CN103608580A

CN103608580A - 用于能量设备的能量转换装置以及用于运行该装置的方法

Info

Publication number: CN103608580A
Application number: CN201280028671.8A
Authority: CN
Inventors: K·施莱默; N·伯默尔; F·福克斯舒默
Original assignee: Hydac System GmbH
Current assignee: Hydac System GmbH
Priority date: 2011-08-20
Filing date: 2012-08-16
Publication date: 2014-02-26
Also published as: US20140159380A1; DE102011111219A1; AU2012299857A1; BR112014003383A2; EP2745005A1; WO2013026548A1

Abstract

本发明涉及一种用于能量设备（2）的能量转换装置，用于将机械能转换为液压能并且进一步转换为电能，所述能量转换装置使用控制流体（3）作为能量传输介质，所述控制流体从至少一个将机械能转换为液压能的第一转换单元（5）获得可变地变化的压力，并且所述能量转换装置具有至少一个下游的将液压能转换为电能的第二转换单元（7），其特征在于，所述第二转换单元（7）分为第一控制回路（9）和第二控制回路（11），这两个控制回路在其输入侧（13）上能够由第一转换单元（7）侧供应压力可变的控制流体（3）且具有明显不同的压力水平。

Description

用于能量设备的能量转换装置以及用于运行该装置的方法

技术领域

致力于本发明的工作根据欧盟第七框架计划（RP7/2007-2013）进程中的第239376号资助协议获得资助。

本发明涉及一种用于能量设备的能量转换装置，用于将机械能转换为液压能并且进一步转换为电能，所述能量转换装置使用控制流体作为能量传输介质，所述控制流体从至少一个将机械能转换为液压能的第一转换单元获得可变地变化的压力，并且所述能量转换装置具有至少一个下游的将液压能转换为电能的第二转换单元。此外，本发明还涉及一种用于运行所述装置的方法。

背景技术

可开发的环境能源也包括海浪能源，其能量潜力据初步估计至少可覆盖全球电力需求量的约15％。已知具有不同作用原理的能量转换装置利用海浪来获取能量。

一种可能的转换原理基于漂浮在水中的双质体系统，其中，所使用的两个质体基于明显不同的固有频率进行由波浪运动引起的不同的相对运动。质体彼此间的这种相对运动可转换为工作缸、如液压缸的泵送运动，以便而后例如通过发电机来获得电能，其将通过波浪运动形式的机械能引起的工作缸的液压能转换为可使用的电。

通过DE60115509T2已知一种所谓的点吸收的波浪能转换装置，用于从液体表面的波浪运动中获得能量并且具有比主要波浪的波长小的尺寸。这种已知的解决方案具有两个可彼此相对运动的呈两个可运动的单个质体形式的装置，其中第一装置具有一个浮子体并且第二装置具有一个浸没在液体表面下方的浸没体。另外在这两个质体装置之间设置液压工作缸，所述液压工作缸基于单个质体彼此间的相对运动进行由波浪运动引起的往复运动，以便将机械能转换为电能。

在漂浮于水中的双质体系统中，通常在波浪的运动和双质体系统的至少一个质体后续的运动之间存在时间偏差，这导致质体运动可被停止或至少被减速，这例如是这样情况，即，在波浪幅度经过波谷后业已重新升高时，两个质体中的至少一个在时间上错后地仍处于朝向波谷方向的下降运动中并且该运动随后通过业已升高的波浪减速甚至停止。该“延迟瞬间”不利地影响甚至停止所述能量转换。

为了克服这一问题，在PCT-WO2005/069824A2中描述了一种能量转换装置，其允许在包含相应传感器的情况下将通过波浪运动发电的发电机和相应的呈齿条传动机构形式的机械转换路径在短时间内切换到马达运行，使得至少一部分之前获得的能量重新被用于驱动由于波浪运动而趋于停止的质体，从而越过所述死点阶段。根据波浪运动的实际情况，能量转换装置可用作处于发电模式的发电机或在马达运行中作为用于驱动能量转换装置的相应质体的控制力，以确保基本运动状况，基于该基本运动状况质体与在减速状态甚至停止状态中相比更易于被波浪移动。就这点而言尽管提高了能量输出，但为了控制质体离开相应的波浪－死点区，在装置的马达运行中再次损失了能量，这在总体上降低了可能的能量输出。

