什么东西有4英里多长，装满了泥土，并且具有50兆瓦的潜在功率输出？
如果您感到困惑，请不要担心——没有多少人听说过铁路储能，这个概念很快将在内华达州西南边缘启动。但其设计者对该项目抱有很高的期望，他们表示该项目可以在稳定区域电网方面发挥重要作用。
与化学电池的机制相比，铁路储能背后的想法很简单。在用电需求低的时期，电力会从附近的电网调度，将一连串载重的火车车厢拉上山坡。它们将停留在那里——不会因老化而损失电力——直到电网出现高用电需求时。然后它们会被送下山坡。它们的动量通过再生制动系统将电子送回电网，该系统利用车轮的转动力量发电。
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“它们上下移动，就像弹簧一样，”先进铁路储能北美公司的首席运营官弗朗西斯卡·卡瓦说，该公司是内华达州项目的幕后推手。“我们使用的大部分技术都有一百多年的历史了——我们不需要等待任何科学突破就能盈利。”
该过程是一种存储和释放电力的方式，对于任何高渗透率的可变太阳能和风能电力系统来说，都是至关重要的方面。
铁路储能所利用的唯一力——在概念上类似于抽水蓄能水电系统——是重力和摩擦力。但与抽水蓄能不同，火车车厢及其下方的铁轨不需要方便的水道或水库，这使得它们对像内华达州西部这样的干旱地区更具吸引力。
ARES预测，其运营成本仅为具有类似能量输出的抽水蓄能项目的一半，并且应该具有更小的环境足迹。
小引擎成为能源参与者
目前，只有一个四分之一规模、800英尺的试点项目正在运行。但ARES已开始其第一个商业规模项目的规划过程，该项目计划与Valley Electric Association Inc. (VEA)合作，在内华达州加利福尼亚州边界附近建造。
位于内华达州的VEA最近选择与规模更大的加利福尼亚独立系统运营商建立联系，这是第一个这样做的非加利福尼亚州公用事业公司。VEA首席执行官汤姆·赫斯特德表示，ARES的应用程序符合VEA的区域市场和更大的加利福尼亚ISO的需求。
“显然，这项技术首先在内华达州南部开发和部署，令我们感到兴奋，”他说。“因为我们位于阳光地带，这非常适合我们的电网，并有可能进一步扩大我们在这里拥有的可再生能源机会。”
该地区需要存储来配合其雄心勃勃的可再生能源目标，并且正在寻求包括新的联合循环燃气电厂在内的各种选择，以满足预期的供应波动 (气候电讯，2013年11月12日)。加利福尼亚州法律要求，到2020年，太阳能、风能和其他可再生能源占电力供应的33%。
利用重量工作
在另一种生活中，将部署在公用事业规模项目中的火车车厢将被用于澳大利亚的矿石开采作业。卡瓦解释说，它们是专门为耐用性而设计的。在典型的行程中，每辆车将沿着 6 到 9 度的缓坡运送约 230 吨岩石和水泥。在行程开始处海拔以上 3,000 英尺后，它们将被停放在院子里，在那里等待直到需要时。
在缓慢时期，车辆可能会在顶部卸下货物，然后空车返回，以运送更多货物，因为更重的负载可以提高发电能力。
每辆车都将配备一个 2 兆瓦的发电机。卡瓦说，同一设备既可以作为电机，也可以作为发电机，具体取决于其旋转方向。
启动时间平均为 5 到 10 秒。这不如化学电池那么好，后者可以立即输出其全部容量，但明显优于联合循环天然气发电厂的速率，后者每分钟启动约 8% 的输出。
相比之下，传统的燃煤电厂可能需要数小时才能启动到全部输出，这使得它们不适合抵消可再生能源的间歇性。
“我们的运营规模大于电池，但小于传统发电，”卡瓦说。她说，虽然仍在为第一个项目破土动工，但该公司已收到来自其他地区（包括一些国际利益相关者）的重大兴趣。
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