Světoznámí američtí architekti Skidmore, Owings & Merrill (SOM) jsou za celou řadou pozoruhodných projektů, včetně řady slavných výškových budov. Právě oni projektovali momentálně nejvyšší mrakodrap světa Burdž Chalífa v Dubaji ve Spojených arabských emirátech nebo Willis Tower (známější jako Sears Tower) v Chicagu ve státě Illinois, největší mrakodrap světa v letech 1973–1996.
Nedávno spojili síly se švýcarskými Energy Vault Holdings, Inc. (Energy Vault), které na OSLU známe jako tvůrce smělých „architektonických“ gravitačních baterií, které mají podobu věží či budov, a představili ambiciózní projekt, který strčí do kapsy i Burdž Chalífu. Jde o až kilometrové mrakodrapy, které by současně fungovaly jako gravitační baterie.
Princip je jednoduchý. Energie z obnovitelných zdrojů nebo třeba ze standardní rozvodné sítě vytáhne na vrchol takového mrakodrapu závaží. Tím uloží do baterie energii. Pro získání energie z baterie stačí závaží uvolnit a nechat ho klesnout vlastní vahou dolů, přičemž závaží díky gravitační síle pohání generátory elektřiny.
SOM a Energy Vault představili dvě varianty své monumentální mrakodrapové baterie. Mrakodrapy o výšce 300 až 1 000 metrů, v nichž se nahoru a dolů pohybují závaží, představují variantu EVu. Autoři designu předpokládají, že by takové stavby měly pojmout několik GWh energie, což by stačilo nejen pro dotyčný mrakodrap, ale i pro okolní budovy. Návratnost vyjádřená v emisích uhlíku (carbon payback), teda doba, za kterou zařízení ušetří emise odpovídající emisím potřebným k výstavbě, by měla být jen 3 až 4 roky.
Druhou variantou je design EVc. Funguje podobně, ale v mrakodrapu se namísto velkého závaží pumpuje nahoru voda, která pak padá dolů a roztáčí turbíny generátorů. Podobné systémy dnes již běžně fungují v přečerpávacích vodních elektrárnách, jako jsou u nás třeba Dlouhé stráně v Hrubém Jeseníku.
Mrakodrapy s gravitačními bateriemi jsou technologicky možné a přinejmenším teoreticky jejich stavbě nic zásadního nebrání. Nebude to ale jednoduché. Pokud se o to někdo pokusí, bude muset předvést špičkové inženýrské dovednosti a vyřešit řadu technických problémů. Asi největší překážkou ale nejspíš bude ekonomická udržitelnost takového projektu. Gravitační baterie zabere hodně místa v konstrukci domu. Pokud se takový mrakodrap má ekonomicky vyplácet, bude to chtít hodně důkladně promyslet. Uvidíme, zda se někdy dočkáme kilometrových gravitačních baterií.
Video: Energy Vault: Engineering the Future of Renewable Energy
Video: Energy Vault: Providing Long Duration Energy Storage Solutions
Literatura
Energy Vault uskladňuje energii s masivním jeřábem a těžkými bloky betonu
Autor: Stanislav Mihulka (17.10.2019)
Lift Energy Storage System promění mrakodrapy v gravitační baterie
Autor: Stanislav Mihulka (02.06.2022)
Energy Vault staví u Šanghaje první gravitační baterii pro běžný provoz
Autor: Stanislav Mihulka (07.08.2023)
Diskuze:
Jednodušší je kopat dolů než stavět nahoru
Martin Novák2,2024-06-07 11:03:48
Vždycky bude jednodušší vykopat kilometr hlubokou díru než postavit kilometr vysoký mrakodrap. To je vidět z toho že kilometr hlubokou díru jsme už vykopali ale kilometr vysokou budovu jsme ještě nepostavili. Ovšem tohle je od začátku do konce hračka pro bohaté a který miliardář by chtěl bydlet v díře (přestože kryty na Novém Zélandu si postavili).
Re: Jednodušší je kopat dolů než stavět nahoru
Petr Mikulášek,2024-06-07 21:39:55
No ještě že je nenapadlo vozit kostku ochuzenýho uranu po kolejnicích se sklonem 45° na kopec dolů...
Díra má jiný problémy - tlak vody v takové hloubce za stěnou. Závaží funguje jako píst a při vytahování musí překonávat podtlak, při kledání ho ten tlak brzdí a omezuje maximální výkon,...
Navíc je rozdíl kopat 5m širokou díru a díru na závaží o šířce pár tisíc metrů. A pokud nebude kruhový průřez, tak bude tlak hornin deformovat stěny,...
Re: Re: Jednodušší je kopat dolů než stavět nahoru
Aleš Procháska,2024-06-08 21:53:13
Pokud byste se místo uranu spokojil s železnou rudou, tak trochu podobná věc už funguje: https://cs.wikipedia.org/wiki/Malmbanan Dolů z hor do přístavu ruda, nahoru prázdné vagóny. Kladná energetická bilance. Možná by to nakonec bylo nejlepší ze všech takových řešení, protože to svislé tahání závaží každý, kdo někdy v životě viděl zblízka těžní věž a jaké patlání je s revizemi a údržbou těžních lan, okamžitě zavrhne :-)
(ale i tak to myslím jen jako kuriozitu, ne jako návrh)
Re: Re: Re: Jednodušší je kopat dolů než stavět nahoru
F M,2024-06-09 16:13:25
Ještě bych to rozvedl, pár tisíc km železnice dokolečka a na ní kroužící naložené vlaky. Trochu se bojím jakých nesmyslů se dočkáme. Tím nemyslím ten váš odkaz, tam je to využito správně, jen nevím jak je to tam myšleno s načasováním připojením k síti a tak, jestli tam nejsou velké baterie.
