Международная архитектурная и инженерная компания Skidmore, Owings & Merrill (SOM) в сотрудничестве с компанией Energy Vault разработала четыре инновационные концепции устойчивых систем хранения энергии, включая интеграцию передовых технологий в сверхвысокие небоскрёбы. SOM активно работает над разработкой четырёх перспективных систем гравитационного хранения энергии (G-Vault) от Energy Vault, которые представляют собой экологически чистые решения для энергетической отрасли. Два из этих проектов предусматривают интеграцию системы в высотные здания, что открывает новые возможности для устойчивой архитектуры, а третий проект предполагает использование природного ландшафта.
Каждая из четырёх схем, названных EVu, EVc, EVy и EV0, использует гравитационные системы хранения энергии (GESS), которые применяют силу гравитации для генерации электроэнергии путём подъёма и последующего опускания груза. Системы EVu и EVy используют твёрдые грузы для хранения энергии: EVu представляет собой башенную конструкцию, а EVy интегрирована в природный ландшафт, что позволяет максимально использовать особенности местности. В то время как системы EVc и EV0, также выполненные в виде башенных конструкций, применяют гидроэнергию для хранения и высвобождения энергии.
Концепция EVu предполагает использование традиционной башенной конструкции, где твёрдые грузы поднимаются и опускаются для генерации электроэнергии. EVy представляет собой инновационный подход, при котором твёрдые грузы гармонично вписаны в природный ландшафт, обеспечивая минимальное воздействие на окружающую среду. Системы EVc и EV0 основаны на гидравлическом принципе, где вода используется для создания потенциальной энергии, а затем высвобождается для генерации электричества. Эти системы могут быть встроены в существующие городские или природные структуры, предоставляя гибкие и масштабируемые решения для хранения энергии.
Эти разработки представляют собой значительный шаг вперёд в области устойчивой энергетики и архитектуры, демонстрируя возможности интеграции экологически чистых технологий в городскую и природную среду.
EVc от SOM и Energy Vault представляет собой цилиндрическую башню, использующую гидроэнергию насоса для генерации электричества. Система EVu, изображённая на фото выше, демонстрирует высокую, стройную структуру, возвышающуюся над городским ландшафтом.
"При интеграции в высотные здания эти системы могут значительно повысить их устойчивость, ускорить окупаемость строительства по углероду и снизить стоимость потребления энергии", - отметили в SOM. "Они также могут обеспечить экологически чистое хранение энергии в природных ландшафтах с минимальным воздействием на окружающую среду".
На рендере EVu изображена высокая структура, использующая внутреннюю систему грузов, которые поднимаются при низком потреблении энергии и опускаются, когда электросеть нуждается в дополнительной мощности. Эта технология предназначена для выработки энергии как для самого здания, так и для окружающих строений. По словам команды разработчиков, она также ускорит окупаемость строительства и компенсирует углеродные выбросы быстрее, чем традиционные методы.
EVc и EVu представляют собой инновационные решения для устойчивого хранения энергии и генерации электричества, что делает их важными элементами в борьбе с изменением климата и улучшении энергоэффективности городов. Использование гидроэнергии и системы грузов позволяет эффективно управлять энергетическими ресурсами, снижая нагрузку на электросеть и уменьшая углеродный след. SOM и Energy Vault активно работают над внедрением этих технологий, чтобы создать более устойчивое и экологически чистое будущее для урбанизированных и природных территорий.
EVy - это система хранения энергии, предназначенная для минимизации воздействия на окружающую среду.
"EVu представляет собой конструкцию надстроенной башни, которая позволяет интегрировать GESS (Green Energy Storage Systems) в высокие здания благодаря использованию полых конструкций высотой более 300 метров и до 1000 метров", - утверждает команда. "Этот инновационный дизайн впервые в истории строительства и эксплуатации зданий позволит окупить затраты на углерод за ускоренные сроки - 3-4 года."
В качестве альтернативы цилиндрическая схема EVc использует "модульную систему на основе воды" в качестве источника энергии, и, по словам команды, это первый подобный проект. "EVc впервые позволяет развернуть крупномасштабные насосные системы хранения гидроэнергии, интегрированные в высокие строительные конструкции с использованием модульной системы на основе воды", - говорит команда.
"Ее цилиндрическая конструкция также оптимизирует башню для защиты от ветра и сейсмических явлений." EVu и EVc рассчитаны на смешанную жилую программу и направлены на максимальную энергоэффективность и устойчивость.
EVy и EV0 распределены по ландшафту, причем одна часть системы находится на более низком уровне, а другая - на более высоком. В этой системе вода и грузы хранятся на более высоком уровне до тех пор, пока не потребуется энергия, и затем обе стекают вниз по склону для выработки электричества. EVy, как часть этой системы, играет ключевую роль в устойчивом развитии и снижении углеродного следа, обеспечивая надежное хранение энергии и ее эффективное использование.
Таким образом, системы EVu, EVc, EVy и EV0 совместно способствуют созданию интегрированных решений для хранения и использования возобновляемой энергии, минимизируя воздействие на окружающую среду и улучшая устойчивость городских инфраструктур.
EV0 применяет насосное гидроаккумулирование, храня воду в специальных капсулах на различных высотах. На рендере EVy показаны несколько доков с грузами, расположенных вдоль основания и вершины долины, с вертикально проложенными кабелями для перемещения грузов между этими уровнями, что оптимизирует энергоэффективность.
EV0 использует гидроэнергию для выработки электричества, при этом вода хранится в капсулах "Водяного дерева", представляющих собой сборные "недорогие тканевые сосуды" — альтернативу традиционной бетонной инфраструктуре, что способствует снижению углеродного следа и минимизации воздействия на окружающую среду.
"EV0 предоставляет все технические и экономические преимущества традиционных насосных гидроаккумуляторов, исключая негативные последствия, связанные с производством бетона и нарушением экосистем дикой природы", - утверждает команда, подчеркивая экологическую устойчивость и энергоэффективность системы.
"Партнерство с Energy Vault — это не только шаг к ускорению перехода от ископаемого топлива, но и совместное исследование того, как архитектура возобновляемых источников энергии может улучшить природные ландшафты и городскую среду", - сказал партнер SOM Адам Семел, отмечая важность интеграции возобновляемых источников энергии в городскую инфраструктуру.