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

加州新創團隊Advanced Rail Energy Storage（簡稱 ARES） 提出了一個點子，將電力儲存系統擴展到幾乎等於整個電網，這套系統跟我們熟悉的任何一種靠化學反應的電池都無關，而是以「重力」儲存電力。

ARES 的關鍵技術與工具，竟然是一座山丘及幾條鐵道小火車，首先用多餘的電力驅動電動火車，拉著大石塊登上山坡，當列車停在高處，這些用來推動車廂上山的能源也會被保存在系統中。

當載著大石塊的列車下山，電動火車的馬達將轉為發電機，為尖峰時段的電網補充電力。就這樣，隨著列車在山丘上上下下，電網也獲得電力的調節。

美國土地管理局（BLM）經過綜合環境評估與生物學專業建議，確定無嚴重生態疑慮，因此發給 ARES 一份租約，允許他們在南內華達州約 106 英畝（約 42 公頃），坡度為 8° 的公有土地上，打造一套長 8.85 公里的鐵軌，以重力為基礎的中型商用能源儲存系統，儲電量 50 MW，發電功率為 12.5 MWh。這套「鐵軌儲電設備」將與當地 VEA 電網系統連結，並受加州區域傳輸營運商管理。

ARES 系統的小火車原本用於採礦廠，非常耐用。整個計畫成本大約 5500 萬美元。營運副總 Francesca Cava 表示目前公司已經獲得數百萬的投資，接下來幾個月資金將全數到位，預計在 2017 年底或 2018 年初動工，2019 年初啟用。

50 MW 約可供應 1.5 萬戶的家庭約一小時的用電量，而 ARES 公司期待未來將建置 3 GW（約  3000 MW）的大型儲能系統。

除了重力儲能，還有哪些大型儲能技術？

Francesca Cava 指出，這套「列車重力」儲電設備效率達 80 ~ 85%，且鐵路及電動火車等設備都很成熟，不是什麼未經驗證的尖端科技，大大降低投資風險。此外，ARES 系統雖然供電速度沒有電池快，但成本較低，容量也不會隨著時間遞減。

目前也有其他較充電電池成本低，容量大且可長時間儲電的系統，例如將離峰電力以水的位能儲存起來，等用電尖峰時候再拿來發電的抽水蓄能電站，或是在高壓的情況下，把壓縮空氣儲存在地穴或枯井中，需要時再釋放空氣進行發電的壓縮空氣儲能。不過抽水蓄能電站有破壞生態的疑慮，又和壓縮空氣儲能系統一樣建造成本昂貴、占地廣大，設廠限制條件較多﹒。

許多新創團隊都投入新能源儲存技術的研究，例如多倫多水電和加拿大的水儲能（Hydrostor）新創團隊，將壓縮空氣儲存在湖底或海底的大型氣球中，能源回收率約為 60% ~ 80%；Ice Bear 公司則用離峰時的電力製造冰塊，然後在用電高峰時冷卻空調設備。

參考資料：

• This Grid-Scale Battery Is Based on Train Cars and Good Old Gravity
• First Grid-Scale Rail Energy Storage Project Gets Environmental Approval From BLM
• The train goes up, the train goes down: a simple new way to store energy