Наземные поезда ARES забирают избыточную электрическую энергию и сохраняют ее за счет потенциальной энергии, получаемой большими массами поездов.
Энергетические сети колеблются в течение дня, так как спрос и производство увеличивается и уменьшается. Обычно в часы пик спрос на электроэнергию близок к производственной мощности или превышает ее. В нерабочее время, обычно в ночное время, производственные мощности намного превышают то, что извлекается из энергосети. Это приводит к естественной неустойчивости энергосистемы, и эксперты экспериментируют со способами обеспечения постоянного освещения.
Одним из наиболее распространенных способов сохранения энергии в больших масштабах для энергосистемы является использование гидроаккумулирующих плотин с накачкой. Водохранилище Таум Саук — один из этих типов «физических батарей», который, по сути, накапливает избыточную энергию за счет потенциальной энергии в водной массе. Когда есть избыточная мощность, вода подается на большую возвышенность водохранилища. Когда энергии слишком мало, вода высвобождается и снова вырабатывается электричество. Хотя это актуальное решение подходит только в идеальном географическом положении.
Калифорнийская компания предложила решение, усовершенствованную систему хранения энергии с помощью железнодорожного транспорта ARES.
Эта технология, по сути, представляет собой наземный поезд, который забирает избыточную электрическую энергию и сохраняет ее за счет потенциальной энергии, получаемой в больших массах поездов. В элементарных терминах это эквивалентно толканию большого камня в гору, когда у вас есть энергия, чтобы вы могли опустить его позже, когда вам нужно больше энергии.
В технологии ARES используются железнодорожные вагоны, которые, по существу, перевозят чрезвычайно тяжелые бетонные блоки на вершину холма. Железнодорожные вагоны могут получать электричество от электросети в непиковые часы, когда есть небольшой спрос. В пиковые часы железнодорожные вагоны освобождаются от вершины своего уклона для движения вниз по склону, переводя потенциальную энергию в электрическую энергию посредством рекуперативного торможения.
В то время как технология может показаться слишком простой для работы, компания заявляет о 80-процентном коэффициенте эффективности выработки энергии через хранилище. Каждый вагон может обеспечивать постоянную мощность до 8 часов.
Компания собрала несколько испытательных систем, включая 268-метровую трассу в Калифорнии. Комиссия по коммунальным предприятиям Невады поручила ARES построить энергосистему в горах Невады, чтобы стабилизировать их энергосистему.
Хотя это может показаться абсурдным, всего за несколько лет электросеть Невады может быть стабилизирована парком автоматических поездов весом 300 тонн каждый. Компания специально разработала систему, которая будет работать лучше всего на уровне 7,2%. Это обеспечивает лучшую передачу энергии от потенциальной к кинетической, а также позволяет поездам сохранять стабильность.
Когда каждый 300-тонный поезд движется вниз по склону, он может обеспечить мощность 50 МВт, чтобы помочь стабилизировать энергосистему. В общей сложности трасса для системы в Неваде протянется на 9,2 километра через пустыню с перепадом высот 640 метров.
Одним из наиболее выгодных качеств энергосистемы является ее низкая стоимость по сравнению с другими методами накопления энергии. Компания заявляет, что она может быть реализована за половину стоимости самой дешевой системы хранения электроэнергии.
Система также не требует внешнего ввода в виде топлива или воды, она работает исключительно за счет энергии, поступающей из сети. Эти качества впечатляют многие электротехнические компании по всему миру, они приняли довольно элементарный дизайн и превратили его в возможное универсальное решение.