Chybka + záměr?
F M,2024-06-06 17:23:17
Nevím jakým mechanizmem, ale vloudila se chybka. Místo videa (tuším druhého) mi bylo nabídnuto k přehrání toto video (tedy obsahem to co je zde umístěno), tedy zábavné (asi): https://edu.ceskatelevize.cz/video/16141-knezi-a-celibat
Až po chvíli mi došlo, že toto monstrum (myšlen již mrakodrap) splňuje všechny podmínky. Zajišťuje samostatnost a luxus těm pár vyvoleným o které tu jde, k tomu samozřejmě letiště kde mohou přistávat svými soukromými tryskáči. Dostatečně moderní PR. Dubaj může dále růst.
Tak na co si tu vlastně stěžujeme je jasné, že tito lidé se nikdy neuskromní naopak jejich spotřeba stále poroste. Cokoli potenciálně vedoucího k reálnému přiškrcení jejich spotřeby bude řádně dehonestováno a označeno za socialistické (sociální dnes = sprosté slovo). Tedy my si stěžujeme a ono se to zatím spolecensky vrací jen ke starým dobrým časům, přes období solidního kapitalismu konce 19.stol k nevolnictví a nakonec, pokud bude dostatečné % lidí bydlet v nějaké formě ubytoven, nebude mít to vlastní auto (ve velkých městech s tím problém nemám) zapomene na nějaké cestování (za co), tak to nakonec může i být ekologičtější. Tedy pokuď ti lidé k něčemu budou, třeba lékaři ok může se jich starat 10 o jednoho pacienta, ale kadeřnice, pekaři, stolaři...
Re: Chybka + záměr?
Martin Novák2,2024-06-07 10:56:31
Vždyť to je dávno narýsováno a zveřejněno, jenom ne pohromadě. 15-minutová města za zdí se vstupem na propustku kde bude civilizace a služebnictvo bude nuceně vertikálně pěstovat jídlo pro šlechtu - pár bohatých. Venku bude ekologicky žít jako lovci-sběrači těch pár chudáků co přežili kolaps civilizace a následný hladomor. A to je ta lepší varianta. Lepší než Skynet nebo jiná forma AI která se rozhodla že pro dobro lidí ukončí jejich utrpení ať už likvidací nebo lobotomií.
Jak jinak
Vlado S.,2024-06-06 00:05:28
Vážení čtenáři,
nerad bych Vám kazil radost z toho, jak jste někoho opět parádně setřeli, udělali z něj retardu a poslali na ZŠ, nicméně Vám uniká, že hmotnost Burdž Chalífa je kolem 500 000 tun, takže dejme tomu, že závaží by měla dohromady 250 000 kg, což je o pět řádů více, než zde uvažujete. Tzn., že se na GWh snadno dostaneme, byť zatím jen teoreticky.
Mě by spíš zajímalo, proč to raději nezakopou 2 km do země. To by zrovna měli i matroš na závaží.
Jinak ale jsem zvědavý, jestli na tom alespoň začnou stavební práce.
Všem každopádně by to byla / bude to řádně drahá baterka.
Zdaryš
Re: Jak jinak
Florian Stanislav,2024-06-06 00:45:17
1 GWh odpovídá zvednutí závaží 360 000 tun do výšky 1000 m při 100% účinnosti. Takže tak snadno se na použitelných 1 GWh nedostane. S Burdž Chalifa a jeho hmotností to moc společného nemá, protože těch 360 000 tun musí viset ve výšce 1000 m, ne že tam bude úzká špička, která unese tak leda antény.
Re: Re: Jak jinak
D@1imi1 Hrušk@,2024-06-06 14:37:06
Přesně tak. Je dobře, že šel "Vlado" s kůží na trh proti "přesile", ale jeho vývody jsou chybné. Burdž Chalífu lze zhruba aproximovat jako homogenní kužel a ten má těžiště v 1/4 výšky. Z této aproximace vyplývá, že jen 50% hmotnosti se nachází výše než 207m a jen čtvrtina hmotnosti se nachází výše než 362m. To má do 1000m sakra daleko.
Asi do půlkilometrové výšky tvoří jádro Burdž Chalífy betonový monolit, který se směrem vzhůru zužuje (přibližně si to člověk může představit jako robustnější CN Tower oplácanou obytnými podlažími). Tento monolit tvoří drtivou většinu hmotnosti celé budovy. Navíc by překážel spouštění a stohování těch masivních závaží. On je rozdíl udělat pár výtahových šachet pro lidi a udělat z celého mrakodrapu jednu masivní výtahovou šachtu.
Jinak i mrakodrapy, které mají tvar dokonalého hranolu, mají těžiště podstatně níže než v polovině výšky. Směrem vzhůru se totiž využívají stále subtilnější nosné traverzy, případně jich je v konstrukci méně.
