CN117813741A - 地热能储存和转换系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种地热能储存/转换系统,此系统利用地热/地下水产生的热水及压力(如蒸汽)来储存能量及/或发电。此系统利用由地热产生的蒸汽所驱动的活塞运动来控制一定量的水的移动,其通过压缩气体作为能量储存器而储存能量。当需要电力时,被压缩的气体会提供一力以推动所储存的水,进而驱动一水轮发电机发电。在一地热能转换的实施例中,此系统利用由地热产生的蒸汽所驱动的活塞运动来控制一定量的水的移动,从而驱动一水轮发电机发电。
Description
相关申请案交互参照
本申请案是2022年5月17日提出申请的第17/777,516号美国专利申请案「使用异质性压能交互致动模块的能量储存系统及其方法(ENERGY STORAGE SYSTEMS AND METHODSUSING HETEROGENEOUS PRESSURE MEDIA AND INTERACTIVE)」的部分延续申请案(此美国申请案目前审查中,其主张在2021年12月3日提出申请的第202111466565.5号中国专利申请案「使用异质性压能交互致动模块的能量储存系统及其方法」的优先权)。本申请案亦主张2022年5月16日提出的第PCT/US2022/029374号PCT申请案「使用异质性压能交互致动模块的能量储存系统及其方法(ENERGY STORAGE SYSTEMS AND METHODS USING HETEROGENEOUSPRESSURE MEDIA AND INTERACTIVE ACTUATION MODULE)」的优先权(此PCT申请案主张2021年12月3日提出的第202111466565.5号中国专利申请案「使用异质性压能交互致动模块的能量储存系统及其方法」的优先权)。
此外,本申请案主张2022年5月24日提出申请的第63/345,269号美国临时申请案「地热能储存系统及方法(GEOTHERMAL ENERGY STORAGE SYSTEMS AND METHODS)」的优先权。
上述内容基于所有目的通过引用方式并入本文。
【技术领域】
本发明是关于以绿色能源发电的技术领域,特别是一种利用地下热水及压力储存能量的系统及方法。
【背景技术】
在传统的抽水储能设施中,能量是通过将山底的水输送到山上的水库来储存的。水库水位与下游水位之间的高度差会产生位能差。需要电力时,水从山上流下,将位能转换为落下水势的动能。此动能被用来转动涡轮机叶片。旋转的涡轮机接着驱动发电机,将机械能转换为电能。这也是传统水力发电的原理。此类能量储存系统(或发电系统)受限于地形条件而无法大规模开发。
因此,有必要发展一种新型的能量储存系统。
【发明内容】
根据本发明的一态样,提供一种能量储存系统。能量储存系统包括:一能量储存容器,其形成一第一空间以储存一初始气体;以及一力产生装置,其中当能量储存系统处在一能量储存模式时,力产生装置被配置成提供一力,以驱动一第一量的工作流体进入能量储存容器并进一步持续压缩第一空间内的初始气体,直到第一空间内的初始气体达到一预定压力为止,从而使能量储存容器能够储存一定量的能量;以及其中当能量储存系统处在一发电模式时,力产生装置被配置成提供一力,以驱动一第二量的工作流体从能量储存容器中排出,以驱动一发电机发电。
