【科技创新世界潮】
◎本报记者 张佳欣
在芬兰赫尔辛基以北约450公里处 ，有一座拔除的矿井 。只管这里地位偏远 ，但正受到人们的亲昵关注 。由于它有望在能源领域阐扬革命性作用 ，不外原因可能和人们想的不太一样 。
这座矿井名为皮哈砂麦 ，曾出产丰硕的锌和铜 ，但如今它将利用沉力来创造新的价值 。作为欧洲最深的金属矿 ，它是建造沉力储能仓的梦想地址 。一家名为Gravitricity的英国公司就打算将其刷新成一种超大号的沉力电池：将沉物悬挂在矿井深处 ，并将该装置与发电机相连 。通过提升沉物将电能存储为势能 ，而后让沉物着落再次产生电能 。
英国《新科学家》网站近日刊文暗示 ，这个步骤听起来固然很单一 ，但这正是它的精妙之处 。列国当局都在致力解决间歇性可再生能源的一个大问题：若何在没有风或阳光的时辰维持电力供给 。到目前为止 ，他们重要关注氢能、核能和锂离子电池等昂贵的技术 。若是能以更根基的步骤解决间歇性问题 ，同时削减电费和排放 ，难道更好？
沉力储能仓或许只是一个起头 。很多公司在索求利用盐、沙子、水甚至热砖等看似通常的资料来开发新的储能步骤 。这些看似单一向接的技术 ，可能正是解决我们这个时期最紧迫挑战的规划之一 。
有高度差就能发电
任何一种有质量的物体着落时 ，沉力所带来的能量都能够利用 。抽水蓄能就是利用这样的道理 。这必要两个位于分歧高度的湖泊 ，在电力供给过 ；蚣壑当阋耸 ，用这些电力将水从低处抽到高处 ；待必要电力时 ，再让水从高处流下 ，驱动涡轮机发电 。这种方式既高效又相对便宜 ，但弊端是并非所有处所都有适合抽水蓄能的湖泊 。
Gravitricity公司使用的步骤也是沉力储能技术 。该公司不使用湖泊和水 ，而是打算利用像皮哈砂麦那样的矿井 。这样的矿井遍布世界各地 。例如 ，该公司还打算在德国和捷克共和国的工厂推动其技术 。2022年 ，他们在英国爱丁堡建造了一个地面演示装置 ，能够将两个沉达25吨的配沉块用钢缆悬挂在空中 ，展示了沉力储能技术的现实利用成效 。
当然 ，即便没有矿井 ，沉力储能技术依然可行 。2020年 ，奥地利国际利用系统分析钻研所提出了一种类似缆车的沉力储能系统 ，通过将沙子或砾石运送到山坡上 ，而后在必要电力时将它们迅速滑下以产生能量 。
目前来说 ，还很难判定这些基于沉力的设法是否真能成功 。但在即将出现的“极简”储能规划中 ，沉力储能绝非唯一 。
铁生锈也能用于储能
另一个思路是 ，保留电池的根基概想 ，但去除其中的复杂和不不造成分 。这一理想下有多种思路 ，其中之一就是用相对廉价的钠来代替昂贵的锂 。位于美国马萨诸塞州的Form能源公司便研发出了一种铁空气电池 ，其关键元素竟是再通常不外的铁锈 。这款电池的工作道理相当直观：充电时 ，电流通过电化学作用将氧化铁（铁锈）转化为铁 ，开释氧气 ；放电时 ，电池则从空气中吸收氧气 ，使铁沉新变回铁锈 ，从而产生电流 。
Form能源公司的每块电池大幼与洗衣机相当 ，因而并不适合用于电动汽车 。但对于电网级此外储能系统来说 ，这样的尺寸却恰到益处 。Form能源公司暗示 ，他们的铁空气电池经过出格设计 ，能以低于传统电池的成本贮存100幼时的电力 。在超过3.6亿美元的资金支持下 ，该公司已起头在西弗吉尼亚州建设其首家电池工厂 。
当然 ，在探求若何简化储能技术时 ，人们不应忽视热能这一沉要领域 。
用砖块和熔盐储热
热能贮存（TES）固然不常见 ，但已有多多企业看到了其巨大潜力 。如总部位于美国加利福尼亚的Rondo能源公司在开发一种产品 ，可利用巨大的黏土砖作为热能贮存介质 。将砖块夹在两个加热元件之间 ，就像烤面包机中的吐司一样 ，可能贮存能量数天之久 。
若是用可再生能源将黏土砖加热至1500℃ ，这些热能就能够直接用于工业出产 ，或者用于产生蒸汽 ，驱动涡轮机再次发电 。
这些巨大的“砖头烤炉”必要建在它们所服务的工厂左近 ，热能通过绝缘管路输送 。这种系统单一易行 ，因而成本便宜 。Rondo能源公司估计 ，选取这种方式贮存电力 ，成本约莫是绿色氢气的一半 。
欧洲也在积极拥抱热能贮存技术 。总部位于挪威的Kyoto公司从摩洛哥瓦尔扎扎特-努尔太阳能发电站获得灵感 。在那里 ，一排排巨大的镜子将阳光反射到塔顶 ，将熔盐加热至约1000℃ 。贮存的热能可为本地供电 ，即便在太阳落山后也能持续供电 。Kyoto公司打算将这种技术引入欧洲 。
