Ludzie od dawna budują wysokie konstrukcje, aby pokazać potęgę imperiów, władców, religii i korporacji. Obecnie pojawia się więcej wysokich budynków niż kiedykolwiek wcześniej. Jednak wieżowce mogą wkrótce mieć nowe zastosowanie: magazynowanie energii odnawialnej.
Jedną z największych przeszkód dla sieci energetycznej zdominowanej przez czystą energię jest nieregularność niektórych odnawialnych źródeł energii. Czasami chmury nadciągają, gdy potrzebna jest energia słoneczna lub wiatr przestaje wiać, a turbiny nie mogą generować energii. Innym razem słońce i wiatr produkują więcej energii elektrycznej, niż jest potrzebne.
Magazynowanie jest kluczowe dla zrównoważenia wytwarzania i zużycia. Połączenie technologii — od różnych form baterii po inne metody magazynowania energii — prawdopodobnie będzie konieczne, aby zwiększyć pojemność.
Pod koniec maja Skidmore, Owings & Merrill (SOM), firma architektoniczna i inżynieryjna stojąca za niektórymi z najwyższych budynków na świecie, ogłosiła partnerstwo z firmą zajmującą się magazynowaniem energii Energy Vault w celu opracowania nowych rozwiązań w zakresie grawitacyjnego magazynowania energii.
Projekt wieżowca, który wykorzystywałby silnik zasilany energią elektryczną z sieci do podnoszenia gigantycznych bloków, gdy zapotrzebowanie na energię jest niskie. Bloki te przechowywałyby energię elektryczną jako energię „potencjalną”. Gdy jest zapotrzebowanie, bloki byłyby opuszczane, uwalniając energię, która byłaby przekształcana w energię elektryczną.
Wysokie budynki to specjalność firmy. Zaprojektowała nowojorski One World Trade Center, Chicago’s Willis Tower (dawniej znany jako Sears Tower) i najwyższy wieżowiec świata – Burdż Chalifa w Dubaju, który mierzy ponad 828 metrów wysokości.
„Jest to okazja, by wykorzystać specjalistyczną wiedzę… i wykorzystać ją do magazynowania energii, co pozwoli nam odejść od paliw kopalnych” – stwierdził Bill Baker, partner w SOM i inżynier konstrukcyjny Burdż Chalifa.
Międzynarodowe Stowarzyszenie Energetyczne uważa, że jeśli świat chce osiągnąć zerową emisję netto do 2050 r., konieczne będzie udoskonalenie magazynowania energii w skali sieciowej lub technologii podłączonych do sieci energetycznej, które umożliwiają magazynowanie energii i jej wykorzystanie w razie potrzeby.
Baterie litowo-jonowe, które są popularne w pojazdach elektrycznych same nie rozwiążą problemu. Ich podstawową wadą jest to że, nie mogą magazynować energii przez długi czas.
Energia pochodząca z elektrowni szczytowo-pompowej, która jest już szeroko stosowana do magazynowania energii odnawialnej, może to zrobić. Wiąże się to z turbiną pompującą wodę ze zbiornika na niższym poziomie do zbiornika na wyższym poziomie w godzinach poza szczytem.
Gdy zapotrzebowanie na prąd gwałtownie wzrasta, woda jest spuszczana z wyższego poziomu, aby przepływając przez turbinę wygenerować energię elektryczną. Wymaga to jednak pagórkowatego terenu i dużej przestrzeni.
Projekt wieżowca, którego wysokość może wynosić od 300 do 1000 metrów, miałby wydrążone struktury przypominające szyby wind do przemieszczania bloków, tak aby pozostawić miejsce dla najemców mieszkalnych i komercyjnych.
Ostatecznie możliwe będzie magazynowanie energii rzędu wielu gigawatogodzin, co wystarczyłoby do zasilenia kilku budynków.
Energy Vault ukończył już projekt w Chinach, który jest pierwszym na świecie systemem magazynowania energii hydro-grawitacyjnej na skalę komercyjną, bez pompowania. Budynek o wysokości 150 metrów — o pojemności magazynowej 100 megawatogodzin — został zbudowany specjalnie do magazynowania energii i nie posiada przestrzeni dla najemców.
