DE102011117982A1

DE102011117982A1 - System zur Zwischenspeicherung von Energie unter Verwendung stillgelegter Kraftwerksanlagen

Info

Publication number: DE102011117982A1
Application number: DE102011117982A
Authority: DE
Inventors: Daniel Hofer; Johann Dichtl; Dirk Möhring; Norbert Haspel; Roy Panjaitan
Original assignee: Westinghouse Electric Germany GmbH
Current assignee: Westinghouse Electric Germany GmbH
Priority date: 2011-11-09
Filing date: 2011-11-09
Publication date: 2013-05-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zur Zwischenspeicherung von Energie unter Verwendung stillgelegter Kraftwerksanlagen, insbesondere kerntechnischer Kraftwerksanlagen, wobei Mittel zur Energiespeicherung, Energiewandlung, Energieleitung und Anbindung an ein Versorgungsnetz vornehmlich aus der vorhandenen Infrastruktur und den Ressourcen der stillgelegten Kraftwerksanlage bereitgestellt und genutzt sind und bedarfsabhängig durch kraftwerksfremde Mittel und Komponenten ergänzt sind, welche im Zusammenwirken bei einem auftretenden Energieüberschuss in einem elektrischen Versorgungsnetz die überschüssige Energie beziehungsweise den Energieüberhang in Form von thermischer und/oder potentieller und/oder hydraulischer Energie in einem dafür vorgesehenen mit einem Speichermedium gefüllten Energiespeicher, insbesondere einem Druck- oder Wärmespeicher, zwischenspeichern, bei Bedarf in elektrische Energie rückwandeln und kontrolliert in das elektrische Versorgungsnetz einspeisen.

Description

Die Erfindung betrifft die Nutzung stillgelegter Kraftwerksanlagen, insbesondere von Kernkraftwerken, als Energiespeicher, indem Teile oder Komponenten der vorhandenen Infrastruktur zur Energiezwischenspeicherung oder Energiewandlung genutzt werden. Diesbezüglich ist ein System zur Zwischenspeicherung von Energie unter Verwendung und Nutzung stillgelegter Kraftwerksanlagen, insbesondere kerntechnischer Anlagen, sowie deren Einbauten angegeben und beansprucht. Auch die Verwendung derartiger Anlagen zur Zwischenspeicherung von Energie ist beansprucht.
Nach Stilllegung einer insbesondere kerntechnischen Anlage und Rückbau der kontaminierten Komponenten liegt ein Großteil der nunmehr dekontaminierten und strahlungstechnisch unbedenklichen Anlage und Komponenten, welche in aller Regel noch funktionsfähig sind, sowie ein Großteil der vorhandenen Ressourcen über einen längeren Zeitraum von mehreren Jahren bis zu ihrem vollständigen Abbau ungenutzt brach, wobei diese insbesondere unter ökologischen Gesichtspunkten in geradezu verschwenderischer Art und Weise ungenutzt dem Zerfall und der Zerstörung preisgegeben sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde eine auch unter ökologischen Gesichtspunkten sinnvolle Nutzungsmöglichkeit für stillgelegte Kraftwerksanlagen und insbesondere kerntechnische Anlagen anzugeben. Im Rahmen der Erfindung ist nunmehr erkannt worden, dass in derartigen Anlagen großes Potential und Ressourcen schlummern, die mit vergleichsweise geringem Aufwand, insbesondere auch unter ökologischen Aspekten, nutzbar gemacht werden können so dass diese Anlagen erfolgreich in den Energiekreislauf eingegliedert werden können.
Vorstehende Aufgabe wird durch ein System zur Zwischenspeicherung von Energie mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Systems sowie die Verwendung einer stillgelegten Kraftwerksanlage, insbesondere einer kerntechnischen Kraftwerksanlage, zur Speicherung von Energie ist in weiteren Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben.
