DE102012107258A1 - Closed fluid power plant i.e. pump storage power station, for converting kinetic energy of water into mechanical power and electrical power, has converter arranged at passage to convert kinetic energy of fluid into electrical power - Google Patents

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Abstract

The plant (1) has an upper fluid storage unit (3) formed with a set of pipes (2, 2') for storing fluid with a first potential energy. A lower fluid storage unit (5) is formed with a set of pipes (4, 4') for storing the fluid with a second potential energy. A communicating passage (6) is provided between the upper- and lower fluid storage units with a slope for conveying the fluid with kinetic energy from the upper fluid storage unit to the lower fluid storage unit. A converter (7) e.g. turbine, is arranged at the passage for conversion of the kinetic energy into mechanical or electrical power. An independent claim is also included for a method for converting kinetic energy of a fluid into mechanical power and/or electrical power.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fluidkraftanlage zur Umwandlung von kinetischer Energie eines Fluids in mechanische und/oder elektrische Energie gemäß Patentanspruch 1 sowie ein korrespondierendes Verfahren und eine korrespondierende Verwendung.The present invention relates to a fluid power plant for converting kinetic energy of a fluid into mechanical and / or electrical energy according to claim 1 and a corresponding method and a corresponding use.

Fluidkraftanlagen, insbesondere Pumpspeicherkraftwerke oder Umwälzwerke, dienen der Speicherung von elektrischer Energie durch Hinaufpumpen von Wasser. Die somit gewonnene potentielle Energie des Wassers wird an einem Gefälle mittels Turbinen und Generatoren wieder zu elektrischem Strom umgewandelt. Die elektrische Energie wird also durch Umwandlung in potentielle Energie von Wasser gespeichert und nach Umwandlung dieser potentiellen Energie in elektrische Energie wieder ins Netz eingespeist. Auf Grund des begrenzten Wirkungsgrads wird die aufgenommene Energie nur zum Teil wiedergewonnen. Dennoch sind Pumpspeicherkraftwerke notwendige und unverzichtbare Energiespeicher, insbesondere technisch zur Regelung des Stromnetzes, um ein Überangebot von elektrischer Leistung aufnehmen zu können und wirtschaftlich um eine gleichmäßigere Auslastung von anderen Kraftwerken, die weniger regelbar sind, zu erreichen.Fluid power plants, in particular pumped storage power plants or circulation plants, serve to store electrical energy by pumping up water. The thus obtained potential energy of the water is converted back to electric current on a slope by means of turbines and generators. The electrical energy is thus stored by conversion into potential energy of water and fed back into the network after conversion of this potential energy into electrical energy. Due to the limited efficiency, the absorbed energy is recovered only partially. Nevertheless, pumped storage power plants are necessary and indispensable energy storage, especially technically to control the power grid to accommodate an oversupply of electrical power and economically to achieve a more uniform utilization of other power plants that are less controllable.

Kennzeichen eines Pumpspeicherkraftwerkes ist demnach die Fähigkeit, sowohl Energie aufzunehmen als auch abzugeben, wobei die Erzeugungsleistung bei Speicherwasserkraftwerken bei Bedarf innerhalb von Minuten zur Verfügung gestellt werden und in einem weiten Bereich flexibel geregelt werden kann. Dank ihrer sogenannten Schwarzstartfähigkeit können Pumpspeicherkraftwerke bei totalen Stromausfällen außerdem zum Anfahren anderer Kraftwerke eingesetzt werden.Characteristics of a pumped storage power plant is therefore the ability to absorb both energy and deliver, the power of storage hydroelectric power plants can be made available if needed within minutes and can be flexibly controlled in a wide range. Thanks to their so-called black start capability, pumped storage power plants can also be used to start other power plants in the event of total power failures.

