【エネルギー技術】水力発電よりも低コストで実現できる「コンクリートバッテリー」とは？［08/21］
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電力エネルギーは電線などの配電設備によって、各家庭に送られていますが、電力需要が高まると電力が供給できなくなるリスクがあります。そこで、日本などの多くの国では揚水式水力発電で高所と低所に貯水池(ダム)を作り、電力需要の多い時に高所から低所へ水を流して電力を発電し、需要が少ないタイミングで低所から高所に水を引き上げて、電力需要の高い時に備えてエネルギー貯蔵を行っています。しかし、揚水式水力発電を実現するには地形による制限があり、建設コストも高くなってしまうもの。スイスのスタートアップEnergy Vaultはこのような制限を回避する「コンクリートバッテリー」を開発しました。
Swiss startup Energy Vault is stacking concrete blocks to store energy — Quartz
https://qz.com/1355672/stacking-concrete-blocks-is-a-surprisingly-efficient-way-to-store-energy/
Energy Vaultのコンクリートバッテリーの仕組みは水とダムを使用する代わりに、コンクリートブロックとクレーンを使用するというものです。コンクリートバッテリーは、揚水式水力発電で行っていた水のくみ上げの代わりにコンクリートブロックを高く積み上げていき、電力需要が一定を超えたときに積み上げられたコンクリートブロックをクレーンで順番に地面に下ろしていきます。このブロックを地面に下ろすタイミングでケーブルに発生する落下エネルギーが電力として供給されることになります。
Energy Vaultのコンクリートバッテリーは電力効率の高さが特徴です。2018年時点でエネルギー効率の高いものの代表格としてリチウムイオン電池が挙げられており、その効率は充電量の90％の電力が生成可能であるとされています。コンクリートバッテリーはブロックの持ち上げに必要な電力に対して、地面に下ろすときに生成する電力は約85％となっており、リチウムイオン電池とほぼ同等のエネルギー効率を有しています。
記事作成時点でEnergy Vaultがデモ用に構築したコンクリートバッテリーは高さ20m、コンクリートブロックを持ち上げるクレーンは1台と、非常に小さな施設となっていて、あまり大きな電力を生み出すことはできません。しかし、Energy Vaultの構想によると、実際に建設するコンクリートバッテリーの高さは120m、ブロックを持ち上げるクレーンの台数は6台と非常に大型の施設が計画されているとのこと。なお、この大型施設を実現した場合、生成できる電力量は最大で20メガワット時となっており、スイスの一般家庭2000軒分の電力を1日賄うのに十分な電力量を供給することが可能とのことです。
また、コンクリートバッテリーは電力の供給コストが非常に割安なことも特徴です。2018年時点において、発電用途で使用されるリチウムイオン電池は1キロワット時あたり280ドル(約3万1000円)～350ドル(約3万9000円)となっていますが、コンクリートバッテリーでは150ドル(約1万7000円)と試算されています。
コンクリートはリチウムイオン電池よりもはるかに安く手に入ることから、施設の建設コストの面でも有利であるとEnergy Vaultは述べています。ブロック内に使用するコンクリートとして、建設工事などで出た不要品を使用すれば、材料費をさらに安価にすることが可能です。
コンクリートバッテリー技術はハードウェア面で新しいものはありませんが、ソフトウェア面で工夫されています。実際にコンクリートブロックをクレーンで持ち上げると、風の影響でブロックがグラグラと揺れてしまうことで、ブロックの積み上げに無駄な電力を消費することが考えられます。そこで、Energy Vaultはクレーン制御のプログラムの中に風の影響を最小限に抑える仕組みを実装しており、多少の風を受けてもブロックの積み上げには支障が出ない工夫がされています。
