DE102011105542B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Energiespeicherung mittels eines kombinierten Wärme-und Druckspeichers - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Energiespeicherung mittels eines kombinierten Wärme-und Druckspeichers Download PDF

Info

Publication number
DE102011105542B4
DE102011105542B4 DE102011105542.1A DE102011105542A DE102011105542B4 DE 102011105542 B4 DE102011105542 B4 DE 102011105542B4 DE 102011105542 A DE102011105542 A DE 102011105542A DE 102011105542 B4 DE102011105542 B4 DE 102011105542B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
working medium
component
pressure
combined heat
pressure accumulator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102011105542.1A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102011105542A1 (de
Inventor
Tim Müller
Bernhard Beck
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Belectric GmbH
Original Assignee
Adensis GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Adensis GmbH filed Critical Adensis GmbH
Priority to DE102011105542.1A priority Critical patent/DE102011105542B4/de
Priority to EP12735777.0A priority patent/EP2724005A1/de
Priority to JP2014516221A priority patent/JP2014517211A/ja
Priority to PCT/EP2012/002511 priority patent/WO2012175178A1/de
Publication of DE102011105542A1 publication Critical patent/DE102011105542A1/de
Priority to US14/139,977 priority patent/US20140109563A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102011105542B4 publication Critical patent/DE102011105542B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K3/00Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein
    • F01K3/006Accumulators and steam compressors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B1/00Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
    • F15B1/02Installations or systems with accumulators
    • F15B1/027Installations or systems with accumulators having accumulator charging devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/06Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using mixtures of different fluids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/14Gas-turbine plants having means for storing energy, e.g. for meeting peak loads
    • F02C6/16Gas-turbine plants having means for storing energy, e.g. for meeting peak loads for storing compressed air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D9/00Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/10Combinations of wind motors with apparatus storing energy
    • F03D9/17Combinations of wind motors with apparatus storing energy storing energy in pressurised fluids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03GSPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G6/00Devices for producing mechanical power from solar energy
    • F03G6/001Devices for producing mechanical power from solar energy having photovoltaic cells
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F28D20/025Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat the latent heat storage material being in direct contact with a heat-exchange medium or with another heat storage material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D9/00Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • F03D9/255Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator connected to electrical distribution networks; Arrangements therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D9/00Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/28Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being a pump or a compressor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2210/00Working fluid
    • F05B2210/18Air and water being simultaneously used as working fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00Application
    • F05B2220/70Application in combination with
    • F05B2220/708Photoelectric means, i.e. photovoltaic or solar cells
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00Function
    • F05B2260/20Heat transfer, e.g. cooling
    • F05B2260/207Heat transfer, e.g. cooling using a phase changing mass, e.g. heat absorbing by melting or boiling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/20Heat transfer, e.g. cooling
    • F05D2260/207Heat transfer, e.g. cooling using a phase changing mass, e.g. heat absorbing by melting or boiling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/42Storage of energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/46Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/16Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

Verfahren zum Speichern von Energie mittels eines kombinierten Wärme- und Druckspeichers (4), – bei dem bei einem ersten Druck-/Temperaturpunkt (46) eine gasförmige erste Komponente (42) und eine flüssige zweite Komponente (44) zu einem Arbeitsmedium (45) vermischt werden, – bei dem das Arbeitsmedium (45) derart komprimiert wird, dass das Arbeitsmedium (45) einen zweiten Druck-/Temperaturpunkt (48) aufweist, wobei bei diesem die zweite Komponente (44) zumindest teilweise gasförmig ist, – bei dem das komprimierte Arbeitsmedium (45) in den kombinierten Wärme- und Druckspeicher (4) geleitet und dort gespeichert wird, und – bei dem das Arbeitsmedium (45) zur Rückgewinnung der Energie expandiert wird, wobei die zweite Komponente (44) zumindest teilweise verflüssigt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Speichern von Energie mittels eines kombinierten Wärme- und Druckspeichers sowie eine nach diesem Verfahren arbeitende Vorrichtung.
  • Elektrische Energie wird üblicherweise mittels Akkumulatoren oder Kondensatoren gespeichert, wobei deren Herstellung jedoch kostenintensiv ist. Daher ist deren Verwendung bei der Speicherung von vergleichsweise großen Mengen von elektrischer Energie nicht wirtschaftlich. Eine Alternative hierzu sind sogenannte Pumpspeicherkraftwerke. Hierbei wird üblicherweise Wasser aus einem Becken in ein räumlich höher gelegenes Becken gepumpt. Die Rückgewinnung der Energie erfolgt, indem das Wasser erneut in das niedriger gelegene Becken geführt wird. Herkömmlicherweise treibt in diesem Fall das Wasser eine Turbine und diese wiederum einen Generator zur Gewinnung von elektrischer Energie an. Nachteilig hierbei ist, dass zur Gewährleistung eines wirtschaftlichen Betriebs vergleichsweise großvolumige Becken, vorzugsweise in Form von Seen, sowie ein landschaftliches Gefälle vorhanden sein muss.