Nachteil bisheriger Pumpspeicherkraftwerke oder Fluidkraftanlagen ist der erhebliche Eingriff in die Ökologie und ins Landschaftsbild, da die Speicherbecken der regelmäßigen Beanspruchung und Erosion durch wechselnde Wasserstände standhalten müssen. Der häufige Wasserwechsel mit einer völligen Durchmischung verhindert auch das Einstellen einer naturnahen Limnologie im Wasserkörper. Darüber hinaus besteht das Risiko eines Dammbruches.Disadvantage of previous pumped storage power plants or fluid power plants is the significant interference with the ecology and landscape, as the reservoirs have to withstand the regular stress and erosion due to changing water levels. The frequent change of water with a complete mixing also prevents the setting of a natural limnology in the water body. In addition, there is a risk of dam failure.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Fluidkraftanlage anzugeben, die möglichst wartungsfrei und mit geringstmöglichem Eingriff in die Ökologie und das Landschaftsbild arbeitet.Object of the present invention is therefore to provide a fluid power plant that works as maintenance-free and with the least possible interference with the ecology and the landscape.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentansprüche 1, 11 und 12 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen auch sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren angegebenen Merkmalen. Bei angegebenen Wertebereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und in beliebiger Kombination beanspruchbar sein.This object is achieved with the features of claims 1, 11 and 12. Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims. All combinations of at least two features specified in the description, the claims and / or the figures also fall within the scope of the invention. For given ranges of values, values within the stated limits are also to be disclosed as limit values and to be able to be claimed in any combination.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die aus Fluidspeichern mit unterschiedlicher Höhenlage und mindestens einem Verbindungskanal, insbesondere zumindest überwiegend mit einem Gefälle α, vorzugsweise zumindest abschnittsweise α > 10°, noch bevorzugter α > 20°, zwischen den Fluidspeichern bestehende Fluidkraftanlage zumindest überwiegend aus Rohren auszubilden. Rohre haben den Vorteil, dass deren Einsatz im Zusammenhang mit Fluiden unter allen möglichen Einflussfaktoren getestet und erprobt ist und Rohre, insbesondere aus Glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK), besonders leicht, witterungsbeständig und langjährig wartungsfrei einsetzbar sind. Rohre sind unterirdisch flexibel verlegbar/anordenbar, so dass die erfindungsgemäße Fluidkraftanlage praktisch keinen ökologischen Eingriff (außer beim Bau) erforderlich macht. Darüber hinaus kann eine erfindungsgemäße Fluidkraftanlage an bestehende ökologische Systeme, insbesondere natürliche Wasservorkommen, gekoppelt werden.The invention is based on the idea of fluid reservoirs with different heights and at least one connecting channel, in particular at least predominantly with a gradient α, preferably at least partially α> 10 °, more preferably α> 20 °, existing between the fluid storage fluid power plant at least predominantly from tubes train. Pipes have the advantage that their use in connection with fluids has been tested and tested under all possible influencing factors and pipes, in particular made of glass fiber reinforced plastic (GRP), are particularly light, weather-resistant and can be used for many years without maintenance. Pipes are flexibly installable underground / can be arranged underground, so that the fluid power plant according to the invention makes virtually no ecological intervention (except in construction) required. In addition, a fluid power plant according to the invention can be coupled to existing ecological systems, in particular natural water resources.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Fluidkraftanlage als geschlossenes System ausgebildet, damit die Fluidkraftanlage möglichst lange Zeit (Jahrzehnte) möglichst witterungsunabhängig unterirdisch oder unter Wasser angeordnet betrieben werden kann. Insbesondere ist die Fluidkraftanlage so ausgelegt, dass das Fluid nicht mit der Umgebung in Kontakt kommt.According to an advantageous embodiment of the invention, the fluid power plant is designed as a closed system so that the fluid power plant as long as possible (decades) as possible weather-dependent underground or under water can be operated. In particular, the fluid power plant is designed so that the fluid does not come into contact with the environment.

Indem eine, insbesondere zum Verbindungskanal parallel und/oder separat verlaufende, Pumpeinrichtung vorgesehen ist, kann, insbesondere in Zeiten geringen Energiebedarfs, Fluid von dem unteren Fluidspeicher in den oberen Fluidspeicher gepumpt werden.By providing a pumping device, which runs parallel and / or separately in particular to the connecting channel, fluid can be pumped from the lower fluid reservoir into the upper fluid reservoir, in particular in times of low energy requirement.

Erfindungsgemäß ist es von Vorteil, wenn der Umwandler im unteren Bereich des Verbindungskanals, also näher am unteren Fluidspeicher, angeordnet ist. In Verbindung hiermit ist es von Vorteil, wenn im Bereich des Umwandlers ein, insbesondere oberirdisch angeordnetes, Maschinenhaus vorgesehen ist.According to the invention, it is advantageous if the converter is arranged in the lower region of the connecting channel, ie closer to the lower fluid reservoir. In connection with this, it is advantageous if in the area of the converter, a machine house, in particular arranged above ground, is provided.

Indem der obere und/oder untere Fluidspeicher jeweils ein Fluidspeichervolumen von größer 1.000 m3, vorzugsweise größer 10.000 m3, aufweisen, ist die Fluidkraftanlage für einen größeren Energiebedarf und/oder -zeitraum ausgelegt.By virtue of the fact that the upper and / or lower fluid reservoir each have a fluid storage volume of greater than 1,000 m 3 , preferably greater than 10,000 m 3 , the fluid power system is designed for a greater energy requirement and / or period.

Dabei ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn der obere Fluidspeicher und der untere Fluidspeicher im Wesentlichen das gleiche Fluidspeichervolumen aufweisen. It is inventively advantageous if the upper fluid reservoir and the lower fluid reservoir have substantially the same fluid storage volume.

