CN1509373A - 风动力的水力发电厂及电厂运行的方法 - Google Patents

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Abstract

一水力发电厂利用多个连接在压缩空气发生器上的风车来产生压缩空气。压缩空气用来驱动水通过一涡轮机而发电。水进行再循环，且电厂包括储备的压缩空气箱，以允许当风力水平不足以产生高压空气时能继续电厂的运行。发电厂设计成依靠风力在连续的基础上进行操作。当风力减退、且储备能力已耗尽时，可从当地的公用事业供电公司获得电力。当电厂发出过多的电力时，从电厂发出的电力可加到当地电力公司的电网中。

Description

风动力的水力发电厂及电厂运行的方法
技术领域
本发明涉及一风动力的水力发电厂，以及该发电厂的运行方法。具体来说，本发明涉及一水力发电厂，其中，通过由风力产生的高压空气，水强制通过一涡轮机，以及其操作的方法。
背景技术
人们已知有各种连接到压缩空气发生器上的风车来产生压缩空气。还已知有各种用来发电的风车，其带有电池组作为备用，以在没风时产生电力。电池组由连接在风车上的发电机进行充电。当停止刮风时，电池组很快用完电力。而且，当电池组中的诸电池经多次地充电和放电后，必须以巨大的耗资来更新电池。风车能够发电只是因为一发电机直接地连接在风车上。因为风车速度上的变化，所以，连接在发电机上的风车不能一致地产生60周的电力。没有60周的电力，现有的风车/发电系统就不能接入到公用事业的电网系统上。
目前通过发电机来发电的风车系统具有的缺点在于，当不刮风时，风车不能产生电力。此外，现有的风车系统不能储存当刮风时所产生的足够的能量，以便在不刮风时可将该能量用来发电。更有甚者，电池组成本很高，且它们不能在相当长的时间内储存能量。还有，电池组可丧失其再充电的能力，然后必须进行更换。
发明内容
本发明的一个目的是提供一水力发电厂，其使用风车来提供能量而发电。还有一目的是提供一水力发电厂，其具有一水储存箱在不刮风时用来发电。本发明的还有一目的是提供操作一水力发电厂的方法，该发电厂基于风力，且在刮风时储存形成的过多的能量，以备在不刮风时使用。
水力发电厂具有多个连接到压缩空气发生器上的风车，以提供压缩空气到一组液体储存箱。各储存箱具有一高压水出口，一水入口，以及一空气入口和空气出口。各储存箱的水出口连接到一当水通过其中时发电的涡轮机的水入口上。涡轮机具有一水出口和一电力出口。涡轮机的水出口连接到一循环管路上，该管路又连接到储存箱的水入口。连接的控制装置用来控制压缩空气到储存箱的传送和分配，以控制高压水从储存箱到涡轮机的流动，并控制从涡轮机的水出口到储存箱的水入口的水的再循环。涡轮机的电力出口连接到电力线上。
较佳地，发电厂具有一高压空气储备系统，以储存高压空气供风速不足以操作发电厂时之用。空气储备系统具有一空气入口和一空气出口。当风力强度不足以操作电厂时，控制装置则产生电力。
一种使用压缩空气来操作一水力发电厂的方法，该压缩空气从连接在压缩空气发生器上的多个风车中获得，所述电厂具有多个液体储存箱，所述方法包括：当刮风时操作连接在风车上的压缩空气发生器来产生压缩空气，引导压缩空气进入到多个几乎充满水的储存箱内，控制水出口阀从各储存箱释放高压水进入到连接在一涡轮机的水入口上的一出口管线中，致使水通过水入口流入涡轮机并流出涡轮机的水出口，由此，发出电力，将水从涡轮机的水出口泵送回到基本上放空的液体储存箱内，用高压空气对液体储存箱再次加压，重复释放水到涡轮机的入口的方法，从涡轮机的水出口泵送水，以对液体储存箱注水，以及使由涡轮机发出的电流入到电力线中。
较佳地，电厂具有一高压空气储备系统，所述方法包括如下步骤：当刮风时，在空气储备系统中储存由风车产生的多余的压缩空气。