  • Eine weitere Möglichkeit zur Speicherung von Energie stellen pneumatische Energiespeicher, auch als Druckluftspeicherkraftwerke bezeichnet, dar. Hierbei wird mit Hilfe der Energie üblicherweise Luft komprimiert und in einen Druckspeicher, beispielsweise in Form einer natürlichen Kaverne, eingeleitet. Zur Rückgewinnung wird die Luft in eine Expansionsmaschine geleitet, welche wiederum einen elektrischen Generator antreibt.
  • Während der Komprimierung der Luft wird diese erwärmt. Falls diese Wärme nicht genutzt werden sollte, ist der Wirkungsgrad des Druckluftspeicherkraftwerks äußerst begrenzt. Zur Nutzung der Wärme werden daher herkömmlicherweise Wärmespeicher verwendet. Diese werden beispielsweise vor den Druckluftspeicher geschaltet, so dass die Druckluft abgekühlt wird, bevor diese in den Druckluftspeicher geleitet wird. Als Alternative hierzu werden die Wärmespeicher thermisch an den Druckluftspeicher gekoppelt oder innerhalb dessen positioniert, wobei der Wärmespeicher druckfest ausgelegt sein muss.
  • Aus der GB 2 086 483 A ist eine Anlage zum Verdampfen eines Sekundärfluids unter Verwendung von Kompressionswärme eines Primärfluids bekannt, wobei ein Luft-Wassernebel-Gemisch komprimiert und in einen Sammelbehälter (receiver) eingebracht wird, in dem trockener Dampf unter Verwendung der Kompressionswärme erzeugt wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein effektives und insbesondere kostengünstiges Verfahren und eine hierzu besonders geeignete Vorrichtung zum Speichern von Energie mittels eines kombinierten Wärme- und Druckspeichers anzugeben.
  • Erfindungsgemäß wird die das Verfahren betreffende Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 und die die Vorrichtung betreffende Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
  • Das Verfahren sieht vor, dass bei einem ersten Druck-/Temperaturpunkt eine erste Komponente und eine zweite Komponente zu einem Arbeitsmedium gemischt werden. Unter einem Druck-/Temperaturpunkt wird hierbei ein Punkt innerhalb eines sogenannten Phasendiagramms verstanden. Mit anderen Worten gibt ein Druck-/Temperaturpunkt eine bestimmte Temperatur und einen dazugehörigen Druck an. Beispielsweise beträgt die Temperatur des ersten Druck-/Temperaturpunkt zwischen 5°C und 30°C und insbesondere zwischen 10°C und 20°C. Der Druck des ersten Druck-/Temperaturpunkt beträgt geeigneterweise zwischen 0,5bar und 2bar und zweckmäßigerweise 1 atm. Bei dem ersten Druck-/Temperaturpunkt ist der Aggregatszustand der ersten Komponente gasförmig, der der zweiten Komponente flüssig.
  • In einem sich daran anschließenden Arbeitsschritt wird das Arbeitsmedium komprimiert. Die während der Kompression der ersten Komponente entstehende Wärme wird zumindest teilweise von der zweiten Komponente insofern absorbiert, als dass diese zumindest teilweise verdampft. Insbesondere wird während dieser Phase das Arbeitsmedium isotherm verdichtet. Das Arbeitsmedium wird über einen solchen Zeitraum komprimiert, bis dieses einen zweiten Druck-/Temperaturpunkt aufweist. Geeigneterweise liegen bei dem zweiten Druck-/Temperaturpunkt sowohl die erste Komponente als auch die zweite Komponente vollständig als Gas vor. Die Temperatur beträgt beispielsweise zwischen 250°C und 350°C und insbesondere 300°C. Der Druck liegt zweckmäßigerweise zwischen 50bar und 150bar, insbesondere zwischen 50bar und 80bar, vorzugsweise bei 60bar.
  • In einem darauffolgenden Arbeitsschritt wird das komprimierte Arbeitsmedium in einen kombinierten Wärme- und. Druckspeicher geleitet. Vorteilhafterweise ist der Wärme- bzw. Druckspeicher thermisch isoliert und weist ein relativ großes Fassungsvolumen, insbesondere ≥ 1 m3, geeigneterweise zwischen 20 m3 und 500 m3 und vorzugsweise zwischen 50 m3 und 200 m3 auf. Das komprimierte Arbeitsmedium und somit die in dem Arbeitsmedium enthaltene Energie wird in dem kombinierten Wärme- und Druckspeicher gespeichert. Während der Speicherung gibt trotz der Isolierung des kombinierten Wärme- und Druckspeichers das Arbeitsmedium Temperatur an die Umgebung oder den kombinierten Wärme- und Druckspeicher selbst ab. Infolge der Temperaturabgabe und somit aufgrund der Temperatursenkung des Arbeitsmediums kondensiert die zweite Komponente teilweise aus. Aufgrund dieser Kondensation wird die innerhalb des kondensierten Teils der zweiten Komponente gespeicherte Verdampfungsenergie freigesetzt, weswegen die Temperatur des Arbeitsmediums wiederum ansteigt.