完璧な施設に見えるEnergy Vaultのコンクリートバッテリーですが、課題も存在しています。2018年時点では電力供給コストが非常に低い金額となっていますが、リチウムイオンバッテリーは将来的に1キロワット時あたり10ドル(約1100円)のコストにまで下がると予想されています。このため、Energy Vaultがエネルギー貯蔵分野でトップに立つには、電力供給コストのさらなる低価格化などを図っていく必要性が指摘されています。
Energy Vaultのコンクリートバッテリーについては、以下のムービーでも簡単に解説されています。
■動画
Storing energy in concrete blocks https://youtu.be/mmrwdTGZxGk
https://i.gzn.jp/img/2018/08/21/concrete-battery-swiss-startup/00_m.jpg
https://i.gzn.jp/img/2018/08/21/concrete-battery-swiss-startup/01_m.jpg
GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180821-concrete-battery-swiss-startup/ 気に入った
福島にある大量の黒い大きな袋でやればいいじゃないか？ >>1
わ
ざ
と
ヘ
ッ
ド
ラ
イ
ン
壊
す
な
ﾀﾋ
ね
ぼ
け
く
そ
野
郎 回転せず上下に動くフライホイールみたいなもんか(´･ω･｀) >>6
平地でもできるし、水がなくてもできる
揚水発電所は下ダムの容積以上の発電はできない コンクリを吊って下ろすのはいいけどおろした後フックを巻き上げるんだよな？
そこは動力使うんだよな？
効率落ちすぎ
しかも系統の安定悪化させる コンクリートの巨大な塔をクレーンで横倒しにしたり
再び垂直に立てたりすればいいんじゃね？ >>10
揚水発電も下ダムからの汲み上げに動力を使ってるが >>12
あ？
あれは長時間動いてるから系統安定に悪影響は少ないだろバカかよ
レスするならまともな考えになってからレスしろ無能 これは揚水発電より手間がかかるけど渇水に強いというなかなか現実的な補間方法だな 誰もが考えるけどあえてやらないレベルのアイデアだと思ってた 無駄な装置付けたうえにコンクリートを持ち上げるエネルギー使って
エネルギー回収できるんか?
水は勝手に蒸発→雨になるからクリーンエネルギーなわけで ブロック一つ下ろすチカラでブロック一つ持ち上げれば永久機関 不安定な再エネ電源をこれで一旦吸収するとかいいかもな >>14
まさかこのクレーンが一つだけのシステムと比較しているのか？
おまえはもっと抽象的な思考を身につけたほうがいいな 太陽光発電所のとなりに置いたらなかなか使えそう
揚水とか蓄熱よりいいかな >>17
数多くの同様のシステムを動かせばいいだけだろ
風力発電だって一つ一つは回転がまちまちでもトータルとしては太い発電量になってる >22
その理屈で永久機関になるなら、
お前のチャリンコは、少しこいだだけでブレーキをかけなければ、
永遠に止まらんわけだが大丈夫か?w >>1
水より密度の高い物質の落下エネルギー使って発電ということかな？ 北海道小樽 レンコリヘイター情実入学ﾔﾌﾞ医者 小樽リカチョン
莫迦なので何も分からず 雨ざらしの複数のクレーン本体とワイヤーは保守費用はかかりそうだな
数年前どこかの高専の卒業制作のネタでスレ立ってたな 何故積み上げる？w
炭鉱の縦坑で鉛でもぶら下げやれよ 水をコンクリ、ポンプをクレーンに置き換えてるのは分かるけどイマイチよく分からない ダムの水の質量には敵わないな
国土が平坦で揚水発電が不向きな条件なら良いかもね 【中庸はＮＧ、右か左】 世界教師マⅰトレーヤ「新時代を切開くため70億人を２つのグループに分ける」
http://rosie.5ch.net/test/read.cgi/liveplus/1534987219/l50
ウヨクか？ サヨクか？ 安倍に媚びるのか？ 山本太郎を総理にするのか？ 選択肢は一つ！ これは面白い
見た目がまったく無駄なことしているようにしか見えないのと、
蓄電・発電が間欠的になることが問題か。 >>27
結局、連続性を補うには大規模に又は複数を作らなあかんってことだ
山地が多い日本なら従来通りダムの活用で十分かもな
導入の利点の有無を判断するのは電力会社だけどな >>25
本当のバカなんだな
んなもん必須に決まってんだろ