根据WO2009/153329A2的能量转换装置采用了另一条用于消除运行中的障碍以及提高能量输出的途径。该已知的装置使用波浪能－吸收装置，该装置可通过波浪的作用进行运动并且与波浪能转换装置的多个致动器耦合以便驱动它们。每个致动器都包括一个限定的阻尼特性曲线，各阻尼特性曲线共同构成波浪能转换装置的总阻尼特性曲线图，在此借助控制装置根据在波浪能吸收装置上测得的参数调整波浪能转换装置的规定阻尼值。另外，所述控制装置在选择运行中控制一个或多个致动器，以便根据在波浪能吸收装置上测得的参数调整出希望的阻尼特性曲线。

波浪运动的动量、高度和频率极为多变并且因此被其激励的呈运动的单个质体形式的体的动量的绝对值以及相对值也极为多变。基于波浪运动的变化特性在实践中已表明，与此有关的机械能向电能的转换存在下述意义中的问题，即，不能实现均匀的电流输出和/或由于反馈过程（Rückkopplungsprozess）而使“机械的波浪设备”停止，即，相应工作缸的运动停止或至少显著减速。

为了解决所述问题，WO2009/106213A2提出了一种同类型的能量转换装置，其使用控制流体作为能量传输介质，所述控制流体在两个不同的控制回路中被引导，所述控制回路通过耦合装置彼此作用连接以便传输能量，其中一个控制回路用于尤其是呈机械能形式的能量输入并且另一控制回路用于以转换出的能量的形式、尤其是呈电能形式的能量输出。通过按已知方式划分两个不同的控制回路，所设置的耦合装置可如此运行，使得一个控制回路中的能量输入与另一个控制回路中的能量输出至少在这样的程度上分开，以致它们在运行中互不干扰，从而可靠避免了不利的尤其是向转换装置的能量输入方向的反馈作用。然而，基于多个能量转换步骤或其它在现有技术中给出的用于克服系统所述“死点特性”的措施，在所述能量转换设备的运行中仍产生能量损失并且因此降低了用于可能连接到相应转换设备上的用电器的能量输出。

发明内容

因此，由该现有技术出发，本发明所基于的任务在于在保持现有技术其它优点的情况下——即能量转换装置的过程可靠并且可几乎无反馈地转换不同的能量形式——进一步优化能量转换装置，从而以减少的技术耗费和因此以更成本低廉的方式实现能量输出的提高。

所述任务通过具有权利要求1全部特征的能量转换装置以及具有权利要求11特征的用于运行该装置的方法解决。

通过根据权利要求1的特征部分将第二转换单元分为第一控制回路和第二控制回路，这两个控制回路在其输入侧上可由第一转换单元供应压力可变的控制流体并且具有明显不同的压力水平，提出一种解决方案，该解决方案在设置在上游的尤其是呈双质体波浪设备形式的能量馈送装置的不同波浪幅度下将如此输入能量转换装置中的能量分到第二转换单元的不同液压回路中，以便提高整个转换装置的能量效率。优选规定，在幅度较小的波浪运动中输入转换装置的能量主要被供应给构造为中压部分的第一控制回路，以便借助所连接的发电机发电，而在幅度较大的波浪运动中随之而来的能量部分附加或替换地被送入第二转换单元的构造为高压部分的第二控制回路，以便随后同样借助发电机获得电能或将能量分量存储在高压部分内，这允许所存储的能量分量在晚些时候部分地甚至完全地用来支持中压部分的运行，这优选是这样的情况，即波浪能馈送装置不能再向转换装置输送足够的能量。

因此显著优点以及使能量转换装置领域中的技术人员感到惊讶的效果在于：在减弱的或静止的波浪运动中可使第一转换单元与第二转换单元完全脱耦，但却可借助第二转换单元通过从高压部分向中压部分调用能量进一步获得电能，从而不再需要如现有技术中所示的通过借助反向能量回流的反馈使波浪能馈送装置保持运行，以克服所述“死点特性”。

由于优选两个转换单元是共同引导流体的具有压力可变的控制流体的控制回路的一部分，所以可在较少的转换步骤内将机械能经液压能转换为电能，这在能量成本上明显要比借助两个分开的控制回路和众多随之而来的转换步骤进行能量转换低得多。