  • Bei einer geeigneten Wahl der ersten und zweiten Komponente sowie des ersten und zweiten Druck-/Temperaturpunktes ist es möglich, über einen vergleichsweise langen Zeitraum die Temperatur des Arbeitsmediums innerhalb des kombinierten Wärme- und Druckspeichers konstant zu halten, wobei sich der Mischgrad des Arbeitsmediums kontinuierlich verändert. Die Konzentration der zweiten Komponente innerhalb des gasförmigen Teils des Arbeitsmediums nimmt nämlich ab, wobei sich der auskondensierte Anteil der zweiten Komponente am Boden des kombinierten Wärme- und Druckspeichers sammelt.
  • Falls die innerhalb des Wärme-/Druckspeichers gespeicherte Energie in Form des komprimierten Arbeitsmediums zurückgewonnen werden soll, wird das Arbeitsmedium expandiert. Vorteilhafterweise findet die Expansion kontrolliert innerhalb einer geeigneten Maschine statt, wobei das expandierende Arbeitsmedium Arbeit verrichtet. Nach der Expansion weist das Arbeitsmedium eine (geringfügig) oberhalb des ersten Druck-/Temperaturpunktes liegende Temperatur, beispielsweise 50°C, auf. Zumindest ist die Temperatur des Arbeitsmediums derart, dass die zweite Komponente teilweise flüssig ist. Geeigneterweise liegt nach der Expansion der gasförmige Teil des Arbeitsmediums als ein gesättigtes oder teilgesättigtes Gas vor, jedoch nicht als ein übersättigtes Gas. Mit anderen Worten ist von der zweiten Komponente lediglich höchstens der Anteil gasförmig, der, mit den weiteren Komponenten des Arbeitsmediums vermischt, ein Gas ergibt, dessen sogenannter Sättigungsdampfdruck oberhalb oder gleich dem Druck des gasförmigen Teils des Arbeitsmediums nach der Expansion ist. Der andere Teil der zweiten Komponente hingegen ist flüssig.
  • In einer geeigneten Ausführungsform der Erfindung wird während der Vermischung der ersten Komponente mit der zweiten Komponente diese als Schwebstoff in die erste Komponente eingebracht. Insbesondere weist das Arbeitsmedium nach der Vermischung vollständig, zumindest jedoch teilweise, die Form eines Aerosols auf. Auf diese Weise ist eine vergleichsweise gute Vermischung der beiden Komponenten miteinander ermöglicht, wobei sich während der anschließenden Verdichtung des Arbeitsmediums im Wesentlichen kein Temperaturgefälle innerhalb dessen einstellt.
  • Vorteilhafterweise wird die Menge der zweiten Komponente im Vergleich zu der Menge der weiteren Bestandteile des Arbeitsmediums derart gewählt, dass während der Speicherung des Arbeitsmediums der gasförmige Teil des Arbeitsmediums als ein gesättigtes oder teilgesättigtes Gas vorliegt. Wie im Zusammenhang mit der Expansion des Arbeitsmediums bereits erläutert, ist während der Speicherung daher lediglich ein Anteil der zweiten Komponente gasförmig. Hierbei wird insbesondere der erste und der zweite Druck-/Temperaturpunkte sowie die Menge der zweiten Komponente derart gewählt, dass während einer vergleichsweise langen Speicherung des Arbeitsmediums innerhalb des kombinierten Wärme- und Druckspeichers dieser Anteil maximal ist. Es findet demgemäß vorzugsweise keine Auskondensation der zweiten Komponente stattfindet.
  • Geeigneterweise besteht das Arbeitsmedium aus der ersten und der zweiten Komponente. Insbesondere wird Umgebungsluft als erste Komponente und/oder Wasser als zweite Komponente gewählt. Hierdurch ist eine kostengünstige Durchführung des Verfahrens gewährleistet. Weiterhin müssen auf diese Weise keine Maßnahmen getroffen werden, die bei einer Fehlfunktion des kombinierten Wärme- und Druckspeichers ein Entweichen der ersten oder zweiten Komponente in die Umwelt verhindern, wie es beispielsweise bei der Verwendung einer giftigen Substanz der Fall wäre. Ebenso kann insbesondere bei der Verwendung von Wasser und Umgebungsluft eine mögliche chemische Reaktion zwischen den beiden Komponenten bei einer geeigneten Wahl des ersten und des zweiten Druck-/Temperaturpunkts vermieden werden.