相手がそれを大前提に話してることも分からないならレスしてくるなよ
お前はもっと勉強してから科学ニュース板に来ましょうね～ww うむ
ブーツ紐をひっぱり上げ続けたら
空も飛べるはず 単純に考えると
コンクリートブロックの上げ下げに必要とする
クレーンの消費エネルギー＝その結果生まれる落下エネルギーは
吊り合うはずだよな 森次慶子 病気 在日朝鮮人 ツイッター芸人 韓国 罵倒 ADHD 発狂 マウント
北風友裕 前科 不倫 もりじ ロブスター ニート 精神科 精神病 在日 カルト
逮捕歴 ストーカー コンドーム おばさん 痴漢冤罪 炎上 脅迫 森次 差別主義者
躁鬱病 悪徳商法 レイシスト 詐欺 押し売り 傲慢 パワハラ ヘイトスピーチ
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北風 発達障害 ドラッグ 猫虐待 オウム真理教 反日 捏造 恫喝 ロブおば 大麻
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https://twitter.com/W_Fei_hung?s=09
http://peg.thebase.in/
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https://twitter.com/kitakazeee
http://kitakaze.main.jp/
http://b.hatena.ne.jp/entry/s/togetter.com/li/1172310
https://m.chiebukuro.yahoo.co.jp/detail/q14182486039
https://twitter.com/5chan_nel (5ch newer account) 巨大施設で定格の電気を貯める必要がどこにあるのか全くわからん
水力のいいところはいろんな電圧、電流量でも動かせて少しずつでも持ち上げられるし、たくさんも持ち上げられるところでしょ >>51
原子力は変動させて稼働させるのは、あんま向いてない ドイツでは、廃鉱を使っての揚水発を準備中とか
ナショナルジオグラフィックで読んだ >>1
リチウムイオン電池は1キロワット時あたり280ドル(約3万1000円)～350ドル(約3万9000円)
コンクリートバッテリーでは150ドル(約1万7000円)と試算
揚水発電のコスト 12.23. 円/kWh >>5
昔のSFで恒星クラスの大きさのフライホイールの運動エネルギーを
バッテリーがわりにするのがあったの思いだしたわ。 門型のタワー建てて、横部材に滑車設置
重りを夜間電力のモーターで吊り上げ
ピーク時に落下で発電
単純な発想。仮に１００ｔの重りを１０個並列に置いたら
１０００ｔ高さ100ｍ超で１０００ｔ以上の加重に耐えるタワー
意外にいける？ フライホィール使ったUPS市販してたな。
バッテリーの性能向上で消えたけど。 なるほどねぇ ある意味電気を貯めておけるとも言えるね ビル自体を上下に可動できるようにしとけばいい
で、電気が余ったときはモーターでビルを持ち上げる
電気が必要な時は下げながら発電
ついでに免震にもなりそう こういうの昔に思いついてると思うんだけどな
アメリカの覇権の低下と関係してるんかな
他にもフランスの電池の代わりに圧縮空気を使うハイブリットカーとか
アイスランドのマグマ発電とか 【ヒトラーも、ユダヤ】 トランプ大統領、ペンス副大統領「キリスト再臨の為にイスラエルは造られた」
http://rosie.5ch.net/test/read.cgi/liveplus/1534902628/l50
日本列島をアメリカ軍に貢いだヒロヒトと山本五十六もフリーメーソンですね Energy stored in gravity
日本には向かない
ネーデルラント用 >>28
永久機関は摩擦があるから動かないわけじゃないぞ
頭悪いな >>41
揚水ダムの建設費は高い上に効率が70％以下しかない
あたらな場所に作られることはないと思うよ 「持ち上げるエネルギー」=「落とすエネルギー」
ロスは度外視で「永久機関は理論上存在しない」ので、
仕事量で言えば「石を上に運ぶ仕事量と、石を下に降ろす仕事量の差は±0」になる。
ダムは上流から「位置エネルギーを持った水」が貯水されて来るので
