DE102011107267B4

DE102011107267B4 - Device for storing electrical energy

Info

Publication number: DE102011107267B4
Application number: DE102011107267.9A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-07-06
Filing date: 2011-07-06
Publication date: 2014-12-11
Anticipated expiration: 2031-07-07
Also published as: DE102011107267A1

Abstract

Speicherkraftwerk mit zumindest einer Speicherkammer (10) zum Einspeichern und Ausspeichern eines Speichermediums, zumindest einer Umwandlungseinrichtung (20), die potentielle und/oder kinetische Energie des Speichermediums in elektrische Energie umwandelt, und zumindest einer Basiseinrichtung (30), an der die Speicherkammer höhenverlagerbar befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwandlungseinrichtung (20) beim Einspeichern des Speichermediums in die Speicherkammer (10) elektrische Energie erzeugt und die Umwandlungseinrichtung (20) an der Speicherkammer (10) höhenverlagerbar befestigt ist.Storage power plant with at least one storage chamber (10) for storing and withdrawing a storage medium, at least one conversion device (20) that converts potential and / or kinetic energy of the storage medium into electrical energy, and at least one base device (30) to which the storage chamber is attached so that it can be moved in height is, characterized in that the conversion device (20) generates electrical energy when the storage medium is stored in the storage chamber (10) and the conversion device (20) is attached to the storage chamber (10) so as to be vertically displaceable.

Description

Die Erfindung betrifft ein Speicherkraftwerk mit zumindest einer Speicherkammer zum Einspeichern und Ausspeichern eines Speichermediums, zumindest einer Umwandlungseinrichtung, die potentielle und/oder kinetische Energie des Speichermediums in elektrische Energie umwandelt, und zumindest einer Basiseinrichtung.The invention relates to a storage power plant with at least one storage chamber for storing and storing a storage medium, at least one conversion device that converts potential and / or kinetic energy of the storage medium into electrical energy, and at least one base device.

Speicherkraftwerke zum Speichern elektrischer Energie sind vielfach bekannt. Zur Speicherung elektrischer Energie mittels Umwandlung in potentielle Energie sind insbesondere Pumpspeicherkraftwerke bekannt, bei denen als Speichermedium Wasser vorzugsweise in einem gebirgigen Gelände von einem niedrigen Niveau, beispielsweise einem Tal, auf ein höheres Niveau, beispielsweise einem Berg, gefördert wird. Andere Ausgestaltungen ermöglichen eine Speicherung elektrischer Energie mittels Umwandlung in potentielle Energie auch in flachen bzw. ebenen Regionen oder auch in einem Wasserbecken, beispielsweise einem See oder Meer.Storage power plants for storing electrical energy are widely known. Pumped storage power plants are known for storing electrical energy by means of conversion into potential energy, in which water is preferably conveyed as storage medium in a mountainous terrain from a low level, for example a valley, to a higher level, for example a mountain. Other embodiments allow storage of electrical energy by means of conversion into potential energy even in flat or even regions or in a pool of water, for example a lake or sea.

Die DE 29 27 498 A1 beschreibt einen Speicherbehälter, der in einer bestimmten Wassertiefe eines Gewässers festgelegt ist und ein dadurch ausgebildeter hydrostatischer Druckunterschied zwischen Behälterinnenraum und Umgebungswasser bei Einspeicherung von Wasser in den Speicherbehälter zur Stromerzeugung genutzt wird.The DE 29 27 498 A1 describes a storage container which is set in a certain depth of water of a body of water and thereby formed a hydrostatic pressure difference between the container interior and ambient water is used in storage of water into the storage tank to generate electricity.

Die 10 2009 052 839 A1 betrifft die Darstellung einer neuartigen Anwendung nach archimedischem Auftriebsprinzip als Wirkfunktion, bei der ein zylindrischer Schwimmkörper, der auf der Hohe des Wasserspiegels eines Sees horizontal gelagert ist, vollständig mit Wasser gefüllt wird. Wenn der Zylinder in eine laterale Achse von 90° gedreht wird, wird eine beliebige Menge des eingeschlossenen Wassers des Zylinders über den Wasserspiegel angehoben, um dadurch die potentielle Lageenergie des Inhalts des oberen Zylinders zugängig machen zu können.The 10 2009 052 839 A1 relates to the representation of a novel application according to Archimedean buoyancy principle as a function, in which a cylindrical float, which is horizontally mounted on the level of the water level of a lake, is completely filled with water. When the cylinder is rotated in a lateral axis of 90 °, any amount of the trapped water of the cylinder is raised above the water level to thereby make the potential positional energy of the contents of the upper cylinder accessible.

Die DE 201 19 431 U1 betrifft ein Fluss-Kraftwerk mit einem fest installierten Speicher in Gestalt eines Turms. Der Speicher wird über einen Fluss mit einem starken Gefälle mit Wasser befüllt. Beim Befüllen wird ein Schwimmer angehoben und treibt über eine Zahnstange einen Generator an. Nach Erreichen eines vorbestimmten Niveaus wird der Turm entleert, beim Absinken des Schwimmers wird durch die Umwandlung der potentiellen Energie des Schwimmers elektrische Energie erzeugt.The DE 201 19 431 U1 relates to a river power plant with a fixed memory in the form of a tower. The reservoir is filled with water via a river with a steep gradient. When filling a float is raised and drives a generator via a rack. After reaching a predetermined level of the tower is emptied, the sinking of the float is generated by the conversion of the potential energy of the float electrical energy.

Die FR 771783 A betrifft einen Hydraulikmotor, der durch wechselseitiges Befüllen und Entleeren von Speicherbehältern, die an einem Wagebalken gelagert sind, ein Schwungrad antreibt.The FR 771783 A relates to a hydraulic motor that drives a flywheel by alternately filling and emptying storage containers supported on a balance beam.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Speicherkraftwerk bereitzustellen, mittels dessen vorzugsweise auf dem offenen Meer elektrische in potentielle Energie gespeichert, ein kostengünstiger Aufbau sowie eine sichere Montage und/oder Wartung ermöglicht werden kann.Object of the present invention is to provide an improved storage power plant, by means of which preferably stored in the open sea electrical potential energy, a cost-effective design and safe installation and / or maintenance can be made possible.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruches gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren aufgeführt.According to the invention this object is achieved by a device having the features of the main claim. Advantageous embodiments and further developments of the invention are listed in the respective subclaims, the description and the figures.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eines Speicherkraftwerks mit zumindest einer Speicherkammer zum Einspeichern und Ausspeichern eines Speichermediums, zumindest einer Umwandlungseinrichtung, die potentielle und/oder kinetische Energie des Speichermediums in elektrische Energie umwandelt, und zumindest einer Basiseinrichtung, sieht vor, dass die Speicherkammer an der Basiseinrichtung höhenverlagerbar befestigt ist und die Umwandlungseinrichtung beim Einspeichern des Speichermediums in die Speicherkammer elektrische Energie erzeugt. Die Erfindung sieht vor, dass die Umwandlungseinrichtung an der Speicherkammer höhenverlagerbar befestigt sind. Dies ermöglicht, dass die Umwandlungseinrichtung bei Absinken oder Aufschwimmen der Speicherkammer fortdauernd an der Wasseroberfläche verbleiben kann. Das Speicherkraftwerk kann somit sowohl als eine zusammenhängende Anlage aufgebaut als auch in zumindest zwei relativ zueinander bewegliche Komponenten unterteilt sein. Dadurch können die teuren, technisch anspruchsvollen und/oder wartungsintensiven Komponenten des Speicherkraftwerks ohne aufwendige Schutz- oder Druckgehäuse an der Wasseroberfläche angeordnet sein, während andere Komponenten, wie die Speicherkammer, für den Betrieb in größere Wassertiefen absinken können. Die Bewegung der Umwandlungseinrichtung relativ zur Speicherkammer erfolgt bevorzugt lediglich in vertikaler Richtung, also höhenverlagernd, bei Absinken und Aufschwimmen der Speicherkammer.The inventive device of a storage power plant with at least one storage chamber for storing and storing a storage medium, at least one conversion device that converts potential and / or kinetic energy of the storage medium into electrical energy, and at least one base device, provides that the storage chamber attached to the base device höhenverlagerbar and the conversion device generates electrical energy when the storage medium is stored in the storage chamber. The invention provides that the conversion means are mounted vertically displaceable on the storage chamber. This allows the conversion device to remain permanently on the water surface as the storage chamber sinks or floats. The storage power plant can thus be constructed both as a contiguous system and be divided into at least two relatively movable components. As a result, the expensive, technically demanding and / or maintenance-intensive components of the storage power plant can be arranged on the water surface without elaborate protective or pressure housing, while other components, such as the storage chamber, can sink into larger water depths for operation. The movement of the conversion device relative to the storage chamber is preferably carried out only in the vertical direction, ie höhenverlagernd when sinking and floating the storage chamber.

Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Speicherkraftwerk auf einem Gewässer, beispielsweise dem offenen Meer, betrieben und als Speichermedium insbesondere Wasser verwendet werden kann. Die Ein- und Ausspeicherung des Wassers erfolgt zwischen zwei Reservoirs, nämlich der zumindest einen Speicherkammer und dem Meer. Hierzu ist die Speicherkammer derart im Meer angeordnet, dass der Wasserspiegel außerhalb der Speicherkammer bzw. die Meeresoberfläche permanent auf einem höheren Niveau angeordnet ist als der Wasserspiegel innerhalb der Speicherkammer, so dass das Umgebungswasser der Speicherkammer permanent eine höhere potentielle Energie aufweist als das Wasser innerhalb der Speicherkammer. Dazu ist die Speicherkammer erfindungsgemäß an der Basiseinrichtung höhenverlagerbar befestigt, wobei die Basiseinrichtung beispielsweise am Grund des Meeres festgelegt ist. Somit kann einerseits eine vertikale bzw. höhenverlagernde Bewegung der Speicherkammer ermöglicht, andererseits eine Seitwärtsbewegung, insbesondere ein strömungsbedingtes Driften oder Treiben, verhindert werden. Vorzugsweise steht lediglich die Basiseinrichtung in Kontakt mit dem Meeresgrund oder dem Festland, wobei ein oberer Bereich der Basiseinrichtung dauerhaft oberhalb des Meeresspiegels angeordnet sein kann. Die Basiseinrichtung hat somit die Funktion eines Trägers oder einer Stütze beispielsweise im Wasser, an der die Speicherkammer und andere Komponenten des Speicherkraftwerks festgelegt sein können. Dadurch wird ermöglicht, dass nur ein kleiner Bereich des Meeresgrundes zur Festlegung des Speicherkraftwerks auf dem offenen Meer in Anspruch genommen wird bzw. entsprechend geeignet ausgebildet sein muss. In einem ersten Betriebszustand ist das Speichermedium vollständig aus der Speicherkammer ausgespeichert und die Speicherkammer befindet sich in einer geringen Wassertiefe bzw. in einem oberen Bereich der Basiseinrichtung, der oberhalb bzw. im Bereich der Meeresoberfläche angeordnet ist. Zur Ein- und Ausspeicherung des Wassers weist die Speicherkammer eine Öffnung auf, die vorzugsweise im Bereich einer Unterseite der Speicherkammer angeordnet ist. Bei der Einspeicherung bzw. bei Einströmen des Wassers aus dem Meer in die Speicherkammer wird von dem einströmenden Wasser eine Umwandlungseinrichtung angetrieben, die die potentielle bzw. kinetische Energie des Wassers in elektrische Energie umwandelt. Das einströmende Wasser bewirkt einen Anstieg des Wasserspiegels innerhalb der Speicherkammer sowie einen Anstieg des Gewichts der Speicherkammer, so dass die Speicherkammer sinkt und ihr Tiefgang steigt. Das Absinken der Speicherkammer und Ansteigen des Wasserspiegels innerhalb der Speicherkammer bewirken, dass der ursprüngliche Höhenunterschied zwischen der Meeresoberfläche bzw. dem Umgebungswasser und dem Wasserniveau innerhalb der Speicherkammer nahezu erhalten bleibt. Dieser Höhenunterschied ist vorzugsweise relativ gering ausgebildet, so dass sind an der Außenwandung der Speicherkammer nur entsprechend geringe Druckkräfte bzw. Druckunterschiede ausgebildet sind. Die Außenwandung der Speicherkammer kann entsprechend einfach oder dünn ausgeführt werden. In einem zweiten Betriebszustand ist das Wasser bis zu einem oberen Grenzwert in die Speicherkammer eingespeichert und die Speicherkammer befindet sich in einer großen Wassertiefe, vorzugsweise am Meeresgrund. Bezüglich der Basiskammer ist die Speicherkammer nun in einem unteren Bereich der Basiseinrichtung angeordnet ist. Alternativ kann das Speicherkraftwerk an Land betrieben werden. Beispielsweise kann das Einspeichern des Wassers eines fließenden Gewässers oder Sees, z. B. einer gefluteten Braunkohlegrube, erfolgen.It is inventively provided that the storage power plant on a body of water, such as the open sea, operated and can be used as a storage medium, in particular water. The storage and withdrawal of water between two reservoirs, namely the at least one storage chamber and the sea. For this purpose, the storage chamber is arranged in the sea, that the water level outside the storage chamber or the sea surface is permanently disposed at a higher level than the water level within the storage chamber, so that the ambient water of the storage chamber permanently has a higher potential energy as the water inside the storage chamber. For this purpose, the storage chamber according to the invention is mounted höhenverlagerbar to the base device, wherein the base device is set, for example, at the bottom of the sea. Thus, on the one hand a vertical or höhenverlagernde movement of the storage chamber allows, on the other hand, a sideways movement, in particular a flow-induced drifting or driving, can be prevented. Preferably, only the base device is in contact with the seabed or the mainland, wherein an upper portion of the base device may be permanently located above the sea level. The base device thus has the function of a support or a support, for example in the water, to which the storage chamber and other components of the storage power plant can be fixed. This makes it possible that only a small area of the seabed to define the storage power plant in the open sea is claimed or must be designed appropriately. In a first operating state, the storage medium is completely expelled from the storage chamber and the storage chamber is located in a shallow water or in an upper region of the base device, which is arranged above or in the region of the sea surface. For storage and withdrawal of water, the storage chamber has an opening, which is preferably arranged in the region of an underside of the storage chamber. When storing or when the water flows from the sea into the storage chamber, a conversion device is driven by the inflowing water, which converts the potential or kinetic energy of the water into electrical energy. The inflowing water causes a rise in the water level within the storage chamber and an increase in the weight of the storage chamber, so that the storage chamber sinks and its draft increases. The sinking of the storage chamber and rising of the water level within the storage chamber cause that the original height difference between the sea surface and the ambient water and the water level within the storage chamber is almost maintained. This height difference is preferably relatively small, so that only correspondingly low pressure forces or pressure differences are formed on the outer wall of the storage chamber. The outer wall of the storage chamber can be carried out according to simple or thin. In a second operating state, the water is stored up to an upper limit in the storage chamber and the storage chamber is located in a large water depth, preferably on the seabed. With regard to the base chamber, the storage chamber is now arranged in a lower region of the base device. Alternatively, the storage power plant can be operated on land. For example, the storage of the water of a flowing water or lake, z. B. a flooded lignite mine, take place.

Die Speicherkammer ist vorzugsweise schwimmfähig ausgebildet. Demnach ist die Speicherkammer als ein auftriebsbehafteter Körper aufgebaut, in den ein Speichermedium, insbesondere Wasser, eingespeichert werden kann. Die Speicherkammer kann somit an der Basiseinrichtung zwängungsfrei gelagert sein und je nach Menge des in die Speicherkammer eingespeicherten Wassers und dem daraus resultierenden Gewicht der Speicherkammer sich in einer entsprechenden Höhe bezüglich der Basiseinrichtung befinden. Die Speicherkammer weist vorzugsweise bei ausgespeichertem Speichermedium einen geringen Tiefgang auf und ist in einem oberen Bereich der Basiseinrichtung angeordnet. Bei eingespeichertem Speichermedium weist die Speicherkammer vorzugsweise einen großen Tiefgang auf und ist in einem unteren Bereich der Basiseinrichtung angeordnet. Dadurch wird ermöglicht, dass die Speicherkammer bei ausgespeichertem Speichermedium annähernd vollständig an der Meeresoberfläche aufschwimmen kann, so dass eine Inspektion oder Wartung der Speicherkammer insbesondere ohne zeit-, kosten- und sicherheitsintensive Tauchmanöver erfolgen kann. Die Speicherkammer kann beispielsweise zur Gewichtssteigerung als ein Betonbauteil mit einem im Wesentlichen zylindrischen Querschnitt ausgebildet sein. Hiermit kann insbesondere eine ausreichende Stabilität bzw. Statik der Speicherkammer ermöglicht werden. Zudem ist eine Betonbauweise der Speicherkammer für deren Herstellung, Montage, Transport und Dichtigkeit vorteilhaft. Beton als Umhüllung der zur Stabilität vorteilhaften Eisen- oder Stahlbauteile stellt insbesondere einen geeigneten Schutz gegen Korrosion dar. Der bevorzugt zylindrische Querschnitt der Speicherkammer erhöht deren Stabilität insbesondere gegen den an der Speicherkammer anliegenden Aussendruck. Die Speicherkammer ist bevorzugt mit einer Oberseite dauerhaft oberhalb der Meersoberfläche angeordnet. Dadurch ist ermöglicht, dass an der Oberseite der Speicherkammer eine Öffnung und/oder eine Dachkonstruktion angeordnet ist, an der beispielsweise eine Vorrichtung zur Erzeugung elektrischer Energie aus erneuerbaren Energien angeordnet sein kann. Es kann eine Windkraftanlage, eine Photovoltaik-Anlage oder dergleichen vorgesehen sein. Alternativ ist eine solche Vorrichtung an der Umwandlungseinrichtung und/oder der Basiseinrichtung angeordnet.The storage chamber is preferably designed buoyant. Accordingly, the storage chamber is constructed as a buoyant body in which a storage medium, in particular water, can be stored. The storage chamber can thus be mounted without constraint on the base device and, depending on the amount of water stored in the storage chamber and the resulting weight of the storage chamber, are located at a corresponding height relative to the base device. The storage chamber preferably has a small draft when the storage medium is stored out and is arranged in an upper region of the base device. When the storage medium is stored, the storage chamber preferably has a large draft and is arranged in a lower region of the base device. This makes it possible for the storage chamber when the storage medium is stored to almost completely float on the sea surface, so that inspection or maintenance of the storage chamber can take place, in particular, without time-consuming, cost-intensive and safety-intensive diving maneuvers. The storage chamber may be formed, for example, to increase weight as a concrete component with a substantially cylindrical cross-section. Hereby, in particular a sufficient stability or statics of the storage chamber can be made possible. In addition, a concrete construction of the storage chamber for their manufacture, assembly, transport and tightness is advantageous. Concrete as a covering of the iron or steel components advantageous for stability represents in particular a suitable protection against corrosion. The preferably cylindrical cross section of the storage chamber increases its stability, in particular against the external pressure applied to the storage chamber. The storage chamber is preferably arranged with an upper side permanently above the sea surface. This makes it possible for an opening and / or a roof structure to be arranged on the upper side of the storage chamber, on which, for example, a device for generating electrical energy from renewable energies can be arranged. It can be provided a wind turbine, a photovoltaic system or the like. Alternatively, such a device is arranged on the conversion device and / or the base device.