  • Zweckdienlicherweise wird das Arbeitsmedium durch einen Verdichtereinlass eines Kolbenverdichters in diesen geleitet und innerhalb dessen komprimiert. Vorteilhafterweise wird hierbei die erste Komponente und die zweite Komponente im Bereich des Verdichtereinlasses des Kolbenverdichters vermischt. Hierdurch ist es ermöglicht, den zeitlichen Abstand zwischen der Komprimierung des Arbeitsmediums und dessen Erstellung durch die Vermischung der ersten und der zweiten Komponente vergleichsweise gering zu halten. Auf diese Weise bleiben die beiden Komponenten vergleichsweise gut vermischt, insbesondere, falls bei dem ersten Druck-/Temperaturpunkt das Arbeitsmedium in Form eines Aerosols vorliegt.
  • Zur Rückgewinnung der Energie aus dem Arbeitsmedium kann eine Dampfturbine verwendet werden. In einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung findet die Expansion des Arbeitsmediums innerhalb einer Kolbenmaschine statt. Auf diese Weise ist es möglich eine Beschädigung der Maschine aufgrund eines Wasserschlags vergleichsweise einfach zu vermeiden. Ferner begünstigt die im Vergleich zu einer Turbine langsame Arbeitsgeschwindigkeit die vollständige Rückgewinnung der innerhalb der zweiten Komponente gespeicherten Verdampfungsenergie.
  • Insbesondere steht mit der Kolbenmaschine ein elektrischer Generator in Wirkverbindung. Somit wird die innerhalb des komprimierten Arbeitsmediums gespeicherte Energie in elektrische Energie umgewandelt und kann beispielsweise bei einem Engpass in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden. Geeigneterweise wird die mittels einer Solarzelle oder einem Windkraftwerk erzeugte Energie zur Kompression des Arbeitsmediums verwendet. Diese Energielieferanten weisen über einen Tag gesehen üblicherweise keine konstante Leistungsabgabe auf. Falls die mittels einer Solarzelle oder einem Windkraftwerk erzeugte Energie zur Kompression des Arbeitsmediums verwendet wird und bei der Expansion des Arbeitsmediums elektrische Energie erzeugt wird, ist es möglich, einen über einen Tag gesehen möglichst konstanten Strom in das Stromnetz einzuspeisen oder Spitzen von Leistungsanforderungen innerhalb des Stromnetzes abzufangen.
  • Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfasst einen kombinierten Wärme- und Druckspeicher mit einem Einlass und mit einem Auslass, wobei dessen Fassungsvolumen vorteilhafterweise zwischen 20 m3 und 500 m3 und insbesondere zwischen 50 m3 und 200 m3 aufweist. Hierbei kann der Einlass mit dem Auslass zusammenfallen, also übernimmt beispielsweise lediglich ein Ventil die Aufgabe des Einlasses und des Auslasses. Geeigneterweise ist jedoch der Einlass von dem Auslass räumlich getrennt und insbesondere jeweils mittels eines Absperrventils verschließbar.
  • Auf der Einlassseite des kombinierten Wärme- und Druckspeichers befindet sich ein Verdichter und diesem vorgeschaltet eine Einspritzvorrichtung. Mittels der Einspritzvorrichtung wird eine flüssige zweite Komponente in eine gasförmige erste Komponente eingebracht, so dass diese beiden Komponenten zu einem Arbeitsmedium vermischt werden. Die Einspritzvorrichtung ist derart mit dem Verdichter verbunden, dass das Arbeitsmedium von der Einspritzvorrichtung zu dem Verdichter geleitet wird. Dies erfolgt beispielweise mittels von dem Verdichter erzeugten, vergleichsweise geringen Unterdrucks und/oder von der Einspritzvorrichtung erzeugten, vergleichsweise geringen Überdrucks.
  • Der Verdichter wiederum ist insbesondere druckfest mit dem Einlass des kombinierten Wärme- und Druckspeichers verbunden. Mittels des Verdichters kann das Arbeitsmedium komprimiert werden, wobei die zweite Komponente zumindest teilweise verdampft. Das verdichtete Arbeitsmedium wird durch den Einlass in den Wärme- bzw. Druckspeicher geleitet und dort gespeichert.
  • Auslassseitig ist mit dem kombinierten Wärme- und Druckspeicher eine Expansionsmaschine verbunden, die darauf ausgelegt ist, die in der komprimierten ersten Komponente und die in der komprimierten und verdampften zweiten Komponente enthaltene Energie zurückzugewinnen. Insbesondere ist zumindest entweder der Verdichter oder die Expansionsmaschine, vorzugsweise jedoch beide, als Kolbenmaschine ausgeführt. Auf diese Weise ist sowohl ein kostengünstiger Betrieb der Vorrichtung als auch eine vergleichsweise einfache Beherrschung eines eventuellen Wasserschlages ermöglicht. Insbesondere wird der Verdichter mittels eines elektrischen Motors betrieben. Geeigneterweise treibt die Expansionsmaschine einen elektrischen Generator an. Auf diese Weise ist, falls die Vorrichtung sowohl den elektrischen Motor als auch den elektrischen Generator umfasst, eine vergleichsweise kostengünstige Speicherung von elektrischer Energie ermöglicht.
