Thiết kế pin trọng lực mới có thể lưu trữ năng lượng tái tạo trong các tòa nhà chọc trời

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Waterloo đã phát triển một hệ thống lưu trữ năng lượng dựa trên trọng lực mới, được thiết kế cho các tòa nhà cao tầng nhằm lưu trữ năng lượng tái tạo một cách hiệu quả. Hệ thống này tích hợp các mặt tiền quang điện (PV) trên nhiều phía của tòa nhà, các turbine gió nhỏ trên mái, pin lithium-ion và cơ chế lưu trữ trọng lực bằng ròng rọc. Điện dư thừa được tạo ra từ các tấm pin PV và turbine gió được sử dụng để nâng một khối lượng nặng—thường là các khối thép hoặc bê tông—trong một trục thẳng đứng, lưu trữ năng lượng dưới dạng thế năng trọng trường. Khi nhu cầu năng lượng tăng hoặc sản lượng năng lượng tái tạo giảm, khối lượng này được hạ xuống để vận hành máy phát điện, chuyển đổi năng lượng thế năng đã lưu trữ trở lại thành điện năng. Pin lithium-ion chủ yếu phục vụ cho phản ứng nhanh trong các trường hợp thừa hoặc thiếu điện đột ngột. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng một khung tối ưu hóa đa mục tiêu nhằm giảm thiểu cả chi phí điện bình quân (LCOE) và sự phụ thuộc vào lưới điện (GD) trên 625 thiết kế tòa nhà tham số khác nhau, biến đổi về cường độ sử dụng năng lượng (EUI) và cấu hình hình học. Hệ thống đã cho thấy các giá trị LCOE nằm trong khoảng từ 0,051 đô la đến $