Re: Re: Re: Jak jinak
D@1imi1 Hrušk@,2024-06-06 16:10:46
Ještě se musím opravit - jde o těžiště, takže nad 1/4 výšky je méně než 50% hmotnosti. Těžiště by se využilo jen při výpočtu celkové polohové energie mrakodrapu.
Re: Re: Re: Re: Jak jinak
D@1imi1 Hrušk@,2024-06-06 16:31:49
Výpočet pro Burdž Chalífu:
500000000*9,8*207/3600=281750000 Wh čili 0,28GWh
S třemi dodatky:
- drtivá většina hmoty má nezbytnou opornou funkci a nemůže se s ní tudíž hýbat
- hmotu by nešlo spustit až do výšky 0 metrů. To lze jen u přečerpávaček, protože voda se sama rozlije do velké plochy
- nejde o přesnou hodnotu z důvodu počáteční aproximace
Re: Re: Re: Jak jinak
Vojtěch Kocián,2024-06-06 17:29:22
Je pravda, že i hranolovité mrakodrapy mají těžiště mnohem níž, než je jejich střed, ale jejich horní patra bývají docela těžká. Bývají tam požární nádrže a kvůli stabilitě se tam dávají i velká závaží. Třeba v Taipei 101 mají takovéhoto drobečka:
https://timesofindia.indiatimes.com/etimes/trending/all-about-the-gigantic-steel-ball-which-protected-taiwans-tallest-building-during-the-massive-earthquake/articleshow/109073703.cms
Samozřejmě je obří rozdíl mezi tím, mít tam 700 tunové závaží na aktivních tlumičích a mít tam 700000 tunové závaží, které je chvíli nahoře a chvíli dole.
Re: Re: Re: Re: Jak jinak
D@1imi1 Hrušk@,2024-06-06 18:05:58
Zajímavé. Našel jsem si to na YT, kde to je lépe vidět:
https://m.youtube.com/watch?v=Tkz6b7Q3dRk&pp=ygURdGFpcGVpIDEwMSBkYW1wZXI%3D
https://m.youtube.com/watch?v=mGe9zjwK2gQ&t=337s&pp=ygURdGFpcGVpIDEwMSBkYW1wZXI%3D
Re: Jak jinak
Vojta Ondříček,2024-06-06 04:13:48
Drahej pane, když se probírala na ZŠ fyzika, tak jste asi nebyl ve škole.
A jestli považujete fyziku za nepotřebnou otravu, tak si prosím naklikněte Přečerpávající elektrárnu Dlouhé stráně. Tam to máte prakticky jak na talíři.
Ta formulka, jednoduchá, snáze zapamatovatelná je a není státním tajemstvím:
Epotenciál = m x g x h [kg x 9,8 x m = Ws]
Vámi navrhovaných 250tun závaží zvednutých o 1 kilometr získá 640kWh, neboli 0,64MWh, jestli chcete tak 0,00064 GWh. Tedy jednu dvou tisícinu vámi avizované 1GWh.
Re: Re: Jak jinak
Vojtěch Kocián,2024-06-06 07:23:22
Na druhou stranu to podle vizualizace vypadá spíš na závaží o hmotnosti řádově sto tisíc tun a ne kilogramů. Pokud je budova vysoká kilometr a ten blok nahoře mezi pilíři je závaží, tak má cca 200 metrů na výšku. Kdyby to byl pro jednoduchost hranol 30x30x200 metrů z hodně těžkého betonu, tak to může vážit půl milionu tun. S něčím takovým už ta gigawatthodina vychází. Co asi těžko vyjde, bude cena a návratnost.
Re: Re: Re: Jak jinak
Vít Výmola,2024-06-06 08:14:02
Ono to takto početně i vychází. Beztak si to tu každý druhý už bokem vypočítal. :)
Stopku vidím s spíš v realizaci. Nejsem statik ani konstruktér mrakodrapů, ale vidím "lehký" problém mít tak obrovskou hmotnost na vrcholu kilometr vysokého mrakodrapu, přičemž celá jeho spodní část to má ustabilizovat a unést, aniž by se to zhroutilo. Přitom hmotnost jenom toho závaží je srovnatelná s hmotnostmi celého klasického mrakodrapu. O stavebních nákladech ani nemluvím.
Re: Re: Re: Re: Jak jinak
Marcel Brokát,2024-06-06 10:58:24
No a kdyby se to nějak blbě zaklínilo při cestě dolů, působení vzniklých sil na konstrukci ve směru jiném než vertikálním by taky nebyla vůbec žádná easy situace si myslím...
Re: Re: Re: Re: Re: Jak jinak
Vít Výmola,2024-06-06 11:58:25
Tak počítejme spíš s variantou čerpání vody. Závaží je podle mého názoru zcestné úplně - při představě, jak robustní by musel být mechanismus pro manipulaci s něčím, co váží stovky tisíc tun. Lana, kladky, motory...
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Jak jinak
Vojta Ondříček,2024-06-06 14:51:57
Přesně tak !
Ocelová lana, navíjecí bubny, vedoucí kolejnice, brzdy, převodovky, ložiska ... každá mechanika vyžaduje nákladnou údržbu.
