Một xe ray tự động phát điện trên đường về, phía xa là các tuabin đang “đói” gió, cần xe ray hỗ trợ

Sản xuất điện bằng nắng và gió tự nhiên phải khắc phục một nghịch lý là khi thừa điện việc tích trữ điện không dễ, còn khi thiếu điện không biết lấy đâu ra.

Công ty Phát triển Công nghệ ARES (Mỹ) đã có đề án thông minh, chế ra các xe ray tải trọng nặng, trên mỗi xe có lắp động cơ điện và máy phát điện.

Vào thời điểm dư thừa điện ban ngày, đó là lúc nắng to, gió mạnh, nhu cầu sử dụng điện trên lưới thấp, từng xe ray này được cấp điện, tự động nối đuôi nhau đi xa về 2 phía đường ray khổ 1.435mm.

Khi nắng tắt, gió khan, nhu cầu dùng điện tăng (thường là vài giờ từ cuối chiều đến nửa đêm), lúc này pin mặt trời hết nắng, sản lượng điện sụt giảm. Máy tính từ trung tâm điều hành lúc này sẽ lệnh cho các xe ray từ từ tụt dốc, chậm rãi nối đuôi nhau hướng về trung tâm, nơi đường ray đặt ở vị trí thấp nhất dưới thung lũng.

Trong quá trình này, thế năng của xe sẽ tạo mô-men lực ở các bánh, truyền động để kéo máy phát điện trên đó, sản xuất điện và bổ sung cho lưới điện. Khi có hàng chục xe vận hành sẽ góp phần điều hòa cân bằng sản lượng điện giữa ngày và đêm, giữa giờ thấp điểm với giờ cao điểm.

Cơ cấu truyền lực, tỷ số truyền và cơ cấu điều tốc trên xe ray bảo đảm cho xe phát điện ổn định trong suốt đoạn đường về. Với hàng chục xe ray tham gia chu trình này, nó thay nhau  để sản xuất điện suốt nhiều giờ liền trong đêm, góp phần ổn định sản lượng điện ở mọi thời điểm.

Việc cấp điện cho mỗi xe và cách thức tải điện từ từng xe về trung tâm nhờ các thanh quét của xe áp vào dây dẫn cứng  đặt sẵn 2 bên đường. Quá trình đi -về của các xe không chèn nhau, vì được điều hành tuần tự, giữ khoảng cách hợp lý. Nếu chẳng may mất điện trong khi xuống dốc về, trên mỗi xe có bình khí nén, được tự động phanh bằng hơi, tới khi trung tâm điều hành “lập lại trật tự”.

Hiệu quả của dự án đạt tới 86%. Các xe có thể cung cấp điện bổ sung trong thời gian suốt 8 giờ liên tục mỗi đêm.

Công ty ARES còn cho biết hệ thống sẽ mở rộng để cung cấp dung lượng lưu trữ từ 200MWh, về sau tăng lên từ 16 - 24GWh. Toàn bộ hệ thống được máy tính điều khiển tối ưu. Một ưu điểm khác của hệ thống là nó sản xuất không phát thải, không cần đốt cháy nhiên liệu, không cần nước, không sử dụng vật liệu phức tạp.