CN107407248B - 用于深海水的液压气动式储能系统和液压气动式储能组件 - Google Patents

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Abstract

描述了一种用于深海水(DSW)的液压气动式储能系统。所述系统包括浮式支撑结构，所述浮式支撑结构包括浮式支撑平台和安装在所述浮式支撑平台上的浮式空气室。所述浮式空气室被配置用于容纳压缩空气。所述系统还包括：海底安装结构，所述海底安装结构包括海底蓄压器蓄压室，所述海底蓄压器蓄压室被配置用于容纳所述压缩空气和所述深海水，以在所述压缩空气的压力下储藏所述深海水；以及空气管，所述空气管将所述浮式空气室与所述海底蓄压器蓄压室气动互连。

Description

用于深海水的液压气动式储能系统和液压气动式储能组件
技术领域
本发明涉及产生能量的技术，并且更具体地，涉及具有储能设施的深水离岸浮式涡轮机技术。
背景技术
全世界对电能的需求正持续增加。当前，通过油、气、煤炭或核能发电厂来产生巨量电能。然而，油、气和煤炭的燃烧导致空气被污染，并且这些燃料资源全都正在快速减少。核能需要处置核废料，核废料在几个世纪内一直存在危险。
自然能源实际上是无穷无尽的，在整个世界中产量丰富，采用了诸如自然风能、太阳能、潮汐能和波能的各种形式。遗憾的是，自然能源具有不规则的性质，并且在自然能源可用的情况下，家用和工业用电能的峰值需求通常是异相的。
现今，风能转换技术被视为可有效帮助开发低碳经济同时确保了清洁且安全的能量供应的可用的最先进技术之一。然而，风是固有可变的。有些日子有风，有些没有，即使在一天之内，风也会整日地变化。因此，在峰值需求时间段期间得自低风力的可能能量和在电网需求可能低的时间段(诸如，晚间)的高风力之间，常常存在不匹配。另外，由于风力发电场处于远离需要能量的城市的位置的性质，导致有时在风力发电场中产生的电力可超过将电力传输到需要电力的电网的传输线路的容量。因不能够传输在峰值风力期间产生的电力，时常，风力发电场将闲置可按最大速率产生电能的涡轮机。
类似地，太阳能能量通常在白天中间期间是最充足的，然而，太阳能电池在晚上不产生电力。另外，太阳能发电场经常是处于大幅远离它们所服务于的电网的位置，并且传输线路可限制可从太阳能发电场传输到远处电网的功率量。如果传输线路传输太阳能发电场在正午产生的全额电力能力不足，则能量必然将流失和浪费。
同样地，潮汐能和波能与峰值电能需求的时间常常不一致。
因此，得自自然能源的能量必须按某种方式被储存，从而在需要时，能在功率需求时间段期间被释放。
各种技术可用于储藏过量电力，以便后续传递。储能的一种方法是使用电池。已经在商业基础上开发了大存储电池并且已经被用在农场和工厂二者内。然而，由于与耐久性和维护相关的问题，导致电力储藏电池是令人不悦的。此外，许多大规模电池使用铅电极和酸电解液，这些成分对于环境是有害的。
能量还可被储藏在超级电容器中。用线电流对电容器进行充电，使得它储存在需要时可快速放电的电荷。使用适宜的电力调节电路将电力转换成适宜相位和频率的 AC。然而，需要用大阵列的这些电容器来储藏大量的电能。虽然相比于电池而言，超级电容器更环境友好并且持续时间更长，但明显更贵，并且由于内部电介质被击穿等而仍然需要定期进行更换。
在现有技术中已知抽水储能和压缩空气系统。例如，美国专利No.4,010,614描述了用于将自然能量转换成可用电力的系统。该系统包括用于储藏过量能量的高架储藏器。太阳能收集器产生用于驱动发电机和液压泵的蒸汽。当电能需求低于发电机的容量时，使用过量能量来驱动液压泵。液压泵将水从低高度储藏器传送到高架储藏器，由此储藏可能的能量。当需求增加超过发电机的容量时或者当太阳能能量的供应充分减小时，使用来自高架储藏器的水来驱动第二发电机。
美国专利No.4,058,070描述了利用风的动能的系统，风的动能被转换成压缩空气，压缩空气以预定输出压力被储藏在系统中。使用压缩空气来驱动与发电机联接的涡轮机。
美国专利No.4,206,608描述了在产生电力时利用自然能量的设备和方法。利用得自多个自然能源的自然能量对液压流体进行加压。使用多个自然能源，使得可通过其他形式的自然能量来补偿供应一种特定形式的自然能量时的周期性和间歇性波动。加压的液压流体被供应到压力储藏罐，其中，可压缩流体被加压的液压流体压缩。电能是由加压的液压流体产生的并且在需要时被供应到各种消费者。消费者不需要的过量电力被供应到驱动液压泵的电动机。由此，利用过量能量对供应到在高压下储藏罐的液压流体加压。以这种方式，过量能量得以保存，而没有不必要地浪费。
美国专利No.7,239,035描述了一种集成的风力抽水发电系统，该发电系统包括被配置成生成用于公共母线的输出电力的至少一个风轮机发电机装置和被配置成生成用于公共母线的输出电力的至少一个水轮发电机装置。通过水流为水轮发电机装置提供动力。风轮机发电机装置和水轮发电机装置包括与其关联的对应本地控件，并且一组监督控件与公共母线和每个本地控件通信。
现有的商业离岸风力发电场是基于安装在海床上的地基技术，以将仅仅适于浅水区的风轮机通常支撑于没有超过50米的深度处。浮式离岸风力技术能够开发在更远离海岸的深水地点处未利用的风力资源，其中，海洋风能资源比岸上的资源更充足且更持续。此外，预期与视觉、噪声和生态影响相关的问题以及与运输、航空和海岸监督的可能冲突是不太用担心的。
例如，美国专利No.8,169,099描述了制造、操作、维修、保护和传送风轮机设备的深水离岸浮式风轮机设备和方法。风轮机包括转子、轮毂外壳设备和塔架，转子将空气运动转换成转子运动，轮毂外壳设备将转子的运动变换成可用形式的能量，塔架的一端支撑轮毂。风轮机还包括底座，底座基本上在水面上浮动并且能相对于下面的固体表面移动。塔架的第二端连接到浮动的底座。风轮机还包括倾斜机构以及旋转机构，倾斜机构将风轮机倾斜成大体水平取向并且将它带回直立位置，旋转机构能操作成控制风轮机的方位取向。
美国专利No.8,662,793描述了浮式风力发电场，该风力发电场包括多个漂筏，漂筏相互连接并且设置在水体中，处于水下方的预定距离处。多个风轮机分别连接到漂筏并且被配置成由风驱动，由此产生电力。发电机连接到漂筏。多个锚分别连接到漂筏并且设置在水中，用于限制漂筏的位置。每个漂筏都包括至少三个管道和与管道附接的多个压载物。管道被配置成储藏被风轮机产生的动力的作用下被压缩的空气。发电机被配置成用储藏在管道中的压缩空气来产生并输出电力。