「コンクリート」みたく別に全部を 持ち上げる必要は無いんだよね。 ダムなどは、上から落ちて来た水が、水車を回して発電するわけだが、
水車を回した後も、水には運動エネルギーが残っているので、効率が悪い。
というか、水車を回した後で運動エネルギーが残っていないと、排水できない。
固形物を持ち上げて、落とす仕組みなら、地上付近で速度がゼロになるように
負荷をかければ効率が１００％近くなる。
こういう事？ そのコンクリートブロックがいったいどのくらい必要なのか？
１０個や２０個じゃ採算がとれるとも思えない。その数多くのブロックを収納庫が必要だし、運搬レーンも当然必要になる。
その運搬にかかる電力を考えれば、かなりの高低差があって場所が広くないと難しそうだと思うが？ 日本は山が多いから、山の上に荷物持ち上げるのがいいかな
と思ったが、ルートが長くなると建設費も維持コストも上がるな
この方法は仕組みがシンプルだからいいんだな >>30
クレーンで釣り上げ
自由落下しながら発電機を回す下品な方法 シベリアの強制労働で囚人に大きい穴を掘らせてからまた埋め戻しをさせるやつとエネルギー効率そんなに変わらないんじゃね？ >>77
上に積み上げるから、高低差と場所を一度に解決できるんだそうだ >>82
コンクリートの耐久力を考えてどの程度積み上げることができるのか？
また、地震がきたら大参事の予感しかしないのであるが？ >>30
そうそう。
揚水発電もそうだが、ゼロから電気エネルギーを生み出す（取り出す）ことを考えないといけないんじゃねーの？ >>84
やっぱ問題は地震だよなあ
欧州だから気にしてないけど、日本では使いにくいかもなあ >>76
コンクリートブロックでも、さらにその下に落ちていく位置エネルギーは残っているよ。 >>11
> コンクリートの巨大な塔をクレーンで横倒しにしたり
> 再び垂直に立てたりすればいいんじゃね？
有りかもな、と思ったが
横倒しにしたときに場所とるのがデメリットやな ブリジストンの電動アシスト自転車は回生ブレーキ付いてるタイプがあるな。
バッテリーがちょびっと節約できる >>82
>上に積み上げるから、高低差と場所を一度に解決できるんだそうだ
いやいや。おかしくないか？それ。
１０ｍのブロック１０個で１００ｍの場合上下とも１列に積み上げるとした場合当然１００ｍの高低差が必要になる。
下のブロック置き場を５個ｘ２列などにした場合、問題なくも感じるが、ブロックの数が多くなれば、下側にそれなりの場所が必要になり、
またクレーンが届く範囲も限られるから運ぶ手段も必要になる。
この方式は小規模に限られるのではないか？ >>85
この話は、電力需要の時間ごとの変動に対応するためのものだから、
ゼロから電気を生み出すところとは別の次元で需要がある
とはいえこの記事ではコスト比較を揚水ダムじゃなくリチウム電池と比較しているので、
安いのか高いのかまったくわからないけど。 おまエラが通勤時に階段降りる代わりにロープにぶら下がって降りて発電する。
すごい量になる。
飛行機が降下するときに高さ1万メートルのクレーンにぶら下がっておりて発電する。 >>94
＞飛行機
それは実現すればすごい省エネになりそうだな >>90
詳しくは知らんが、上に伸ばして位置エネルギーを稼ぐらしいよ 地面に穴開けて、原発の制御棒みたいに出し入れすれば、クレーンの並行方向の移動いらないから、効率上がりそう これ、大型化するとブロックやクレーンの
移動に使う電力が馬鹿にできないレベルになりそうなのと
クレーンを上下させる必要性があるから
電力供給が断続的にならないか？ >>87
＞地上付近で速度がゼロになるように負荷をかければ
回生ブレーキみたいなもんだから、負荷は可変できる。 >>96
例えば、地面に積み上られてない１０ｍｘ１０ｍの１０個のブロックを、縦１列に積み上げる分にはあまり問題はないだろう。
しかし、それが、１０００個だとしたらどうだろう？縦１列に２０個を５０個積み上げるのはまだ、いいとして、
地面に１０ｍｘ１０００個の１００００平方ｍの場所が必要になる。地面に４つ積み上げるにしても２５００平方ｍ
５０ｍ四方。
つまり地面でブロックを５０ｍ運ぶ仕組みが必要になる。 >>22
ブロックじゃなくて100キロ級のデブをまとめて落として、自力でのぼらせれば解決じゃね。 ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