  • In einer geeigneten Ausführungsform der Erfindung ist der Expansionsmaschine ein Kondensatabscheider nachgeschaltet. Somit sind nach der erfolgten Expansion des Arbeitsmediums die beiden Komponenten wieder getrennt und können erneut wiederverwendet werden. Insbesondere bei der Verwendung von Umgebungsluft und/oder Wasser als erste bzw. zweite Komponente kann bzw. können diese nach der erfolgten Expansion wieder an die Umwelt abgegeben werden.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt die einzige Figur schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Die gezeigte Vorrichtung 2 umfasst einen kombinierten Wärme- und Druckspeicher 4 mit einem Einlass 6 und mit einem Auslass 8, wobei diese jeweils mittels eines Ventils 10 bzw. 12 absperrbar sind. Der kombinierte Wärme- und Druckspeicher 4 weist beispielsweise eine zylinder- oder kapselförmig Form auf. Der Durchmesser des kombinierten Wärme- und Druckspeichers 4 beträgt zwischen 2 m und 6 m, wobei dessen Länge zwischen 5 m und 20 m beträgt. Der kombinierte Wärme- und Druckspeicher 4 ist vorzugsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) gefertigt und von einer Isolationsschicht 14 umgeben. Die Isolationsschicht 14 dient der thermischen Isolation des kombinierten Wärme- und Druckspeichers 4 von der Umgebung und kann ferner die Aufgabe eines Schutzes vor mechanischer Beschädigung übernehmen. Als Material der Isolationsschicht 14 sind beispielsweise herkömmliche Dämmstoffe aus Mineralwolle oder Polystyrol denkbar.
  • Mit dem dem Einlass 6 vorgeschalteten Ventil 10 ist über ein druckstabiles Rohr 16 ein Verdichter 18 pneumatisch verbunden. Der Verdichter 18 ist als ein Kolbenverdichter 20 ausgeführt und wird mittels eines elektrischen Motors 22 angetrieben. Der elektrische Motor 22 wird mittels der mit einer Solarzelle 24 erzeugten elektrischen Energie betrieben. Der Verdichter 18 weist einen Einlass 26 auf, in den eine Einspritzvorrichtung 28 einmündet.
  • Über ein weiteres druckstabiles Rohr 30 ist eine Expansionsmaschine 32 mit dem dem Auslass 8 des kombinierten Wärme- und Druckspeichers 4 nachgeschalteten Ventil 12 pneumatisch verbunden. Die Expansionsmaschine 32 weist die Form einer Kolbenmaschine 34 auf und treibt einen elektrischer Generator 36 an. Der Expansionsmaschine 32 ist ein Kondensatabscheider 38 nachgeschaltet.
  • Mittels der Vorrichtung 2 wird ein Verfahren zum Speichern von Energie umgesetzt. Die Energie wird mittels der Solarzelle 24 erzeugt und dient dazu, den Verdichter 18 anzutreiben. Der Verdichter 18 saugt eine erste Komponente 42 an, welche Umgebungsluft ist. In diese wird in dem Bereich des Verdichtereinlasses 26 mittels der Einspritzvorrichtung 28 eine flüssige zweite Komponente 44 als Schwebstoff eingebracht, so dass ein Arbeitsmedium 45 gebildet wird, das die Form eines Aerosols aufweist. Die zweite Komponente 44 ist Wasser.
  • Das Verhältnis der ersten Komponente 42 zur zweiten Komponente 44 innerhalb des Arbeitsmediums 45 beträgt vorzugsweise 5:2. Dies bedeutet, dass in ein Kilogramm angesaugter Luft 200 g Wasser eingespritzt wird. Die erste Komponente 42, die zweite Komponente 44 und das erstellte Arbeitsmedium 45 weisen einen ersten Druck-/Temperaturpunkt 46 auf. In anderen Worten ist die Temperatur der ersten Komponente 42, der zweiten Komponente 44 und des erstellte Arbeitsmedium 45 im Wesentlichen gleich und beträgt zwischen 10°C und 30°C, wobei der Druck der in der Umgebung der Vorrichtung 2 herrschende Luftdruck, also der Atmosphärendruck, ist.
  • Mittels des Verdichters 18 wird das Arbeitsmedium 45 auf 60bar komprimiert. Die Temperatur des Arbeitsmediums 45 steigt aufgrund der Kompression auf etwa 300°C an, sodass das Arbeitsmedium 45 einen zweiten Druck-/Temperaturpunkt 48 aufweist. Aufgrund des im Vergleich zum ersten Druck-/Temperaturpunkt 46 erhöhten Drucks bzw. Temperatur ist die zweite Komponente 44 vollständig verdampft. Innerhalb des Arbeitsmediums 45 ist somit bei dem zweiten Druck-/Temperaturpunkt 48 im Vergleich zu dem zweiten Druck-/Temperaturpunkt 46 Energie unter anderem in Form von Verdampfungsenergie gespeichert.