发明内容
本发明的构思涉及储藏加压的冷深海水，从而使得能够同时利用在深海中可得的风、太阳能、潮汐和波能量和热能，同时减轻了源自自然能源的间歇性的问题。
离岸风、波和潮汐涡轮机技术常常是基于以下的系统：风、波或潮汐涡轮机的转子驱动发电机将旋转的机械能量转换成电力，然后借助由电缆和变电站组成的电气基础设施被传输到岸。然而，其中风、波或潮汐涡轮机与电力发电机关联的现有离岸涡轮机技术的可再生能量在位于相对深区域中的离岸地点处是昂贵的，尤其是风速或波和潮汐的流低的情况下。此外，当直接用风、波和潮汐涡轮机来产生电能时，该能量不能被有效储藏，以便在需要时在电力需求时间段期间被快速处理。深水离岸浮式涡轮机技术与储能设施的集成可通过提供加压深海水的调节供应来减轻与自然能量的间歇供应关联的问题。可例如通过允许加压深海水流过与发电机连接的液压涡轮机，将加压深海水的潜在能量转换成电力。
此外，深水地点提供可用于冷却或加热应用的可再生热能的巨大资源。该资源由温度跃层现象驱动，由此在一年中的大部分时间内，海水经历水温随着深度而减小的热分层。这是上海层比下海层更多暴露于吸收太阳能辐射的事实带来的结果。在较大深度极限下，温度梯度不再明显，并且温度达到稳定水平，这与季节无关。温度随着海深度的该变化可被划分成三个不同区域：混合上层、温度发生快速变化的温度跃层和达到稳定温度的深海层。在一年中的大部分时间内，深海水的温度可大幅高于或低于市区中的环境空气温度，由此有可能为提供对建筑的冷却或加热。应该注意以下事实：存在住在与深水体相邻的沿岸位置中的大量人群。这些位置的明显部分具有巨大的冷却需求。此外，需要用于冷却的大量能量的大型工厂(例如，天然气液化工厂) 也位置海岸处。因此，本领域中需要并且将可用的是开发利用位于深水地点的离岸自然发电场的可能性，以便提取深海水并且在高压下储藏它。
将有用的是具有液压气动式储能系统，液压气动式储能系统位于深水地点，可储藏加压的海水并且出于产生电力和冷却的目的使得加压海水能够传输到岸。例如，相应的风、潮汐、波涡轮机将高压下的海水泵送到集中式水力发电站来在建筑和工业处理中产生电力并且进行冷却，而非直接产生电力。这会导致来自离岸的风、潮汐和波和太阳能发电场的可再生能量的成本降低。
本公开通过为深海水(DSW)提供液压气动式储能系统来满足以上提到的需要。
该系统包括浮式支撑结构，浮式支撑结构包括浮式支撑平台和浮式空气室。浮式空气室安装在浮式支撑平台上并且被配置用于容纳压缩空气。该系统还包括海底安装结构，海底安装结构包括海底蓄压器蓄压室。海底蓄压器蓄压室被配置用于容纳压缩空气和DSW，以在压缩空气的压力下储藏DSW。
浮式空气室和海底蓄压器蓄压室与空气管气动互连。空气管包括空气导管，空气导管被配置成提供用于将浮式空气室的压缩空气与海底蓄压器蓄压室的压缩空气联接的气动连通。
根据本发明的实施方式，海底安装结构包括：海水入口管道，其从DSW区域延伸到海底蓄压器蓄压室并且与海底蓄压器蓄压室的入口端口液压联接；以及出口管道，其与海底蓄压器蓄压室联接，被配置成排放DSW的出流。
根据本发明的实施方式，所述浮式空气室具有足以使所述空气室中的所述压缩空气向所述浮式支撑平台提供必要浮力的容积。
根据本发明的实施方式，所述液压气动式储能系统包括被配置用于锚固所述浮式支撑结构的一组系泊缆绳。根据一个示例，所述浮式支撑结构被锚固于所述海底安装结构。根据另一个示例，所述浮式支撑结构被锚固于海床。
根据本发明的一个实施方式，所述海底安装结构通过插入海床中的入土桩被刚性固定于所述海床。
根据本发明的另一个实施方式，所述海底安装结构通过基于重力的系统被刚性固定于海床。
根据本发明的实施方式，所述浮式支撑结构包括气动控制阀，所述气动控制阀与所述浮式空气室气动连接，并且被配置成用压缩空气对所述液压气动式储能系统加压。
根据本发明的实施方式，所述海底安装结构包括出口液压控制阀，所述出口液压控制阀布置在所述出口管路中并且被配置成调节来自所述海底蓄压器蓄压室的所述 DSW的出流。
根据本发明的实施方式，所述液压气动式储能系统包括控制系统，所述控制系统与所述气动控制阀和所述液压控制阀联接，用于控制所述气动控制阀和所述液压控制阀的操作。
根据本发明的实施方式，所述控制系统包括：至少一个气动压力传感器、至少一个液压压力传感器、两个水高度传感器、至少一个流量计和电子控制器，所述电子控制器操作性联接到所述至少一个气动压力传感器、所述至少一个液压压力传感器和所述至少一个流量计。
所述气动压力传感器被配置用于生成代表所述浮式空气室和/或所述海底蓄压器蓄压室中的空气压力的空气压力传感器信号。所述液压压力传感器被配置用于生成代表所述海水入口管路内和/或所述出口管路内的DSW压力的液压压力传感器信号。所述水高度传感器可布置在所述海底安装结构内并且被配置用于生成最小和最大DSW 高度信号，以确保所述海底蓄压器蓄压室内的DSW的高度在预定高度极限范围内。
所述流量计可例如布置在所述海水入口管路内和所述出口管路内，并且可被配置用于生成代表所述海水入口管路内和所述出口管路内的DSW流量的DSW流量传感器信号。所述电子控制器对所述空气压力传感器信号、所述液压压力传感器信号和所述DSW流量传感器信号作出响应。所述电子控制器特别能够生成用于控制所述气动控制阀和所述液压控制阀的操作的控制信号。
根据本发明的实施方式，所述液压气动式储能系统包括布置在所述海水入口管路中的压缩系统。所述压缩系统包括用于将所述DSW通过所述海水入口管路泵送到在预定压力下储藏DSW的所述海底蓄压器蓄压室的泵。
根据本发明的实施方式，所述液压气动式储能系统还包括原动机，所述原动机与所述压缩系统接合并且被配置成驱动所述泵。
根据本发明的一个实施方式，所述压缩系统的所述泵是与电力电网联接并且靠电提供动力的电动泵。根据本发明的该实施方式，所述原动机可包括至少一个可再生能量系统，所述可再生能量系统被配置成产生输出电力并且将它提供到电网。所述可再生能量系统可选自电力风轮机系统、电力潮汐涡轮机系统、电力海波涡轮机系统和电力太阳能系统。
根据一个示例，所述原动机包括电力风轮机系统。所述电力风轮机系统包括：转子，其由风驱动；多个风力叶片，其设置在所述转子上并且被配置成拦截盛行风；以及发电机，其与所述转子操作性接合并且连接到所述电力电网。所述发电机被配置成产生输出电力并且将它提供到所述电网。
