隨著風(fēng)力和太陽(yáng)能等綠色能源發(fā)電廠增加，如何讓電網(wǎng)系統(tǒng)（Power Grid）在發(fā)電尖峰和離峰之間更穩(wěn)定且彈性，也是一個(gè)重要的議題，總不能到了夜晚、雨天或風(fēng)弱的季節(jié)，大家就等著斷電吧？

加州新創(chuàng)團(tuán)隊(duì)Advanced Rail Energy Storage（簡(jiǎn)稱 ARES） 提出了一個(gè)點(diǎn)子，將電力儲(chǔ)存系統(tǒng)擴(kuò)展到幾乎等于整個(gè)電網(wǎng)，這套系統(tǒng)跟我們熟悉的任何一種靠化學(xué)反應(yīng)的電池都無(wú)關(guān)，而是以“重力”儲(chǔ)存電力。

ARES 的關(guān)鍵技術(shù)與工具，竟然是一座山丘及幾條鐵道小火車，首先用多余的電力驅(qū)動(dòng)電動(dòng)火車，拉著大石塊登上山坡，當(dāng)列車停在高處，這些用來(lái)推動(dòng)車廂上山的能源也會(huì)被保存在系統(tǒng)中。

當(dāng)載著大石塊的列車下山，電動(dòng)火車的馬達(dá)將轉(zhuǎn)為發(fā)電機(jī)，為尖峰時(shí)段的電網(wǎng)補(bǔ)充電力。就這樣，隨著列車在山丘上上下下，電網(wǎng)也獲得電力的調(diào)節(jié)。

美國(guó)土地管理局（BLM）經(jīng)過(guò)綜合環(huán)境評(píng)估與生物學(xué)專業(yè)建議，確定無(wú)嚴(yán)重生態(tài)疑慮，因此發(fā)給 ARES 一份租約，允許他們?cè)谀蟽?nèi)華達(dá)州約 106 英畝（約 42 公頃），坡度為 8° 的公有土地上，打造一套長(zhǎng) 8.85 公里的鐵軌，以重力為基礎(chǔ)的中型商用能源儲(chǔ)存系統(tǒng)，儲(chǔ)電量 50 MW，發(fā)電功率為 12.5 MWh。這套“鐵軌儲(chǔ)電設(shè)備”將與當(dāng)?shù)?VEA 電網(wǎng)系統(tǒng)連結(jié)，并受加州區(qū)域傳輸運(yùn)營(yíng)商管理。

ARES 系統(tǒng)的小火車原本用于采礦廠，非常耐用。整個(gè)計(jì)畫成本大約 5500 萬(wàn)美元。運(yùn)營(yíng)副總 Francesca Cava 表示目前公司已經(jīng)獲得數(shù)百萬(wàn)的投資，接下來(lái)幾個(gè)月資金將全數(shù)到位，預(yù)計(jì)在 2017 年底或 2018 年初動(dòng)工，2019 年初啟用。

50 MW 約可供應(yīng) 1.5 萬(wàn)戶的家庭約一小時(shí)的用電量，而 ARES 公司期待未來(lái)將建置 3 GW（約? 3000 MW）的大型儲(chǔ)能系統(tǒng)。

除了重力儲(chǔ)能，還有哪些大型儲(chǔ)能技術(shù)？

Francesca Cava 指出，這套“列車重力”儲(chǔ)電設(shè)備效率達(dá) 80 ~ 85%，且鐵路及電動(dòng)火車等設(shè)備都很成熟，不是什么未經(jīng)驗(yàn)證的尖端科技，大大降低投資風(fēng)險(xiǎn)。此外，ARES 系統(tǒng)雖然供電速度沒有電池快，但成本較低，容量也不會(huì)隨著時(shí)間遞減。

目前也有其他較充電電池成本低，容量大且可長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)電的系統(tǒng)，例如將離峰電力以水的位能儲(chǔ)存起來(lái)，等用電尖峰時(shí)候再拿來(lái)發(fā)電的抽水蓄能電站，或是在高壓的情況下，把壓縮空氣儲(chǔ)存在地穴或枯井中，需要時(shí)再釋放空氣進(jìn)行發(fā)電的壓縮空氣儲(chǔ)能。不過(guò)抽水蓄能電站有破壞生態(tài)的疑慮，又和壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)一樣建造成本昂貴、占地廣大，設(shè)廠限制條件較多﹒。

許多新創(chuàng)團(tuán)隊(duì)都投入新能源儲(chǔ)存技術(shù)的研究，例如多倫多水電和加拿大的水儲(chǔ)能（Hydrostor）新創(chuàng)團(tuán)隊(duì)，將壓縮空氣儲(chǔ)存在湖底或海底的大型氣球中，能源回收率約為 60% ~ 80%；Ice Bear 公司則用離峰時(shí)的電力制造冰塊，然后在用電高峰時(shí)冷卻空調(diào)設(shè)備。