Das erfindungsgemäße System zur Zwischenspeicherung von Energie unter Verwendung stillgelegter Kraftwerksanlagen, insbesondere kerntechnischer Kraftwerksanlagen, umfasst Mittel zur Energiespeicherung, Energiewandlung, Energieleitung und Anbindung an ein Versorgungsnetz, welche vornehmlich aus der vorhandenen Infrastruktur und den Ressourcen wenigstens einer stillgelegten Kraftwerksanlage bereitgestellt und genutzt sind und bedarfsabhängig durch kraftwerksfremde Mittel und Komponenten ergänzt sind, wobei im Zusammenwirken vorgenannter Mittel bei einem auftretenden Energieüberschuss in einem elektrischen Versorgungsnetz die überschüssige Energie beziehungsweise der Energieüberhang, insbesondere in Form von thermischer und/oder potentieller und/oder hydraulischer Energie, in einem dafür vorgesehenen mit einem Speichermedium gefüllten Energiespeicher, insbesondere einem als Druckluft- oder Wärmespeicherausgebildeten Energiespeicher, zwischenspeichert wird, bei Bedarf in elektrische Energie rückgewandelt und kontrolliert in das elektrische Versorgungsnetz eingespeist wird.
Bei dem Energiespeichermedium kann es sich dabei beispielsweise um ein Wärmespeichermedium oder ein Druckspeichermedium, wie insbesondere Luft, handeln.
Bei dem Leitungsnetz kann es sich um ein thermisches oder elektrisches oder hydraulisches Leitungsnetz, zur Leitung oder Verteilung von Elektrizität, Wärme oder Druck, oder einer Kombination daraus handeln.
Bei den Mitteln zur Energiewandlung kann es sich dabei vorteilhaft um eine Turbine mit Generator, ein Heizsystem, beispielsweise mit Heizschleifen, mit Wärmetauscher und/oder Wärmepumpe, einen Motor mit Kompressor oder dergleichen handeln.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das System demnach eine stillgelegte kerntechnische Anlage, insbesondere eine Kernreaktoranlage, mit nach Rückbau des Reaktordruckbehälters verbliebenem und strahlentechnisch nicht belastetem Containment oder Sicherheitsbehälter, der mit einem Energiespeichermedium gefüllt ist, so dass bei einem Energieüberschuss in einem Versorgungsnetz die überschüssige Energie beziehungsweise der Energieüberhang über ein dafür vorgesehenes Leitungsnetz und Mittel zur Energiewandlung in das Energiespeichermedium einleitbar ist, um dieses zu verdichten oder aufzuheizen, und die eingespeiste Energie dort zu speichern.
So kann bei einer vorhandenen Stromüberproduktion das Wärmespeichermedium mit der überschüssigen elektrischen Energie und wenigstens einem Heizelement geheizt werden, wobei der eigentliche Aufheizvorgang mittels vorzusehenden Heizschleifen, Wärmepumpen oder anderen Heizsystemen oder eine Kombinationen verschiedener Heizsysteme durchführbar ist.
Als Energiespeichermedium und insbesondere Wärmespeichermedium sind dabei vorteilhaft Wasserdampf, Sole oder andere Speichermedien einsetzbar.
Bei auftretendem Strombedarf wird dem Speichermedium die gespeicherte Energie oder Wärme mittels eines Wärmetauschers wieder entnommen und damit Speisewasser zur Erregung einer Turbine aufgeheizt und Dampf erzeugt. Der Frischdampf strömt durch die Turbine bestehend aus den vorhandenen Hoch- und Niederdruckteilen und treibt einen Generator zur Stromerzeugung.
Im Falle eines Dampfspeichers kann das System ohne Wärmetauscher betrieben werden. Die Kühlung erfolgt konventionell mit dem bereits in der kerntechnischen Anlage vorhandenen Kondensator.
Neben oder anstelle von Wasser können auch andere Stoffe als Arbeits- oder Speisemedium verwendet oder eingesetzt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die Installation eines großen Wärmespeichers neben einer bestehenden Anlage, insbesondere einer konventionellen Kraftwerksanlage oder einem Kohlekraftwerk, vorgesehen. Es kann z. B. ein Wärmespeicher neben einem stillgelegten Kohlekraftwerk zur Nutzung der vorhandenen Turbine zur Stromerzeugung installiert werden. Die neuen Systeme sind dann über Bypässe in die bestenden Frischdampf- und Speisewasserleitungen einzubinden und zu integrieren.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Containment oder der Sicherheitsbehälter eines stillgelegten Kernkraftwerkes als Wärmespeicher genutzt und mit einer neu installierten Turbine verbunden. Auch Kombinationen der drei oben genannten Varianten sind möglich.