根据另一个示例，所述原动机包括电力潮汐涡轮机系统。所述电力潮汐涡轮机系统包括：转子，其由潮流驱动；多个风力叶片，其设置在所述转子上并且被配置成拦截盛行潮流；以及发电机，其与所述转子操作性接合并且连接到所述电力电网。所述发电机被配置成产生输出电力并且将它提供到所述电网。
应该注意，当原动机包括电力涡轮机系统(风力涡轮机系统或潮汐涡轮机系统)时，泵消耗来自电网的电力，以便在压力下将深海水泵送到储能系统。
根据本发明的另一个实施方式，所述压缩系统的所述泵是液压泵。所述压缩系统的所述泵包括与所述液压泵机械联接以驱动所述液压泵的至少一个可再生能量系统，所述至少一个可再生能量系统选自液压风轮机系统、液压海波能量转换器系统和液压潮汐涡轮机系统。
根据一个示例，所述原动机包括液压风轮机系统。所述液压风轮机系统包括：转子，其由风驱动并且与所述液压泵机械联接；以及多个风力叶片，其设置在所述转子上并且被配置成拦截盛行风。
根据另一个示例，所述原动机包括液压潮汐涡轮机系统。所述液压潮汐涡轮机系统包括：转子，其由潮流驱动并且与所述液压泵机械联接所述液压泵；以及多个风力叶片，其设置在所述转子上并且被配置成拦截盛行潮流。
根据本发明的一个总体方面，提供了一种包括多个上述液压气动式储能系统的液压气动式储能组件，所述液压气动式储能系统串联布置并且通过海水管路互连。
根据本发明的一个总体方面，提供了一种液压气动式储能组件，所述液压气动式储能组件包括多个浮式支撑结构，所述浮式支撑结构通过深海水管路并且通过气动管路与多个海底安装结构互连。所述海底安装结构串联布置并且通过海水管路互连，其中，每个浮式支撑结构的所述浮式空气室通过气动管路与两个邻近的海底安装结构的海底蓄压器蓄压室互连。
本发明的储能系统具有现有技术的许多优点，同时克服了正常与其关联的许多缺点。
所提出的将储能系统集中在深水中的浮式支撑结构中，这允许储藏冷的加压深海水，从而可以同时储藏两种形式的从自然能源接收的能量，这两种形式诸如是：(1) 势能能量，通过允许加压深海水流流过与发电机联接的液压涡轮机将其转换成电力；以及(ii)适于冷却目的的热可再生能量。
预期到，直接用风轮机泵加压的海水来代替产生电力的构思供应了离岸风力开发中的一些其他重要优点；它将会促成风、太阳能和/或波功率与波功率提取装置、储能系统和反渗透除盐装置集成。这样还将减少对铜和稀土材料的需要。除了有可能通过使电力系统所需的铜和稀土材料的使用最少来降低成本之外，这种方法可出城将风、太阳能、潮汐和/或波发电场与水储能系统集成，从而减轻与电网阻塞和稳定性关联的问题。
本文中公开的储能系统的附加优点是，通过调节加压和冷的深海水的供应，使得能够减轻与不可能的自然能量间歇供应关联的问题。
本文中公开的储能系统的其他优点是，它可被持续升级，以在需要时确定大小成有效进行长期和短期储能二者。
本发明的液压气动式储能系统只需要最小的移动部件。不同于诸如电池的其他储能技术，系统具有长使用寿命，其性能没有因储能周期的数量而劣化。此外，所利用的材料主要限于钢/混凝土。
通过利用提供直接加压DSW供应的液压风、波和潮汐涡轮机，按所产生的形式储能，因此减少与储能关联的损失。
将加压DSW储藏于海床而非上部浮式支撑结构中，确保了浮动稳定性步骤储能操作影响并且所储藏的DSW不会变暖，而是保持固定海床温度。
通过位于上部浮式支撑结构，可在安装和维修期间，容易触及浮式支撑平台上的压缩空气室。
本发明的液压气动式储能系统通过使用上部浮式结构的容积，由于将压缩空气容积的使用最大化而允许更压力稳定的液压网络。该设置还可促成离岸发电场与其他间歇海事可再生能量技术(诸如，波和海流能量)以及依赖于反渗透技术的除盐工厂集成。
通过集成所提出的基于液压的储藏系统，允许在基于液压功率传输的风、波和潮汐发电场中安装较小(因此较便宜)直径的管路。
在不久的将来,浮式离岸风力技术将投入商业使用，这样将揭露开发能够满足相当大一部分能量需求的大型离岸风力发电场的无限机会。然而，源自风力和其他自然能源的间歇性的技术问题被视为将大型离岸自然源集成在本国电网中的主要障碍。因此，储能系统的集成被视为有助于开发大规模的自然能源的功率的关键开发。通过使储能效率最佳并且使所需的附加基础设施成本最小来使储能成本最小对于将风能产生保持在可行极限内是关键的。
因此，已经概述了(而非广义地)本发明的更重要特征，使得可更好地理解下文中遵循的本发明的具体实施方式。本发明的附加细节和优点将在具体实施方式中阐述，并且部分地将根据描述而清楚，或者通过实践本发明而获知。
附图说明
为了理解本发明并且观看如何可实际实施本发明，现在将参照附图仅仅以非限制示例的方式来描述实施方式，在附图中：
图1是根据本发明的一个实施方式的液压气动式储能系统的示意性剖视图；
图2是根据本发明的实施方式的液压气动式储能组件的示意性剖视图；
图3是根据本发明的另一个实施方式的液压气动式储能组件的示意性剖视图；
图4是根据本发明的实施方式的与电网网络连接的液压气动式储能系统的示意性剖视图；
图5是根据本发明的实施方式的被配置成利用风能来提供并储藏加压DSW的液压气动式储能系统的示意性剖视图；
图6是根据本发明的另一个实施方式的被配置成利用风能来提供并储藏加压 DSW的液压气动式储能系统的示意性剖视图；
图7是根据本发明的实施方式的被配置成利用潮汐能来提供并储藏加压DSW的液压气动式储能系统的示意性剖视图；
图8是根据本发明的另一个实施方式的被配置成利用潮汐能来提供并储藏加压DSW的液压气动式储能系统的示意性剖视图；
图9是根据本发明的实施方式的被配置成利用太阳能、风能、海波能和潮汐能来提供并储藏加压DSW的液压气动式储能系统的示意性剖视图；
图10是根据本发明的另一个实施方式的被配置成利用可再生自然能源的液压气动式储能系统的示意性剖视图。
具体实施方式
可参照附图和附带描述来更好地理解根据本发明的液压气动式储能系统的原理和操作。应该理解，这些附图只是出于例示目的给出的，不旨在进行限制。应该注意，出于清晰的目的，例示本发明的系统的各种示例的附图不符合比例，不成比例。应该注意，这些附图中的框以及其他元件只是旨在成为功能实体，使得示出实体之间的功能关系，而非任何物理连接和/或物理关系。在本发明的本说明书中，始终利用相同的参考标号和字母数字符号来识别附图中示出的液压气动式储能系统中共同的那些组件及其组件。为所选择的元件提供构造的示例。本领域中的熟练技术人员应该理解，所提供的示例中的一些具有可利用的合适替代形式。