Ovšem jsou ještě ztřeštěnější nápady, jako třeba široká silnice z údolí na horu, výškově kilometrové stoupání a klesání. Spodní a horní parkoviště, nákladní trolejbusy naložené tunami nákladu ...
Alternativně podobně na kolejích jako lanové dráhy (na Petřín, nebo k Dianě.)
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Jak jinak
Martin Novák2,2024-06-07 11:08:18
Budova a čerpání vody je nesmysl. To je mnohem lepší starý plán nádrže kilometr pod Londýnem kde by se do umělé jeskyně napouštěla a vyčerpávala voda. Směrem dolů materiál už je, jen je potřeba ho odebrat. Není nutné navršit umělé hory.
Re: Re: Re: Jak jinak
Vlado S.,2024-06-06 15:28:57
Ano, tak jsem to myslel, nemyslím si však, že je to reálné.
Re: Re: Re: Jak jinak
Vlado S.,2024-06-06 15:28:59
Ano, tak jsem to myslel, nemyslím si však, že je to reálné.
Re: Re: Re: Jak jinak
Vlado S.,2024-06-06 15:29:01
Ano, tak jsem to myslel, nemyslím si však, že je to reálné.
Re: Re: Jak jinak
Vlado S.,2024-06-06 15:28:03
Drahej pane,
nevím jak jsem na tom byl, když se probírala fyzika, ale Vy patrně, přesně jak píší, potřebujete někomu (mně) ukázat, jak je (já) dementní, a pořádně mu dát za vyučenou.
Inu mise splněna, cítím se pod psa, týden nebudu jíst.
Jinak, měl jsem na mysli 250 000 tun nikoliv kg. Mimochodem, na gymplu byla fyzika 7 let, tudíž bych byl zameškal cca 420 hodin, když k tomu připočtu ty hodiny za školou v sextě a septimě, dostanu se na pěknej počet zameškaných hodin, s trestní sazbou od pěti let natvrdo.
Znovu tedy děkuji za Vaše spravedlivé pokárání a vězte, že ho přijímám s pokorou a v nejbližší době se dám na cestu pokání.
K tomu mi dopomáhej Steve.
Re: Re: Re: Jak jinak
Vojta Ondříček,2024-06-06 19:13:22
Tak se vám drahej pane omlouvám, nechtěl jsem nikoho posílat nazpět do ZŠ, nebo si z někoho dělat legraci. A chyby se špatnou pozicí desetinné čárky, nebo překlep prefixu (MWh-kWh) se lehce přihodí, člověk pro les nevidí strom a může si to po sobě přečíst pětkrát.
A ta kritika onoho článku není ani tak kritikou techniků, inženýrů a matematiků, jako spíš kritikou žurnalistů, kteří mávají pohádkovými ciframi a návratnosti investice.
Z článku: "Návratnost vyjádřená v emisích uhlíku (carbon payback), teda doba, za kterou zařízení ušetří emise odpovídající emisím potřebným k výstavbě, by měla být jen 3 až 4 roky."
Na to tohle propočítat nemám kompetenci, ale odhaduji (pálím od pasu), že je to vedle, jak ta jedle.
Jen tak na okraj gravitační úložiště mohou mít smysl jen na lokální stabilizaci elektrické sítě, přesněj v napětí a frekvenci, a v tomto případu může jít "jen" o jednotky MWh.
Existují i setrvačníková úložiště energie. Mimochodem masa všech turbín a generátorů v sítí má též tenhle efekt. Skákavé zatížení sítě také vyvolá mírné odchylky frekvence střídavého proudu, které se po půlnoci kompenzují navýšením frekvence, nebo jejím snížení a to tak, aby za 24h byl stabilní počet cyklů střídavého proudu - odchylka 0,000... cyklů - řízeno atomovými hodinami.
Re: Re: Re: Re: Jak jinak
D@1imi1 Hrušk@,2024-06-07 01:03:23
Ad kritika inženýrů - já myslím, že by i trošku od věci byla :-)
Dle článku ten návrh pochází z hlav tvůrců několika nejvyšších mrakodrapů na světě. Je známé, že mrakodrapy vyšší než cca 200m se nestaví z důvodu praktičnosti a ekonomičnosti, nýbrž z důvodu naší lidské malichernosti a soutěživosti. Tudíž nelze očekávat, že tito inženýři navrhnou praktické, ekonomické a ekologické úložiště. Ten návrh je zhruba na úrovni supersportovního auta, do kterého se vejdou jen dva lidi, jezdí rychlostí 450km/h, sežere 25l na 100km, ale zato jezdí na bioetanol, takže je úžasně ekologické :-)
Re: Re: Re: Re: Re: Jak jinak
F M,2024-06-07 11:20:38
Inženýři plní zadání. Zde jste to myslím úplně přesně trefil tím supersportem. Takto luxusní zboží (byty, hotely) potřebuje k prodeji za tu správnou cenu spoustu pozornosti a je to hodně o emocích. Takže ten PR balast, bankety, tryskáčem chráněná příroda (Dubaj).
Čína tam je to něco jiného, takové mnohamiliardové úložiště je pro ně investice na úrovni bioplynky u kravína v Horní Dolní u nás v ČR. Takže i tam ta "přidána hodnota", reklama, malá domů, výzkum vývoj, zaháknutý drápek v zahraničním podniku/ekonomice..., je důležitější než ta samotná stavba, natož příroda.