In einer alternativen Ausgestaltung umfassen die Mittel zur Energiewandlung einen Motor sowie einen Kompressor, wobei bei einer Stromüberproduktion der Motor mit dem Kompressor gekuppelt beziehungsweise gekoppelt und mit der überschüssigen Energie betrieben ist und der Kompressor über eine zwischen Kompressor und Containment angeordnete Druckluftleitung das Energiespeichermedium Druckluft in das Containment oder den Sicherheitsbehälter einspeist und diesen beziehungsweise dessen Energiespeichermedium mit Druck beaufschlagt und auf diese Weise Energie speichert.
Bei auftretendem Strombedarf wird eine vorgesehene Turbine mit der gespeicherten Druckluft betrieben, wobei die Turbine mit einem Generator zur Stromerzeugung gekuppelt beziehungsweise gekoppelt ist, so dass die in hydraulischer Form zwischengespeicherte Energie in nutzbare elektrische gewandelt und in ein Versorgungsnetz einspeisbar ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zur Steigerung des Wirkungsgrades und/oder der Speicherkapazität des Systems zudem ein weiterer, separater Wärmespeicher vorsehbar.
In einer weiteren Ausgestaltung kann eine Kühlung der Kompressionsluft vor Einleitung in den Druckluftspeicher oder die Speicherung der Kompressionswärme im Druckluftspeicher vorgesehen sein.
Weiterbildend ist vorsehbar, dass zur Erhöhung der Drucktragfähigkeit der Sicherheitsbehälter oder das Containment durch Rippen, Wabenstrukturen oder anderen Mitteln sowie anderen Methoden ausgesteift und/oder verstärkt sind.
Auch ist vorsehbar, dass der Hohlraum zwischen Containment und Sicherheitsbehälter ausbetoniert oder das Containment vorgespannt sein kann.
Des Weiteren ist eine Installation von Aussteifungselementen zwischen Containment und Sicherheitsbehälter vorsehbar.
Ein wesentlicher Aspekt bei dieser Erfindung ist die Nutzung vorhandener Kraftwerksinfrastruktur zur Energiespeicherung. Da die Stromnetze bereits auf die bestehende Infrastruktur abgestimmt sind, ist der erforderliche Aufwand und Investitionsbedarf zur Schaffung einer neuen Speicherinfrastruktur verhältnismäßig gering wobei der ökologische Nutzen durch effiziente Nutzung vorhandener Ressourcen und „sauberer” Energie und Speicherkonzepte vergleichsweise hoch ist.
Die weitere Darlegung der Erfindung sowie vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen erfolgt anhand einiger Figuren und Ausführungsbeispiele, welche im Nachfolgenden näher dargelegt und erläutert werden.
Es zeigen die
1 System zur Zwischenspeicherung von Energie mittels einer stillgelegten kerntechnischen Reaktoranlage und Nutzung deren Sicherheitsbehälter und Containment als Druckluftspeicher,
2 Erhöhung der Drucktragfähigkeit des Sicherheitsbehälters durch Installation von mit dem Containment verbundenen Aussteifungselementen,
3 Erhöhung der Drucktragfähigkeit des Sicherheitsbehälters durch Installation von Federelementen, die mit dem Containment verbunden sind.
4 System zur Zwischenspeicherung von Energie mittels einer stillgelegten kerntechnischen Reaktoranlage und Nutzung deren Sicherheitsbehälter und Containment als Wärmespeicher,
5 System zur Zwischenspeicherung von Energie mittels einer stillgelegten Kraftwerksanlage sowie eines zusätzlichen Wärmespeichers
Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass vorhandene Kraftwerksinfrastruktur, insbesondere der Sicherheitsbehälter 2 und/oder das Containment 3 einer Kernkraftanlage, zur reversiblen und temporären Druckluftspeicherung eingesetzt ist. Da die Stromnetze und Versorgungsnetze bereits auf die bestehende Infrastruktur der Kernreaktoranlage abgestimmt sind, reduziert sich durch die Verwendung und Nutzung bereits vorhandener Komponenten der Installationsaufwand sowie der Investitionsbedarf zur Schaffung einer neuen Speicherinfrastruktur wesentlich.