Die Speicherkammer ist vorzugsweise über eine Schiene, eine Gleiteinrichtung oder ein Gelenk an der Basiseinrichtung gelagert. Dadurch wird eine Bewegung der Speicherkammer relativ zu der Basiseinrichtung ermöglicht. Die Schiene ist beispielsweise als eine Wandschiene aufgebaut und an einer Seitenwand der Speicherkammer vertikal angeordnet, wobei an der Schiene zumindest ein Rad mit einer Aufhängungsvorrichtung beweglich angeordnet bzw. eingehakt und das Rad über die Aufhängungsvorrichtung mit der Basiseinrichtung verbunden ist. Die Aufhängungsvorrichtung ist vorzugsweise als ein an der Basiseinrichtung angeordneter und von dieser abstehender Balken oder Schwenkarm aufgebaut, an dessen freien Ende das Rad gelagert ist. Das Rad ist vorzugsweise oberhalb der Meeresoberfläche angeordnet. In einer anderen Ausgestaltung ist eine Bewegung dadurch ermöglicht, dass jeweils eine Schiene der Speicherkammer und der Basiseinrichtung ineinander greifen und schlittenförmig zueinander bewegbar ausgebildet sind. Alternativ ist auch eine Stab-Ring-Führung möglich, bei der an der Basiseinrichtung ein vertikaler Stab angeordnet ist, um den sich ein höhenverlagerbar angeordneter Ring erstreckt, der an der Speicherkammer festgelegt ist. Der bewegbare Teil des Gelenks oder der Schiene kann wahlweise an der Basiseinrichtung oder an der Speicherkammer angeordnet sein.The storage chamber is preferably mounted on the base device via a rail, a slide or a hinge. This allows movement of the storage chamber relative to the base device. The rail is constructed, for example, as a wall rail and on a Side wall of the storage chamber arranged vertically, wherein on the rail at least one wheel with a suspension device movably arranged or hooked and the wheel is connected via the suspension device to the base device. The suspension device is preferably constructed as a arranged on the base device and projecting from this beam or arm, at the free end of the wheel is mounted. The wheel is preferably located above the sea surface. In another embodiment, a movement is made possible by the fact that in each case a rail of the storage chamber and the base device engage in one another and are designed to be movable relative to one another in the form of a carriage. Alternatively, a rod-ring guide is possible in which a vertical rod is arranged on the base device, around which extends a height-displaceably arranged ring, which is fixed to the storage chamber. The movable part of the hinge or the rail can optionally be arranged on the base device or on the storage chamber.

In einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Speicherkraftwerk mehrere, zumindest zwei Speicherkammern auf. Vorzugsweise sind vier oder sechs Speicherkammern an einer Basiseinrichtung höhenverlagerbar befestigt. Die Speicherkammern sind vorzugsweise von gleicher Bauart bzw. gleich groß aufgebaut. Die Basiseinrichtung ist bezüglich der Speicherkammern vorzugsweise zentral angeordnet, so dass die Speicherkammern an der Basiseinrichtung entsprechend gegenüberliegend bzw. sternförmig angeordnet sind und eine Gleichgewichtslage oder Balance der Basiseinrichtung hergestellt werden kann. Dadurch ist ermöglicht, dass zur Fixierung mehrerer Speicherkammern lediglich eine Basiseinrichtung erforderlich ist. Die Speicherkammern sind vorzugsweise über zumindest eine Gelenkeinrichtung miteinander verbunden. Mittels der Gelenkeinrichtung können beispielsweise mechanische Kräfte, die auf eine Speicherkammer einwirken, auf die Gesamtanzahl der Speicherkammern verteilt werden. Die Gelenkeinrichtung kann als ein Scharnier, eine Flansch-Bolzen-Verbindung oder eine andere mechanische Verbindung oder Kupplung aufgebaut sein. Dadurch können beispielsweise Wind- und Strömungskräfte, die vorwiegend in horizontaler Richtung auf die Speicherkammern einwirken, zwischen den einzelnen Speicherkammern übertragen und/oder ausgeglichen werden. Somit kann eine Stabilitätserhöhung der Speicherkammern im Wasser bewirkt werden.In one embodiment of the invention, the storage power plant has a plurality of at least two storage chambers. Preferably, four or six storage chambers are mounted höhenverlagerbar to a base device. The storage chambers are preferably constructed of the same type or the same size. The base device is preferably arranged centrally relative to the storage chambers, so that the storage chambers are arranged on the base device correspondingly opposite or star-shaped and an equilibrium position or balance of the base device can be produced. This makes it possible that only a base device is required for fixing a plurality of storage chambers. The storage chambers are preferably connected to each other via at least one hinge device. By means of the hinge device, for example, mechanical forces acting on a storage chamber can be distributed to the total number of storage chambers. The hinge device may be constructed as a hinge, a flange-bolt connection or another mechanical connection or coupling. As a result, wind and flow forces, for example, which act predominantly in the horizontal direction on the storage chambers, can be transmitted and / or compensated between the individual storage chambers. Thus, an increase in stability of the storage chambers in the water can be effected.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Speicherkammern über zumindest eine Ausgleichseinrichtung miteinander verbunden sind. Die Ausgleichseinrichtung kann als eine Rohrverbindung aufgebaut sein und ermöglicht ein Überströmen des eingespeicherten Speichermediums von einer Speicherkammer in eine andere Speicherkammer. Somit können insbesondere die an der Speicherkammer vorwiegend in vertikaler Richtung wirkenden Gewichtskräfte auf benachbarte Speicherkammern verteilt werden. Dadurch kann ein Gleichgewicht der an der Basiseinrichtung gelagerten Speicherkammern bewirkt werden. Die Rohrverbindung kann starr oder flexibel ausgebildet sein. Zum Sperren der Verbindung weist die Rohrverbindung oder Ausgleichseinrichtung zumindest ein Ventil oder Schieber auf.In one embodiment of the invention, it is provided that the storage chambers are connected to each other via at least one compensation device. The compensation device can be constructed as a pipe connection and allows an overflow of the stored storage medium from a storage chamber into another storage chamber. Thus, in particular, the weight forces acting on the storage chamber predominantly in the vertical direction can be distributed to adjacent storage chambers. As a result, an equilibrium of the storage chambers mounted on the base device can be effected. The pipe connection can be rigid or flexible. To block the connection, the pipe connection or compensation device has at least one valve or slide.