较佳地，电力线连接到一公用事业系统的电力用户线中，电流由一电力变送控制器进行控制，这样，当发电厂在电力线上发出过多的电时，电力可通过变送控制器流入到公用事业的电力网内，而当发电厂发不出足够的电时，电力连接来控制往来于空气储备系统的高压空气的流动。
还有更较佳地，在天气条件可使电厂使用的水发生冰冻的地方，可添加防冻剂来降低冰冻的温度。
此外，防凝结剂最好添加到水中。
附图的简要说明
在诸附图中：
图1是一电厂的示意的流程图；
图2是电厂的部分视图；
图3是电厂的流程图；
图4是水力发电涡轮机的示意的局部立体图；
图5是涡轮发电机的示意的立体图；
图6是电厂的简化的示意的流程图；
图7是储存在地下洞穴中的高压空气的示意的侧视图；
图8是三个主液体储存箱的俯视图；
图9是主和副液体储存箱的侧视图；以及
图10是图9的储存箱的端视图。
具体实施方式
在图1中，示出代表多个风车的一风车阵列。诸风车各自连接在一压缩空气发生器上。压缩空气发生器连接在空气压力控制和自动分配装置上，其传送压缩空气到高压空气储备系统，或直接传送到多个基本上充灌水(除在非常冷的天气下必须添加防冻剂到水中以确保水不结冻的地方之外)的液体储存箱中。高压空气储备系统是一系列空气储存箱。各个压缩空气发生器具有一空气干燥器来干燥由压缩空气发生器产生的压缩空气。其它的空气干燥器可按要求位于水力发电厂内。在水被注入到液体储存箱之后。高压空气从高压空气储备系统或直接从空气压力控制和自动分配装置引入到液体储存箱的顶部。液体储存箱具有一如下定位的水出口阀，即，当水出口阀打开时，水可由高压空气产生的压力作用下从各液体储存箱中放空。较佳地，用于各液体储存箱的水出口阀沿一收集器管线定位，在那里可控制诸阀对涡轮机的水入口提供连续的水量。
一空气自动释放装置位于涡轮机的顶部，以将在涡轮机内任何积累的空气返回到空气压力控制和自动分配装置。较佳地，一通向涡轮机的管道引导通过涡轮机的水入口接纳的水。较佳地，水入口具有一呈漩涡形的内部通道，以利用馈送到涡轮机的发电机的水的漩涡力。从液体储存箱供应的水受到在收集器管线内的液体控制器的控制，这样，各液体储存箱接连地放空。
在水流过涡轮机而发出电之后，水流动通过一水出口，从涡轮机通过一再循环管线回到自动液体充灌控制器。该液体充灌控制器以与储存箱放空相同的方式协调液体储存箱的再注入。换句话说，首先放空的储存箱首先被再充灌。在任何的再次充灌之前，留存在基本放空的储存箱内的任何的高压空气传送出该储存箱而进入到高压空气储备箱之一中。在液体储存箱已基本上再充灌水之后，从空气储备系统或直接从空气压力控制和自动分配装置流出的高压空气传送到该储存箱的液位上方。因此，该储存箱再次充以水和高压空气，并准备以待排放。其余的储存箱接连地以类似的方式卸压、充灌，以及用高压空气加压。
重复进行储存箱放空和水在压力下流入水涡轮机的水的入口的这种方法。由涡轮机发出的电从涡轮机流到一电力变送控制器。较佳地，电力变送控制器连接到一公用事业的电力用户线上，当电厂发电超过电厂的需要时，通过该电力线电可流过电力变送控制器进入到公用事业的电网中。或者，由于在某些时候风力没有达到足够的速度，因此，在系统内没有可供的高压空气或可供空气没有足够的高压来放空从水储存箱到涡轮机的水，由此，水力发电厂发不出任何电，或发不出足够的电力，这时，电力将从电网系统通过变送控制器流入电力线，以满足电厂用户的需要。
电力变送控制器连接到一诸如工厂的电力用户上。当本发明的水力发电厂没有为用户发出足够的电力时，电力变送控制器控制从公用事业电力用户线(或电网系统)流到电力用户的电。当水力发电厂发出的电超过用户现时对电的需要时，电力变送控制器通过公用事业的电力用户线将电传输到公用事业的电网系统中(即，城市电力系统，未予示出)。换句话说，如果本发明的水力发电厂任何时候都不发出足够的电力来满足本发明电厂的电力用户的需要，则电力用户的需要由城市电力系统来满足。当由水力发电厂发出足够的电远大于电力用户的需要时，电力传送到城市电力系统中。可与城市电力系统作出安排来接受和分配该电力，并付给电厂由该水力发电厂发出电的电费。