Re: Jak jinak
Vojta Ondříček,2024-06-06 04:13:50
Drahej pane, když se probírala na ZŠ fyzika, tak jste asi nebyl ve škole.
A jestli považujete fyziku za nepotřebnou otravu, tak si prosím naklikněte Přečerpávající elektrárnu Dlouhé stráně. Tam to máte prakticky jak na talíři.
Ta formulka, jednoduchá, snáze zapamatovatelná je a není státním tajemstvím:
Epotenciál = m x g x h [kg x 9,8 x m = Ws]
Vámi navrhovaných 250tun závaží zvednutých o 1 kilometr získá 640kWh, neboli 0,64MWh, jestli chcete tak 0,00064 GWh. Tedy jednu dvou tisícinu vámi avizované 1GWh.
Re: Jak jinak
F M,2024-06-06 13:39:57
Zapomínáte dělit 3600, tj převod z GJ na GWh, což se ošidí tím, že se to závaží zvedne 3600x akorát si odhadněte kolik materiálu se bude muset přidat a s jakými náklady (i to CO2), aby se dalo zvedat 250t o 1km nahoru. Zvlášť pokud by se kvůli tomu stavěla celá věž. Ty výpočty pana Floriana a Chalupy na které nejspíše reagujete jsou správné.
Zakopat ve městě to nemůžou, protože jsou rádi, že jim to podloží ty budovy i bez tohoto vůbec udrží (často), natož ho narušit a vibrovat tam závažími, hydroizolace do 2km. Mimo město to nejde zahrabat, protože by se tam nedalo nabalit tolik marketinkového balastu a muselo by se dodat více čísel a bylo by vidět jaký je to nesmysl. A druhý důvod proč to nejde ani mimo město jsou náklady na stavbu i ta energie (já k tomu počítám i ty ekologické, které autoři nepočítají vůbec) kdy na uložení takto komické energie potřebujete vykopat hlubokou jámu (2km) a ani to nejde příliš škálovat, protože by ta nosná konstrukce s rostoucí délkou ramene byla neúměrně zatěžovaná.
je to hodně slabý proti PVE
J P77,2024-06-05 22:45:48
Už je jasný že se nám do vědeckých článků dostává bulvár. Je tady mnoha lidem jasný že stavění gravitačních baterií na rovině nedává velký smysl, že přečerpávací vodní elektrárny na kopcích maj mnohokrát vyšší kapacitu než kilometrový mrakodrap nebo jeřábem stavěná věž z betonových kostek. Jde o to že ty stavby jsou technicky zajímavý a jsou novinka, tak se píše radši o nich než o v současnosti plánovaných PVE v Česku.
Hehe...
Many More,2024-06-05 22:15:47
To je sice moc pěkná myšlenka, ale netroufám si ani odhadovat, kolikrát by byla každá MWh v případě mrakodrapu dražší, než kupříkladu při využití v zásadě téhož na Dlouhých stráních. Protože takový mrakodrap navržený pro další významné zatížení se jistě hodně prodraží :-)
Neřešme, že to nemá smysl
Petr Mikulášek,2024-06-05 22:13:04
To, že je to volovina, je jasný každýmu, kdo někdy počítal se vzorečkem E=mgh a pochopil, co jsou ty písmena zač. V tomhle to moc překvapení nebude. Ale je tady pár detailů, který by mohly být docela zajímavý.
Mějme kilometrovou věž, 90% hmotnosti v závaží, co vyrábí energii. Vytáhněme závaží nahoru, při tom přijde zemětřesení. Jak to udělat, aby si věž nelehla na bok?
Máme naakumulovanou nějakou porci energie a chceme dodávat do sítě. Okamžitý výkon odpovídá rychlosti klesání závaží. Ale v síti se udržuje frekvence s tolerancí 1% s tím, že během dne musí odpovídat počet sinusovek s velice malou tolerancí. Takže u generátoru s možností regulace výkonu musí být frekvenční měnič. Ten funguje jako sestava usměrňovače a střídače. Gravitace bude mít tendenci dostat závaží dolů co nejvyšší rychlostí a za usměrňovačem, pokud nepoteče proud do střídače, poroste napětí, dokud se něco neprorazí. Jak to budou regulovat? Jak ta třecí brzda u kladky vylepší účinnost stroje?
Nesedí to o 3 řády
Martin Chalupa,2024-06-05 17:10:42
Tunové závaží v 1 km: To máme 10 000 N * 1 000 m = 10 000 000 J
10 000 000 / 3 600 s = cca 2 800 Wh = 2.8 kWh
Mějme závaží o hmotnosti 1 000 t (pěkný macek)
Pak jsme na 2,8 MWh.
S těmi GWh někomu ujela ruka na kalkulačce. Gravitační baterie se nezdá být pro budovy k něčemu dobrá. Možná jako turistická atrakce.
Re: Nesedí to o 3 řády
Florian Stanislav,2024-06-05 22:02:27
Souhlasím s vaším výpočtem, vypadá to na mimoňovinu s GWh, která je i ve zdoji článku New Atlas.
Uvedených několik GWh vezmu 2 GWh = 2 000 MWh = Telelín jeden blok na plný výkon 1 000 MW pracuje 2 hodiny a tahá závaží do 1 km výšky.