参照图1，例示了根据本发明的一个实施方式的液压气动式储能系统10的示意性剖视图。液压气动式储能系统10包括浮式支撑结构11和海底安装结构12。
根据一些实施方式，浮式支撑结构11包括浮式支撑平台14和浮式空气室111，浮式空气室111具有用于容纳压缩空气的容积并且安装在浮式支撑平台14上。空气室111的容积具有足以向浮式支撑平台14提供必要浮力的值。
应该理解，浮式支撑平台结构11的浮式结构还可为辅助系统和装置提供支撑，这些辅助系统和装置隶属于但不限于可利用液压气动式储能系统10来产生电网电力从而为建筑和技术系统以及其他装置提供冷却的离岸风力发电场操作/维修系统(未示出)、油气架构(未示出)、浮式人工岛(未示出)。
根据一些实施方式，海底安装结构12包括海底蓄压器蓄压室122，从而使得深海水能够在位于海底蓄压器蓄压室122中的压缩空气的压力下被储藏。海底安装结构 12还包括从DSW区域延伸到海底蓄压器蓄压室122的海水入口管路123。海水入口管路123与海底蓄压器蓄压室122的入口端口135液压联接。在期望时，海水入口管路123的入口端124可比浮式支撑结构11更进一步离岸延伸以从更深水获得更冷的 DSW。
浮式空气室111通过空气管15与海底蓄压器蓄压室122互连。空气管15包括空气导管，空气导管提供用于能够将浮式空气室111的压缩空气容积与海底蓄压器蓄压室122的压缩空气容积联接的气动连通。空气管15使得能够有效增大海底蓄压器蓄压室122的压缩空气容积，由此在原动力供应到海底蓄压器蓄压室122中的DSW的间歇进入的影响下，改进储能系统的压力瞬变响应特性。
浮式支撑结构11可借助一组系泊缆绳112而保持在稳定位置，系泊缆绳112被配置用于锚固浮式支撑结构11。根据图1中示出的实施方式，浮式支撑结构11被锚固于海底安装结构12。根据另一个实施方式，浮式支撑结构11可被直接锚固于海床 15。
根据图1中示出的实施方式，海底安装结构12通过结构元件被刚性固定于海床15，结构元件包括可被插入海床15中的一组入土桩121。根据另一个实施方式，海底安装结构12可通过基于重力的系统(未示出)被刚性固定于海床15，基于重力的系统包括根据海床类型和安装地点的深度安置在海床上的压载物或锚固件。
如图1中所示，液压气动式储能系统10的浮式支撑结构11包括安装在浮式支撑平台14上的一个浮式空气室111。应该理解，在期望时，可使用多个浮式加压空气室111来实现压缩空气容积的增加，压缩空气容积可同时用于浮力和稳定性。该附加容积可吸收因海底蓄压器蓄压室122的填装状态改变而导致的压力瞬变。
与海底蓄压器蓄压室122连通的浮式空气室111内的气动液压压力应该足以向各种水轮发电机和冷却系统提供海水。例如，浮式空气室111内的气动液压压力可在大约150巴至160巴的范围内。
应该理解，总体上，浮式空气室111和海底蓄压器蓄压室122可具有任何期望形状并且由合适金属、塑料或复合材料构成，它们的壁的厚度适于耐受壁上因浮式空气室111和海底蓄压器蓄压室122内的气动液压压力造成的应变。
根据实施方式，浮式支撑结构11包括气动控制阀113，气动控制阀113安装在与浮式空气室111气动连接的歧管114中并且被配置成使得液压气动式储能系统能够被压缩空气压缩。可使用一个或更多个空气压缩机(未示出)用空气预填装液压气动式储能系统10的浮式空气室111，空气压缩机可以要么是系统的部分，要么位于诸如驳船(未示出)的可移除架构上。气动控制阀113可例如位于容易被触及的浮式支撑平台14的未润湿区域中。在需要时，系统10还可包括一个或更多个安全阀(未示出)，安全阀可在浮式空气室111中的压力达到危险级别时自动打开。
根据实施方式，海底安装结构12包括与海底蓄压器蓄压室122的出口127联接的出口管路125。出口管路125配备有布置在出口管路125中的出口液压控制阀126。液压控制阀126被配置成调节来自系统的DSW流，使得通过出口管路125的DSW 期望的流出流速在指定时间段内得以保持。
在操作中，通过出口管路125传递的深海水可被供应到与产生电力的发电机联接的液压涡轮机(未示出)。在穿过液压涡轮机之后，深海水仍然可用于冷却目的，只要排出压力高得足以允许深海水流过管路，直至需要进行此冷却的点。
根据一些实施方式，液压气动式储能系统10包括总体用参考标号17指示的控制系统。控制系统17特别地联接到气动控制阀113和出口液压控制阀126。
控制系统17是遍布浮式支撑平台14和海底安装结构12的计算机系统。总体上，控制系统17可包括(而不限于)流量计、传感器、致动器、监视装置以及其他类似或合适装置。这些装置均可以是商购部件。控制系统17还包括电子控制器170，用存储在计算机可读介质(未示出)中的软件模块对电子控制器170进行编程，并且将其配置成控制液压气动式储能系统10的操作。
在图1中示出的示例性实施方式中，控制系统的电子控制器170安装在浮式支撑平台14处。然而，在期望时，控制系统的电子控制器可安装在海床安装结构12处。同样地，控制系统的电子控制器可布置在系统的某个中间位置。
为了测量浮式空气室111内和未被DSW占据的海底蓄压器蓄压室122的容积内的空气压力，控制系统包括一个或更多个气动压力传感器(未示出)，气动压力传感器可以能被操作用于在系统的整个操作过程中生成空气压力传感器信号。同样地，控制系统包括一个或更多个液压压力传感器(未示出)，液压压力传感器可以能被操作用于在系统的整个操作过程中生成液压压力传感器信号。气动和液压压力传感器的位置取决于系统的特定配置。例如，气动压力传感器可布置在浮式空气室111中和/或海底蓄压器蓄压室122中。进而，液压压力传感器可布置在海水入口管路123内以测量进流压力并且布置在出口管路125内以测量出流压力。在需要时，控制系统17可警告操作人员发生任何有害的压力下降。气体和液压压力传感器信号可经由连接布线或无线地被转达给电子控制器170。
根据一些实施方式，控制系统17包括布置在海底安装结构12的海底蓄压器蓄压室122内的上部水高度传感器128和下部高度传感器129。上部水高度传感器128和下部高度传感器129被配置用于对应地生成最小和最大DSW高度信号，以确保海底蓄压器蓄压室122内部的DSW的高度在预定高度限制范围内。