  • Das komprimierte Arbeitsmedium 45 wird durch das Rohr 16 und das Ventil 10 in den kombinierten Wärme- und Druckspeicher 4 geleitet, wobei das Ventil 12 verriegelt ist. Anschließend wird das Ventil 10 geschlossen und das komprimierte Arbeitsmedium 45 und die darin enthaltene Energie innerhalb des kombinierten Wärme- und Druckspeichers 4 gespeichert. Während der Speicherung wird Verlustwärme von dem Arbeitsmedium 45 an den kombinierten Wärme- und Druckspeicher 4 und durch dessen Isolationsschicht 14 an die Umgebung abgegeben. Aufgrund dessen sinkt die Temperatur des Arbeitsmediums 45 unter den Siedepunkt der zweiten Komponente 44 bei dem innerhalb des kombinierten Wärme-und Druckspeichers 4 herrschenden Druck. Die zweite Komponente 44 beginnt daher teilweise zu kondensieren, wobei Verdampfungsenergie in Form von einer Temperaturerhöhung des Arbeitsmediums 45 frei wird. Auf diese Weise stabilisiert sich die Temperatur des Arbeitsmediums 45 bei etwa 275°C, wobei die zweite Komponente 44 zunehmend auskondensiert, sich an den Wänden des kombinierten Wärme- und Druckspeichers 4 niederschlägt und in dessen Bodenbereich sammelt.
  • Zur Rückverstromung der gespeicherten Energie wird das Ventil 12 geöffnet und das Arbeitsmedium 45 durch den Auslass 6 und das Rohr 30 in die Expansionsmaschine 32 geleitet. Dort wird das Arbeitsmedium 45 expandiert, wobei an der Kolbenmaschine 34 Arbeit verrichtet wird. Der mit der Expansionsmaschine 32 in Wirkverbindung stehende Generator wandelt die Arbeit in elektrische Energie um. Während der Expansion des Arbeitsmediums 45 innerhalb der Expansionsmaschine 32 kühlt das Arbeitsmedium 45 ab und dessen Druck sinkt. Die zweite Komponente 44 verflüssigt sich somit und kondensiert einerseits innerhalb der Expansionsmaschine 32 sowie liegt andererseits als Schwebstoff innerhalb der ersten Komponente 42 vor. Dieses Aerosol wird in den Kondensatabscheider 38 geleitet, und die erste Komponente 42 wird von der zweiten Komponente 44 getrennt. Die erste Komponente 42 wird daraufhin in die Umgebung geleitet, wohingegen die zweite Komponente 44 gesammelt wird, um für einen weiteren Speicherzyklus zur Verfügung zu stehen. Ebenso wäre jedoch auch denkbar, die zweite Komponente 44 ebenfalls in die Umgebung, beispielsweise in einen Abfluss zu leiten.
  • Bezugszeichenliste
  • 2
    Vorrichtung
    4
    kombinierter Wärme- und Druckspeicher
    6
    Einlass
    8
    Auslass
    10
    Ventil
    12
    Ventil
    14
    Isolationsschicht
    16
    Rohr
    18
    Verdichter
    20
    Kolbenverdichter
    22
    elektrischer Motor
    24
    Solarzelle
    26
    Verdichtereinlass
    28
    Einspritzvorrichtung
    30
    Rohr
    32
    Expansionsmaschine
    34
    Kolbenmaschine
    36
    elektrischer Generator
    38
    Kondensatabscheider
    42
    erste Komponente
    44
    zweite Komponente
    45
    Arbeitsmedium
    46
    erster Druck-/Temperaturpunkt
    48
    zweiter Druck-/Temperaturpunkt

Claims (15)

  1. Verfahren zum Speichern von Energie mittels eines kombinierten Wärme- und Druckspeichers (4), – bei dem bei einem ersten Druck-/Temperaturpunkt (46) eine gasförmige erste Komponente (42) und eine flüssige zweite Komponente (44) zu einem Arbeitsmedium (45) vermischt werden, – bei dem das Arbeitsmedium (45) derart komprimiert wird, dass das Arbeitsmedium (45) einen zweiten Druck-/Temperaturpunkt (48) aufweist, wobei bei diesem die zweite Komponente (44) zumindest teilweise gasförmig ist, – bei dem das komprimierte Arbeitsmedium (45) in den kombinierten Wärme- und Druckspeicher (4) geleitet und dort gespeichert wird, und – bei dem das Arbeitsmedium (45) zur Rückgewinnung der Energie expandiert wird, wobei die zweite Komponente (44) zumindest teilweise verflüssigt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Vermischen die zweite Komponente (44) als Schwebstoff in die erste Komponente (42) eingebracht wird, so dass das Arbeitsmedium (45) bei dem ersten Druck-/Temperaturpunkt (46) zumindest teilweise die Form eines Aerosols aufweist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der zweiten Komponente (42) innerhalb des Arbeitsmediums (45) derart gewählt wird, dass während der Speicherung des Arbeitsmediums (45) der gasförmige Teil des Arbeitsmediums (45) als ein gesättigtes oder teilgesättigtes Gas vorliegt.