根据本发明的另一态样,提供一种异质性流体介质及交互致动能量储存系统。异质性流体介质及交互致动能量储存系统包括:一或多个异质性流体介质及交互致动模块,其中每一异质性流体介质及交互致动模块包括:一能量储存容器,其具有一第一空间,第一空间储存一初始气体;及一工作流体驱动装置,其被配置为移动一定量的一工作流体,当异质性流体介质及交互致动能量储存系统处在一能量储存模式时,工作液体受工作流体驱动装置的控制而被注入能量储存容器,使得工作液体进入能量储存容器,从而持续压缩第一空间内的初始气体,直到初始气体达到一预定压力为止,进而使得第一容器储存一第一加压能量;以及当异质性流体介质及交互致动能量储存系统处在一能量产生模式时,工作流体受工作流体驱动装置的控制而被持续从能量储存容器中排出,使得工作流体驱动一发电机发电。
根据本发明的另一态样,提供一种地热能储存系统。地热能储存系统包括:一进水单元;一控制单元;一作动单元;一第一流体管;一能量储存舱;一发电机;一流体储存槽;以及一第二流体管,其中进水单元可接收通过地热产生的热水并将热水转换为气体;其中控制单元连接进水单元,且控制单元决定气体的一流动方向;其中第一流体管连接作动单元、能量储存舱及发电机,且第一流体管内充满一物质;其中第二流体管连接作动单元与流体储存槽,且第二流体管内充满物质;其中作动单元连接控制单元,且作动单元经由控制单元产生一力,以改变位在第一流体管中的物质以及位在第二流体管中的物质的流动方向;其中发电机连接能量储存舱及第一流体管,且发电机被物质驱动而发电;其中能量储存舱连接第一流体管,且能量储存舱具有至少两种物质,并且可通过两种不同物质的作用,将动能转换为压力能并储存压力能;以及其中流体储存槽连接发电机及第二流体管,且流体储存槽可回收作用在发电机的物质。
根据本发明的另一态样,提供一种平面能量储存系统。平面能量储存系统包括:一能量储存部,能量储存部包含一可压缩物质;一流动路径,流动路径充满一工作流体,流动路径连接能量储存部;以及一驱动部,驱动部产生一推力,驱动部连接流动路径,其中推力致使工作流体压缩可压缩物质,从而使可压缩物质能够储存能量。
【附图说明】
现将参照所附图式,通过示例说明本发明的实施例,图式仅为示例性目的,并非用以限制本发明。对于本文提到的所有附图,相似的组件符号在各图式中表示相似的组件。
图1绘示根据本发明一些实施例的发电机及/或储能器的结构图。
图2绘示根据本发明一些实施例的能量储存模式200。
图3绘示根据本发明一些实施例的能量释放/产生模式300。
图4绘示根据本发明一些实施例的能量释放/产生模式400。
图5绘示根据本发明一些实施例的地热能转换器500。
图6绘示根据本发明一些实施例,在一个循环中储存及产生能量过程的流程图。
【具体实施方式】
本发明的具体实施方式详细说明如后,并提供示例性的图式。尽管本发明结合实施例加以说明,但应理解,本发明并不限于所描述的实施例及示例。相反地,本发明旨在涵盖所有替代、修改及等同的实施方式,该等实施方式可包含在所附请求项所定义的本发明的精神及范围内。此外,在以下本发明的实施方式内容中记载了许多具体细节,以更全面地说明本发明。然而,对于受益于本说明书的所属技术领域中具有通常知识者而言,在没有这些具体细节的情况下仍可实施本发明是显而易见的。在其他情况下,并未详细说明众所周知的方法及步骤、组件及过程,以免不必要地模糊本发明的各个方面。当然,应理解在开发所有该等实际的实施方式时,必须针对各实施方式做出许多特定决策,以达成开发人员的特定目标,例如符合应用及业务相关的限制条件,应理解特定目标会因不同的实施方式而有所不同,也会因开发人员的不同而有所差异。此外,应当理解,这样的开发工作可能是复杂且耗时的,但对于受益于本说明书的所属技术领域中具有通常知识者而言仍属于工程领域的例行工作。
虽然本发明所揭露的内容是关于地热能/地热,本发明也包括使用废热作为能量储存的热源。地热是环境中自然产生的各种废热之一。