本发明的水力发电厂可实体地建立在电力用户或电厂专为其服务的用户的附近，由此，消除由长距离电力传输所造成的电力损失。
空气压力控制和自动分配装置连接在涡轮机上，以便将高压空气加到涡轮机上，或倘若超过要求的水位则自动地从涡轮机释放高压空气。在涡轮机内的高压空气迫使水通过涡轮机，由此发出电来。较佳地，控制器和阀门由一个或多个计算机进行控制。
在图2中，示出水力发电厂的部分的示意的放大图。从图中可见，有一泵位于水再循环管线中。输送在涡轮机内的空气垫保持200英尺磅的压力。其它的涡轮机可要求或多或少的压力进行适当的操作。可以期望由高效风车作动力的压缩空气发生器产生的空气压力可大致达到6000psi。在空气压力储备系统中的空气压力必须大于已经加压的并准备对涡轮机供水的液体储存箱内的空气的压力。可使用各种类型和规格的涡轮机，包括佩尔顿水轮机。涡轮机最好具有一尺寸从顶部到底部变窄的馈送管。
在图3中，示出一表示由压缩空气发生器产生的压缩空气的电气控制的流程图。此外，还示出从涡轮机输出的电力输出和该电力输出到工业用户的分配，或通过电力变送控制器到公用事业的供电系统中。
图4和5是涡轮机的立体图，其中流过涡轮机的水致使翅片(未示出)绕轴相对于定子而转动转子，由此发出电来。进入涡轮机的水流过布置在一涡轮机入口周围的环上的一系列的百叶。进入涡轮机的水量可按要求由导叶门的开或关来调节。即使在电气载荷大幅度变化之下，操作员也可使涡轮机以恒定速度转动。由于正是转动的速率确定发电的频率，所以，保持精确的速度显得十分重要。涡轮机通过一长轴偶联到一发电机上。发电机由一高速旋转的转子和一固定的定子组成。转子的外环由一系列的铜绕组和铁芯(或极)组成，各个极作为一电磁体。定子包括一系列嵌在铁芯槽内的垂直定向的铜线圈。当转子转动时，其磁场在定子绕组内感应出一电流，由此，发出电来。这些涡轮机的操作是传统的，所以，涡轮机不作进一步详细介绍。同样，一佩尔顿水轮机也是传统的。用于本应用的发电厂中的涡轮机可以与水通过重力流过涡轮机的水力发电厂(例如，位于尼亚加拉大瀑布的水力发电厂)中的涡轮机相同的方式进行操作。
因为在本发明的水力发电厂中的水不能通过重力流过涡轮机和进行再循环，所以，高压空气致使水处于压力之下，以使水流过系统并模拟通过重力流动的水。压力控制确保作用在水上的压力基本上保持恒定。流入涡轮机的水基本上是恒定的，因此，涡轮机基本上以恒定的速度转动。这样，涡轮机可运行发出60周的电力。
在图6中，示出一本发明的水力发电厂的简图和一运行该电厂的方法。本发明的设备和方法利用由风力产生的能量进行储备，以备在风速小于要求的水平时之用。尽管实际的系统设计会包含许多变化，但较佳地，风车/空气发生器系统将产生比预期的消费水平大30％的发电能力。此外，也可包括额外的机组，以便为了维护保养的目的而允许定期地停工。当风力减弱时，储备的空气压力箱将使系统继续运行发电。除了在极其寒冷的气候流动水会结冰之外，不需要添加防冻剂。然而，在需要的地方防冻剂可添加在水中。除了防冻剂，最好在系统内的水中添加防凝结剂。因为少量的水会失去，所以必须有装置来时时地向系统补水。水是完全再循环的，仅通过泄漏而遭受水的丧失。电厂不产生废物。当一液体储存箱基本上放空水时，箱内的空气压力可传输到已灌满水的储存箱，以允许以尽可能小的背压将再循环水再次充灌放空的储存箱。