中压部分和高压部分可在共同的控制回路中彼此并联连接。由此可在几乎恒定的压力水平下在利用一方面压力可变的控制流体的和另一方面高压的控制流体的总体积流量的情况下在第二转换单元中将液压能转换为电能。如此可提高能量输出并且也可借助能量转换装置最大程度地为连接的用电器保持从液压能到电能的转换恒定。

在能量转换装置的一种特别优选的实施方式中，中压部分和高压部分可在其输入侧上通过阀装置彼此分离。阀装置特别优选构造为止回阀，其优选在从中压部分向高压部分的流动方向上打开并且反向关闭。如此可为了上面说明的运行方式在输入侧上使高压部分的压力水平与中压部分的压力水平脱耦。

另一用于使液压能向电能的能量转换过程可靠且无反馈并且最大程度地保持稳定的具体措施在于，在中压部分和高压部分中分别使用一个可调节的液压马达，所述液压马达共同连接到一个发电机上。通过适当的适配调节——该调节优选考虑输入侧上控制流体的可变压力的压力变化曲线和高压部分中控制流体的压力以及液压马达的当前转速，可持续改变液压马达的排量，从而调节出尽可能恒定的相应发电机的轴转速。

通过在高压部分中在其输入侧上连接至少一个液压蓄能器，可平整由控制流体在高压部分中产生的压力波动并且还将借助波浪设备输入的能量存储在高压侧。第一转换单元具有至少一个液压工作缸，该工作缸将作为馈送装置的波浪设备的机械波浪能转换为具有可变压力分量的液压能。多排第一和第二转换单元可彼此耦合以便形成增大的整体设备。通过这一结构措施不仅可提高能量转换装置的功率水平而且尤其也可均衡相应发电机的运行。

有利的是，这样设计转换单元的串联电路，使得实现级联回路。因此可根据能量转换装置中的当前机械能输入，从能量转换装置获得希望的电能水平。在此有利的也可以是，为每排第一和第二转换单元设计特定的最大电气功率，在此各排的最大电气功率可相互区分开。在每排第一和第二转换单元中也可如下使用中压部分和高压部分，即，由第一转换单元提供的具有较低或中等压力的控制流体量优选被中压部分转换为电能并且具有相对较高压力的控制流体量优选被高压部分转换为电能。

通过所述级联设计可匹配能量输入地将第一排第一和第二转换单元配置给非常小的波浪运动；将类似的第二排配置给具有中等幅度的波浪运动并且如果需要将第三排配置给幅度非常大的波浪运动。因此每个能量转换装置可在最佳运行范围上匹配相应占主导的波浪运动。

此外，不同排的第一转换单元可任意与其它排的一个或多个第二转换单元组合，由此可实现运行范围匹配更细的分级。根据本发明的能量转换装置也可能用于风力发电机或类似物的运行范围中，在此第一转换单元不具有液压可控的工作缸，而例如具有液压泵。如此也可通过第二转换单元的所述高压部分均衡能量输出。代替双质体波浪能输送设备也可使用其它波浪能输送设备，在其中可通过波浪运动的质体例如在链形式中依次并排设置。

另外，所述任务根据本发明还通过根据并列的权利要求11所述的方法来解决，该方法如上所述用于运行能量转换装置，其中，由第一转换单元提供的具有较低压力的流体量优选被中压部分转换为电能并且具有相对较高压力的流体量优选被高压部分转换为电能。

附图说明

下面参考附图借助实施例详细说明根据本发明的能量转换装置。在此原理性且未按比例示出的附图如下：

图1为双质体振动系统形式的、作为用于连接到能量转换装置上的能量设备的波浪能馈送装置的基本结构；

图2为液压线路图形式的、根据本发明的能量转换装置的一种实施例；

图3为液压线路图形式的、包括两排能量转换装置的整体设备，各能量转换装置分别具有第一和第二转换单元；

图4为示意性曲线图形式的、关于波浪能设备的各浮子体之间的相对速度v变化的规定阻尼力F_D,soll的曲线。

具体实施方式

在图1中以高度简化示意功能图示出作为能量馈送装置的波浪设备31的基本结构。该波浪设备31构造为浮标的形式并且具有作为桩浮子39的第一浮子体和径向包围该桩浮子的作为环形浮子41的第二浮子体。桩浮子39比环形浮子41具有更大的质量并且就这点而言构成例如在前面所描述的DE60115509T2中示出的双质体-波浪能设备。因此桩浮子39比环形浮子41具有更小的固有频率。环形浮子41可相对于桩浮子39轴向移动。因此，通过包围波浪设备31的并且在波浪设备31旁流过的海浪4始终使环形浮子41相对于桩浮子39进行轴向相对运动（在图1中借助两个双向箭头表示），在此随着波浪运动的幅度增大该轴向相对运动也增强，这导致波浪设备31的动能增大。