为了提供流速调节，液压气动式储能系统10的控制系统17可包括一个或更多个流量计，流量计布置在海水入口管路123内和出口管路125内，并且被配置用于生成对应地代表海水入口管路内的DSW进流和出口管路125内的DSW出流的DSW流量传感器信号。
电子控制器170操作性联接到气动压力传感器、液压压力传感器、水高度传感器以及流量计，以能控制地将DSW泵送到海底蓄压器蓄压室122并且能控制地从海底蓄压器蓄压室122排放DSW。电子控制器170特别地分别对空气压力传感器信号、液压压力传感器信号、最小和最大DSW高度信号和DSW流量传感器信号作出响应。电子控制器170能够生成用于控制气压控制阀113和出口液压控制阀126的操作的控制信号。流量计沿着海水入口管路123的位置以及流量计在出口管路125中的位置取决于特定系统配置。
特别地，当DSW高度变得低于高度下限时，电子控制器170生成闭合液压控制阀126的控制信号。这使得能够避免压缩空气有损失并且将系统泄压。同样地，当DSW高度超过高度上限时，电子控制器170生成用于打开液压控制阀126的控制信号，以便将高度减小至所期望值。
可用出口流量计163来测量出口管路125内的DSW排放流，出口流量计163能被操作用于生成DSW出口流量传感器信号。流量计163联接到控制系统的电子控制器17，电子控制器17特别地对DSW出口流量传感器信号作出响应并且能够生成用于控制液压控制阀126的操作的阀控制信号。根据液压气动式储能系统10的功率属性(输入能力和输出需求)，可在系统操作期间通过电子控制器170来指定和保持来自系统的所期望出流流速，而通过浮式空气室111中和/或海底蓄压器蓄压室122中的气体压力来保持线路液压压力。出口液压控制阀126确保加压DSW稳定供应，以在规定时间段内生成恒定电功率输出，因此克服了当向电网供给电力时传统技术所遭遇的某些技术问题。
根据一些实施方式，液压气动式储能系统10包括总体用参考标号13示意性指示的压缩系统。压缩系统13包括原动机(未示出)和泵132，泵132与原动机接合，并且被配置用于将深海水(DSW)泵送到海底蓄压器蓄压室122中。在海底蓄压器蓄压室122中，DSW被加压，由此也压缩空气。加压DSW在高压下储藏在液压气动式储能系统10中。压缩系统13通过海水入口管路123与海底蓄压器蓄压室122 的入口端口135液压联接。以下，将描述压缩系统13的各种实现方式。
根据一些实施方式，电子控制器170还操作性联接到泵132，以能控制地将DSW 泵送到海底蓄压器蓄压室122内。特别地，当DSW高度变成低于高度下限时，响应于下部高度传感器129的最小DSW高度信号，电子控制器170生成控制信号，以闭合液压控制阀126和/或打开泵132，从而开始将深海水泵送到海底蓄压器蓄压室122 中。另一方面，当海底蓄压器蓄压室122中的DSW高度超过高度上限时，响应于上部高度传感器128的最大DSW高度信号，电子控制器170生成控制信号，以打开液压控制阀126和/或关闭泵132，从而停止将深海水泵送到海底蓄压器蓄压室122中，以便将高度降至所期望值。
浮式空气室111内和海底蓄压器蓄压室122的容积内的压缩空气在源自来自原动机的DSW的间歇供应和出口液压控制阀126的操作所引起的瞬变的衰减波动中起到了气动蓄压器的作用。所提出系统的储能能力取决于海底蓄压器蓄压室122中容纳的 DSW的压力和体积。虽然根据所采用结构的设计，体积是固定的，但压力可根据系统的操作要求而变化。应该注意，根据所提出的本发明，气动压力的任何损失将不造成液压气动式储能系统10变成在结构上不稳定。
参照图2，例示了根据本发明的实施方式的液压气动式储能组件20的示意性剖视图。根据该实施方式，液压气动式储能组件包括多个液压气动式储能系统(图1 中示出的10)，这多个液压气动式储能系统串联布置并且通过海水管路互连。此配置给储能系统提供增强的浮力和稳定性。
如图2中所示，由压缩系统13通过海水入口管路123向第一液压气动式储能系统10a的海底蓄压器蓄压室122提供DSW。第一液压气动式储能系统10a的海底安装结构的出口管路145联接到第二液压气动式储能系统10b的海底蓄压器蓄压室122 的入口端口135等。储能系统10a、10b的浮式空气室111等通过气动管路155进行联接。
在这种情况下，储能系统10a的出口管路如同第二储能系统10b的海水入口管路进行操作。离开最后(串联的)液压气动式储能系统的深海水可被供应到与发电机(未示出)联接的液压涡轮机(未示出)，以用于产生电力。在穿过液压涡轮机之后，深海水仍然可用于冷却目的，只要排出压力高得足以允许深海水流过管路，直至需要进行此冷却的点。
参照图3，例示了根据本发明的另一个实施方式的液压气动式储能组件30的示意性剖视图。该实施方式适于以下情况：锚固点将位于大幅远离浮式支撑结构11上安装的原动机处。该配置可按起到用于锚固定位并且还用于储能这双重目的的方式进行安装。
如图3中所示，液压气动式储能组件30包括多个浮式支撑结构11，浮式支撑结构11通过深海水管路145并且通过气动管路155与多个海底安装结构12互连。具体地，组件30的海底安装结构12串联布置并且通过与组件(图2中的20)类似的海水管路145互连。离开组件30的最后(串联的)海底安装结构12的深海水可被供应到电子液压涡轮机，以用于产生电力并且还用于冷却目的。
液压气动式储能组件30与组件(图2中的20)的不同之处在于以下事实：每个浮式支撑结构11的浮式空气室111通过气动管路155与两个邻近的海底安装结构12 的海底蓄压器蓄压室122互连，然而，还料想到其他互连配置。根据图3中示出的实施方式，浮式压缩空空气室111和海底蓄压器蓄压室122全都连通，由此形成由浮式压缩空气室111的空气容积和海底蓄压器蓄压室122的空气容积构成的总空气容积。该组合容积可有助于平稳因最后的海底蓄压器蓄压室122的填装状态改变而导致的压力瞬变。
浮式支撑组件11可借助一组系泊缆绳112而保持在稳定位置，系泊缆绳112被配置用于锚固浮式支撑结构11。根据图3中示出的实施方式，浮式支撑结构11被锚固于海底安装结构12。根据一些实施方式，使用悬链系泊用具作为用于锚固浮式支撑结构11的锚固线。
现在转到图4至图8，以下描述适于向用于在高压下储藏DSW的液压气动式储能系统10提供深海水(DSW)的各种类型的压缩系统13。应该注意，在这些图中，并未示出和/或指示液压气动式储能系统10的所有部件，而是主要示出和/或指示了描述压缩系统13的操作所必需的那些部件。
