【电池】越简单越高效，重力电池和飞轮电池

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精华笔记 

在不同使用场景下，其实还有很多不同的能量存储方案，它们各自都有各自的优势。

一、机械能存储方案
1. 发电机的最后一个步骤都是依靠机械能来发电。火电站和核电站是靠水蒸气推动发电机的叶片工作，而水力和风力直接利用水和风的机械能；

2. 电池的优势主要是轻便，但是也有很多不方便的地方，比如电池容易老化。在不需要轻便的工业场景中，电能也可以考虑用机械能的方式来存储；

二、重力电池
3. 风力发电的电能如何存储是一个大问题。用电池来存储其实是不太方便的，需要很多硬件投入；

4. 重力电池就成了一个不错的选项。具体做法是挖一个1500米左右的深井，在井口吊上重物，重物连接着发电机。当有用不完的风能需要储存时，利用风力把深井里的重物吊起来，这就把风能转化为了重物的重力势能。当风力不足时，可以把重物放下去，带动发电机发电，就把能量释放了出来；

重力电池的原理

5. 重力电池的效率很高，基本就等于发电机本身的效率，跟水力发电的原理类似；

三、飞轮电池
6. NASA研究了一种新型电池叫做飞轮电池，就是把能量以转子转动动能的形式储存起来。释放能量的时候转子的转速会降低；

NASA的飞轮电池

7. 飞轮电池的难点在于如何减小转子的摩擦。解决方案是磁悬浮：先用磁悬浮装置让转子悬浮起来，再抽真空。这样就可以把转子的摩擦降到最低，达到有效储存能量的效果；

8. 但这样的能量存储仍然不是永久的，甚至没有电池久，所以在用电过程中，飞轮电池通常被用作中继装置。根据简单的计算会发现，体积很小的飞轮电池就可以储存非常多的能量；

9. 可以在太空飞行器周围外挂数个飞轮电池，利用太空天然的低温产生超导磁悬浮的效果。