图1绘示根据本发明一些实施例的发电机及/或储能器的结构图。发电机和储能器可由地热及热地下水/蒸汽来驱动/供电。如图1所示,地热回馈能量储存系统包括进水单元1、控制器2、活塞12、第一进气孔3、第二进气孔4、第一水管5(作为第一流体管的示例),能量储存舱6、发电机7、储水槽8(作为流体储存槽的示例)、第二水管9(作为第二流体管的示例)、或多个阀门10、13、14、15和16,第三进气孔11-1、第四进气孔11-2,以及另一储水槽17(作为另一储水槽的示例)。
在本系统中,地下水从地下水源进入进水单元1。地下水通过地热能加热,形成具有预定压力范围的热水。地下水的温度范围为摄氏120度至180度(℃),压力范围为4kg/cm2至10kg/cm2。例如,当地下水位在地面下1,000米处时,其温度可达摄氏180度(℃),其压力可达大约10kg/cm2。
在进水单元1中,进水单元1可使用泵抽取一定量的地下水,经由水泵或其他结构/方法进入进水单元1。进水单元1可以是例如储存槽、容器或以特定材料构成的容器,例如由水泥围成的空间。进水单元1注入地下水后,地下水变成具有压力的热水(如蒸汽),例如在进水单元1中具有摄氏150至180度(℃)的地下水。压力值则为6kg/cm2到10kg/cm2之间。在进水单元1中,是利用压力变化将液体转换为气体。例如,气体的状态可被转换成温度为摄氏150度(℃)、压力值为6kg/cm2的水蒸气。
以图1为例,当气体受控制器2的引导/控制时,气体进入第一进气孔3及活塞12的内部空间,以驱动活塞12(如经由气体压力)如图1所示向下移动,如此形成推力,接着推动(或挤压)第一水管5的物质。第一水管5的物质(例如其为流体,可例如为液体、固体、气体或任何前述项目的组合等)向能量储存舱6移动。在进水单元1内形成的气体(或蒸汽)可通过控制器2的引导,将气体引导至第一进气孔3和第二进气孔4来驱动活塞12的运动。
在本实施例中,活塞12进一步设有第一进气孔3和第二进气孔4。第一进气孔3及第二进气孔4可作为注入口或排出口。活塞12是连接第一水管5及第二水管9。此外,在上述模型中,在第一水管5和第二水管9上都可设置阀门。在第二水管9的一端设有阀门10(如单向阀门),使得活塞12(如在推动模式中)被按压朝向第二进气孔4时,阀门10会防止液体通过阀门10。另一方面,当活塞12被拉动朝向第一进水口孔3(如在抽出模式中)时,液体就被容许通过阀门10(如向上移动)。
因此,在推动模式(pushing mode)(如能量储存)中,第一水管5中的液体被推入能量储存舱6中;因此,能量储存舱6的气体体积减少,通过压缩气体(例如在运作模式中,阀门13和15打开,阀门14关闭)。在本实施例中,气体在压缩过程中可能不溶于或部分溶于液体。倘若第一水管5内的物质(如液体或气体)除了能量储存舱6以外并无其他泄漏途径,则能量储存舱6内的气体会被持续压缩。活塞12可控制第一水管5内物质的流量以及进入能量储存舱6的物质(如液体)的量。活塞12由控制器2和水蒸气所控制。
在能量释放/发电模式中,能量储存舱6内的气压会将物质从能量储存舱6中推出,使得位在第一水管5内的物质移动至发电机7,从而通过物质(液体或气体)作用在发电机7上而产生电力(例如,在运作模式(operation mode)中,活塞维持被推动的状态,且阀门13、14及15是打开的)。例如,当物质为液体时,发电机7可以是水涡轮发电机、涡轮机、水力涡轮机或水轮机,通过液体推动/驱动水涡轮发电机旋转来发电。
在一些实施例中,第一水管5中的物质可通过阀门来控制物质的动作路径。例如,阀门可使第一水管5中的物质进入能量储存舱6以压缩气体,使气体压力因空气的空间减少(如空间置换(space displacement))而升高。
在一些实施例中,当物质为气体形态时,则发电机7可以是空气/燃气涡轮发电机,通过气体推动/驱动燃气涡轮发电机旋转来发电。
接着,在操作/关闭阀门13(打开阀门15及14)之后,第一水管5中的物质向发电机7移动,这是因为位在能量储存舱6中的物质推动位在第一水管5中的物质,形成一股强大推力来推动发电机7,直到能量储存舱6内的物质被耗尽(例如,降低至预定的气体压力或水位),或直到物质无法有效驱动发电机7产生预定速率/数量的电力为止。作用在发电机7的物质会被收集至储水槽8之中。
在一些实施例中,系统的阀门及所有其他控制组件均由计算机或远程(如无线网络)控制系统所控制,包括利用AI人工智能的控制系统。
现在讨论拉动模式(pulling mode)。在活塞12的拉动模式中,储水槽8中储存的物质将再次经由第二水管9返回阀门10。
在能量储存舱6的物质不再作用在发电机7之后,或能量储存舱6的物质已被消耗完后,前述控制器2将气体引入活塞12的第二进气孔4,如图1所示,使系统回到初始的启动状态。例如,在控制器2引导气体之后,气体进入第二进气孔4及活塞12的内部空间之内,驱动图1的活塞12(如通过气体压力)向上移动来形成一股拉力,通过将物质(如液体、固体、气体或任何前述项目的组合等)从第二水管9拉往第一水管5及能量储存舱6的方向,以完成水循环的储能及发电流程。
在上述过程中,可理解的是,由自然环境中已经存在的地热提供的地下水,通过不断产生的水蒸气运作(如反复推/拉活塞12),而可利用在水循环储能及发电系统。
另外,在气体(或水蒸气、蒸汽)作用在活塞12的第一进气孔3和第二进气孔4之后,气体可通过控制器2的第三进气孔11-1及第四进气孔11-2,而进入另一个储水槽17进行冷却。冷却后水蒸气的水温降至例如约摄氏60度(℃),并进一步排出至地表层的底部,如此可避免土地塌陷或凹陷,也可通过地热持续产生热地下水。
图2绘示根据本发明一些实施例的能量储存模式200。
当气体受控制器2的引导/控制时,气体进入第一进气孔3以驱动活塞12如图1向下移动而形成推力,接着推动(或挤压)第一水管5的物质。第一水管5的物质(例如其为流体,可例如为液体、固体、气体或任何前述项目的组合等)向能量储存舱6移动。能量储存舱6内的空间缩小导致能量储存6内部的气体压力升高(例如从1标准大气压(atm)升高至50-110标准大气压(atm))。如此达到能量储存作用。在本实施例中,能量储存舱6设有阀门15,阀门15位在能量储存舱6与第一水管5的连接处附近,用以确定流体的进/出或确定能量的储存/释放。例如,当电力需求低时,阀门15关闭,使得能量储存舱中的压缩气体无法膨胀或将液体推出,从而储存能量(如压力能)。在高电力需求期间,阀门15打开,使得压缩气体膨胀回到其原始较低压力状态(即,回到初始或原来的压力),从而移动液体来驱动水轮机发电。
本实施例使用活塞作为作动单元。可使用任何类型的力来触发活塞上下移动。在一些实施例中则使用机器(machine)来触发活塞的推拉。
在一些实施例中,作动单元与能量储存舱共面(coplanar),使得作动单元与能量储存舱设置在同一水平面上。在某些实施例中,作动单元、流体管及能量储存舱设置在同一水平面上。如此一来,储能系统(或发电系统)就不受地形条件的限制。
图3绘示根据本发明一些实施例的能量释放/产生模式300。
在操作/关闭阀门13(同时保持阀门14和15开启)之后,第一水管5内的物质向发电机7移动,这是因为能量储存舱6内的气体压力推动位在第一水管5中的物质而形成强大推力来推动发电机7,直到能量储存舱6内的物质被耗尽(例如,降低至预定水平),或直到物质无法有效驱动发电机7产生预定速率/数量的电力为止。第一水管5内的物质可以是气体、液体、固体、浆体或前述项目的组合。在本实施例中,位在第一水管5内的物质是以水为例。如图3所示,发电机是连接储水槽8,其作为流体储存槽的一个示例。流体储存槽可回收作用在发电机的物质(如水)。流体储存槽可以是自然设施。例如,自然设施可以是河流、湖泊等。
图4绘示根据本发明一些实施例的能量释放/产生模式400。
在图4,模式400显示了多个能量储存单元相对于一个水轮发电机(多对一)。能量储存单元可包括:作动单元、第一水管5(作为一第一流体管)、能量储存舱6,以及第二水管9(作为第二流体管的示例)。图4绘示的能量储存/发电系统则包括:两个进水单元、两个储存槽,以及两个控制单元,但也可以只使用一个进水单元、一个储存槽和一个控制单元。例如,在图4中,两个作动单元可连接到相同的控制单元,从而省略另一个控制单元。系统可包括一或多个能量储存单元。在本实施例中,系统包括两个能量储存单元。能量储存单元及其关联的水轮发电机数量,可根据使用者需要进行调整。
在图4,活塞12可用重物代替(例如,具有一定重量的石头)。重物的重量可从40公斤到60公斤不等。重物的重量可根据需要调整,例如可为1公斤到100吨之间的重量。当使用重物作为作动单元时,使重物从较高位置落下以产生推力。在一些实施例中,重物的落下可由机器触发。有了推力,图1的能量储存/产生流程可按上述说明实施。重物可通过机械力推回其原始位置(较高位置),而可重复能量储存及发电流程。
图5绘示根据本发明一些实施例的地热能转换器500。
以下说明的地热能转换器500可与上述图1至图4绘示的能量储存器相结合,如此使得系统可同时执行地热能的转换及储存。地热能转换器500可由地热及热地下水/蒸汽驱动/供电。
在图5中,地热能转换器500包括:第一进水单元501、第二进水单元521、第一控制器502、第二控制器525、第一活塞512、第二活塞523、第一组第一进气孔513、第二组第一进气孔522、第一组第二进气孔514、第二组第二进气孔524、第一水管505、第二水管515、第一液体储存容器506、发电机(例如水轮发电机)、第二液体储存容器509、一或多个阀门516、517和518,以及储水槽530和531。
地热能转换器500可包括第一运作单元532及第二运作单元533。第一运作单元532和第二运作单元533可共同作为不间断发电系统运作。
在运作时,地下水从地下水源进入进水单元501。地下水被地热能加热,形成具有预定压力范围的热水。地下水的温度范围为摄氏120度至180度(℃),压力范围为4kg/cm2至10kg/cm2。例如,当地下水位在地面下1,000米处时,其温度可达摄氏180度(℃),其压力可达大约10kg/cm2。
在进水单元501中,进水单元501可使用泵抽取一定量的地下水,经由水泵或其他结构/方法进入进水单元501。进水单元501可以是例如储存槽、容器,或以一特定材料构成的容器,例如由水泥围成的空间。进水单元501注入地下水后,地下水变成具有压力的热水(如蒸汽),例如在进水单元501中具有摄氏150至180度(℃)的地下水。压力值则为6kg/cm2到10kg/cm2之间。在进水单元501中,是利用压力变化将液体转换为气体。例如,气体的状态可被转换成温度为摄氏150度(℃)、压力值为6kg/cm2的水蒸气。
在图5的示例中,当气体受控制器502的引导/控制时,气体进入第一进气孔513及活塞512的内部空间,以驱动活塞512(如经由气体压力)如图5所示向下移动,如此形成推力,接着推动(或挤压)第一水管505的液体(如水)。第一水管505的物质(例如其为流体,可例如为液体、固体、气体或任何前述项目的组合等)向第一液体储存容器506移动。在进水单元501内形成的气体(或蒸汽)可通过控制器502的引导,将气体引导至第一组第一进气孔513和第一组第二进气孔514来驱动活塞512的运动。
在本实施例中,活塞512还设有第一组第一进气孔513及第一组第二进气孔514。第一进气孔513及第二进气孔514可作为注入口或排出口。活塞512是连接第一水管505。
阀门516、517和518可控制流体流(fluid stream)的流量。
因此,在第一运作单元532的发电模式中,第一水管505内的液体通过活塞512所占据而造成的减缩空间,被推向第一液体储存容器506。由于第一液体储存容器506充满了液体,额外进入的液体被推向水轮发电机507来发电。经过水轮发电机507的液体是储存在第二液体储存容器509中。当来自第一运作单元532的额外液体(通过活塞的空间减缩而移动的液体体积)被消耗或耗尽时,第二运作单元533开始将第二活塞523移至推动模式,其类似于前述第一运作单元532的操作方式。因此,第一运作单元532和第二运作单元533轮流运作,形成不间断且连续的地热能转换器,将地热能或任何其他类型的热能/压力转换成电能。
在接收模式中,活塞512通过使蒸汽通过第一组第二进气孔514而向上移动,使得第一活塞向上移动(如抽出模式),进而使流体回到第一运作单元532。第二运作单元533的接收模式的运作,类似于第一运作单元532的接收模式。
在一些实施例中,第一运作单元532可被构建为独立单元(例如,没有第二运作单元533),其方法是通过设置由阀门518控制的返回单元550。在此构造中,阀门517(例如为关闭状态)可以是停止点/分隔点,以实现上述独立单元。
在气体(或水蒸气、蒸汽)作用在第一运作单元532的第一活塞512的第一组第一进气孔513及第一组第二进气孔514之后,气体可通过第一控制器512的第一组第三进气孔519及第一组第四进气孔520,而进入另一储水槽530进行冷却。同样地,在气体(或水蒸气、蒸汽)作用在第二运作单元533的第二活塞523的第二组第一进气孔522及第二组第二进气孔524之后,气体可通过第二控制器525的第二组第三进气孔526及第二组第四进气孔527,而进入另一储水槽531进行冷却。冷却后水蒸气的水温降至例如约摄氏60度(℃),并进一步排出至地表层的底部,如此可避免土地塌陷或凹陷,也可通过地热来持续产生热地下水。
图6绘示根据本发明一些实施例,能量储存及产生循环过程的流程图。
在步骤S1中,产生推力。推力可由作动单元(如活塞)控制,并由蒸气(通过地热)或重物等产生。
在步骤S2中,位在流动路径中的第一物质(如水)利用推力压缩第二物质(如空气或气体),使得能量被储存在第二物质中。第一物质及第二物质各自可为一气体、液体、固体或其组合。在一些实施例中,第一物质是流体。流体可以是水。在一些实施例中,第二物质为可压缩物质(如气体)。气体可以是惰性气体(如氦气)、氮气或不同类型气体的混合物。在图1中,力致使位在第一水管5内的物质(第一物质)压缩位在能量储存舱6内的物质(第二物质)。被压缩的物质因体积缩小及压力增加而储存能量(压力能)。因此,步骤S1及S2可视为是能量储存过程。由于被压缩的物质具有较高的压力(如40至60标准大气压(atm)或1至200标准大气压(atm)之间的压力),能量储存舱6可由耐压材料制成。
在步骤S3中,被压缩的第二物质会膨胀而将第一物质推出能量储存舱6,进而使第一物质流向发电机而发电。发电机可以是水涡轮发电机、涡轮机、水力涡轮机或水轮机。因此,步骤S3可视为是能量产生/释放过程。在能量转移的过程中,能量可能以废热的形式流失。因此,能量释放/产生系统可进一步包括热回收单元。热回收单元可连接第一流体管及进水单元,使得在进水单元内的地下水可通过废热予以加热。
在步骤S4中,将能量转移至发电机的第一物质被回收。具体而言,当第一物质完成能量转移后,其将被收集到例如储水槽中。
在步骤S5中,被回收的第一物质通过拉力而被引导至流动路径。被引导的第一物质会被用在下一轮的能量储存/发电,以完成流体(如水)循环的能量储存和发电过程。拉力可由步骤S1中用在产生推力的作动单元产生。可重复步骤S1至S5,形成一个完整的能量储存及再生循环。
Claims (28)
1.一种能量储存系统,其特征在于,包含有:
一能量储存容器,其形成一第一空间以储存一初始气体;以及
一力产生装置;
其中当所述能量储存系统处在一能量储存模式时,所述力产生装置被配置成提供一力,以驱动一第一量的工作流体进入所述能量储存容器并进一步持续压缩所述第一空间内的所述初始气体,直到所述第一空间内的所述初始气体达到一预定压力为止,从而使所述能量储存容器能够储存一定量的能量;以及
其中当所述能量储存系统处在一发电模式时,所述力产生装置被配置成提供一力,以驱动一第二量的工作流体从所述能量储存容器中排出,以驱动一发电机发电。
2.根据权利要求1所述的能量储存系统,其特征在于,其中所述力产生装置是由蒸汽驱动。
3.根据权利要求2所述的能量储存系统,其特征在于,其中所述蒸汽是由地热加热。
4.根据权利要求1所述的能量储存系统,其特征在于,其中所述工作流体为一液体。
5.根据权利要求4所述的能量储存系统,其特征在于,其中所述液体为水。
6.根据权利要求4所述的能量储存系统,其特征在于,其中所述液体为一水及防冻剂的混合物。
7.一种异质性流体介质及交互致动能量储存系统,其特征在于,包含有:
一或多个异质性流体介质及交互致动模块,其中每一所述异质性流体介质及交互致动模块包括:
一能量储存容器,其具有一第一空间,所述第一空间储存一初始气体;以及
一工作流体驱动装置,其被配置为移动一定量的一工作流体;
当所述异质性流体介质及交互致动能量储存系统处在一能量储存模式时,所述工作流体受所述工作流体驱动装置的控制而被注入所述能量储存容器,使得所述工作流体进入所述能量储存容器,从而持续压缩所述第一空间内的所述初始气体,直到所述初始气体达到一预定压力为止,进而使得所述能量储存容器储存一第一加压能量;以及
当所述异质性流体介质及交互致动能量储存系统处在一能量产生模式时,所述工作流体受所述工作流体驱动装置的控制而被持续从所述能量储存容器中排出,使得所述工作流体驱动一发电机发电。
8.根据权利要求7所述的异质性流体介质及交互致动能量储存系统,其特征在于,其中所述能量储存容器包含一金属层。
9.根据权利要求7所述的异质性流体介质及交互致动能量储存系统,其特征在于,其中所述能量储存容器以水泥围成。
10.根据权利要求7所述的异质性流体介质及交互致动能量储存系统,其特征在于,其中所述工作流体包括水。
11.根据权利要求7所述的异质性流体介质及交互致动能量储存系统,其特征在于,其中所述异质性流体介质包括气体及液体。
12.一种地热回馈能量储存系统,其特征在于,包含有:
一进水单元;
一控制单元;
一作动单元;
一第一流体管;
一能量储存舱;
一发电机;
一流体储存槽;以及
一第二流体管;
其中所述进水单元接收通过地热产生的热水并将所述热水转换为气体;
其中所述控制单元连接所述进水单元,且所述控制单元决定所述气体的一流动方向,其中所述气体的所述流动方向定位所述作动单元的一状态;
其中所述第一流体管连接所述作动单元、所述能量储存舱及所述发电机,且所述第一流体管内充满一流体物质;