  4. Verfahren nach v einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Umgebungsluft als erste Komponente (42) und/oder Wasser als zweite Komponente (44) gewählt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsmedium (45) mittels eines einen Verdichtereinlass (26) aufweisenden Kolbenverdichters (20) komprimiert wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente (42) und die zweiten Komponente (44) im Bereich des Verdichtereinlasses (26) des Kolbenverdichters (20) vermischt werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Expansion des Arbeitsmediums (45) in einer Kolbenmaschine (34) erfolgt.
  8. Verfahren nach der Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Kolbenmaschine (34) ein elektrischer Generator (36) in Wirkverbindung steht.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Solarzelle (24) erzeugte elektrische Energie zur Kompression des Arbeitsmediums (45) verwendet wird.
  10. Vorrichtung (2) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, – mit einem einen Einlass (6) und einen Auslass (8) aufweisenden kombinierten Wärme- und Druckspeicher (4) insbesondere mit einem Fassungsvermögen ≥ 1 m3, – mit einer dem kombinierten Wärme- und Druckspeicher (4) einlassseitig vorgeschalteten Einspritzvorrichtung (28), – mit einem zwischen der Einspritzvorrichtung (28) und dem kombinierten Wärme- und Druckspeicher (4) angeordneten Verdichter (18), und – mit einer dem kombinierten Wärme- und Druckspeicher (4) auslassseitig nachgeschalteten Expansionsmaschine (32).
  11. Vorrichtung (2) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter (18) und/oder die Expansionsmaschine (32) eine Kolbenmaschine (20, 34) ist.
  12. Vorrichtung (2) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter (18) und/oder die Expansionsmaschine (32) mit einem elektrischen Motor (22) bzw. einem elektrischen Generator (36) wirkverbunden ist.
  13. Vorrichtung (2) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Motor (22) mittels einer Solarzelle (24) betrieben ist.
  14. Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Expansionsmaschine (32) ein Kondensatabscheider (38) nachgeschaltet ist.
  15. Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzvorrichtung (28) in den Verdichter (18) einmündet.
DE102011105542.1A 2011-06-24 2011-06-24 Verfahren und Vorrichtung zur Energiespeicherung mittels eines kombinierten Wärme-und Druckspeichers Expired - Fee Related DE102011105542B4 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011105542.1A DE102011105542B4 (de) 2011-06-24 2011-06-24 Verfahren und Vorrichtung zur Energiespeicherung mittels eines kombinierten Wärme-und Druckspeichers
EP12735777.0A EP2724005A1 (de) 2011-06-24 2012-06-14 Verfahren und vorrichtung zur energiespeicherung mittels eines kombinierten wärme- und druckspeichers
JP2014516221A JP2014517211A (ja) 2011-06-24 2012-06-14 熱圧力併用貯蔵庫によってエネルギーを貯蔵するための方法および装置
PCT/EP2012/002511 WO2012175178A1 (de) 2011-06-24 2012-06-14 Verfahren und vorrichtung zur energiespeicherung mittels eines kombinierten wärme- und druckspeichers
US14/139,977 US20140109563A1 (en) 2011-06-24 2013-12-24 Method and apparatus for storing energy using a combined heat and pressure storage device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011105542.1A DE102011105542B4 (de) 2011-06-24 2011-06-24 Verfahren und Vorrichtung zur Energiespeicherung mittels eines kombinierten Wärme-und Druckspeichers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102011105542A1 DE102011105542A1 (de) 2012-12-27
DE102011105542B4 true DE102011105542B4 (de) 2014-10-30

Family

ID=46516663

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011105542.1A Expired - Fee Related DE102011105542B4 (de) 2011-06-24 2011-06-24 Verfahren und Vorrichtung zur Energiespeicherung mittels eines kombinierten Wärme-und Druckspeichers

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20140109563A1 (de)
EP (1) EP2724005A1 (de)
JP (1) JP2014517211A (de)
DE (1) DE102011105542B4 (de)
WO (1) WO2012175178A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013013554A1 (de) * 2013-08-14 2015-02-19 Hermann Leo Christoph Leffers Leffers Motoren
CN111655989B (zh) * 2018-01-31 2023-06-20 E2S电力公司 储能装置和系统
CN116608092B (zh) * 2023-05-22 2024-04-12 长江三峡集团实业发展(北京)有限公司 一种海上风力发电机组及储能系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2086483A (en) * 1980-10-31 1982-05-12 Kershaw H A Plant vaporizing a secondary fluid using heat of compression of a primary fluid.