Die Basiseinrichtung ist vorzugsweise schwimmfähig ausgebildet. Dadurch ist ermöglicht, dass die Basiseinrichtung beispielsweise auf dem offenen Meer an der Wasseroberfläche transportiert oder geschleppt werden kann. Zudem kann die Festlegung der Speicherkammer an der Basiseinrichtung unmittelbar am Betriebsort an der Meeresoberfläche erfolgen. Ein Tauchmanöver ist nicht mehr erforderlich, so dass eine relativ einfache, sichere, zeit- und kostengünstige Montage ermöglicht wird. Vorzugsweise werden sämtliche Komponenten oder Module des Speicherkraftwerks zunächst schwimmend zum vorgesehenen Betriebsort transportiert und erst dort zu einem Speicherkraftwerk zusammengefügt bzw. endmontiert. Alternativ kann das komplette Speicherkraftwerk an Land gefertigt werden und sodann auf dem Meer schwimmend zu einem jeweiligen Einsatzort transportiert bzw. geschleppt werden. Zur Erhöhung der Stabilität weist die Basiseinrichtung bevorzugt einen zylindrischen oder polygonalen Querschnitt auf, wobei die Höhe der Basiseinrichtung um ein Vielfaches größer sein kann als deren Durchmesser oder Breite. Die Basiseinrichtung ist zur Stabilitätserhöhung vorzugsweise auch als ein Betonbauteil aufgebaut.The base device is preferably designed buoyant. This makes it possible that the base device can be transported or towed for example on the open sea at the water surface. In addition, the determination of the storage chamber on the base device can be made directly at the operating site on the sea surface. A diving maneuver is no longer required, so that a relatively simple, safe, time and cost-effective installation is possible. Preferably, all components or modules of the storage power plant are first transported floating to the intended operating location and only there assembled or final assembled to a storage power plant. Alternatively, the entire storage power plant can be manufactured on land and then transported or towed floating on the sea to a respective site. To increase the stability, the base device preferably has a cylindrical or polygonal cross-section, wherein the height of the base device can be many times greater than its diameter or width. The base device is preferably constructed to increase stability as a concrete component.

Die Basiseinrichtung kann eine Basiskammer aufweisen, mittels derer der Auftrieb der Basiseinrichtung gesteuert werden kann. Dazu ist die Basiskammer bevorzugt mit einem Medium befüllbar ausgebildet. Je nach Größe und Ausgestaltung der Basiskammer sowie der Dichte eines Mediums, das sich in der Basiskammer befindet, kann das Gewicht der Basiseinrichtung größer oder geringer ausgebildet sein. Die Basiskammer kann beispielsweise mit Luft gefüllt sein, so dass diese beispielsweise zum Transport Auftrieb erhält. Alternativ kann die Basiskammer mit Sand oder Wasser gefüllt sein, um zur Festlegung der Basiseinrichtung den Auftrieb zu verringern bzw. die Gewichtskraft zu vergrößern. Die Basiskammer ist vorzugsweise in einem dem Meeresgrund zugewandten unteren Bereich der Basiseinrichtung ausgebildet, so dass insbesondere der Schwerpunkt und die Lage der Basiseinrichtung im Wasser beeinflusst bzw. bestimmt werden können. In einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung erstreckt sich die Basiskammer über den Großteil der Basiseinrichtung, beispielsweise über deren gesamte Höhe oder Länge.The base device may comprise a base chamber by means of which the buoyancy of the base device can be controlled. For this purpose, the base chamber is preferably designed to be filled with a medium. Depending on the size and design of the base chamber and the density of a medium that is located in the base chamber, the weight of the base device may be formed larger or smaller. The base chamber may be filled with air, for example, so that it receives buoyancy, for example for transport. Alternatively, the base chamber may be filled with sand or water to reduce buoyancy or increase the weight for securing the base means. The base chamber is preferably formed in a lower region of the base device facing the seabed, so that in particular the center of gravity and the position of the base device in the water can be influenced or determined. In an embodiment according to the invention, the base chamber extends over the majority of the base device, for example, over the entire height or length.

Die Basiskammer kann vorzugsweise in einem oberen Bereich eine Öffnung bzw. einen Einlass aufweisen, der ein Befüllen der Basiskammer mit einem Medium ermöglicht. Der Einlass ist vorzugsweise verschließbar ausgebildet. Dadurch ist es möglich, dass zum Transport der Basiseinrichtung die Basiskammer mit einem auftriebbehafteten Medium, beispielsweise Luft, befüllt werden kann, so dass die Basiseinrichtung sich in einem schwimmfähigen Betriebszustand befindet. Zur Festlegung der Basiseinrichtung am Grund des Meeres ist es vorgesehen, dass die Basiskammer teilweise oder vollständig geflutet wird, so dass die Basiseinrichtung absinkt. So kann die Basiskammer mit einem schweren Medium, beispielsweise Wasser oder Sand, befüllt werden. Dadurch kann das Gewicht der Basiseinrichtung vergrößert werden und die Basiseinrichtung sinkt aus einer geringen Wassertiefe in eine große Wassertiefe ab. Beim Absinken und Auftreffen der Basiseinrichtung auf den Meeresboden ist es vorgesehen, dass die Basiseinrichtung vorzugsweise mit einem unteren Bereich in den Meeresboden eindringt, versinkt oder einsickert. Dazu kann vor Absinken der Basiseinrichtung ein Ausgraben, Aushöhlen oder Vertiefen des entsprechenden Bereiches des Meeresbodens unterhalb der Basiseinrichtung zur Aufnahme der Basiseinrichtung erfolgen. Hierzu kann beispielsweise Sand vom Meeresgrund gepumpt und vorzugsweise in die Basiskammer geleitet werden. Durch das Festlegen im Boden erfahren zumindest die Basiseinrichtung und die an der Basiseinrichtung gelagerten Speicherkammern zusätzliche Stabilität. Die Basiskammer weist vorzugsweise einen oberen Einlass und einen unteren Auslass auf, die jeweils verschließbar ausgebildet sind. Dadurch kann die Basiseinrichtung zum Festlegen durch den oberen Einlass befällt werden, wobei der untere Auslass geschlossen ist. Zur Demontage bzw. zum Lösen und Aufschwimmen der Basiseinrichtung kann das Medium bzw. der Sand durch den unteren Auslass aus der Basiskammer ausgepumpt werden oder beispielsweise bei Anheben der Basiseinrichtung aufgrund der Schwerkraft nach unten entweichen. Die Basiskammer kann beispielsweise zu Wartungszwecken begehbar ausgebildet sein. Dazu kann die Basiskammer von einem Bereich, der vorzugsweise oberhalb der Wasseroberfläche liegt, betreten werden. Eine Leiter im Inneren der Basiskammer kann sich durch die gesamte Basiskammer erstrecken. Ferner kann die Umwandlungseinrichtung an oder in der Basiskammer angeordnet sein, so dass diese beispielsweise in relativ einfacher Weise montiert und gewartet werden kann. Eine zusätzliche Plattform oder Behausung für die Umwandlungseinrichtung ist zudem nicht mehr erforderlich.The base chamber may preferably have an opening or an inlet in an upper area, which makes it possible to fill the base chamber with a medium. The inlet is preferably designed closable. This makes it possible that, for the transport of the base device, the base chamber can be filled with a buoyant medium, for example air, so that the base device is in a buoyant operating state. For determining the base device at the bottom of the sea, it is provided that the base chamber is partially or completely flooded, so that the base device sinks. Thus, the base chamber can be filled with a heavy medium, such as water or sand. As a result, the weight of the base device can be increased and the base device drops from a small water depth into a large water depth. When sinking and hitting the base device on the seabed, it is provided that the base device preferably penetrates with a lower portion in the seabed, sinking or infiltrating. For this purpose, prior to lowering of the base device, excavation, hollowing out or deepening of the corresponding area of the seabed below the base device for receiving the base device can take place. For this example, sand can be pumped from the seabed and preferably passed into the base chamber. By fixing in the ground, at least the base device and the storage chambers mounted on the base device experience additional stability. The base chamber preferably has an upper inlet and a lower outlet, which are each designed to be closable. Thereby, the base device can be charged for fixing by the upper inlet, the lower outlet being closed. For disassembly or for loosening and floating of the base device, the medium or the sand can be pumped out of the base chamber through the lower outlet or escape, for example, when lifting the base device due to gravity down. The base chamber may be designed to be accessible for maintenance purposes, for example. For this purpose, the base chamber can be entered from an area which is preferably above the water surface. A conductor inside the base chamber may extend through the entire base chamber. Furthermore, the conversion device can be arranged on or in the base chamber, so that it can be mounted and maintained, for example, in a relatively simple manner. An additional platform or dwelling for the conversion facility is also no longer required.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist die Basiseinrichtung als ein Pfeiler, Ständer oder Turm aufgebaut. Die Basiseinrichtung kann somit als ein Teil eines feststehenden Bauwerks, Gebäudes oder einer anderen Konstruktion, beispielsweise einer Brücke, Plattform oder dergleichen ausgebildet sein. Dadurch können bereits bestehende Bauwerke für das Speicherkraftwerk genutzt werden. Der Pfeiler kann mit dem Boden über ein Fundament fest verbunden sein. Der Pfeiler kann zudem hohl ausgebildet sein oder einen Innenraum aufweisen, der beispielsweise zu Wartungszwecken begehbar ausgebildet ist. An einer Seite des Pfeilers kann eine Speicherkammer angeordnet sein, die vorzugsweise derart ausgebildet ist, dass diese – außer mit dem Pfeiler bzw. der Basiseinrichtung – nicht in Kontakt mit dem Bauwerk steht oder gelangt. Alternativ kann die Basiseinrichtung eine Seitenbegrenzung eines Gewässers oder Sees sein, in dem sich die Speicherkammer befindet.In another embodiment of the invention, the base device is constructed as a pillar, stand or tower. The base device may thus be formed as a part of a fixed structure, building or other construction, such as a bridge, platform or the like. As a result, existing structures can be used for the storage power plant. The pillar can be firmly connected to the ground via a foundation. The pillar may also be formed hollow or have an interior, which is designed, for example, accessible for maintenance purposes. On one side of the pillar, a storage chamber may be arranged, which is preferably designed such that it - except with the pillar or the base device - is not in contact with the building or arrives. Alternatively, the base device may be a side boundary of a body of water or lake in which the storage chamber is located.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Anordnung zumindest einer Pumpeinrichtung vorgesehen. Die Pumpeinrichtung kann auf einer Plattform, an der Speicherkammer oder an oder in der Basiskammer angeordnet sein. Mittels der Pumpeinrichtung kann das Wasser zur Ausspeicherung von einem Niveau niedriger potentieller Energie, beispielsweise aus der Speicherkammer, auf ein Niveau höherer potentieller Energie, beispielsweise in das Meer, gepumpt werden. Während der Ausspeicherung des Wassers verringert sich das Gewicht der Speicherkammer, so dass die Speicherkammer im Meerwasser Auftrieb erhalten kann. Dadurch kann die Speicherkammer bei Ausspeicherung aufschwimmen, so dass sich der Tiefgang der Speicherkammer verringert. Alternativ kann die Speicherkammer über eine Hebevorrichtung, die an der Basiseinrichtung angeordnet sein kann, angehoben werden. Die Hebevorrichtung kann als eine Seilwinde, eine Feder oder dergleichen ausgebildet sein.In one embodiment of the invention, the arrangement of at least one pumping device is provided. The pumping device may be arranged on a platform, on the storage chamber or on or in the base chamber. By means of the pumping means, the water can be pumped from a level of low potential energy, for example from the storage chamber, to a level of higher potential energy, for example into the sea, for the withdrawal. During the withdrawal of the water, the weight of the storage chamber is reduced so that the storage chamber can be buoyed up in seawater. As a result, the storage chamber can float on withdrawal, so that the draft of the storage chamber is reduced. Alternatively, the storage chamber may be raised via a lifting device which may be arranged on the base device. The lifting device may be designed as a winch, a spring or the like.

