Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
addClaim

This Research product is the result of merged Research products in OpenAIRE.

You have already added 0 works in your ORCID record related to the merged Research product.

Underground Gravity Energy Storage: A Solution for Long-Term Energy Storage

تخزين الطاقة تحت الأرض بالجاذبية: حل لتخزين الطاقة على المدى الطويل
Authors: Julian David Hunt; Behnam Zakeri; Jakub Jurasz; Paweł Dąbek; Roberto Brandão; Epari Ritesh Patro; Bojan Đurin; +4 Authors

Underground Gravity Energy Storage: A Solution for Long-Term Energy Storage

Abstract

Se está produciendo una transición energética significativa en todo el mundo, impulsada por la capacidad en expansión de fuentes de energía renovables como la energía eólica y solar. Debido a su variabilidad inherente, estas fuentes de energía renovables deben tener opciones de almacenamiento de energía accesibles. Este artículo sugiere el uso de un método de almacenamiento de energía basado en la gravedad que consiste en arena, minas subterráneas agotadas y pozos de minas. La tecnología propuesta se denominó Almacenamiento de Energía por Gravedad Subterránea (UGES). La electricidad se genera bajando arena a una mina subterránea a través del pozo de la mina y utilizando camiones volquete para llenar la mina subterránea con arena. Cuando hay exceso de energía en la red, la arena se extrae de la mina y se deposita en los sitios de almacenamiento superiores en la parte superior de la mina. UGES ofrece ciclos de almacenamiento de energía semanales a estacionales con costos de inversión de almacenamiento de energía de 2.0 a 15.0 USD/kWh. Se estima que la tecnología tiene un potencial global de 7 a 70 TWh y puede apoyar el desarrollo sostenible, particularmente al proporcionar servicios de almacenamiento de energía a largo plazo.

Une transition énergétique importante a lieu dans le monde entier, entraînée par l'expansion de la capacité des sources d'énergie renouvelables comme l'énergie éolienne et solaire. En raison de leur variabilité inhérente, ces sources d'énergie renouvelables doivent avoir des options de stockage d'énergie accessibles. Cet article suggère d'utiliser une méthode de stockage d'énergie gravitationnelle composée de sable, de mines souterraines épuisées et de puits de mine. La technologie proposée a été nommée UGES (Underground Gravity Energy Storage). L'électricité est produite en abaissant le sable dans une mine souterraine à travers le puits de la mine et en utilisant des camions à benne basculante pour remplir la mine souterraine de sable. Lorsqu'il y a un excès d'énergie dans le réseau, le sable est extrait de la mine et déposé dans les sites de stockage supérieurs au-dessus de la mine. UGES propose des cycles de stockage d'énergie hebdomadaires à saisonniers avec des coûts d'investissement de stockage d'énergie de 2,0 à 15,0 USD/kWh. On estime que la technologie a un potentiel mondial de 7 à 70 TWh et peut soutenir le développement durable, notamment en fournissant des services de stockage d'énergie à long terme.

A significant energy transition is taking place worldwide, driven by the expanding capacity of renewable energy sources like wind and solar energy. Due to their inherent variability, these renewable energy sources must have accessible energy storage options. This article suggests using a gravitational-based energy storage method consisting of sand, underground depleted mines, and mine shafts. The proposed technology was named Underground Gravity Energy Storage (UGES). Electricity is generated by lowering sand into an underground mine through the mine shaft and using dump trucks to fill the underground mine with sand. When there is excess energy in the grid, sand is extracted from the mine and deposited in upper storage sites on top of the mine. UGES offers weekly to seasonal energy storage cycles with energy storage investment costs of 2.0 to 15.0 USD/kWh. The technology is estimated to have a global potential of 7 to 70 TWh and can support sustainable development, particularly by providing long-term energy storage services.

يحدث تحول كبير في مجال الطاقة في جميع أنحاء العالم، مدفوعًا بالقدرة المتزايدة لمصادر الطاقة المتجددة مثل الرياح والطاقة الشمسية. نظرًا لتغيرها المتأصل، يجب أن يكون لمصادر الطاقة المتجددة هذه خيارات تخزين طاقة يمكن الوصول إليها. تقترح هذه المقالة استخدام طريقة تخزين الطاقة القائمة على الجاذبية والتي تتكون من الرمال والمناجم المستنفدة تحت الأرض ومهاوي المناجم. سميت التكنولوجيا المقترحة تخزين طاقة الجاذبية تحت الأرض (UGES). يتم توليد الكهرباء عن طريق خفض الرمال إلى منجم تحت الأرض من خلال عمود المنجم واستخدام شاحنات قلابة لملء المنجم تحت الأرض بالرمل. عندما تكون هناك طاقة زائدة في الشبكة، يتم استخراج الرمال من المنجم وترسب في مواقع التخزين العلوية فوق المنجم. تقدم UGES دورات أسبوعية إلى موسمية لتخزين الطاقة مع تكاليف استثمارية لتخزين الطاقة تتراوح بين 2.0 و 15.0 دولارًا أمريكيًا/كيلوواط ساعة. وتشير التقديرات إلى أن التكنولوجيا لديها إمكانات عالمية تتراوح بين 7 و 70 تيراواط ساعة ويمكن أن تدعم التنمية المستدامة، لا سيما من خلال توفير خدمات تخزين الطاقة على المدى الطويل.

Keywords

Energy storage, Physics, Renewable Energy Integration, Cryogenic Fluid Storage and Management, Aerospace Engineering, FOS: Mechanical engineering, Power (physics), Energy Storage Systems, Quantum mechanics, Term (time), Environmental science, Engineering, Anaerobic Methane Oxidation and Gas Hydrates, Control and Systems Engineering, Physical Sciences, Environmental Science, Environmental Chemistry, Thermodynamics, Control and Synchronization in Microgrid Systems

  • BIP!
    Impact byBIP!
    citations
    This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    1
    popularity
    This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
    Average
    influence
    This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    Average
    impulse
    This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
    Average
Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
citations
This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Citations provided by BIP!
popularity
This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
BIP!Popularity provided by BIP!
influence
This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Influence provided by BIP!
impulse
This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
BIP!Impulse provided by BIP!
1
Average
Average
Average