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02119638A (ja) * 1988-10-28 1990-05-07 Takenaka Komuten Co Ltd 圧縮空気によるエネルギ貯蔵システム
US5832728A (en) * 1997-04-29 1998-11-10 Buck; Erik S. Process for transmitting and storing energy
AU2003200316B2 (en) * 2003-01-31 2009-10-01 Mono Pumps Limited Solar-powered pumping device
EP2158389A4 (de) * 2007-05-09 2016-03-23 Ecole Polytechnique Fédérale De Lausanne Epfl Energiespeichersysteme
US7958731B2 (en) * 2009-01-20 2011-06-14 Sustainx, Inc. Systems and methods for combined thermal and compressed gas energy conversion systems
US8359856B2 (en) * 2008-04-09 2013-01-29 Sustainx Inc. Systems and methods for efficient pumping of high-pressure fluids for energy storage and recovery
WO2009126784A2 (en) * 2008-04-09 2009-10-15 Sustainx, Inc. Systems and methods for energy storage and recovery using compressed gas
US8225900B2 (en) * 2008-04-26 2012-07-24 Domes Timothy J Pneumatic mechanical power source
EP2433000A2 (de) * 2009-05-22 2012-03-28 General Compression Inc. Verdichter und/oder expander
WO2011008325A2 (en) * 2009-06-29 2011-01-20 Lightsail Energy Inc. Storage of compressed air in wind turbine support structure
US8146354B2 (en) * 2009-06-29 2012-04-03 Lightsail Energy, Inc. Compressed air energy storage system utilizing two-phase flow to facilitate heat exchange
WO2011056855A1 (en) * 2009-11-03 2011-05-12 Sustainx, Inc. Systems and methods for compressed-gas energy storage using coupled cylinder assemblies
GB2490082A (en) * 2010-02-24 2012-10-17 Isentropic Ltd Improved heat storage system
US8171728B2 (en) * 2010-04-08 2012-05-08 Sustainx, Inc. High-efficiency liquid heat exchange in compressed-gas energy storage systems
US8234863B2 (en) * 2010-05-14 2012-08-07 Sustainx, Inc. Forming liquid sprays in compressed-gas energy storage systems for effective heat exchange
US20130091835A1 (en) * 2011-10-14 2013-04-18 Sustainx, Inc. Dead-volume management in compressed-gas energy storage and recovery systems

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2086483A (en) * 1980-10-31 1982-05-12 Kershaw H A Plant vaporizing a secondary fluid using heat of compression of a primary fluid.

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014517211A (ja) 2014-07-17
DE102011105542A1 (de) 2012-12-27
US20140109563A1 (en) 2014-04-24
WO2012175178A1 (de) 2012-12-27
EP2724005A1 (de) 2014-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006035273B4 (de) Verfahren zum effektiven und emissionsarmen Betrieb von Kraftwerken, sowie zur Energiespeicherung und Energiewandlung
EP3280512B1 (de) Herstellungsverfahren sowie herstellungsanlage zur herstellung von methan / gasförmigen und/oder flüssigen kohlenwasserstoffen
DE102006035272B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Nutzung von Niedertemperaturwärme zur Stromerzeugung
EP0042160B1 (de) Verfahren und Einrichtung zum Speichern und Hochtransformieren der Temperatur von Wärme
WO2005078243A1 (de) Verfahren und anlage zur umwandlung von wärmeenergie aus fluiden in mechanische energie
DE102008005978A1 (de) Niedertemperaturkraftwerk und Verfahren zum Betreiben eines thermodynamischen Zyklus
EP2021634A2 (de) Umwandlung von wärme in mechanische energie mit verwendung eines strahlverdichters
WO2014000882A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur erzeugung elektrischer energie
DE102011105542B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Energiespeicherung mittels eines kombinierten Wärme-und Druckspeichers
DE102017127012A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Wasser aus der Umgebungsluft
EP1706598B1 (de) Verfahren und anlage zur umwandlung von wärmeenergie aus kältemaschinen
EP2825737A1 (de) Anlage zur speicherung und abgabe von thermischer energie mit einem wärmespeicher und einem kältespeicher und verfahren zu deren betrieb
DE102005049215A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von mechanischer oder elektrischer Energie aus Wärme
EP2599980A2 (de) Druckgasspeicherkraftwerk
WO2014019761A1 (de) Wärmenutzung zur co2-abscheidung
WO2008031613A2 (de) Stromerzeugung im grundlastbereich mit geothermischer energie
DE102012100645A1 (de) ORC - Organischer Rankine Zyklus
DE102020103498A1 (de) Verfahren zur Speicherung und Rückgewinnung von elektrischer Energie sowie Energiespeicheranordnung
WO2019011360A1 (de) Wasserstoff-dampf-kraftwerk
EP2577002B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur speicherung und abgabe von energie
DE102010060595A1 (de) Stromerzeugung aus tiefkalt verflüssigten Gasen
DE369516C (de) Verfahren zur Erzeugung von Wasserdampf
DE102011053428B4 (de) Verfahren zur Umwandlung von thermischer in mechanische Energie, sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102005039019A1 (de) Umwandlung von Wärmeenergie in mechanische Energie mit Energierückführung unter Verwendung eines Strahlverdichters
DE102023122824A1 (de) Verfahren und Anordnung zur Nutzung von Kältepotentialen zur Erzeugung elektrischer Energie mittels eines ORC-Kreisprozesses

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee