CH694813A5

CH694813A5 - Electric power station for use in isolated place e.g. oasis, has wind turbine and photovoltaic cells to produce electrical energy that is transformed into compressed air for storing in reservoir to transform air into electrical energy

Info

Publication number: CH694813A5
Application number: CH01947/00A
Authority: CH
Inventors: Rahim Abbaszadegan
Original assignee: Rahim Abbaszadegan
Priority date: 2000-10-04
Filing date: 2000-10-04
Publication date: 2005-07-29

Abstract

The station has photovoltaic cells and wind turbine for producing electrical energy. The energy produced by the wind turbine and cells is transformed into compressed air by compressors. The air is transferred through conduits and stored in a reservoir at a pressure ranging between 50 and 200 bars. The air is transformed into required electrical energy by actuating an air turbine coupled to an alternator.

Description

       

  



   L'invention a pour objet une centrale électrique à air comprimé. 



   Actuellement on peut produire de l'électricité avec des éoliennes,  transformant l'énergie cinétique du vent en électricité ou, avec  des cellules photovoltaïques, transformant l'énergie solaire en électricité.  Dans l'hémisphère Nord cette production ne pose pas de problème,  car elle peut directement être introduite dans un réseau. Par contre,  dans les pays chauds, dans des endroits isolés comme, par exemple,  dans les oasis, il se pose le problème du sto-ckage de l'électricité.  En effet, dans la journée on utilise peu d'électricité et c'est à  ce moment que le soleil fournit le maximum d'énergie, alors que la  nuit on a besoin de davantage d'électricité, notamment pour s'éclairer.  Il se pose donc le problème du sto-ckage de cette énergie.

   Si, pour  les régions montagneuses comportant de l'eau le problème a été résolu  en réalisant des lacs d'accumulation, il n'en est pas de même pour  les régions plates dans lesquelles l'eau est rare. 



   L'invention a pour buts de résoudre le problème exposé ci-dessus,  c'est-à-dire de fournir une installation capable de stocker de l'énergie  de manière à pouvoir transformer ladite énergie en énergie électrique  quand on le désire. 



   Ces buts sont atteints avec la centrale électrique à air comprimé  selon l'invention définie à la revendication 1. 



   L'invention sera mieux comprise et ses caractéristiques apparaîtront  plus clairement à la lecture de la description d'une forme d'exécution  donnée uniquement à titre d'exemple en regard des dessins sur lesquels:                                                        



   La figure unique donne un schéma d'une installation selon l'invention.                                                         



   Comme on peut le voir sur la figure une centrale électrique à air  comprimé selon l'invention comporte au moins une série de panneaux  de cellules    photovoltaïques 1 et au moins une éolienne 2. Aussi  bien l'éolienne que les cellules photovoltaïques produisent de l'électricité  qui sera envoyée par des lignes électriques 14 à un transformateur  redresseur 4 qui mettra ces courants électriques en forme, de manière  à pouvoir alimenter un ou plusieurs compresseurs 6. L'air comprimé  sera envoyé par des conduites 11e et stocké dans un réservoir 7 à  une pression qui sera déterminée en fonction des turbines que l'on  utilisera. La pression de stockage pourra être comprise par exemple  entre 50 et 200 bars. Il est bien entendu que le réservoir de stockage  7 pourra être constitué de plusieurs récipients ceci en fonction  de la grandeur de la centrale.

   Sur la conduite 11e juste avant l'entrée  dans le réservoir 9 il est prévu une vanne 12e permettant d'isoler  le compresseur 6 lors d'un arrêt de ce dernier. La conduite de sortie  11s du réservoir 6 sera aussi équipée d'une vanne 12s. 



   Chaque appareil et chaque conduite seront équipés d'au moins un manomètre  9 et à plusieurs endroits il sera prévu des clapets de retenue 13  afin que s'il se produit une fuite toute l'installation ne se vide  pas complètement. 



   Sur le schéma représenté il est prévu trois turbines à air 8, mais  il est bien claire que le nombre de turbines sera choisi en fonction  de la grandeur de l'installation. Ainsi comme on peut le voir la  conduite 11 arrive dans un premier répartiteur 15 duquel part trois  branches et chaque branche comporte une vanne 12 et un clapet de  retenue ou de non retour 13. Dans la forme d'exécution représentée  les turbines 8 sont des turbines à haute pression, ainsi l'air qui  sort des turbines 8 a encore une pression suffisante pour actionner  deux turbines à basse pression 8a alimentées par un répartiteur 15a.  Après avoir passé dans les turbines et s'être détendu l'air sortira  par la conduite 10. Après sa sortie si l'air comporte encore assez  d'énergie cinétique il est prévu une éolienne 2a. 