1kWh = 3,6 MJ
1GWh = 3,6E+12 [J]
2 GWh = 7,2E+12 [J]=mgh = m*10 *1000
m = (7,2E+12)/(1E+4) = 7,2E+8 [kg] = 720 000 tun.
Vibrovaný železobeton má hustotu 2 500 kg/ m3, pak 7,2E+8 [kg] je 2,88E+5 [m3], to je krychle o hraně 66 m nebo 1000 krychlí o hraně 6,6 m. To za 2 hodiny vytáhnout do výše 1 km.
Re: Re: Nesedí to o 3 řády
F M,2024-06-06 13:07:43
Píši to níže, ale radši to zopakuji i zde u tohoto výpočtu. Zneužívají Wh, sčítají spoustu (minimálně zdola k 1000) cyklů nabití vybití. Jinak je to samozřejmě nesmysl, to množství gravitačně uložitelné energie "na zimu" je směšně malé, může pokrývat jen malé/časté výpadky. Teď mě napadá, třeba než se rozběhne studená záloha? Cena dlouhodobého uložení této energie může být z říše kosmického výzkumu, pro krátkodobé se to asi ani neodvážili spočítat/srovnat.
Gravitační úložiště po osmdesáté...
Vít Výmola,2024-06-05 15:41:11
... a pořád stejná blbost. A to jsme to tu už několikrát probírali a s pomocí sotva středoškolské fyziky poslali, kam to patří. Je dobře, že tady článek je, ale snad i Osel to musí brát spíš jako upozornění na kuriozitu.
Re: Gravitační úložiště po osmdesáté...
Vojtěch Kocián,2024-06-05 16:34:35
Mám podezření, že Osel články podobného typu publikuje záměrně, protože mají velmi vysokou čtenost a pár drobných z reklamy se na provoz serveru vždycky hodí.
Re: Re: Gravitační úložiště po osmdesáté...
F M,2024-06-06 12:57:12
Teď jste ve mě to podezření vzbudil také. Koukal jsem se na ten zdroj "New Atlas", původně jsem předpokládal, že to bude +- jen trochu zkreslené zastoupení článků, ale není je tam spousta jiných zajímavých věcí. Je ovšem také možné, že autorovi tyto až na čestné výjimky nesmysly, tedy myslím až ty články ne ty výzkumy, leží v žaludku a to je ten hlavní/jeden z důvodů. Případně se nechce pouštět "mimo svůj rajón".
Co to zkusit obráceně?
Martin Zeithaml,2024-06-05 12:45:06
Představte si takový padesátimetrový pylon se zabudovaným výtahem a na něm se bude zvedat váš padesátitunový bejvák. Těch 5 kWh co z toho reálně dostanete by na celodenní spotřebu mělo stačit a navíc by se celý mohl otáčet solárama za sluncem.
Při dnešních cenách bytů ve velkoměstech to na venkově není až tak nereálné :) :) :)
Re: Co to zkusit obráceně?
Petrox Petrox,2024-06-05 14:26:47
Cena bytu - 100 milionů.
Roční náklady na údržbu a revize dotyčného zařízení - desítky tisíc.
Roční úspora za elektřinu - jednotky tisíc.
A to se vyplatí!
Re: Re: Co to zkusit obráceně?
Martin Novák2,2024-06-05 20:33:13
Klidně se to vyplatit může. Zelení si to představují nějak takhle: Desetinásobek spotřeby ČR instalovaný v OZE, k tomu ukládání ve vodíku nebo rovnou v syntetické naftě a hned máte roční úsporu ne v tisících ale ve stovkách tisíc. Tedy množství uspořené energie zůstane stejné - ale její cena na trhu se stonásobně zvedne. Začátek vidíme i dnes, umělé zvýšení cen energie je jediný účel CO2 povolenek aby energie z OZE nevypadala o tolik dražší.
Re: Re: Re: Co to zkusit obráceně?
Marcel Brokát,2024-06-06 11:09:40
To je myslím přesně pojmenované, tam kde fyzika dává jasné limity, "nastavíme" uměle ekonomiku a ejhle, limity fyziky pryč. TO se vyplatí! Navíc to má pohodové souvislosti - proč se učit něco tak zbytečného jako fyziku :-)
Jo mimochodem slyšel jsem souseda jak se baví se synem, který studuje matfyz. Ano nechtěl jsem poslouchat ale nedalo se - Kluk říkal vtip: "Prý proč studenti matfyzu nemají při studiu jarní prázdniny? No protože vedení školy nechce aby si v té době stihli udělat ještě ekonomku..."
Re: Re: Re: Re: Co to zkusit obráceně?
Martin Novák2,2024-06-07 11:20:49
Ovšem ekonomicky to vychází jenom teoreticky a to jenom chvilku, protože to umělé "nastavení" ekonomiky spustí prudkou vlnu inflace a výrobní a provozní náklady se velice rychle upraví na stejný poměr jako před tím, tj. ušetříte 100x víc korun, ale náklady na pořízení stoupnou také 100x nebo spíš víckrát takže je to zase tam kde to bylo. Ovšem tak daleko pochopení estéta Francouzské literatury ani Litevské historičky kteří o tom rozhodují nesahá.