Die Pump- und Umwandlungseinrichtung sind vorzugsweise schwimmfähig ausgebildet und permanent an der Wasseroberfläche angeordnet. Dadurch ist ermöglicht, dass die Pump- und Umwandlungseinrichtung an der Meeresoberfläche, insbesondere ohne zeit-, kosten- und sicherheitsintensive Tauchmanöver, installiert, betrieben und/oder gewartet werden können. Zudem ist lediglich ein einfaches und kostengünstiges Gehäuse für die Pump- und Umwandlungseinrichtung – ohne aufwendigen Druck- bzw. Tauchbehälter – erforderlich. Vorzugsweise sind die Pump- und die Umwandlungseinrichtung zu einer Einheit zusammengefasst. Die Pump- und die Umwandlungseinrichtung können in Verbindung mit der Basiseinrichtung stehen. Alternativ können die Pump- und die Umwandlungseinrichtung an Land betrieben werden.The pumping and converting device are preferably designed buoyant and permanently disposed on the water surface. This makes it possible for the pumping and converting device to be installed, operated and / or maintained on the sea surface, in particular without time-consuming, cost-intensive and safety-intensive diving maneuvers. In addition, only a simple and inexpensive housing for the pumping and conversion device - without expensive pressure or immersion tank - required. Preferably, the pumping and converting means are combined into one unit. The pumping and conversion means may be in communication with the base means. Alternatively, the pumping and conversion means may be operated on land.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Pumpeinrichtung an der Speicherkammer höhenverlagerbar befestigt ist. Dies ermöglicht, dass die Pumpeinrichtung bei Absinken oder Aufschwimmen der Speicherkammer fortdauernd an der Wasseroberfläche verbleiben können. Das Speicherkraftwerk kann somit sowohl als eine zusammenhängende Anlage aufgebaut als auch in zumindest zwei relativ zueinander bewegliche Komponenten unterteilt sein. Dadurch können die teuren, technisch anspruchsvollen und/oder wartungsintensiven Komponenten des Speicherkraftwerks ohne aufwendige Schutz- oder Druckgehäuse an der Wasseroberfläche angeordnet sein, während andere Komponenten, wie die Speicherkammer, für den Betrieb in größere Wassertiefen absinken können. Die Bewegung der Pumpeinrichtung relativ zur Speicherkammer erfolgt bevorzugt lediglich in vertikaler Richtung, also höhenverlagernd, bei Absinken und Aufschwimmen der Speicherkammer. Alternativ ist die Pump- und Umwandlungseinrichtung an der Basiseinrichtung vorzugsweise in einem oberen Bereich oder an Land festgelegt.An embodiment of the invention provides that the pumping device to the storage chamber is mounted vertically displaceable. This allows the pumping device to remain permanently on the water surface as the storage chamber sinks or floats. The storage power plant can thus be constructed both as a contiguous system and be divided into at least two relatively movable components. As a result, the expensive, technically demanding and / or maintenance-intensive components of the storage power plant can be arranged on the water surface without elaborate protective or pressure housing, while other components, such as the storage chamber, can sink into larger water depths for operation. The movement of the pumping device relative to the storage chamber is preferably carried out only in the vertical direction, ie höhenverlagernd, when sinking and floating of the storage chamber. Alternatively, the pumping and converting means on the base means is preferably fixed in an upper area or on land.

In einer erfindungsgemäßen Weiterbildung ist zwischen der Pump- und/oder Umwandlungseinrichtung und zumindest einer Speicherkammer eine Leitungseinrichtung angeordnet. Dadurch ist es möglich, dass unabhängig von der Anordnung der Pump- und Umwandlungseinrichtung bezüglich der Speicherkammer das in die oder aus der Speicherkammer ein- oder auszuspeichernde Wasser zu der Pump- und Umwandlungseinrichtung geleitet werden kann. Somit kann bei der Einspeicherung des Wassers in die Speicherkammer die Umwandlungseinrichtung von dem einströmenden Wasser angetrieben werden und bei Ausspeicherung des Wassers aus der Speicherkammer die Pumpeinrichtung als Antrieb genutzt werden. Die Leitungseinrichtung besteht vorzugsweise aus jeweils einem Anschluss an der Pump- und Umwandlungseinrichtung sowie an der Speicherkammer, zumindest einem Zwischensegment, vorzugsweise ein Teleskoprohr, sowie zumindest einem abgedichteten Kreuz- bzw. Kardangelenk. Dadurch kann sowohl eine Bewegung um zumindest eine Achse als auch in Längsrichtung der Leitung ermöglicht werden. Somit können die Speicherkammer und die Pump- und Umwandlungseinrichtung trotz veränderlicher Lage zueinander für die Ein- und Ausspeicherung des Wassers miteinander verbunden sein. Alternativ ist die Leitungseinrichtung als ein Spiralschlauch ausgebildet. Der Anschluss der Leitungseinrichtung an der Speicherkammer ist bevorzugt tangential an einer Seitenwand der Speicherkammer ausgebildet. Die Leitung kann einen Durchmesser von etwa 5 Meter aufweisen, so dass ein entsprechend großer Durchfluss gewährleistet werden kann.In a development according to the invention, a line device is arranged between the pumping and / or conversion device and at least one storage chamber. This makes it possible that, irrespective of the arrangement of the pumping and conversion device with respect to the storage chamber, the water to be injected into or out of the storage chamber can be conducted to the pumping and converting device. Thus, in the storage of the water in the storage chamber, the conversion device can be driven by the incoming water and the pumping device can be used as a drive when the water is removed from the storage chamber. The line device preferably consists in each case of a connection to the pumping and conversion device and to the storage chamber, at least one intermediate segment, preferably a telescopic tube, and at least one sealed cross or universal joint. As a result, both a movement about at least one axis and in the longitudinal direction of the line can be made possible. Thus, the storage chamber and the pumping and converting device can be connected to each other for changing the storage and withdrawal of water despite variable position. Alternatively, the conduit means is formed as a spiral tube. The connection of the line device to the storage chamber is preferably formed tangentially on a side wall of the storage chamber. The line can have a diameter of about 5 meters, so that a correspondingly large flow can be ensured.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying figures. Show it:

1 – eine schematische Darstellung einer Basiseinrichtung mit mehreren Speicherkammern in einer seitlichen Schnittansicht; 1 A schematic representation of a base device with a plurality of storage chambers in a side sectional view;

2 – eine schematische Darstellung einer Basiseinrichtung mit mehreren Speicherkammern in einer Draufsicht; 2 A schematic representation of a base device with a plurality of storage chambers in a plan view;

3 und 4 – jeweils eine Anordnung der Speicherkammern um eine Basiseinrichtung in einer Draufsicht; 3 and 4 - Each arrangement of the storage chambers to a base device in a plan view;

5a bis 5c – eine schematische Darstellung der Leitungseinrichtung zwischen Pump- und Umwandlungseinrichtung und der Speicherkammer, die sich jeweils in unterschiedlichen Positionen zueinander befinden; 5a to 5c A schematic representation of the conduit means between the pumping and converting means and the storage chamber, each in different positions relative to each other;

6a und 6b – jeweils eine Detaildarstellung eines Rohrgelenks der Leitungseinrichtung; 6a and 6b - In each case a detailed representation of a pipe joint of the conduit means;

7a und 7b – jeweils eine schematische Darstellung einer Gelenkeinrichtung zwischen zwei Speicherkammern in Form eines Scharniers; 7a and 7b - Each a schematic representation of a hinge device between two storage chambers in the form of a hinge;

8 – eine schematische Darstellung einer Ausgleichseinrichtung zwischen zwei Speicherkammern in Form einer Rohrverbindung; und 8th A schematic representation of a compensating device between two storage chambers in the form of a pipe connection; and

9a bis 9c – jeweils eine schematische Darstellung einer Führungsschiene zur Lagerung der Speicherkammer an der Basiseinrichtung. 9a to 9c - Each a schematic representation of a guide rail for mounting the storage chamber to the base device.

