Ciekawą metodą magazynowania energii jest zgromadzenie jej w różnicy poziomów, np wody lub ciężarów na linie. Jest to metoda dająca raczej małą pojemność energetyczną przy rozsądnych rozmiarach instalacji, ale jednak duża prostota wykonania tego rozwiązania sprawia, że nie mogę tej metody nie opisać na xLabs. Wszystko opiera się na ziemskiej grawitacji, gdy chcemy zmagazynować energię np z wiatraka lub ogniw słonecznych zasilamy nimi silnik, który wyciąga na linie dany określony ciężar lub pompuje wodę z dolnego do górnego zbiornika. Przykładowo ciężar 1 tony wyniesiony na wysokość 100m daje nam tyle energii co w akumulatorze 12V 24 Ah. Oczywiście w warunkach normalnych nikt by nie postawił 100 metrowej wieży, a co najwyżej wykorzystał 30 metrowy słup wysokiego napięcia lub zbudował sam ok 20 metrową wieżę. Można też wykorzystać poddasze domu, im wyższego tym lepiej na np górny zbiornik wodny. Przy instalacji wodnej ważne jest, aby były 2 rury, jedna do napełniania niezależnego a druga do zlewania wody do dolnego zbiornika przez turbinę z generatorem prądu. Zapewni to dużą elastyczność pracy układu. Turbina musi być dobrana do instalacji, ponieważ danie turbiny nie dobranej do instalacji zaowocuje jej niską sprawnością. Przy instalacji typu ciężar na linie czy też jak kto woli na jakiejś sztywnej prowadnicy pionowej jest nieco prościej. Wyciągarka może być generatorem, lub generator może występować osobno jako sprzężony do koła linowego przez przekładnie przyśpieszającą. Gdy ilość energii pobieranej przez odbiornik jest większa niż daje np wiatrak, braki są kompensowane przez opuszczanie ciężarka lub spuszczanie wody przez turbinę, jak ilość energii pobieranej przez odbiornik jest mniejsza niż daje akurat wiatrak lub inne źródło to nadwyżka energii wyciąga ciężarek lub pompuje wodę do góry. W przypadku ciężarka ważne jest aby dobrze dobrać przekładnie i moc generatora, ponieważ złe dobranie tych parametrów spowoduje, że ciężarek ciągle by przyśpieszał w dół, oczywiście o ciągłym hamowaniu nie ma mowy bo to generuje duże straty w takim układzie. Oczywiście jest jeszcze problem z dozowaniem energii pobieranej z tego typu akumulatora. W przypadku wodnym dozowanie energii wymagałoby użycia turbiny Kaplana z kierownicą i zmiennym kątem ustawienia łopat do tego sterowanie mikroprocesorowe, a założenie pomysłu jest głównie takie, aby to było w miarę proste do wykonania. Najprościej użyć akumulatora taniego kwasowego marki Trojan jako bufora energii. Po prostu używamy do odbiorników energii z akumulatora, który jest mały, nie musi być duży bo głównym akumulatorem dla źródeł energii jest układ wodny lub ciężarkowy. Generator np turbiny wodnej dający non stop prawie taką samą moc powinien być podłączony do ładowarki (akumulatora buforowego) z regulacją prądu ładowania na stały poziom, tak aby generator był ciągle obciążony jednakowo, to upraszcza konstrukcje turbiny i ewentualna konstrukcje ciężarkową. Gdy poziom energii osiągnie np 50% w akumulatorze należy załączyć spuszczanie wody lub ciężarka w celu uzupełnienia energii w buforze. Z akumulatora możemy brać energie raz mniejszą raz większą w przypadku chęci brania raz mniejszej raz większej energii z generatora turbiny lub ciężarkowego było by to trudne mechanicznie do wykonania ponieważ powrotny moment obrotowy hamujący generatora prądu pod obciążeniem musi być stały dla zachowania dużej sprawności turbiny lub równej pracy ciężarka. Obrazek niżej przedstawią tę idee. Poniżej podaje wzory do podstawowych obliczeń układu.
Wzór dla instalacji wodnej: P=Q*g*h gdzie P to moc w kW, Q to przepływ w m^3/s, g to przyśpieszenie ziemskie równe 9,81m/s^2, a h to różnica poziomów wody podana w metrach.
Wzór dla instalacji ciężarkowej: E=m*g*h, gdzie E to energia w Dżulach [J], m to masa w kilogramach, g to przyspieszenie ziemskie, a h to odległość spadu ciężarka. Dla przypomnienia 1 W=J/s.
Załóżmy sensowna instalację o wysokości 20 metrów z ciężarkiem 20 ton. Daje to jakies 4 MJ energii czyli tyle co w 2 średnich akumulatorach samochodowych. Wynik mało imponujący, ale jak ktoś ma dużo złomu na posesji i nie ma co z nim robić może sobie taka instalacje pospawać. Jak by podczepić stary 100 tonowy parowóz można by uzyskać aż 20MJ energii. Instalacja ma duża zaletę, w odróżnieniu od akumulatorów chemicznych, zużywa się bardzo po woli.
