Almacenamiento de energía gravitatoria con utilización de cuerpos sólidos

Abstract

El almacenamiento de energía gravitatoria mediante cuerpos sólidos es una propuesta que viene motivada por la necesidad de aportar soluciones tecnológicas a los retos que afronta actualmente el sistema eléctrico. El objetivo principal es el de mejorar la integración e intermitencia de la energía renovable, acumulando energía en las horas de generación alta y baja demanda, cuando se producen excedentes. El almacenamiento gravitacional es una tecnología aún incipiente, pero con potencial de uso y debido a sus ventajas frente a otras tecnologías de acumulación de energía debe ser tenido en cuenta. Nuestra tecnología se fundamentará en el desplazamiento de una gran masa en el eje vertical a bajas velocidades con el fin de conseguir una energía acumulada de 500 kWh. Tomaremos como ejemplo a seguir para diseñar nuestro accionamiento el prototipo Gavitricity, rechazando otras propuestas como ARES o Gravity Power. El peso cilíndrico, constituido por varias toneladas de acero, se suspende en el interior de un pozo de gran profundidad colgado de cables. El sistema de cables guía evita que se balancee. Al descender la masa los motores pasan a trabajar como generadores devolviendo la energía a la red. En este sistema el peso es constante y está unido al cable de manera permanente, por lo que la profundidad del pozo determina la energía almacenada. Aumentar la capacidad energética del sistema requiere hacer el pozo más profundo.

Como objetivo principal del proyecto, a parte de lo comentado anteriormente, tendremos el diseño e implantación en territorio español. Diseñaremos primeramente el accionamiento de 5 kWh con sus parámetros atendiendo a longitudes óptimas para un ensayo a pequeña escala, para finalmente diseñar el prototipo real con el objetivo de tener una capacidad de 500kWh como premisa.

The gravitatoy energy´s storage by the use of solid elements is a proposal which rises up by the need of providing technological solutions to the challenges that confront actually the electric system. The main objective of this project is to improve the entirety and intermittence of the renewable energy, accumulating the energy in the hours with the highest generation and the lowest demand, when surplus are produced. Gravitational storage is still an incipient technology but with a great usage´s potential with a lot of advantages in comparison with other energy accumulation´s technologies.

Our technology will be based on the displacement of a big mass in the vertical axis with slow speed with the purpose of getting an acumulating energy of 500 kWh. We will take as role model Gavitricity´s prototype in order to design our installation, refusing other proposal such as ARES or Gravity Power. The cylindrical weight, made of tons of Steel, is hanged inside of a deep well held by resistant cables. Cable´s system are useful because they serve as guiding in order to prevent the swinging of the mass. While descending this mass, the engines being working as generator of energy, giving back this energy to the electricity grid. In this system we use constant weight joined to this strong cables permanently, so the parameter which defines the amount of energy that we can store is the depth of our well. As the main objective of this project, apart from the ones mentioned before, we will have to realise the design and implementation in spanish territory. We will firstly design the installation to get 5 kW as a prototype in a small-scale, in order to get a real prototype with which we want to earn 500 kWh as a premise.