In der 1 ist in einer Schnittansicht die Basiseinrichtung 30 mit vier sternförmig um die Basiseinrichtung 30 angeordneten Speicherkammern 10 gezeigt. Die Basiseinrichtung 30 ist in Form eines Silos aufgebaut und auf dem Grund eines Gewässers abgesenkt. Die Basiseinrichtung 30 ist an dem Grund des Gewässers festgelegt und erstreckt sich in vertikaler Richtung bis in einen Bereich oberhalb des Wasserspiegels. An einem unteren Ende weist die Basiseinrichtung 30 ein Fundament 32 auf, das als Krallen, Stelzen oder Anker ausgebildet ist und im Gewässerboden versunken bzw. verankert ist. Dadurch kann die Basiseinrichtung 30 an dem Boden festgelegt sein. Die Basiseinrichtung 30 ist zylindrisch aufgebaut und weist im Inneren eine Basiskammer 31 auf. Die Basiskammer 31 ist beispielsweise in einem dem Fundament 32 der Basiseinrichtung 30 zugewandten unteren Bereich mit Sand gefüllt. Dadurch kann der Schwerpunkt der Basiseinrichtung 30 nach unten verlagert werden, so dass die Basiseinrichtung 30 Stabilität gewinnen kann. Es ist ebenfalls möglich, dass die Basiskammer 31 vollständig mit Wasser befüllt ist, so dass ein entsprechendes Druckgleichgewicht an der Innenwand und der Außenwand der Basiseinrichtung 30 anliegt. Dadurch ist ermöglicht, dass die Wände der Basiseinrichtung 30 entsprechend dünn ausgebildet sein können. Die Basiseinrichtung 30 kann in einem oberen Bereich eine Überlaufeinrichtung 36 aufweisen, über die beispielsweise Wasser in die oder aus der Basiskammer 31 strömen kann. Die Überlaufeinrichtung 36 kann verschließbar ausgebildet sein. Die Basiseinrichtung 30 ist vorzugsweise vollständig vertikal ausgerichtet und ragt mit einem Teil in im Wesentlichen vertikaler Richtung nach oben aus dem Gewässer heraus. Die Ausgestaltung der Höhe der Basiseinrichtung 30 kann entsprechend der vorliegenden Gewässertiefe ausgebildet sein, wobei die Basiseinrichtung 30 sich grundsätzlich vom Gewässergrund bis oberhalb der Wasseroberfläche erstreckt. An den Seitenwänden der Basiseinrichtung 30 sind die Speicherkammern 10 höhenverlagerbar festgelegt. Dazu weist die Basiseinrichtung 30 an einer Seitenwand in einem oberen Bereich jeweils eine nach außen abstehende Vorrichtung zur Lagerung an der Speicherkammer 10 auf. Die Lagerung erfolgt über eine Gleiteinrichtung 33, beispielsweise ein Schlitten oder Rad, die beispielsweise an einer Schiene 34, die an der Speicherkammer 10 angeordnet ist, entlangläuft. In einem unteren Bereich weist die Speicherkammer 10 einen Anschlag oder Puffer 35 auf, mittels dessen die Bewegungsfreiheit der Speicherkammer 10 in vertikaler Richtung begrenzt wird. In einer anderen Ausgestaltung können die Komponenten zur höhenverlagerbaren Festlegung der Speicherkammer 10 an der Basiseinrichtung 30 natürlich auch umgekehrt angeordnet sein. Die Speicherkammer 10 weist einen zylindrischen Querschnitt auf. Die Oberseite der Speicherkammer 10 ist mittels einer Plane oder einer anderen Dachform geschlossen.In the 1 is in a sectional view of the base device 30 with four stars around the base 30 arranged storage chambers 10 shown. The basic facility 30 is built in the form of a silo and lowered at the bottom of a body of water. The basic facility 30 is set at the bottom of the water and extends vertically up to an area above the water level. At a lower end, the base means 30 a foundation 32 on, which is designed as claws, stilts or anchors and is absorbed or anchored in the bottom of the water. This allows the base device 30 be fixed to the ground. The basic facility 30 is cylindrical and has inside a base chamber 31 on. The basic chamber 31 is, for example, in one the foundation 32 the basic facility 30 facing lower area filled with sand. This allows the center of gravity of the base facility 30 be shifted down, leaving the base facility 30 Can gain stability. It is also possible that the base chamber 31 is completely filled with water, so that a corresponding pressure equilibrium on the inner wall and the outer wall of the base device 30 is applied. This allows the walls of the base device 30 can be made thin accordingly. The base means 30 may in an upper area an overflow device 36 have, for example, the water in or out of the base chamber 31 can flow. The overflow device 36 can be designed closable. The basic facility 30 is preferably completely vertically aligned and protrudes with a part in a substantially vertical upward direction out of the water. The design of the height of the base device 30 may be formed according to the present water depth, the base device 30 basically extends from the body of water to above the water surface. On the side walls of the base unit 30 are the storage chambers 10 set vertically adjustable. For this purpose, the base device 30 on a side wall in an upper region in each case an outwardly projecting device for storage on the storage chamber 10 on. The storage takes place via a sliding device 33 For example, a carriage or wheel, for example, on a rail 34 at the storage chamber 10 is arranged, runs along. In a lower area, the storage chamber points 10 a stop or buffer 35 by means of which the freedom of movement of the storage chamber 10 is limited in the vertical direction. In another embodiment, the components for höhenverlagerbaren determination of the storage chamber 10 at the base facility 30 Of course, be arranged the other way around. The storage chamber 10 has a cylindrical cross-section. The top of the storage chamber 10 is closed by a tarp or other roof shape.

Die Speicherkammer 10 ist vorzugsweise aus Beton aufgebaut und kann einen Durchmesser von etwa 200 Meter oder mehr und eine Höhe von etwa 50 Meter oder mehr aufweisen. Bei ausgespeichertem Speichermedium bzw. im aufschwimmenden Betriebszustand ragt die Speicherkammer 10 mit einem Großteil ebenfalls in vertikaler Richtung nach oben aus dem Gewässer hinaus. An der unteren Stirnseite der Speicherkammer 10 sind Stege, Balken und/oder eine Kalotte ausgebildet. Eine Stabilitätserhöhung an der unteren Stirnseite der Speicherkammer 10 ist insbesondere in den Bereichen notwendig, in denen die Speicherkammer 10 an der Basiseinrichtung 30 höhenverlagerbar festgelegt bzw. gelagert ist. Diese Bereiche erstrecken sich in der in 1 gezeigten Ausgestaltung zudem über die gesamte der Basiseinrichtung 30 zugewandten Seitenwand der Speicherkammer 10.The storage chamber 10 is preferably constructed of concrete and may have a diameter of about 200 meters or more and a height of about 50 meters or more. When the storage medium or in the floating operating state, the storage chamber protrudes 10 with a large part also in a vertical upward direction out of the water. At the lower end of the storage chamber 10 webs, beams and / or a dome are formed. An increase in stability at the lower end of the storage chamber 10 is particularly necessary in the areas where the storage chamber 10 at the base facility 30 höhenverlagerbar set or stored. These areas extend in the in 1 also shown embodiment over the entire of the base device 30 facing side wall of the storage chamber 10 ,