Roztavené olovo
Richard Vacek,2024-06-05 12:14:35
Já bych tam nechal přečerpávat roztavené olovo. Olovo by zároveň sloužilo jako tepelný zásobník pro topení a tavilo by se koncentrační solární elektrárnou.
Je to ještě víc EKO, tak by to mohlo snad fungovat.
Švýcarská renomovaná firma by se přeci nemýlila
Aleš Procháska,2024-06-05 10:58:31
a já se mám vzpamatovat a odhodit své předsudky. Přesně tohle jsem se dozvěděl, když jsem diskusi pod článkem v denním tisku nevěřícně psal OMG a mgh :D Svět už je asi ztracen.
Rtuťová baterie
Libor Tomsik,2024-06-05 09:42:31
Zatím ještě nikoho nenapadlo pumpovat v podobných vynálezech rtuť. 13x větší hustota, než voda, tam už by se dalo na objem dosáhnout trochu rozumného výkonu. Třeba by se dala nějak využít i dobrá elektrická vodivost rtuti a místo turbín používat magneto dynamických pump.
Představte si Dlouhé stráně s 13x větší kapacitou a tu stříbrnou hladinu :-D
Re: Rtuťová baterie
Florian Stanislav,2024-06-05 10:57:41
Rtuť na přečerpávací elektrárnu, to by nevymyslel ani nepřítel ekologie. Přečerpávací elektrárny používají reverzní turbíny, což je technologicky výhodné, takže na co jiné pumpy?
Rtuť s feromagnetickými kovy amalgamy netvoří, jinak asi se všemi kovy ano. Viděl jsem turbínu připravenou v areálu Temelína, měla myslím barvu nažloutlou podobnou kadmiované oceli.
Dynamická viskozita rtuti je 1,5x větší jak u vody.
https://www.converter.cz/tabulky/dynamicka-viskozita.htm
Jezdeni na mrtvem koni
Karel Marsalek,2024-06-05 09:12:37
Jednoduchym propoctem tu uz mnoho kolegu predvedlo, ze k uskladneni smysluplneho mnozstvi energie je potreba o nekolik radu zvetsit hmotnost "zavazi". Tento folklor se tu opakuje pokazde, kdyz se objevi clanek o gravitacni baterii.
Nedelame neco spatne? Neni cas naucit se jezdit na mrtvem koni a zacit hykat s davem, jak je to skvely napad? Takhle se my, inzenyri, ritime do propadliste dejin a budeme povazovani za kverulanty, od kterych si ani pes kurku chleba nevezme.
Panove, vezmeme rozum do hrsti a zbavme se toho rasistickeho pohledu na svet pres matematiku. Uz tu na to neni nikdo zvedavy!
Re: Jezdeni na mrtvem koni
Petr Mikulášek,2024-06-06 17:55:34
Není čas jezdit na mrtvým koni. Mám pocit, že velkou částí těchhle kosočtvercovitn kolem gravitačních baterek je jedna firma - Energy Vault
https://www.osel.cz/10832-energy-vault-uskladnuje-energii-s-masivnim-jerabem-a-tezkymi-bloky-betonu.html
https://www.osel.cz/13017-energy-vault-stavi-u-sanghaje-prvni-gravitacni-baterii-pro-bezny-provoz.html
a další...
Je čas vysvětlit investorům, že tohle fakt není firma, na které vydělají.
Budrž Chalífa
Jiří Brtnický,2024-06-05 07:08:35
Stavba Nejvyšší Budovy světa Budrž Chalífa pohla s celosvětovými cenami železa. Tak by mě zajímalo co by udělala s cenami kilometrová stavba. To by bylo jednodušší navršit kilometrový kopec horniny, a ještě jednodušší využít kopec přírodní.
Připadá mi to jako pitomost.
Petrox Petrox,2024-06-05 06:30:56
Myslím si, že tudy cesta nevede.
Závaží o hmotnosti 10 tun, vynesené do výšky 1km, za předpokladu, že pracujeme s účinností 100% (což pochopitelně nikdy nebudem), dokáže uchovávat energii velmi zhruba 30kWh, což je naprosté prd. V současné době dnešních velmi vysokých cen elektrické energie to má pro konečného maloodběratele vč. všech daní a poplatků cenu něco přes dvě stovky.
Igor Druhý,2024-06-05 04:47:28
Autoři designu předpokládají, že by takové stavby měly pojmout několik GWh energie
Niekoľko GWh?
Ak to bude trebárs 10 GWh pri výške 500m, pri nepočitaní všetkých strát:
10e9*3600/9.81/500/1000 = 7,34 milión tonové závažie.
(Ľahko overiteľné cez Google, e9: predpona G, 3600: h na s, grav. zrýchlenie, výška v m, kg na tony)
To je oceľová kocka s hranou približne asi 100 m.
Re:
Vojta Ondříček,2024-06-05 05:35:33
Ano, také se divím a mám podezření že mají ve výpočtech nějakou tu chybičku.
Jako příklad bych uvedl přečerpávací elektrárnu Dlouhé stráně :
Spád 510,7 m
Provozní objem vody 2 580 000 m³ horní nádrž zabírá plochu 15,4 ha s největší hloubkou 26 m.
Energetická úložná kapacita 3,7[2] GWh (opětovně do sítě dodaná el. energie).
Provozní voda má tedy hmotnost 2,5 Mega tun a ta nádrř samotná by také měla nemalou hmotnost.