其中所述第二流体管连接所述作动单元与所述流体储存槽,且所述第二流体管内充满所述流体物质;
其中所述作动单元连接所述控制单元,且所述作动单元经由所述控制单元产生一力,以决定位在所述第一流体管中的所述流体物质以及位在所述第二流体管中的所述流体物质的一流动方向;
其中所述发电机连接所述能量储存舱及所述第一流体管,且所述发电机被所述流体物质驱动而发电;
其中所述能量储存舱连接所述第一流体管,且所述能量储存舱具有所述流体物质以及压力不小于20标准大气压的预加压气体,其中所述能量储存舱利用所述流体物质压缩所述气体以储存压力;以及
其中所述流体储存槽连接所述发电机及所述第二流体管,且所述流体储存槽将接收作用在所述发电机的所述流体物质。
13.根据权利要求12所述的地热回馈能量储存系统,其特征在于,其中所述作动单元包含一活塞及多个进气孔,且所述活塞产生作用力。
14.根据权利要求12所述的地热回馈能量储存系统,其特征在于,其中所述作动单元为一重物。
15.根据权利要求12所述的地热回馈能量储存系统,其特征在于,其中所述能量储存舱包含一或多个容器。
16.根据权利要求12所述的地热回馈能量储存系统,其特征在于,其中进一步包括另一流体储存槽,所述流体储存槽用以收集所述气体,并将其转换为一液体以排入地层的底部。
17.一种能量储存方法,其特征在于,包含以下步骤:
通过增加一能量储存器中一第一水量的水,对一第一气体量的气体进行空间置换,使得所述能量储存器中的一压力从一第一位准升高到一第二位准;以及
通过使用从所述能量储存器流出的一第二水量的水驱动一水轮发电机发电,从而使所述能量储存器中的所述压力从所述第二位准降低到一第三位准。
18.根据权利要求17所述的能量储存方法,其特征在于,其中所述第三位准的压力不低于所述第一位准的压力。
19.根据权利要求17所述的能量储存方法,其特征在于,其中所述第一位准的压力高于20标准大气压。
20.根据权利要求17所述的能量储存方法,其特征在于,其中所述第一位准的压力及所述第二位准的压力在30标准大气压至80标准大气压之间。
21.根据权利要求17所述的能量储存方法,其特征在于,其中进一步包括使用地热产生蒸汽,所述蒸汽通过使用一活塞而推动所述第一水量的水进入所述能量储存器。
22.一种地热转换器,其特征在于,包含有:
一第一蒸汽供应器,其提供由地热产生的第一蒸汽;
一第一活塞,其朝着所述第一蒸汽控制的一方向移动;以及
一水轮发电机,其利用一定量的移动流体发电,所述移动流体由所述第一活塞的运动所驱动。
23.根据权利要求22所述的地热转换器,其特征在于,其中所述移动流体包括水。
24.根据权利要求22所述的地热转换器,其特征在于,其中进一步包括:
一第二蒸汽供应器,其提供由所述地热产生的第二蒸汽;以及
一第二活塞,其朝着所述第二蒸汽控制的一方向移动。
25.根据权利要求24所述的地热转换器,其特征在于,其中所述第一活塞及所述第二活塞处在相反的运作模式。
26.根据权利要求25所述的地热转换器,其特征在于,其中所述相反的运作模式包括一推动模式及一拉动模式。
27.根据权利要求24所述的地热转换器,其特征在于,其中进一步包括一第一运作单元,所述第一运作单元具有所述第一蒸汽供应器及所述第一活塞,所述地热转换器进一步包括一第二运作单元,所述第二运作单元具有所述第二蒸汽供应器及所述第二活塞。
28.根据权利要求27所述的地热转换器,其特征在于,其中所述第一运作单元及所述第二运作单元形成一连续的地热能至电力的转换器。
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