In der 2 ist in einer Draufsicht die Anordnung der vier Speicherkammern 10 um die Basiseinrichtung 30 gezeigt. Die Speicherkammern 10 sind jeweils zueinander über eine Gelenkeinrichtung 60 ausgerichtet bzw. miteinander verbunden. Die Gelenkeinrichtung 60 ist in der in 2 gezeigten Ausgestaltung in Form einer Flansch-Bolzen-Verbindung aufgebaut. Zudem sind die Speicherkammern 10 jeweils über eine Ausgleichseinrichtung 80 miteinander verbunden, die als eine starre oder flexible Rohrleitung aufgebaut ist, wie es im unteren Teil der 2 gezeigt ist. Die Rohrleitung 80 verbindet die Innenräume zweier Speicherkammern 10 miteinander, so dass eingespeichertes Wasser von einer Speicherkammer 10 in eine andere Speicherkammer 10 überströmen kann. Die Ausgleichseinrichtung 80 wird später noch näher erläutert. Ebenfalls zwischen jeweils zwei Speicherkammern 10 in einem jeweils der Basiseinrichtung 30 abgewandten Seitenbereich der Speicherkammern 10 sind die Pump- und Umwandlungseinrichtung 20 angeordnet und über Leitungseinrichtungen 40 miteinander verbunden. Die Leitungseinrichtungen 40 sind zwischen einem Ein- bzw. Auslass der Speicherkammer 10 und der Pump- und Umwandlungseinrichtung 20 angeordnet. Der Ein-/Auslass und die Leitungseinrichtung 40 sind für die Ein- und Ausspeicherung des Wassers in die und aus der Speicherkammer 10 vorgesehen. Die Leitungseinrichtung 40 mündet tangential an der seitlichen bzw. zylindrischen Wand der Speicherkammer 10 in diese. Die Pump- und Umwandlungseinrichtung 20 ist mittels zumindest eines Schwenkarms 21 an der Speicherkammer 10 schwenk- oder drehbar befestigt. Die Schwenkarme oder Parallellenker 21 sind zwängungsfrei an der Speicherkammer 10 und/oder der Pump- und Umwandlungseinrichtung 20 gelagert, beispielsweise über ein Kugelgelenk. In einer Ausgestaltung kann die Durchleitung des Wassers in die und aus der Speicherkammer 10 auch durch eine Leitung innerhalb des Schwenkarms 21 erfolgen.In the 2 is a plan view of the arrangement of the four storage chambers 10 around the base facility 30 shown. The storage chambers 10 are each to each other via a hinge device 60 aligned or interconnected. The joint device 60 is in the in 2 shown embodiment constructed in the form of a flange-bolt connection. In addition, the storage chambers 10 each via a compensation device 80 connected together, which is constructed as a rigid or flexible pipe, as in the lower part of the 2 is shown. The pipeline 80 connects the interiors of two storage chambers 10 with each other, so that stored water from a storage chamber 10 into another storage chamber 10 can overflow. The equalizer 80 will be explained later in more detail. Also between each two storage chambers 10 in each case the basic device 30 remote side region of the storage chambers 10 are the pumping and conversion device 20 arranged and via conduit facilities 40 connected with each other. The management equipment 40 are between an inlet and outlet of the storage chamber 10 and the pumping and conversion device 20 arranged. The inlet / outlet and the conduit device 40 are for the storage and withdrawal of water in and out of the storage chamber 10 intended. The conduit device 40 opens tangentially to the lateral or cylindrical wall of the storage chamber 10 in these. The pumping and conversion device 20 is by means of at least one pivot arm 21 at the storage chamber 10 pivotally or rotatably mounted. The swivel arms or parallel links 21 are constraint free at the storage chamber 10 and / or the pumping and conversion device 20 stored, for example via a ball joint. In one embodiment, the passage of water into and out of the storage chamber 10 also by a line within the swivel arm 21 respectively.

In den 3 bzw. 4 ist jeweils schematisch die sternförmige Anordnung von fünf bzw. sechs Speicherkammern 10 um eine Basiseinrichtung 30 gezeigt. Die sternförmige Anordnung der Speicherkammern 10 um die Basiseinrichtung 30 und die daraus resultierende Gleichgewichtslage ermöglichen eine erhöhte Stabilität des Speicherkraftwerks. Da die Umwandlungseinrichtung 20 bevorzugt zwischen zwei Speicherkammern 10 angeordnet ist, ist es vorteilhaft, dass eine gerade Anzahl an Speicherkammern 10 an der Basiseinrichtung 30 angeordnet ist.In the 3 respectively. 4 is in each case schematically the star-shaped arrangement of five or six storage chambers 10 to a basic facility 30 shown. The star-shaped arrangement of the storage chambers 10 around the base facility 30 and the resulting equilibrium position allow increased stability of the storage power plant. Because the conversion device 20 preferably between two storage chambers 10 is arranged, it is advantageous that an even number of storage chambers 10 at the base facility 30 is arranged.

Die 5 bzw. 5a bis 5c zeigen den schematischen Aufbau der beweglichen Leitungseinrichtung 40 zwischen der Pump- und Umwandlungseinrichtung 20 und der Speicherkammer 10. In den 5a–5c sind unterschiedliche Betriebszustände dargestellt, wobei die 5a die an der Wasseroberfläche schwimmende Speicherkammer 10 im entleerten Betriebszustand zeigt. Die Pump- und Umwandlungseinrichtung 20 ist ebenfalls an der Wasseroberfläche angeordnet und über die Leitungseinrichtung 40 mit der Speicherkammer 10 verbunden. Die Leitungseinrichtung 40 weist starre Anschlusssegmente 41, 42 sowie zumindest ein teleskopartiges Zwischensegment 43 auf, die jeweils über ein Gelenk 45 miteinander verbunden sind. Alternativ können weitere starre oder flexible Rohrsegmente 43 ausgebildet sein. Das Gelenk 45 ist als ein Kardangelenk aufgebaut, so dass die angeschlossenen Rohrsegmente 41, 42, 43 jeweils um zumindest zwei Achsen zueinander bewegbar ausgebildet sind. Bei Einspeicherung von Wasser in die Speicherkammer 10 wird in der Umwandlungseinrichtung 20 die kinetische Energie des einströmenden Wassers in elektrische Energie umgewandelt. Je mehr Wasser einströmt, desto tiefer sinkt die Speicherkammer 10 in größere Wassertiefen, bis die Speicherkammer 10 vollständig gefüllt ist, was in 5c dargestellt ist. Das Rohrsegment 43 ist als ein Teleskoprohr ausgebildet, so dass das Rohrsegment 43 je nach Lage der Speicherkammern 10 zu der Pump- und Umwandlungseinrichtung 20 verkürzt oder verlängert ausgebildet sein kann. Das Rohrsegment 43 ist bei aufschwimmender Speicherkammer 10 verkürzt (5a) und bei abgesunkener Speicherkammer 10 verlängert (5c) ausgebildet. In einer anderen Ausführungsform ist die Leitungseinrichtung 40 als ein Schlauch aufgebaut, insbesondere als ein Spiralschlauch. Die Pump- und Umwandlungseinrichtung 20 ist somit erfindungsgemäß zwängungsfrei mit den Speicherkammern 10 verbunden. Die Leitungseinrichtung 40 ist erfindungsgemäß derart aufgebaut, dass diese geeignet ist, auch bei hohem Außendruck einen Durchfluss zu gewährleisten. Unabhängig von der Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Leitungseinrichtung 40 bzw. die Rohre 41, 42, 43 einen Durchmesser von etwa 5 bis 6 Meter aufweisen, um eine geeignete Durchflussmenge zu ermöglichen.The 5 respectively. 5a to 5c show the schematic structure of the movable conduit means 40 between the pumping and conversion device 20 and the storage chamber 10 , In the 5a - 5c different operating states are shown, the 5a the storage chamber floating on the water surface 10 in the emptied operating state shows. The pumping and conversion device 20 is also located on the water surface and via the conduit means 40 with the storage chamber 10 connected. The conduit device 40 has rigid connection segments 41 . 42 and at least one telescopic intermediate segment 43 on, each with a joint 45 connected to each other. Alternatively, other rigid or flexible pipe segments 43 be educated. The joint 45 is constructed as a universal joint, so that the connected pipe segments 41 . 42 . 43 are each designed to be movable relative to each other about at least two axes. When storing water in the storage chamber 10 is in the converter 20 the kinetic energy of the incoming water is converted into electrical energy. The more water flows in, the lower the storage chamber sinks 10 into greater water depths until the storage chamber 10 completely filled, what is in 5c is shown. The pipe segment 43 is designed as a telescopic tube, so that the tube segment 43 depending on the location of the storage chambers 10 to the pumping and conversion device 20 shortened or extended may be formed. The pipe segment 43 is at floating storage chamber 10 shortened ( 5a ) and when the storage chamber has sunk 10 extended ( 5c ) educated. In another embodiment, the conduit means 40 constructed as a hose, in particular as a spiral hose. The pumping and conversion device 20 is thus constrained according to the invention with the storage chambers 10 connected. The conduit device 40 is inventively constructed such that it is suitable to ensure a flow even at high external pressure. Regardless of the embodiment, it is provided that the conduit means 40 or the pipes 41 . 42 . 43 have a diameter of about 5 to 6 meters to allow a suitable flow rate.

In den 6a und 6b ist jeweils in einer schematischen Detaildarstellung das Kardangelenk 45 gezeigt. In der Seitendarstellung, wie in 6a gezeigt, sind die Enden der Rohrsegmente 42, 43 zu erkennen, an denen jeweils ein Kreuz bzw. eine drehbare Gelenkverbindung 46, 47 angeordnet ist, die über einen drehbar gelagerten Zwischensteg 48 miteinander verbunden sind. Der Übergang der Rohre 42, 43 ist mit einem Überzug 49, beispielsweise ein Schlauch aus Gummi, abgedichtet, so dass kein Wasseraustausch zwischen Rohrinnenraum und Umgebungswasser erfolgen kann. Die 6b zeigt die schematische Detaildarstellung des Kardangelenks in einer Draufsicht.In the 6a and 6b is in a schematic detail representation of the universal joint 45 shown. In the page view, as in 6a shown are the ends of the pipe segments 42 . 43 to recognize, in each case a cross or a rotatable joint connection 46 . 47 is arranged, which has a rotatably mounted gutter 48 connected to each other. The transition of the pipes 42 . 43 is with a coating 49 , For example, a hose made of rubber, sealed, so that no exchange of water between the pipe interior and ambient water can take place. The 6b shows the schematic detail of the universal joint in a plan view.

In den 7a und 7b ist eine schematische Darstellung der Gelenkeinrichtung 60 zwischen zwei Speicherkammern 10 gezeigt. Die Detaildarstellung in 7b zeigt die Gelenkeinrichtung 60, die als Scharnier- oder Flansch-Bolzen-Verbindung aufgebaut ist. Eine erste Speicherkammer 10 weist dazu zwei von der Speicherkammer 10 abstehende und zueinander beabstandet angeordnete Flansche 62 und 63 auf, zwischen denen ein Bolzen bzw. Führungsstab 61 angeordnet ist. Die zweite Speicherkammer 10 weist ebenfalls einen von der Speicherkammer 10 abstehenden Flansch 64 auf, der zwischen den Flanschen 62 und 63 angeordnet ist und durch den sich der Bolzen 61 erstreckt. Aufgrund des Abstandes zwischen den Flanschen 62 und 63 ist eine begrenzte zwängungsfreie Lagerung der beiden Speicherkammern 10 zumindest in vertikaler Richtung ermöglicht. Dieser Hub zwischen den Flanschen 62 und 63 kann unterschiedlich groß ausgebildet sein. In einer Ausgestaltung maximalen Hubs erstreckt sich der Bolzen 61 zwischen den Flanschen 62 und 63 über die gesamte Höhe der Seitenwand der Speicherkammer 10.In the 7a and 7b is a schematic representation of the hinge device 60 between two storage chambers 10 shown. The detailed representation in 7b shows the hinge device 60 , which is constructed as a hinge or flange-bolt connection. A first storage chamber 10 points to two of the storage chamber 10 protruding and spaced apart flanges 62 and 63 on, between which a bolt or a guide rod 61 is arranged. The second storage chamber 10 also has one from the storage chamber 10 protruding flange 64 on, between the flanges 62 and 63 is arranged and through which the bolt 61 extends. Due to the distance between the flanges 62 and 63 is a limited constraint-free storage of the two storage chambers 10 at least in the vertical direction allows. This hub between the flanges 62 and 63 can be designed differently sized. In one embodiment of maximum stroke, the bolt extends 61 between the flanges 62 and 63 over the entire height of the side wall of the storage chamber 10 ,

Die 8 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung mit einer Ausgleichseinrichtung 80 zwischen zwei Speicherkammern 10. Die Ausgleichseinrichtung 80 ist als ein Teleskoprohr ausgebildet, über das die Speicherkammern 10 miteinander verbunden sind, und Wasser aus der einen Speicherkammer 10 in die andere Speicherkammer 10 überströmen kann. Die Ausgleichseinrichtung 80 kann auch als flexible Schlauchverbindung, beispielsweise als ein Spiralschlauch, aufgebaut sein. An der Ausgleichseinrichtung 80 ist vorzugsweise im Bereich der Speicherkammer 10 jeweils ein Ventil oder Sperrschieber 81 angeordnet, mittels dessen die Ausgleichseinrichtung 80 geschlossen werden kann und ein Überströmen des Wassers verhindert werden kann. Somit können die Speicherkammern 10 voneinander getrennt oder isoliert werden.The 8th shows a further embodiment of the invention with a compensation device 80 between two storage chambers 10 , The equalizer 80 is designed as a telescopic tube, through which the storage chambers 10 connected to each other, and water from the one storage chamber 10 in the other storage chamber 10 can overflow. The equalizer 80 may also be constructed as a flexible hose connection, for example as a spiral hose. At the equalizer 80 is preferably in the area of the storage chamber 10 one valve or gate valve each 81 arranged, by means of which the balancing device 80 can be closed and an overflow of water can be prevented. Thus, the storage chambers 10 separated or isolated from each other.

In den 9a bis 9c ist jeweils die Lagerung der Speicherkammern 10 an der Basiseinrichtung 30 gezeigt. Zwischen jeweils einer Speicherkammer 10 und der Basiseinrichtung 30 ist dabei eine Gleiteinrichtung 33 mit mehreren Abstandseinrichtungen, beispielsweise Fendern, angeordnet. In einem unteren Bereich weist die Speicherkammer 10 einen Anschlag oder Puffer 35 auf, mittels dessen die Bewegungsfreiheit der Speicherkammer 10 in vertikaler Richtung begrenzt ist.In the 9a to 9c is in each case the storage of the storage chambers 10 at the base facility 30 shown. Between each one storage chamber 10 and the base facility 30 is a sliding device 33 arranged with a plurality of spacing devices, such as fenders. In a lower area, the storage chamber points 10 a stop or buffer 35 by means of which the freedom of movement of the storage chamber 10 is limited in the vertical direction.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Speicherkammerstorage chamber
2020: Pump- und UmwandlungseinrichtungPumping and conversion device
2121: Schwenkarmswivel arm
3030: Basiseinrichtungbase means
3131: Basiskammerbase chamber
3232: Fundamentfoundation
3333: Gleiteinrichtungslide
3434: Schienerail
3535: Anschlagattack
3636: ÜberlaufeinrichtungOverflow device
4040: Leitungseinrichtungline device
4141: Anschlusssegmentterminal segment
4242: Anschlusssegmentterminal segment
4343: Zwischensegment, RohrsegmentIntermediate segment, pipe segment
4545: Kardangelenkuniversal joint
4646: Gelenkverbindungarticulation
4747: Gelenkverbindungarticulation
4848: Zwischensteggutter
4949: Überzugcoating
6060: Gelenkeinrichtungjoint device
6161: Bolzenbolt
6262: Flanschflange
6363: Flanschflange
6464: Flanschflange
8080: Ausgleichseinrichtungbalancer
8181: Sperrschieberblocking slide

Claims

Storage power plant with at least one storage chamber ( 10 ) for storing and storing a storage medium, at least one conversion device ( 20 ), which converts potential and / or kinetic energy of the storage medium into electrical energy, and at least one base device ( 30 ), to which the storage chamber is mounted vertically displaceable, characterized in that the conversion device ( 20 ) when storing the storage medium in the storage chamber ( 10 ) generates electrical energy and the conversion device ( 20 ) at the storage chamber ( 10 ) is mounted vertically displaceable.

Storage power plant according to claim 1, characterized in that the storage chamber ( 10 ) is buoyant.

Storage power plant according to one of claims 1 or 2, characterized in that the storage chamber ( 10 ) on at least one sliding device ( 33 ), a rail ( 34 ) and / or a joint on the base device ( 30 ) is stored.

Storage power plant according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of storage chambers ( 10 ) at the base facility ( 30 ) are mounted höhenverlagerbar and the base device ( 30 ) with regard to the storage chambers ( 10 ) is centrally located.

Storage power plant according to claim 4, characterized in that the storage chambers ( 10 ) via at least one compensation device ( 80 ) are interconnected.

Storage power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the base device ( 30 ) is buoyant.

Storage power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the base device ( 30 ) a base chamber ( 31 ) having.

Storage power plant according to claim 7, characterized in that the base chamber ( 31 ) has at least one opening.

Storage power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the base device ( 30 ) is constructed as a pillar, stand or tower.

Storage power plant according to one of the preceding claims, characterized in that at least one pumping device ( 20 ), which promotes the storage medium to a level of higher potential energy.

Storage power plant according to one of the preceding claims, characterized in that a pumping device ( 20 ) and / or the conversion device ( 20 ) are designed buoyant.

Storage power plant according to one of the preceding claims, characterized in that a pumping device ( 20 ) at the storage chamber ( 10 ) are mounted höhenverlagerbar.

Storage power station according to one of the preceding claims, characterized in that the pumping and / or conversion device ( 20 ) via at least one conduit device ( 40 ) with the storage chamber ( 10 ) are connected.

Storage power plant according to claim 13, characterized in that the conduit means ( 40 ) at least one joint ( 41 ) having.