Tu věž bych chtěl vidět. Nepočítaje rovněž nemalé dolní jezero.
To mi připadá ta myšlenka vodních nádrží v hloubce stovek metrů (na mořském dnu) kam by se ukládala přebytečná energie ve formě stlačeného vzduchu (a tepelné energie - vis rekuperace tepla ve vzduchotechnice) realističtější.
I ukládání energie v elektrolýzou vyrobeném vodíku mi připadá hospodárnější.
Re: Re:
Martin Babicek,2024-06-05 16:56:34
Máte pravdu, gravitační uložení je způsob jak ukázat těm co chápou problémy vodíku a stlačeného vzduchu že je to sice pitomost, ale zelení ji dokáží překonat a udělat to i hůř.
Re:
Aleš Procháska,2024-06-05 17:02:47
Ocelovou kostku ne, to byste se nedoplatil. Navrhuji použít litinu, tam bude cena už od 200 mld. korun. A to se vyplatí.
Re:
F M,2024-06-06 12:36:37
Tipnul bych si, že zneužívají rozdíl mezi GW a GWh. Zkrátka to závaží zvednou 1000 za rok a sečtou jednotlivé příspěvky. Další možnost (vtip) je, že základna bude 1km x 1km (obrázky jsou jistě jen ilustrační).
Není dnes 1.4? Tohle už je fakt drsný vtip, ale je pravda, že pokud je energie zdarma tak stejnou logikou jsou i stroje zdarma ani nemusíme mít otroky protože potřeby dělníků lze uspokojit zdarma a budou levnější než klasičtí otroci a díky vyvážené bohaté stravě (jak jinak zdarma) neprodukují flatulencí ani jinak skleníkové plyny. A jelikož se bude to šílené množství kovů (ocele) a betonu vyrábět "bezemisně" (ochranná známka výrazu a bližší specifikace: Grendel) a zdarma. A samozřejmě ta výroba (továrny/elektrárny) a distribuce elektřiny a materiálu...
Re: Re:
Igor Druhý,2024-06-08 09:40:56
Eneria úložišta je definovaná jednoznačne a koľkokrát za rok či za deň nastane koľko vybíjacích cyklov je úplne iný údaj.
Napríklad u elekroauta nijako "neošidíte" počtom nabíjacích cyklov energiu v batérii.
Re: Re: Re:
D@1imi1 Hrušk@,2024-06-08 12:37:04
U úložišť (síťových) máte vždy dvě hodnoty:
1. Cenu za kapacitu (náklady na vybudování/kapacita). Ta je fixní.
2. Cenu za dodanou energii. U ní je ve výpočtu potřeba zohlednit více faktorů, zejména počet nabíjecích cyklů v průběhu životnosti. O tom píše F M. Dobře to lze význam tohoto údaje ilustrovat na Dlouhých stráních. Ty měly celkem vysokou cenu 6,5mld tehdejších korun, ale stihly se zaplatit během 7 let, protože se každý den využila velká část jejich kapacity. Kdybychom ale vybudovali stovku podobných přečerpávaček, jejichž kapacita se využije jen jednou ročně na přelomu prosince a ledna, kdy nefouká vítr ani nesvítí slunce, bude cena za kapacitu stejná, ale cena za dodanou energii bude zhruba 365x vyšší. Protože náklady zůstanou stejné, ale rozloží se na 365x méně nabíjecích cyklů během roku.
Jinak kapacita u elektroauta má jinou důležitost než u stacionárního úložiště. Není to moc dobrý příklad. U stacionárního úložiště lze kapacitu jednoduše kompenzovat tím, že si těch úložišť pořídíte větší množství. Důležitá je hlavně cena za dodanou kWh. U elektroauta je kapacita baterie klíčová, protože auto není nafukovací a víc baterií by neuvezlo. U baterie umožńující dojezd 50km Vás nevytrhne, že má nízké náklady na dodanou kWh.
Re: Re: Re: Re:
Igor Druhý,2024-06-09 03:38:48
V článku je konkrétne:
"že by takové stavby měly pojmout několik GWh energie"
"Pojmout", teda, že tá energia je v tej budove, nie energia, ktorú budova vydá za nejaký čas, pričom bude prijímať ďalšiu energiu.
V článku ani nie je ten čas upresnený, či ide o rok, týždeň, deň, že by sa to dalo takto "oklamať" ako zmätené pojmy.
Re: Re: Re: Re: Re:
F M,2024-06-09 21:27:44
Právě, on se ten časový údaj občas někde cestou ztratí/nehodí se.
Ale měl bych se omluvit, že jsem při prvním čtení/proletění tu možnost s tím šíleným závažím nebral vážně a unáhlil se v komentáři.
Re: Re: Re:
F M,2024-06-08 16:55:12
Psal jsem to protože by to nebylo poprvé kdy se to takto zneužívá. Bohužel se to poslední dobou stává zvykem, tedy udávat ty Wh v čase roky, celoživotní cyklus. Další možnost jsou ty statisíce tunová závaží, ať již voda, nebo pevná v tak drahých budovách, že si je ani většina opravdu bohatých lidí a společností nemůže dovolit, mi popravdě ani ten první moment nepřišly na mysl. To mi bylo žlučí až v těsném závěsu.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