构造为能量设备2或能量馈送装置的波浪设备31设置在能量转换装置1上游，所述能量转换装置1的原理结构以液压线路图的形式在图2中示出。能量转换装置1可以是根据图1的波浪设备31的集成组成部分；但也可能的是，多个浮标“联接”成能量设备场（未示出）的形式与根据图2的能量转换装置1液压连接。能量转换装置1用于将机械能转换成液压能并进一步转换成电能，其中机械能由环形浮子41相对于桩浮子39的相对运动获得。能量转换装置1还具有用作能量传输介质的控制流体3。由至少一个将机械能转换为液压能的第一转换单元5为控制流体3提供可变地变化的压力P_M。能量转换装置1还具有将液压能转换为电能的第二转换单元7。

第二转换单元7被划分为作为第一控制回路的中压部分9和作为第二控制回路的高压部分11。中压部分9和高压部分11在其输入侧13上由第一转换单元5供应压力P_M可变的控制流体3。两个转换单元5、7是共同引导流体的中央控制回路15的一部分，所述中央控制回路在图2所示的实施例中构造成封闭的回路形式。中压部分9和高压部分11在共同的控制回路15内彼此并联连接并且在其输入侧13上可通过阀装置17彼此分开，所述阀装置在图2所示的实施例中构造为止回阀19。止回阀19允许从中压部分9流向高压部分11且阻断相反的流动方向。

中压部分9和高压部分11分别具有一个可调节的排量变化的液压马达21、23。两个液压马达21、23用于共同驱动用于产生电能的发电机25。在一种未详细示出的实施方式中代替一个发电机25也可为第二转换单元7的每个部分9、11分别配置一个自身的发电机。如沿图2的观察方向在右侧可见，高压部分11设有液压蓄能器27，该液压蓄能器借助关闭阀26可连接到所述高压部分11的输入侧13上。因此，液压蓄能器27可通过关闭阀26与共同的液压控制回路的其余部分隔离，这也可用于使高压部分中的压力暂时升高超过蓄能器压力水平。在构成高压部分11和中压部分9输入侧13的控制流体管路43和液压马达21之间连接有一个可电操作的二位二通阀45。在控制流体管路43和液压马达23之间也连接有一个功能相同的二位二通阀47。所述阀45、47分别用于阻断控制流体3流向相关液压马达21、23或以控制流体3加载所述液压马达。因此中压部分9和高压部分11也适合于根据阀45、47的接通位置分别单独地用于发电机25的驱动；更确切地说，与液压马达21、23的相应排量的当前设置无关，该排量也可设置为零。

中压部分9具有一个旁通管路49a，该旁通管路设有止回阀55并且将中压侧的液压马达21的入口与控制回路15的输出侧28连接。所述旁通管路49a允许液压马达21在控制流体供应突然中断时、如在阀45关闭时从输出侧28吸入控制流体3并且不会因由惯性引起的液压马达21的空转而产生穴蚀现象。止回阀55阻断相反的方向。设有止回阀53的第二旁通管路49b允许当液压马达21入口上的压力升高超过输入侧13上的压力时多余的控制流体流向输入侧。高压部分11以相同的方式具有两个旁通管路51a和51b，所述旁通管路具有止回阀57、59并且为高压侧的液压马达23实现与旁通管路49a、49b和止回阀53、55为低压或中压侧的液压马达21所实现的功能相同的功能。

第一转换单元5在输入侧13和输出侧28之间设有一个旁通管路61。在旁通管路61中接入限压阀63，该限压阀与止回阀60并联连接。第二转换单元7在输入侧13和输出侧28之间设有另一第三旁通管路65，更确切地说该第三旁通管路在控制回路15的末端，在其中输入侧的高压进入中压回路中，该中压回路构成共同的控制回路15的输出侧28。在所述第三旁通管路65中也接入限压阀67。两个限压阀63、67主要用于保护控制回路15的输入侧13及其元件不受控制流体3的过压影响。如果由于第一转换单元5上过大的输入功率而使控制流体供应过多且所述供应不能被第二转换单元7完全处理，则控制流体通过限压阀63、67排向输出侧。