   La rotation des turbines fera tourner des alternateurs, ces derniers  n'ont pas été représentés car ils sont connus de l'homme du métier.  Les alternateurs produiront du courant électrique qui sera envoyé  à un transformateur 5 par    une ligne électrique 14te et par la  suite fourni aux utilisateurs, représentés par un pylOne 3, par une  ligne 14ts. 



   Comme on peut le constater une centrale électrique à air comprimé  transforme l'énergie cinétique du vent et l'énergie solaire en air  comprimé qui est stocké. Et qui par la suite peut en tout temps être  transformé en énergie électrique. 



   L'invention n'est pas limitée au schéma de centrale électrique à  air comprimé décrit ci-dessus mais au contraire englobe toutes les  variantes comprises dans le cadre de la revendication, notamment  en ce que concerne la manière dont l'air peut être stocké. En effet,  on peut concevoir un réservoir à pression constante du genre gazomètre  ou un réservoir à pression variable avec un détendeur, détendant  l'air à une pression constante.



  



   The invention relates to a compressed air power plant.



   Currently, electricity can be produced with wind turbines, transforming the kinetic energy of the wind into electricity or, with photovoltaic cells, transforming solar energy into electricity. In the Northern Hemisphere this production is not a problem because it can be introduced directly into a network. On the other hand, in hot countries, in isolated places like, for example, in oases, there is the problem of the sto-ckage of electricity. Indeed, during the day we use little electricity and it is at this time that the sun provides the maximum energy, while at night we need more electricity, especially for lighting. There is therefore the problem of storing this energy.

   If, for mountainous regions with water, the problem has been solved by creating accumulation lakes, this is not the case for flat areas in which water is scarce.



   The invention aims to solve the problem outlined above, that is to say, to provide an installation capable of storing energy so as to convert said energy into electrical energy when desired.



   These aims are achieved with the compressed air power plant according to the invention defined in claim 1.



   The invention will be better understood and its characteristics will appear more clearly on reading the description of an embodiment given solely by way of example with reference to the drawings in which:



   The single figure gives a diagram of an installation according to the invention.



   As can be seen in the figure, a compressed air power plant according to the invention comprises at least one series of photovoltaic cell panels 1 and at least one wind turbine 2. Both the wind turbine and the photovoltaic cells produce electricity. which will be sent by power lines 14 to a rectifier transformer 4 which will put these electric currents in shape, so as to be able to supply one or more compressors 6. The compressed air will be sent by lines 11e and stored in a tank 7 at a pressure that will be determined based on the turbines that will be used. The storage pressure may be for example between 50 and 200 bar. It is understood that the storage tank 7 may consist of several containers this depending on the size of the plant.

   On the line 11e just before entering the tank 9 there is a valve 12e for isolating the compressor 6 during a stop of the latter. The outlet line 11s of the tank 6 will also be equipped with a valve 12s.



   Each device and each line will be equipped with at least one pressure gauge 9 and in several places there will be provided check valves 13 so that if there is a leak the whole installation does not empty completely.



   In the diagram shown there are three air turbines 8, but it is clear that the number of turbines will be chosen according to the size of the installation. Thus, as can be seen, the pipe 11 arrives in a first distributor 15 from which three branches and each branch comprises a valve 12 and a nonreturn valve 13. In the embodiment shown, the turbines 8 are turbines at high pressure, and the air leaving the turbines 8 still has sufficient pressure to operate two low-pressure turbines 8a supplied by a distributor 15a. After passing through the turbines and relaxing the air will exit through the pipe 10. After its release if the air still has enough kinetic energy is provided a wind turbine 2a.



   The rotation of the turbines will rotate alternators, the latter have not been represented because they are known to those skilled in the art. The alternators will produce electric power which will be sent to a transformer 5 by an electric line 14te and subsequently supplied to the users, represented by a pylOne 3, by a line 14ts.



   As can be seen, a compressed air power plant transforms the kinetic energy of wind and solar energy into compressed air that is stored. And who subsequently can at any time be transformed into electrical energy.



   The invention is not limited to the diagram of compressed air power plant described above but on the contrary encompasses all the variants included in the scope of the claim, particularly as regards how the air can be stored. Indeed, it is conceivable a constant pressure tank of the type gasometer or a variable pressure tank with a pressure regulator, relaxing the air at a constant pressure.

Claims

1. Compressed air power plant comprising at least one wind turbine and at least photovoltaic cells, characterized in that it comprises at least one compressor, at least one compressed air tank and at least one air turbine coupled to an alternator , so that the electrical energy produced by the wind turbine and the photovoltaic cells can be converted into compressed air in a first step and subsequently transformed to the electrical energy demand by operating the turbine coupled to the alternator.

2. compressed air power plant according to claim 1, characterized in that it comprises high and low pressure turbines.

3.

Compressed air power plant according to claim 1 or 2, characterized in that the compressed air reservoir is a constant-pressure gas-pressure reservoir.