Demgemäß ist In 1 ist ein beispielhaft ausgestaltetes erfindungsgemäßes Energiespeichersystem angegeben, bei welchem der Energiespeicher als Druckluftspeicher ausgebildet ist. Das System zur Zwischenspeicherung von Energie umfasst dabei Mittel wenigstens eines stillgelegten Kernkraftwerks, wenigstens einen Motor 7 sowie einen mit dem Motor gekoppelten und mit diesem zusammenwirkenden Kompressor 5 sowie ein entsprechendes Leitungssystem, auch zur Anbindung an ein Versorgungsnetz, welches sowohl elektrische Leitungen als auch Druckluftleitungen 4 nutzt und umfasst. Soweit möglich und geeignet kann auch hier auf das bestehende Leitungsnetz der Kernkraftanlage zurückgegriffen werden, wobei ggf. weitere Anpassungen des Leitungsnetzes erforderlich sind. Dabei wird im hier dargelegten Beispiel das jeweilig stillgelegte Kernkraftwerk beziehungsweise dessen Sicherheitsbehälter 2 oder Containment 3 als Druckluftspeicher eingesetzt, indem das Containment 3 oder der Sicherheitsbehälter 2 mit Druckluft 1 gefüllt beziehungsweise beaufschlagt wir. Bei einer Stromüberproduktion wird der Motor 7 mit dem Stromüberhang betrieben und mit dem Kompressor 5 gekuppelt 9 beziehungsweise gekoppelt, so dass er diesen antreibt. Der Kompressor speist dann über eine vorgesehene Druckluftleitung 4 Druckluft in das Containment 3 oder den Sicherheitsbehälter 2 ein, so dass die bereits im Sicherheitsbehälter oder dem Containment 3 eingeschlossene Luft verdichtet wird. Die über einen Zeitraum zur Verdichtung der eingeschlossenen Luft verrichtete Arbeit wird als Energie (potentielle Energie, thermische Energie) im verdichteten komprimierten Gas, hier Luft, gespeichert und kann bei zugelassener Expansion des Gases in Form von insbesondere kinetischer Energie der Gasteilchen wieder freigesetzt und genutzt werden. Alternativ kann neben Luft auch ein anderes Gas, insbesondere ein Inertgas, oder aber eine Flüssigkeit, insbesondere eine kompressible Flüssigkeit, eingesetzt werden. Bei Strombedarf wird das Gas aus dem Druckspeicher entlassen und der Turbine 6 zugeleitet. Die der Turbine 6 zugeleitete Druckluft treibt die Turbine an, welche wiederum den Generator treibt. Der Generator 7 ist dann mit der Turbine 6 zur Stromerzeugung gekuppelt 9. Zur Steigerung des Wirkungsgrades und/oder der Speicherkapazität kann das System zusätzlich noch mit einem separaten Wärmespeicher betrieben werden, der mittels Wärmetauscher das expandierende Gas zusätzlich noch erwärmt, dadurch den Druck sowie die kinetische Energie des Gases erhöht und einen weiteren Energieeintrag beisteuert.
In einer weiteren Ausführungsvariante sind die Kühlung der Kompressionsluft vor Einleitung in den Druckspeicher oder die Speicherung der Kompressionswärme im Druckspeicher vorsehbar.
Zur Erhöhung der Drucktragfähigkeit können der Sicherheitsbehälter 2 oder das Containment 3 durch Rippen, Wabenstrukturen oder mit anderen Mitteln und Methoden ausgesteift werden. Der Hohlraum zwischen Containment 3 und Sicherheitsbehälter 2 kann auch ausbetoniert oder das Containment 3 vorgespannt werden. Es kann auch, wie in 2 gezeigt, eine Installation von Aussteifungselementen 12 zwischen Containment 3 und Sicherheitsbehälter 2 erfolgen. Alternativ zu den Aussteifungselementen 12 ist, wie in 3 gezeigt, eine Installation von Federelementen 13 zwischen Containment 3 und Sicherheitsbehälter 2 erfolgen, um die Druckfähigkeit des Speichers zu erhöhen.
In 4 ist eine weitere Ausführung eines Systems zur Zwischenspeicherung von Energie unter Verwendung einer stillgelegten kerntechnischer Kraftwerksanlage gezeigt, wobei Mittel zur Energiespeicherung umfassend einen Wärmespeicher sowie ein fluides Speichermedium 14, Mittel zur Energiewandlung umfassend ein Heizsystems 15 sowie Heizelemente, eine Turbine 18, 19 und einen Generator 21, Mittel zur Energieleitung umfassend ein Leitungssystem zur strömungstechnischen Leitung des Speicher- sowie des Arbeitsmediums, ein elektrisches Leitungsnetz und Mittel zur Anbindung an ein Versorgungsnetz, insbesondere ein elektrisches Versorgungsnetz oder ein Fernwärmenetz, wobei auf die vorhandene Infrastruktur und die Ressourcen der stillgelegten Kraftwerksanlage zurückgegriffen und diese genutzt werden. Lediglich bedarfsabhängig werden diese durch kraftwerksfremde Mittel und Komponenten, hier beispielsweise das Heizsystem 15 sowie die Heizelemente, ergänzt. Im Zusammenwirken vorgenannter Komponenten wird bei einem auftretenden Energieüberschuss in einem elektrischen Versorgungsnetz dann die überschüssige Energie beziehungsweise der Energieüberhang in Form von vornehmlich thermischer Energie in einem dafür vorgesehenen mit einem Speichermedium 1 gefüllten und als Wärmespeicher ausgestalteten Energiespeicher zwischengespeichert und bei Bedarf mittels Wärmetauscher 16, Arbeitsmedium, Turbine 18, 19 und Generator 21 in elektrische Energie rückgewandelt und kontrolliert in das elektrische Versorgungsnetz eingespeist.
Die in 4 gezeigte beispielhafte Ausführungsform der Erfindung betrifft die Nutzung eines stillgelegten Kernkraftwerks als Wärmeenergiespeicher. Das Containment 3 oder der Sicherheitsbehälter 2 werden mit einem Wärmespeichermedium 14 gefüllt. Es kann sich hierbei um Wasserdampf, Sole oder andere geeignete und gebräuchliche Speichermedien handeln. Bei einer Stromüberproduktion wird das Wärmespeichermedium 14 geheizt. Der Aufheizvorgang kann mit Heizschleifen 15, Wärmepumpen, anderen Heizsystemen oder Kombinationen verschiedener Heizsysteme erfolgen. Bei Strombedarf wird über einen Wärmetauscher 16 das vorhandene und als Arbeitsmedium eingesetzte Speisewasser 23 der Reaktoranlage aufgeheizt. Der generierte Frischdampf 17 strömt durch die Turbine 18, 19 bestehend aus den vorhandenen Hoch- 18 und Niederdruckteilen 19 und betreibt den vorgesehenen Generator 21 zur Stromerzeugung.
Im Falle eines Dampfspeichers kann das System auch ohne Wärmetauscher 16 betrieben werden. Die Kühlung erfolgt konventionell mit dem bereits in der Reaktoranlage vorhandenen Kondensator 13 und Kühlturm 11. Neben oder anstelle von Wasser können auch andere Stoffe als Arbeitsmedium verwendet werden. Dabei werden vorzugsweise die bestehenden Frischdampf- und Speisewasserleitungen 17, 23 genutzt. In einer weiteren Ausführungsvariante ist die Installation eines insbesondere großen Wärmespeichers neben der bereits bestehenden Anlage, wie in 5 gezeigt, vorgesehen. Es kann z. B. ein Wärmespeicher neben einem stillgelegten konventionellen Kohlekraftwerk zur Nutzung der vorhandenen Turbine 18, 19 zur Stromerzeugung installiert werden. Die neuen Systeme und Komponenten sind dann über Bypässe in die bestehenden Frischdampf- und Speisewasserleitungen 17, 23 einzubinden. Das Kühlsystem 14 ist in 5 nur schematisch dargestellt, da verschiedene Kühlvarianten existieren und möglich sind.
Bei einer weiteren Ausführungsvariante wird das Containment 3 oder der Sicherheitsbehälter 2 eines stillgelegten Kernkraftwerkes als Wärmespeicher genutzt und mit einer neu installierten Turbine 28 verbunden. Auch Kombinationen der drei oben genannten Varianten sind grundsätzlich möglich.
Welche bereits vorhandenen Komponenten bestehender Anlagen genutzt und welche neu installiert beziehungsweise hinzugefügt werden müssen hängt von der jeweiligen Kraftwerksanlage und dem Zustand ihrer Infrastruktur oder der diesbezüglichen Komponenten ab und kann von Kraftwerk zu Kraftwerk variieren.
Ein wesentlicher Aspekt ist jedoch, so weit wie nur irgend möglich, stets die vorhandene Kraftwerksinfrastruktur zur Energiespeicherung, insbesondere in Form von Wärme oder Druckluft, zu nutzen, insbesondere im Hinblick darauf, dass die Stromnetze bereits auf die bestehende Infrastruktur abgestimmt sind und durch die Wiederverwendung bzw. -verwertung vorhandener Komponenten ist der Installationsaufwand und Investitionsbedarf zur Schaffung einer neuen Speicherinfrastruktur verhältnismäßig gering gehalten ist. Auch unter ökologischen Gesichtspunkten erscheint ein derartiges Vorgehen empfehlenswert.
Die vorliegende Erfindung umfasst dabei auch beliebige Kombinationen bevorzugter Ausführungsformen sowie einzelner Ausgestaltungsmerkmale oder Weiterbildungen, sofern diese sich nicht gegenseitig ausschließen.
Bezugszeichenliste

1: Druckluft
2: Sicherheitsbehälter
3: Containment
4: Druckluftleitung
5: Kompressor
6: Turbine
7: Motor/Generator
8: Armaturen
9: Kupplungen
10: Zuluft für Kompressor
11: Abluft der Turbine
12: Aussteifungselemente
13: Federelemente
14: Wärmespeichermedium
15: Heizsystem für Wärmespeichermedium
16: Wärmetauscher
17: Frischdampfleitung
18: Hochdruckturbine
19: Niederdruckturbine
20: Maschinenhaus
21: Generator
22: Kühlturm
23: Speisewasserleitung
24: Kondensator
25: Kühlsystem
26: Federelemente
27: zusätzlicher Wärmespeicher
28: neue Turbine

Claims

Verwendung der bestehenden Infrastruktur einer stillgelegten Kraftwerksanlage zur Zwischenspeicherung von Energie, dadurch gekennzeichnet, dass vorhandene Anlagenkomponenten zur Energiewandlung und/oder Energiespeicherung und/oder Energieleitung derart eingesetzt werden, dass, das elektrische Energie in andere Energieformen gewandelt und in einem Energiespeicher, insbesondere einem Druckspeicher oder Wärmespeicher, reversibel zwischengespeichert wird.
Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Kraftwerksanlage um eine kerntechnische Kraftwerksanlage handelt, deren vorhandene Sicherheitsbehälter oder deren vorhandenes Containment als Energiespeicher zur reversiblen Speicherung von Energie, insbesondere von hydraulischer oder thermischer Energie oder potentieller Energie, genutzt und eingesetzt wird.
Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nur die Komponenten zur Stromspeicherung zusätzlich errichtet werden müssen.
System zur Zwischenspeicherung von Energie unter Verwendung stillgelegter Kraftwerksanlagen, insbesondere kerntechnischer Kraftwerksanlagen, wobei Mittel zur Energiespeicherung, Energiewandlung, Energieleitung und Anbindung an ein Versorgungsnetz vornehmlich aus der vorhandenen Infrastruktur und den Ressourcen wenigstens einer stillgelegten Kraftwerksanlage bereitgestellt und genutzt sind und bedarfsabhängig durch kraftwerksfremde Mittel und Komponenten ergänzt sind, welche im Zusammenwirken bei einem auftretenden Eriergieüberschuss in einem elektrischen Versorgungsnetz die überschüssige Energie beziehungsweise den Energieüberhang, insbesondere in Form von thermischer und/oder potentieller und/oder hydraulischer Energie, in einem dafür vorgesehenen mit einem Speichermedium gefüllten Energiespeicher, insbesondere einem Druck- oder Wärmespeicher, zwischenspeichern, bei Bedarf in elektrische Energie rückwandeln und kontrolliert in das elektrische Versorgungsnetz einspeisen.