图4是根据本发明的实施方式的与电网网络连接的液压气动式储能系统10的示意性剖视图。
该实施方式允许将储能系统10集成在离岸电力电网中。根据该实施方式，压缩系统13的泵132是与离岸电力电网41联接并且靠电提供动力的电动泵。在操作中，泵132泵送深海水并且将它供应到其中在高压下储藏DSW的海底蓄压器蓄压室内 122。该实施方式使得离岸电力电网中的过量电能能够被转换成水能，并且通过空气压缩被储藏在系统中。
水能可被转换回电力并且被供给到电网中。因此，离开液压气动式储能系统的DSW可在所期望压力下能受控制地供应到水力发电单元42。水力发电单元42包括与发电机(未示出)联接的液压涡轮机(未示出)。在期望时，离开水力发电单元42 的深海水仍然可用于冷却目的，只要排出压力高得足以允许深海水流过管路，直至需要进行此冷却的点。
液压气动式储能系统10可与离岸浮式电力风轮机集成。图5是根据本发明的实施方式的被配置成利用风能来提供并储藏加压DSW的液压气动式储能系统10的示意性剖视图。
根据该实施方式，液压气动式储能系统10的压缩系统13被安装在浮式支撑结构11的浮式支撑平台14上。如上所述，压缩系统13包括泵132，泵132与原动机130 接合，并且被配置用于对深海水进行泵送和加压，以便在高压下储藏它。
根据该实施方式，压缩系统13的原动机130包括布置在安装于浮式支撑平台14 上的塔架134上的电力风轮机系统51，然而，还料想到电力风轮机系统51的其他布置。在这种情况下，上部浮式支撑结构11起到双重作用：(i)提供必要的上推力以支撑浮式电力风轮机系统51；和(ii)用作用于保持空气室111的平台。
电力风轮机系统51具有：被设置成拦截盛行风的多个风力叶片133；被风驱动的转子135；和发电机52。发电机52可例如布置在涡轮机系统131的机舱136中并且连接到离岸电力电网53。电力风轮机系统51的转子135与发电机52操作性接合，以产生输出电力并且将它提供到电网。
浮式电力风轮机系统51产生电力，因此与储能系统和电网电互通。类似于图4 中示出的实施方式，压缩系统13的泵132联接到离岸电力电网53。在操作中，泵132 由电网供电，泵送深海水并且将它供应到其中在高压下储藏DSW的海底蓄压器蓄压室122。
离开液压气动式储能系统的DSW可在所期望压力下能受控制地供应到水力发电单元42。离开水力发电单元42的深海水仍然可用于冷却目的，只要排出压力高得足以允许深海水流过管路，直至需要进行此冷却的点。
图6是根据本发明的另一个实施方式的被配置成利用风能来提供并储藏加压 DSW的液压气动式储能系统10的示意性剖视图。根据该实施方式，液压气动式储能系统10的压缩系统13包括泵132，泵132还安装在浮式支撑结构11的浮式支撑平台14上。
在这种情况下，与压缩系统13关联的原动机130包括液压风轮机系统61。液压风轮机系统61可例如布置在安装于浮式支撑平台14上的塔架134上，然而，还料想到液压风轮机系统61的其他布置。例如，液压风轮机系统可被安装在与海底固定的桅杆(未示出)上。
与图5中示出的实施方式相反，在图6中示出的情况下，用向液压气动式储能系统10供应加压海水的泵来取代发电机(图5中的52)。液压风轮机系统61具有被设置成拦截盛行风的多个风力叶片133和被风驱动的转子135。根据该实施方式，液压风轮机系统61的转子135与布置在风轮机系统61的机舱136中的泵132操作性接合。泵132的示例包括(但不限于)正排量液压泵。转子135可例如直接连接到液压泵 132。
在操作中，利用液压泵132将深海水(DSW)在涡轮机机舱上下流动。泵132 可例如是增压泵，使得水能够上升塔架。泵132被操作性接合，以抽取DSW通过海水管路123从而将DSW供应到其中在高压下储藏DSW的海底蓄压器蓄压室122。
离开液压气动式储能系统的DSW可在所期望压力下能受控制地通过出口管路 125供应到水力发电单元42。离开水力发电单元42的深海水可穿过热交换器62，以便用于冷却目的，只要排出压力高得足以允许深海水流过管路，直至需要进行此冷却的点。
液压气动式储能系统10可与离岸浮式电力风轮机集成。图7是根据本发明的实施方式的被配置成利用潮汐能来提供并储藏加压DSW的液压气动式储能系统10的示意性剖视图。
根据该实施方式，液压气动式储能系统10的压缩系统13被安装在浮式支撑结构11的浮式支撑平台14上。如上所述，压缩系统13包括泵132，泵132与原动机130 接合，并且被配置用于对深海水进行泵送和加压，以便在高压下储藏它。
根据该实施方式，原动机130包括布置在安装于浮式支撑平台14上的电力潮汐涡轮机系统71，然而，还料想到电力潮汐涡轮机系统71的其他布置。在这种情况下，上部浮式支撑结构11起到双重作用：(i)提供必要的上推力以支撑浮式电力潮汐涡轮机系统71；和(ii)用作用于保持空气室111的平台。
电力潮汐涡轮机系统71具有：被设置成拦截盛行潮流的多个叶片72；受潮流驱动的转子73；和发电机74。电力潮汐涡轮机系统71的转子与发电机74操作性接合，以产生输出电力。在期望时，发电机74可连接到离岸电力电网75。
电力潮汐涡轮机系统71产生电力，因此与储能系统10和电网75电互通。类似于图4和图5中示出的实施方式，压缩系统13的泵132是与离岸电力电网75联接的电动泵。在操作中，泵132由电网供电，泵送深海水并且将它供应到其中在高压下储藏DSW的海底蓄压器蓄压室122。
图8是根据本发明的另一个实施方式的被配置成利用海潮汐能来提供并储藏加压DSW的液压气动式储能系统10的示意性剖视图。根据该实施方式，压缩系统13 的泵132也安装在浮式支撑结构11的浮式支撑平台14上。
在这种情况下，与压缩系统13接合的原动机130包括安装在浮式支撑平台14 上的液压潮汐涡轮机系统81上，然而，还料想到液压潮汐涡轮机系统81的其他布置。与图7中示出的实施方式相反，在图8中示出的情况下，用向液压气动式储能系统 10供应加压海水的液压泵来取代发电机(图7中的73)。
液压潮汐涡轮机系统81具有被设置成拦截盛行潮流的多个叶片82和受潮流驱动的转子83。根据该实施方式，液压潮汐涡轮机系统81的转子83与泵132操作性接合。根据该实施方式，泵132可例如是正排量液压泵。转子135可例如直接连接到液压泵132。在操作中，泵132与原动机操作性接合，以抽取DSW通过海水管路123 并且将DSW供应到其中在高压下储藏DSW的海底蓄压器蓄压室122。
离开液压气动式储能系统的DSW可在所期望压力下能受控制地通过出口管路 125供应到水力发电单元42。离开水力发电单元42的深海水可穿过热交换器62，以便用于冷却目的，只要排出压力高得足以允许深海水流过管路，直至需要进行此冷却的点。
应该理解，在期望时，多个可再生能量系统可与液压气动式储能系统10电互通。图9是根据本发明的实施方式的被配置成利用太阳能、风、海波和潮汐能来提供并储藏加压DSW的液压气动式储能系统10的示意性剖视图。
如上所述，液压气动式储能系统10的压缩系统(图1中的13)包括泵132，泵 132与原动机130接合，并且被配置用于对海水进行泵送和加压，以便在高压下储藏它。根据该实施方式，与压缩系统13接合的原动机包括利用自然能源产生输出电功率的多个电能系统。
根据该实施方式，原动机包括电力风轮机系统91、电力潮汐涡轮机系统92、电力海波能转换器系统93和电力太阳能系统94。所有这些电力系统联接到离岸电力电网95，以提供用自然能源产生的输出电力。
如图9中所示，电力太阳能系统94安装在浮式支撑平台14上，而电力风轮机系统91、电力潮汐涡轮机系统92和电力海波能转换器系统93安装在海底，然而还料想到原动机130的其他配置。例如，如图5和图7中所示，电力风轮机系统91和电力潮汐涡轮机系统92还可安装在浮式支撑平台14上。同样地，在期望时，电力太阳能系统94可安装在固定于海底的桅杆(未示出)上。虽然在图9中只示出了用于每种类型的自然能源的电能系统中的一个，但应该理解，任何期望数量的电能系统可与储能系统10和电网95互通。
类似于图4、图5和图7中示出的实施方式，压缩系统13的泵132与离岸电力电网95联接。在操作中，泵132由电网供电，泵送深海水并且将它供应到其中在高压下储藏DSW的海底蓄压器蓄压室122。
参照图10，例示了根据本发明的另一个实施方式的被配置成利用可再生自然能源的液压气动式储能系统10的示意性剖视图。根据该实施方式，可使用液压网络150 将多个可再生能量系统与液压气动式储能系统10关联。
根据该实施方式，原动机130包括液压风轮机系统101、液压海波能转换器系统102和液压潮汐涡轮机系统103。如图10中所示，液压风轮机系统101安装在浮式支撑平台14上，而液压海波能转换器系统102和液压潮汐涡轮机系统103安装在海底 104上，然而，还料想到原动机130的其他配置。例如，如图8中所示，液压潮汐涡轮机系统92还可安装在浮式支撑平台14上。
根据该实施方式，压缩系统13包括原动机130的与液压风轮机系统101关联的液压泵132a、与液压海波涡轮机系统102关联的液压泵132b和与液压潮汐涡轮机系统103关联的液压泵132c。例如，泵132a、132b和132c可以是正排量液压泵。
在操作中，泵132a、132b和132c泵送深海水并且抽取它通过海水管路123a、123b和123c，以将DSW供应到其中在高压下储藏DSW的海底蓄压器蓄压室122。
如此，本发明所属领域的技术人员可理解，虽然已经依据优选实施方式描述了本发明，但可容易利用作为本公开基础的构思作为设计用于执行本发明的许多目的的其他结构、系统和处理的基础。
另外，还要理解，本文中采用的用词和术语是出于描述的目的，不应该被视为限制。
最后，应该注意，在随附权利要求书中通篇使用的词语“包括”将被理解为意指“包括但不限于”。
因此，重要的是，本发明将不被理解为受本文中阐述的例示性实施方式限制。其他变形形式在随附权利要求书所限定的本发明的范围内是可能的。可通过本申请或相关申请中的当前权利要求书的修改或新权利要求书的展示来声明特征、功能、元件和 /或性质的其他组合和子组合。这些修改后的或新的权利要求书无论是涉及不同组合还是涉及相同组合，无论其范围与原始权利要求书不同、比其更广、更窄或与其相等，都还被视为被包括在本说明书的主题内。

Claims (23)

1.一种用于深海水(DSW)的液压气动式储能系统(10)，所述液压气动式储能系统包括：
浮式支撑结构(11)；以及
海底安装结构(12)，所述海底安装结构(12)包括海底蓄压器蓄压室(122)，所述海底蓄压器蓄压室被配置用于容纳压缩空气和所述深海水，以在所述压缩空气的压力下储藏所述深海水；
所述液压气动式储能系统(10)的特征在于：所述浮式支撑结构(11)包括浮式支撑平台(14)和安装在所述浮式支撑平台(14)上的浮式空气室(111)，所述浮式空气室(111)被配置用于容纳所述压缩空气并且具有的容积足以使所述浮式空气室(111)中的所述压缩空气通过向所述浮式支撑平台(14)提供必要浮力而给所述浮式支撑平台(14)提供稳定性；并且
所述液压气动式储能系统(10)的特征还在于空气管(15)，所述空气管包括空气导管，所述空气导管将所述浮式空气室(111)与所述海底蓄压器蓄压室(122)气动互连以将所述浮式空气室的压缩空气容积与所述海底蓄压器蓄压室的压缩空气容积联接从而增加所述海底蓄压器蓄压室(122)的所述压缩空气容积，由此在给所述液压气动式储能系统填充所述深海水或排放所述深海水时，吸收因所述深海水间歇供应到所述海底蓄压器蓄压室(122)中而导致的压力瞬变以及由深海水的排放所引起的压力瞬变，维持所述海底蓄压器蓄压室(122)内的稳定压力。
2.根据权利要求1所述的液压气动式储能系统，其中，所述海底安装结构(12)包括：
海水入口管路(123)，所述海水入口管路从深海水区域延伸到所述海底蓄压器蓄压室(122)并且与所述海底蓄压器蓄压室(122)的入口端口(135)液压联接；以及
出口管路(125)，所述出口管路与所述海底蓄压器蓄压室(122)联接，被配置成排放所述深海水的出流。
3.根据权利要求1所述的液压气动式储能系统，所述液压气动式储能系统包括被配置用于锚固所述浮式支撑结构(11)的一组系泊缆绳(112)。
4.根据权利要求3所述的液压气动式储能系统，其中，所述浮式支撑结构(11)被锚固于所述海底安装结构(12)。
5.根据权利要求3所述的液压气动式储能系统，其中，所述浮式支撑结构(11)被锚固于海床(15)。
6.根据权利要求1所述的液压气动式储能系统，其中，所述海底安装结构(12)通过插入海床(15)中的入土桩(121)被刚性固定于所述海床(15)。
7.根据权利要求1所述的液压气动式储能系统，其中，所述海底安装结构(12)通过基于重力的系统被刚性固定于海床(15)。
8.根据权利要求1所述的液压气动式储能系统，其中，所述浮式支撑结构(11)包括气动控制阀(113)，所述气动控制阀与所述浮式空气室(111)气动连接，并且被配置成用压缩空气对所述液压气动式储能系统加压。
9.根据权利要求2所述的液压气动式储能系统，其中，所述海底安装结构(12)包括出口液压控制阀(126)，所述出口液压控制阀布置在所述出口管路(125)中并且被配置成调节来自所述海底蓄压器蓄压室(122)的所述深海水的出流。
10.根据权利要求9所述的液压气动式储能系统，其中，所述浮式支撑结构(11)包括气动控制阀(113)，所述气动控制阀与所述浮式空气室(111)气动连接，并且被配置成用压缩空气对所述液压气动式储能系统加压，所述液压气动式储能系统包括控制系统(17)，所述控制系统与所述气动控制阀和所述出口液压控制阀联接，用于控制所述气动控制阀和所述出口液压控制阀的操作。
11.根据权利要求10所述的液压气动式储能系统，其中，所述控制系统(17)包括选自以下的至少一个装置：
至少一个气动压力传感器，所述至少一个气动压力传感器被配置用于生成代表所述浮式空气室和/或所述海底蓄压器蓄压室中的空气压力的空气压力传感器信号；
至少一个液压压力传感器，所述至少一个液压压力传感器被配置用于生成代表所述海水入口管路内和/或所述出口管路内的深海水压力的液压压力传感器信号；
至少一个水高度传感器，所述至少一个水高度传感器布置在所述海底安装结构内并且被配置用于当所述海底蓄压器蓄压室内的深海水的高度超出预定高度极限范围时，生成最小深海水高度信号和最大深海水高度信号；
至少一个流量计，所述至少一个流量计布置在所述海水入口管路内和所述出口管路内，并且被配置用于生成代表所述海水入口管路内和所述出口管路内的深海水流量的深海水流量传感器信号；以及
电子控制器(170)，所述电子控制器操作性联接到所述至少一个气动压力传感器、所述至少一个液压压力传感器和所述至少一个流量计，并且对所述空气压力传感器信号、所述液压压力传感器信号和所述深海水流量传感器信号作出响应，所述电子控制器能够生成用于控制所述气动控制阀(113)和所述出口液压控制阀(126)的操作的控制信号。
12.根据权利要求2所述的液压气动式储能系统，所述液压气动式储能系统包括布置在所述海水入口管路(123)中的压缩系统(13)，所述压缩系统(13)包括泵(132)，所述泵被配置用于将所述深海水通过所述海水入口管路(123)泵送到用于在预定压力下储藏深海水的所述海底蓄压器蓄压室(122)。
13.根据权利要求12所述的液压气动式储能系统，所述液压气动式储能系统还包括原动机(130)，所述原动机与所述压缩系统(13)接合并且被配置成驱动所述泵(132)。
14.根据权利要求13所述的液压气动式储能系统，其中，所述压缩系统(13)的所述泵(132)是与电力电网(41)联接并且靠电提供动力的电动泵。
15.根据权利要求13所述的液压气动式储能系统，其中，所述压缩系统(13)的所述泵(132)是液压泵。
16.根据权利要求14所述的液压气动式储能系统，其中，所述原动机(130)包括电力风轮机系统(51)，所述电力风轮机系统包括：
转子(135)，所述转子由风驱动；
多个风力叶片(133)，所述多个风力叶片设置在所述转子(135)上并且被配置成拦截盛行风；以及
发电机(52)，所述发电机与所述转子(135)操作性接合并且连接到所述电力电网(53)，所述发电机被配置成产生输出电力并且将所述输出电力提供到所述电力电网(53)。
17.根据权利要求14所述的液压气动式储能系统，其中，所述原动机(130)包括电力潮汐涡轮机系统(71)，所述电力潮汐涡轮机系统包括：
转子(73)，所述转子由潮流驱动；
多个风力叶片(72)，所述多个风力叶片设置在所述转子(73)上并且被配置成拦截盛行潮流；以及
发电机(74)，所述发电机与所述转子(73)操作性接合并且连接到所述电力电网(75)，所述发电机被配置成产生输出电力并且将所述输出电力提供到所述电力电网。
18.根据权利要求15所述的液压气动式储能系统，其中，所述原动机(130)包括液压风轮机系统(61)，所述液压风轮机系统包括：
转子(135)，所述转子由风驱动并且与所述液压泵(132)机械联接；以及
多个风力叶片(133)，所述多个风力叶片设置在所述转子上并且被配置成拦截盛行风。
19.根据权利要求15所述的液压气动式储能系统，其中，所述原动机包括液压潮汐涡轮机系统(81)，所述液压潮汐涡轮机系统包括：
转子(83)，所述转子由潮流驱动并且与所述液压泵机械联接以驱动所述液压泵；以及
多个叶片(82)，所述多个叶片设置在所述转子上并且被配置成拦截盛行潮流。
20.根据权利要求13所述的液压气动式储能系统，其中，所述压缩系统(13)的所述泵(132)是与电力电网联接并且靠电提供动力的电动泵；并且其中，所述原动机(130)包括至少一个可再生能量系统，所述至少一个可再生能量系统被配置成产生输出电力并且将所述输出电力提供给所述电力电网并且选自电力风轮机系统、电力潮汐涡轮机系统、电力海波能量转换器系统和电力太阳能系统。
21.根据权利要求13所述的液压气动式储能系统，其中，所述压缩系统(13)的所述泵(132)是液压泵，并且其中，所述原动机包括与所述液压泵机械联接以驱动所述液压泵的至少一个可再生能量系统，所述至少一个可再生能量系统选自液压风轮机系统(101)、液压海波能量转换器系统(102)和液压潮汐涡轮机系统(103)。
22.一种液压气动式储能组件，所述液压气动式储能组件包括多个根据权利要求1所述的液压气动式储能系统，所述液压气动式储能系统串联布置并且通过海水管路互连。
23.一种液压气动式储能组件，所述液压气动式储能组件包括多个根据权利要求1的浮式支撑结构，所述浮式支撑结构通过深海水管路并且通过气动管路与多个根据权利要求1的海底安装结构互连，其中，所述海底安装结构串联布置并且通过海水管路互连，并且其中，每个浮式支撑结构的所述浮式空气室通过气动管路与两个邻近的海底安装结构的所述海底蓄压器蓄压室互连。
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