如图1、2和6所示，空气储备系统可以是一个或多个高压空气储存箱。空气储备系统的容量将根据设置空气储备系统的电厂的规模和运行参数而变化。各种容器都可适用于空气储存，包括如图7所示的地下的洞窟。盐矿洞窟、方解石洞窟或石灰石洞窟特别理想，但任何对于高压空气不渗透的封闭的洞窟都将是合适的。盐矿洞窟可在地下盐矿脉中形成要求的大小，所以是优选的洞窟。地下洞窟提供一美学上的优点和成本上的优点，美学上的优点在于空气储备系统隐藏而不可见。当然，用于电厂的储存箱，不管是储存水还是空气，均可位于地下。从图7可见，地下洞窟具有一空气入口管和一空气出口管。各管线包含一高压关闭阀，以允许控制流入和流出洞窟的空气流动。洞窟以与高压空气储备系统相同的方式连接到发电厂。
在图8、9和10中，分别示出三个主液体储存箱50的示意的俯视图、侧视图和端视图。各储存箱50具有一高压空气入口52和一高压空气出口54，以及两个液体入口56和三个液体出口58。每个主储存箱50的两个液体入口56在图8中显示为不同的尺寸，但较佳地是相同的尺寸并且较佳地远大于空气入口52。液体出口58连接到一副液体箱60，每个主箱配有一副箱。副箱60最好位于主箱50的下面且副箱连接到主箱。流出主箱50到副箱60的液体的流动受到控制，使每个主箱50的液体出口58关闭，而仍有足够的液体留在主箱内，以防止主箱内的空气进入到副箱内。位于主箱50和副箱60之间的出口管线64上的阀62最好是当在各阀62上方的水重达到预定的最小值时能自动地关闭的自动关闭阀。因此，在任何空气能通过阀62进入到副箱60之前，阀62自动地关闭。各副箱具有一连接到通向涡轮机(在图8、9和10中未示出)的入口管线68上的液体出口66。很重要的一点是，空气被阻止进入到通向涡轮机(在图8、9和10中未示出)的入口管线68中。三个主箱50接连地被放空，其后用来自涡轮机的水再充灌。当各主箱基本上放空时，高压空气从主箱中被清除，然后通过一再循环管线70诸主箱接连地用液体再充灌。在主箱用液体再充灌之后，各主箱用高压空气加压，重复该方法以驱动涡轮机。副箱60一直用液体(例如，水)保持灌满。两个阀72示于图9中的各个水入口管线56上。这些阀门其中一个是检修阀，这样，不用关闭管线即可维修阀门。
由于本发明的水力发电厂在不发电或发不出足够电时将会持续一段时间，所以，必须寻求与现存水力发电厂商取得协议和联系，这样，在必要时可从公用事业电力线上获得电力，且当本发明的发电厂发出过多电力时，从电力厂商获得信用以将电能加到公用事业的电网上去。应在当地公用事业系统和本发明的发电厂之间建立电力传送开关，以自动操作自动锁相，这样，不管是从当地公用事业系统还是从本发明的水力发电厂供电，本发明的发电厂的用户将只遭受最少的电力中断。
较佳地，控制装置是，连接第一控制器来控制压缩空气到储存箱的分配的传送。较佳地连接第二控制器来控制从涡轮机的储存箱中流出的高压水的流动。较佳地连接第三控制器来控制水从涡轮机的水出口到储存箱的水入口的再循环。较佳地连接第四控制器来控制从涡轮机的电力输出到电力线的电力的输送。较佳地连接第五控制器来控制第一、第二、第三和第四控制器。
从水储存箱出来的水出口连接到包含若干个阀的控制器管线上。诸阀连接到控制从储存箱到涡轮机的高压水的流动的控制装置的部分上。较佳地，当空气压力超过某一最大值时，在涡轮机上有一自动空气释放装置来释放高压空气。高压空气释放装置控制水流入涡轮机的流动。或者，涡轮机的水入口可具有一空气压力控制器，其添加或释放高压空气，以便控制水流入涡轮机的流动。
一种使用压缩空气来操作一水力发电厂的方法，该压缩空气从连接在压缩空气发生器上的多个风车中获得，该方法使用多个水储存箱。方法包括：当刮强风时转动连接在压缩空气发生器上的风车来产生压缩空气，引导压缩空气进入到多个几乎充满水的储存箱内，控制流出水储存箱的水流动通过各储存箱的水出口，从各储存箱的水出口释放高压水进入到连接在一涡轮机的水入口上的一控制器管线中，致使水通过水入口流入涡轮机并流出涡轮机的水出口，由此，发出电力，将水从涡轮机的水出口再循环回到基本上放空的储存箱内，用由风车产生的高压空气补充储存箱内的空气压力，以及使由涡轮机发出的电流入到电力线中。