第一转换单元5作为致动器具有同步缸形式的液压工作缸29。为简单起见，在图2中为第一转换单元5仅示出一个工作缸29，而在根据图1的视图中示出两个工作缸29作为第一转换单元5的组成部件。如图1进一步示出，所述致动器或工作缸29与能量设备2这样连接，使得波浪运动可转换为相应工作缸29的活塞杆部件75的做功运动。如果图2中所示的液压工作缸29构造为同步缸的形式，这意味着，来自工作腔71和工作腔73的且具有相同流体压力的相同的流体量沿活塞杆部件75的相向的运动方向到达第二转换单元7的输入侧13。

另外，液压蓄能器69在输入侧设置在液压工作缸29的上游，该液压蓄能器的任务在于为流向工作腔71、73的和在所述工作腔本身中的控制流体3施加预应力。通过这种方式可避免可能的不希望的穴蚀现象。图2中所示的转换单元5这样实现同步特性，使得差动缸29以适合的方式与一系列止回阀组合，从而使面积不等的缸在所输送的体积流和压力方面具有面积相等的缸的特性。

整体上以附图标记77表示的调节装置用于运行根据图2的能量转换装置，所述调节装置尤其是设有两个调节器79和81、在该实施例中例如作为PID调节器。作为输入参数，调节器79获得控制回路15的输入侧13的中压侧上的变化的压力值P_M并且调节器81获得高压侧上的高压值P_H。关于调节器81的压力值与可预设的规定值P_soll进行比较，该规定值例如来源于未详细示出的计算机单元。用于调节器79的输入压力P_D,soll来自于根据图4的阻尼力特性曲线——已被换算为工作缸29中的阻尼压力。在阻尼压力的线性升高过程之后（由图4的曲线图中力曲线的陡峭边沿可见），液压蓄能器27中的压力保持在可预设的压力水平上，该压力水平作为输入参数P_D,soll到达调节器79的调节器输入侧。

优选地，根据图2的能量转换装置1被调节到蓄能器27的该规定值上。由于转换单元7的中压部分通过止回阀17与具有蓄能器27的高压部分分离并且本身不具有蓄能器，所以中压部分的特征在于高的液压刚度，该高的液压刚度允许非常精确地调节阻尼压力P_D并因此在图4的线性升高区域中调节阻尼力F_D。所述输入参数P_Dsoll在此在调节器79的范围内与来自于中压侧的压力输入值P_M进行比较。在调节器79和81中其它要考虑的输入参数还包括输出侧的压力值P_A，其来自于共同的控制回路15的输出侧28。另外，两个调节器79和81在其输入侧上获得发电机25的轴83的转速值n和/或角速度值ω，而在输出侧两个调节器79、81预设液压马达21、23的排量作为调节参数。

为了如所述那样控制液压马达21、23，所述液压马达优选构造为轴向活塞机，其摆动角可无级地由所述调节装置77在使用未详细示出的调节器件的情况下来控制。所述液压马达的结构众所周知，因此在此不再详细说明。

总之可确定，能量转换装置借助配置给其的调节装置77允许快速的控制和调节过程，以便调节出希望的阻尼力并因此借助所述转换单元5、7相应地将输入的波浪能转换为电能。

为了更好地理解根据本发明的能量转换装置，下面详细说明其功能和作用方式。由能量设备2基于波浪运动提供的对于相应致动器或工作缸29的控制使得具有可变地变化的压力P_M的控制流体输送到中压部分9和高压部分11的输入侧13上。在基于相对速度较小的低输送阶段中，在转换所存储的能量的同时，通过具有液压马达21的中压部分9转换新输送的能量，该液压马达就此而言驱动发电机25。在较高输送时产生的不能被中压部分吸收的多余流体量分量被送向高压部分11、在那里被输送到液压蓄能器27中并且可从那里直接用于驱动另一液压马达23，该另一液压马达又通过调节装置77在考虑图4的曲线图的情况下控制地驱动发电机25。