System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, welche das im Energiespeicher vorgehaltene Speichermedium verdichten oder aufheizen.
System nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass nur die Komponenten zur Stromspeicherung zusätzlich errichtet werden müssen.
System nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei Nutzung einer stillgelegten kerntechnischen Reaktoranlage der vorhandene Sicherheitsbehälter (2) oder das vorhandene Containment (3) der stillgelegten kerntechnischen Anlage als Energiespeicher zur Zwischenspeicherung von insbesondere hydraulischer oder thermischer oder potenzieller Energie genutzt und eingesetzt ist.
System nach einem der vorherigen Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass, bei Nutzung eines stillgelegten Kohlekraftwerkes ein zusätzlicher separater Wärmespeicher (28) vorgesehen ist.
System einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Energiespeicherung einen Druckluftspeicher umfassen, der durch wenigstens einen Motor mit Kompressor (5, 7) gespeist wird und/oder eine mit einem Generator (7) gekoppelte Turbine (6) vorgesehen ist über welche die sich entspannende Luft geleitet wird.
System nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei Nutzung von bestehender Infrastruktur einer kerntechnischen Anlage und einem bei einem als Druckluftspeicher ausgebildeten Energiespeicher der vorhandene Sicherheitsbehälter (2) oder das vorhandene Containment (3) als Druckbehälter eingesetzt sind.
System nach einem der vorherigen Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei Nutzung einer stillgelegten kerntechnischen Kraftwerks- oder Reaktoranlage bei Einsatz eines als Druckspeicher ausgebildeten Energiespeichers die Drucktragfähigkeit des als Druckbehälter oder -speicher eingesetzten Sicherheitsbehälters (2) und/oder Containments (3) oder von beiden durch Aussteifung (12), insbesondere mit Rippen oder Wabenstrukturen oder anderen Mitteln, erhöht wird.
System nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Infrastruktur und/oder Ressourcen von stillgelegten Kernkraftwerken oder stillgelegten konventionellen Kraftwerken, insbesondere von Kohlekraftwerken, genutzt und eingesetzt sind.
System einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Energiespeicherung einen Wärmespeicher umfassen, der durch wenigstens ein Heizelement (15) geheizt wird und/oder ein Wärmetauscher (16) vorgesehen ist über welchen die gespeicherte Wärme mit einem kraftwerksseitig bereits bestehenden oder vorhandenen Frischdampf- und Speisewassersystem (17, 22) gekoppelt und/oder an dieses weitergebbar ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei Nutzung einer kerntechnischen Reaktoranlage der Hohlraum zwischen Containment (3) und Sicherheitsbehälter (2) zur Erhöhung der Drucktragfähigkeit ausbetoniert oder das Containment (3) vorgespannt ist oder beides.
System nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmespeicher direkt mit dem bestehenden Frischdampf- und Speisewassersystem verbunden ist.
System nach einem der vorherigen Ansprüchen 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Containment (3) oder der Sicherheitsbehälter (2) einer kerntechnischen Reaktoranlage als Wärmespeicher genutzt ist, der mit einem Wärmespeichermedium (14) ist.
System nach einem der vorherigen Ansprüche 4 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Wärmespeicher (28) als zusätzliches Gebäude auf der bestehenden Anlage vorgesehen und errichtet ist.
System nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Energiewandlung eine Stromerzeugungseinheit mit Turbine und Generator (6, 7, 18, 19) umfassen.
System nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass kein Kühlsystem benötigt und eingesetzt ist.
System nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein offener Kreislauf eingesetzt wird, insbesondere in einem Druckluftspeicherkraftwerk.
System nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass neben oder anstelle von Wasser andere Stoffe als Arbeitsmedium verwendet werden.