本发明的发电厂具有一系列阀门，空气压缩机和真空泵，来将已经放空水的液体储存箱的空气压力抽空到储备系统，然后，以最小的涤气和干燥，再循环空气。尽管水是优选的驱动涡轮机的液体，因为水的成本低廉和取之方便，但水也可含有添加剂。如果成本经济的话，其它的液体也可适用。
本发明的水力发电厂在规模上具有很大的灵活性。还有，两个或多个发电厂，各发电厂运行一个涡轮机，它们可彼此靠近地建立。还有，根据本发明的一个发电厂可设计成运行多个涡轮机。本发明的水力发电厂不产生任何废物，即使水系统会含有某些化学添加剂，但水系统是完全地再循环的系统，所以，环境得到保护。尽管根据本发明设计的发电厂发出的电力将随涡轮机的规模和风车的数量及大小等变化，但可以认为，设计发电能力为250,000千瓦小时(kwhrs)的电厂将适用于许多种的用途。较佳地，在储备空气箱内的空气压力大大地超过强制水通过涡轮机所需要的空气压力。

Claims (50)

1.一水力发电厂，包括多个连接到压缩空气发生器上的风车，以提供压缩空气到一组液体储存箱，各储存箱具有一高压液体出口，一液体入口，以及一空气入口和一空气出口，各储存箱的液体出口连接到一当液体通过涡轮机时发电的涡轮机的液体入口上，涡轮机具有一液体出口和一电力出口，涡轮机的液体出口连接到一再循环管路上，该管路又连接到储存箱的液体入口，连接的控制装置用来控制压缩空气到储存箱的传送和分配，以控制高压液体从储存箱到涡轮机的流动，并控制从涡轮机的液体出口到储存箱的液体入口的液体的再循环，涡轮机的所述电力出口连接到一电力线上。
2.如权利要求1所述的水力发电厂，其特征在于，所述压缩空气发生器各具有一空气干燥器来干燥由空气发生器产生的压缩空气。
3.如权利要求2所述的水力发电厂，其特征在于，发电厂具有一高压空气储备系统，以储存高压空气供风速不足以操作发电厂时之用，所述空气储备系统具有一空气入口和一空气出口，连接所述控制装置来控制往来于所述空气储备系统的高压空气的流动。
4.如权利要求3所述的水力发电厂，其特征在于，液体是水或主要是水。
5.如权利要求4所述的水力发电厂，其特征在于，所述高压空气储备系统是对高压空气不渗透的容器，其选自下列形式的组群：一高压空气储存箱、一地下洞窟、一盐矿洞窟、一方解石洞窟，以及一石灰石洞窟。
6.如权利要求3所述的水力发电厂，其特征在于，各液体储存箱由一主储存箱和一副储存箱组成，所述储存箱具有一空气入口、一空气出口、一液体入口和一液体出口，所述液体出口连接到所述副储存箱的一液体入口，所述副储存箱除了一液体入口外还具有一液体出口，所述主储存箱连接到所述副储存箱，这样，离开所述主储存箱的液体进入到所述副储存箱，所述主储存箱其中总是含有至少最低的水位，所述副储存箱总是充灌液体，以防止空气从任何一个所述主储存箱进入到所述副储存箱。
7.如权利要求5所述的水力发电厂，其特征在于，在流入到涡轮机的液体入口内的液体上的空气压力基本上保持在一恒定的水平。
8.如权利要求5所述的水力发电厂，其特征在于，设置有控制装置，致使涡轮机以基本上恒定的速度转动，以产生60周的电力。
9.如权利要求5所述的水力发电厂，其特征在于，控制装置是：连接来控制压缩空气到液体储存箱的传送和分配的第一控制器，连接来控制从液体储存箱中流出的高压液体到涡轮机的流动的第二控制器，连接来控制从涡轮机的液体出口到储存箱的液体入口的液体再循环的第三控制器，连接来控制从涡轮机的电力输出到电力线的电力的输送的第四控制器，以及连接来控制第一、第二、第三和第四控制器的第五控制器。
10.如权利要求1所述的水力发电厂，其特征在于，连接控制装置来接连地大致放空各液体储存箱，而在各所述基本上放空的液体储存箱内留下一最小的液位，这样，在液体储存箱内的空气不会进入涡轮机。
11.如权利要求3所述的水力发电厂，其特征在于，涡轮机是一佩尔顿水轮机。
12.如权利要求1、2、3或4中任何一项所述的水力发电厂，其特征在于，在流入涡轮机的液体入口内的液体上的空气压力保持在一基本恒定的水平上。
13.如权利要求2、3或4中任何一项所述的水力发电厂，其特征在于，设置有控制装置，致使涡轮机以基本上恒定的速度转动，以产生60周的电力。
14.如权利要求1所述的水力发电厂，其特征在于，控制装置是：连接来控制压缩空气到液体储存箱的传送和分配的第一控制器，连接来控制从液体储存箱中流出的高压液体到涡轮机的流动的第二控制器，连接来控制从涡轮机的液体出口到储存箱的液体入口的液体再循环的第三控制器，连接来控制从涡轮机的电力输出到电力线的电力的输送的第四控制器，以及连接来控制第一、第二、第三和第四控制器的第五控制器。
15.如权利要求1所述的水力发电厂，其特征在于，设置有通过高压空气来从涡轮机的液体出口到液体储存箱返回再循环液体的装置。
16.如权利要求15所述的水力发电厂，其特征在于，设置有在从涡轮机返回液体之前、从基本上排空的液体储存箱泄放高压空气的装置。
17.如权利要求1所述的水力发电厂，其特征在于，从液体储存箱出来的液体出口连接在包含若干个阀的收集器管线上，所述阀连接到所述控制装置上，以提供连续的液体量到所述涡轮机的液体入口。
18.如权利要求1所述的水力发电厂，其特征在于，涡轮机的液体入口具有形成为漩涡形式的内部通道。
19.如权利要求1所述的水力发电厂，其特征在于，在涡轮机内有一自动空气释放装置，当所述空气的压力超过某一最大值时该装置用来释放高压空气。
20.如权利要求1所述的水力发电厂，其特征在于，连接控制装置来接连地大致放空各液体储存箱，而在各液体储存箱内至少留下一最小的液位，以防止空气进入涡轮机的液体入口。
21.如权利要求16所述的水力发电厂，其特征在于，设置有在返回再循环液体之后用来返回高压空气到储存箱的装置。
22.如权利要求1所述的水力发电厂，其特征在于，在涡轮机上设置有一空气压力控制器，用来从液体入口添加或释放高压空气。
23.如权利要求3所述的水力发电厂，其特征在于，由空气发生器产生的高压空气具有的压力约为6,000psi。
24.如权利要求2、3或4中任何一项所述的水力发电厂，其特征在于，电力线以下列方式连接在公用事业的电力用户线上：过度的电力可从电力线流入用户线，反之亦然，电力可从用户线流入电力线。
25.如权利要求2、3或4中任何一项所述的水力发电厂，其特征在于，电力线通过一电力变送控制器连接到公用事业的电力用户线上，以允许电力从电力线流到用户线上，反之亦然。
26.如权利要求2、3或4中任何一项所述的水力发电厂，其特征在于，设置用来补充系统内液体的装置。
27.如权利要求2、3或4中任何一项所述的水力发电厂，其特征在于，电厂不产生废物。
28.如权利要求2、3或4中任何一项所述的水力发电厂，其特征在于，液体完全再循环，仅遭受通过泄漏造成的液体丧失。
29.如权利要求1所述的水力发电厂，其特征在于，通过打开和关闭导叶来控制通过涡轮机的液体的流动。
30.如权利要求1所述的水力发电厂，其特征在于，液体是水，且水包含一防凝结剂。
31.如权利要求1所述的水力发电厂，其特征在于，液体是水，且水包含防冻剂。
32.如权利要求1所述的水力发电厂，其特征在于，在涡轮机上有一系列的百叶。
33.如权利要求3所述的水力发电厂，其特征在于，所述空气储备系统是多个储备空气箱，各箱具有一空气入口和一空气出口。
34.如权利要求33所述的水力发电厂，其特征在于，在储备空气箱内的高压空气的压力基本上大于迫使液体通过涡轮机所需要的空气压力。
35.如权利要求16所述的水力发电厂，其特征在于，连接用来泄放空气的所述装置，来放出空气到一空气储存箱或一已经再充灌液体的储存箱。
36.如权利要求2、3或4中任何一项所述的水力发电厂，其特征在于，设置有使涡轮机以基本上恒定的速度转动的装置。
37.一种使用压缩空气来操作一水力发电厂的方法，该压缩空气从连接在压缩空气发生器上的多个风车中获得，所述电厂具有多个液体储存箱，所述方法包括：当刮风时操作连接在风车上的压缩空气发生器来产生压缩空气，引导压缩空气进入到多个几乎充满液体的储存箱内，控制液体出口阀从各储存箱释放高压液体进入到连接在一涡轮机的液体入口上的一出口管线中，致使液体通过液体入口流入涡轮机并流出涡轮机的液体出口，由此，发出电力，将液体从涡轮机的液体出口泵送回到基本上放空的液体储存箱内，用高压空气对液体储存箱再充填，重复释放液体到涡轮机的入口的方法，从涡轮机的液体出口泵送液体，以对液体储存箱再充填，以及使由涡轮机发出的电流入到电力线中。
38.如权利要求37所述的方法，其特征在于，所述发电厂具有一高压空气储备系统，所述方法包括以下步骤：当刮风时，在空气储备系统中储存由风车产生的多余的压缩空气，以备当不刮风时以足够的速率操作系统之用。
39.如权利要求38所述的方法，其特征在于，空气压力储备系统是多个高压空气储备箱，一个或多个地下洞窟，一盐矿洞窟，一方解石洞窟，或一石灰石洞窟。
40.如权利要求37所述的方法，其特征在于，液体储存箱各包括一主液体储存箱和一副液体储存箱，各组主和副液体储存箱以下列方式连接：流出主储存箱的液体流入副储存箱，并流出副储存箱到涡轮机，所述方法包括以下步骤：控制在主储存箱内的液体的液位，这样，主储存箱基本上放空到副储存箱内，主储存箱总是包含至少一最低的液位，而副储存箱总是充灌满液体。
41.如权利要求37、38或39中任何一项所述的方法，其特征在于，液体是水，或主要是水。
42.如权利要求40所述的方法，其特征在于，液体是水，或主要是水。
43.如权利要求37所述的方法，其特征在于，压缩空气发生器各具有一空气干燥器，而该方法包括干燥由空气发生器产生的压缩空气的步骤。
44.如权利要求43所述的方法，其特征在于，设置一高压空气储备系统来储存高压空气，以备当风速不足以操作电厂时之用，所述空气储备系统具有一空气入口和一空气出口，所述方法包括以下步骤：在所述高压空气储备系统内储存由风车产生的过多的压缩空气，控制空气流入和流出高压空气储备系统，利用来自高压空气储备系统的空气对液体储存箱加压。
45.如权利要求44所述的方法，其特征在于，包括下列步骤：从已经基本上将液体排空到一预定的最小值的那些液体储存箱中，排放出压力空气到一空气储存箱，在从那些储存箱中排出压力空气之后，从涡轮机的液体出口再循环液体以返回到基本上排空的储存箱内，将高压空气返回到充灌液体的储存箱内，利用来自空气储备系统的高压空气或通过风车产生的高压空气来补充储存箱内的空气压力。
46.如权利要求45所述的方法，其特征在于，包括控制流入所述涡轮机的液体入口的液体的空气压力的步骤。
47.如权利要求46所述的方法，其特征在于，包括以基本恒定的速度操作涡轮机，以从涡轮机发出60周的电力的步骤。
48.如权利要求37所述的方法，其特征在于，包括以基本恒定的速度操作涡轮机的步骤。
49.如权利要求43、44或45中任何一项所述的方法，其特征在于，液体是水。
50.如权利要求46、47或48中任何一项所述的方法，其特征在于，液体是水。
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