist in der Zeitschrift Energies veröffentlicht.

UGES erzeugt Strom, wenn der Preis hoch ist, indem es Sand in eine unterirdische Mine senkt und die potenzielle Energie des Sandes durch regeneratives Bremsen in Strom umwandelt und dann den Sand mithilfe von Elektromotoren aus der Mine in ein oberes Reservoir hebt, um Energie zu speichern, wenn der Strom günstig ist .

Die Hauptkomponenten von UGES sind der Schacht, der Motor/Generator, die oberen und unteren Lagerstätten sowie die Bergbauausrüstung. Je tiefer und breiter der Minenschacht ist, desto mehr Energie kann aus der Anlage gewonnen werden, und je größer die Mine, desto höher ist die Energiespeicherkapazität der Anlage.

Unterirdisches Schwerkraft-Energiespeichersystem: eine schematische Darstellung verschiedener Systemabschnitte.

Andere Energiespeichermethoden wie Batterien verlieren über längere Zeiträume Energie durch Selbstentladung. Das Energiespeichermedium von UGES ist Sand; Es geht keine Energie durch Selbstentladung verloren, was eine extrem lange Energiespeicherung von Wochen bis zu mehreren Jahren ermöglicht.

Die Investitionskosten von UGES liegen bei etwa 1 bis 10 US$/kWh und die Stromkapazitätskosten bei 2.000 US$/kW. Das globale Potenzial der Technologie wird auf 7 bis 70 TWh geschätzt, wobei sich der Großteil dieses Potenzials auf China, Indien, Russland und die USA konzentriert.

Ressourcen

Hunt, JD, Zakeri, B., Jurasz, J., Tong, W., Dabek, PB, Brandão, R., Patro, ER, Ðurin, B., Leal Filho, W., Wada, Y., van Ruijven , B., Riahi, K. (2023). „Unterirdische Schwerkraftenergiespeicherung: Eine Lösung für die langfristige Energiespeicherung.“ Energien. 16, 825. doi: 10.3390/en16020825

Gepostet am 13. Januar 2023 in Batterien, Markthintergrund, Stromerzeugung | Permalink | Kommentare (4)