如果现在在中压侧或高压侧出现供应不足，则可从液压蓄能器27中调用能量并且发电机25可由高压部分11的液压马达23控制。就这点而言提供了这样的可能性：借助一个唯一的能量转换装置1将大量波浪运行过程可靠地转换为电能。

如果出现幅度特别高的波浪运动，则该系统被保护以防过压，其方式是：流体通过限压阀63再次被导向控制回路15的低压侧。已证明在能量方面特别有利的是，整体设备在根据图4所示的阻尼力规定值F_soll上运行，图4示出能量转换装置的阻尼特性。不言而喻，根据图2的液压线路图为简化的原理图并且尤其是所提到的元件如工作缸、液压蓄能器、马达、转换阀和类似物可更多地存在于多级布置中。

图3以液压线路图的方式示出有效功率增大的整体设备33，该整体设备在当前实施例中包括两排35、37根据图2的能量转换装置。在此为相同构件使用与图2相同的附图标记并且有关说明也适用于根据图3的实施例。

除了冗余设计外——该冗余设计例如允许在一个能量转换装置1故障时借助另一尚运行的能量转换装置继续工作，所述解决方案还允许在一个停止运行的能量转换装置1上进行维修工作，而另一能量转换装置仍运行。但优选设置级联运行，其允许借助不同排35、37的能量转换装置1覆盖在能量设备2运行时的不同波浪范围。例如一排35可评估较小的波浪幅度并将其用于能量转换，而另一排37可在波浪幅度较大时运行。设置在两排能量转换装置之间的转换阀85用于将这两个排35、37彼此耦合。

根据本发明的解决方案不局限应用于波浪设备31中，而是也可用于其它能量设备中。代替所示的用于第一转换单元5的工作缸29，也可使用“间歇”工作的排挤装置、如液压泵或类似物。

Claims

1.一种用于能量设备（2）的能量转换装置，用于将机械能转换为液压能并且进一步转换为电能，所述能量转换装置使用控制流体（3）作为能量传输介质，所述控制流体从至少一个将机械能转换为液压能的第一转换单元（5）获得可变地变化的压力，并且所述能量转换装置具有至少一个下游的将液压能转换为电能的第二转换单元（7），其特征在于，所述第二转换单元（7）分为第一控制回路（9）和第二控制回路（11），这两个控制回路在其输入侧（13）上能够由第一转换单元（7）供应压力可变的控制流体（3）并且具有明显不同的压力水平。

2.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，第一控制回路（9）的主要压力水平能够被归为中压，并且第二控制回路（11）的主要压力水平能够被归为高压。

3.根据权利要求1或2所述的能量转换装置，其特征在于，两个转换单元（5、7）是共同引导流体的控制回路（15）的一部分。

4.根据上述权利要求之一所述的能量转换装置，其特征在于，作为第一控制回路的中压部分（9）和作为第二控制回路的高压部分（11）在共同的控制回路（15）内彼此并联连接。

5.根据上述权利要求之一所述的能量转换装置，其特征在于，中压部分（9）和高压部分（11）在其输入侧（13）上能够由优选止回阀（19）形式的阀装置（17）彼此分离。

6.根据上述权利要求之一所述的能量转换装置，其特征在于，中压部分（9）和高压部分（11）分别具有一个可调节的液压马达（21、23），所述液压马达共同连接到一个发电机（25）上。

7.根据上述权利要求之一所述的能量转换装置，其特征在于，高压部分（11）在其输入侧（13）上具有至少一个液压蓄能器（27）。

8.根据上述权利要求之一所述的能量转换装置，其特征在于，所述第一转换单元（5）具有至少一个液压工作缸（29），所述液压工作缸将波浪设备（31）的机械波浪能转换为压力（P_M）可变的液压能。

9.根据上述权利要求之一所述的能量转换装置，其特征在于，多排（35、37）第一和第二转换单元（5、7）彼此耦合以便形成增大的整体设备（33）。

10.根据上述权利要求之一所述的能量转换装置，其特征在于，转换单元（5、7）的串联连接这样进行，使得实现级联回路。

11.一种用于运行根据上述权利要求之一所述的能量转换装置的方法，其特征在于，由第一转换单元（5）提供的具有较低或中等压力（P_M）的流体量优选被中压部分（9）转换为电能并且具有相对较高压力（P_H）的流体量优选被高压部分（11）转换为电能。