Mit Vorteil ist der untere und/oder der obere Fluidspeicher zumindest überwiegend aus, insbesondere kreiszylindrischen, Rohren mit einem, insbesondere einheitlichen, (maximalen) Rohrquerschnitt/Rohrdurchmesser von mindestens 0,5 m, vorzugsweise mindestens 1 m, noch bevorzugter mindestens 2 m, gebildet sind.Advantageously, the lower and / or the upper fluid reservoir is formed at least predominantly from, in particular circular cylindrical, tubes with a, in particular uniform, (maximum) tube cross-section / tube diameter of at least 0.5 m, preferably at least 1 m, more preferably at least 2 m are.

In Weiterbildung der Erfindung sind der untere und/oder obere Fluidspeicher als, insbesondere geschlossenes, Rohrsystem mit einer Vielzahl von gekoppelten Rohren ausgebildet.In a further development of the invention, the lower and / or upper fluid storage are designed as, in particular closed, pipe system with a plurality of coupled pipes.

Soweit der Umwandler als Turbine, insbesondere als Pumpturbine, ausgebildet ist, lässt sich dieser in den Verbindungskanal optimal einbinden und durch eine insbesondere im Maschinenhaus angeordnete Steuereinrichtung, vorzugsweise vollautomatisch, steuern. Soweit mehrere, insbesondere parallel verlaufende Verbindungskanäle vorgesehen sind, ist vorzugsweise jedem ein eigener, insbesondere separat ansteuerbarer, Umwandler zugeordnet.As far as the converter is designed as a turbine, in particular as a pump turbine, this can be optimally integrated into the connecting channel and controlled by a control device, in particular in the machine house, preferably fully automatically. As far as several, in particular parallel connecting channels are provided, preferably each has its own, in particular separately controllable, converter assigned.

Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, wenn zumindest alle mit dem Fluid beaufschlagten Bauteile unterirdisch und/oder unter Wasser angeordnet oder anordenbar sind. Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn der obere und/oder untere Fluidspeicher, insbesondere das Rohrsystem, begehbar sind.According to the invention it is advantageous if at least all the components acted upon by the fluid are arranged underground or under water or can be arranged. It is particularly advantageous if the upper and / or lower fluid reservoir, in particular the pipe system, are accessible.

Als eigenständige Erfindung wird ein Verfahren zur Umwandlung von kinetischer Energie eines Fluids in mechanische und/oder elektrische Energie offenbart, bei dem aus einem mindestens einem Rohr gebildeten oberen Fluidspeicher zur Speicherung des Fluids mit einer ersten potentiellen Energie in einen unteren Fluidspeicher zur Speicherung des Fluids mit einer zweiten potentiellen Energie kleiner als die erste potentielle Energie über mindestens einen Verbindungskanal zwischen dem oberen und dem unteren Fluidspeicher mit einem Gefälle zur Förderung des Fluids mit kinetischer Energie von dem oberen Fluidspeicher zum unteren Fluidspeicher mittels eines am Verbindungskanal angeordneten Umwandlers die kinetische Energie in mechanische und/oder elektrische Energie umgewandelt wird.As an independent invention, a method for converting kinetic energy of a fluid into mechanical and / or electrical energy is disclosed, in which from an at least one tube formed upper fluid reservoir for storing the fluid with a first potential energy in a lower fluid reservoir for storing the fluid a second potential energy smaller than the first potential energy via at least one connecting channel between the upper and the lower fluid reservoir with a gradient for conveying the fluid with kinetic energy from the upper fluid reservoir to the lower fluid reservoir by means of a converter arranged on the connecting channel, the kinetic energy in mechanical and / or electrical energy is converted.

Weiterhin wird als eigenständige Erfindung eine Verwendung eines Rohrsystems als Fluidkraftanlage zur Umwandlung von kinetischer Energie eines Fluids in mechanische und/oder elektrische Energie offenbart.Furthermore, as an independent invention discloses a use of a pipe system as a fluid power plant for the conversion of kinetic energy of a fluid into mechanical and / or electrical energy.

Soweit in der vorliegenden Erfindungsoffenbarung Vorrichtungsmerkmale offenbart sind, sollen diese auch als Verfahrensmerkmale und/oder Verwendungsmerkmale offenbart gelten und umgekehrt.Insofar as device features are disclosed in the present invention disclosure, they should also be disclosed as process features and / or usage features, and vice versa.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawings; these show in:

1 eine schematische, perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Fluidkraftanlage, 1 a schematic, perspective view of a fluid power plant according to the invention,

2a eine schematische Aufsicht auf Teilabschnitte eines oberen oder unteren Fluidspeichers der Fluidkraftanlage gemäß 1, 2a a schematic plan view of portions of an upper or lower fluid reservoir of the fluid power plant according to 1 .

2b eine schematische Schnittansicht des Fluidspeichers gemäß Schnittlinie A-A aus 2a. 2 B a schematic sectional view of the fluid reservoir according to section line AA 2a ,

2c eine schematische Schnittansicht des Fluidspeichers gemäß Schnittlinie B-B aus 2a. 2c a schematic sectional view of the fluid reservoir according to section line BB 2a ,

In den Figuren sind gleiche Bauteile und Bauteile mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.In the figures, the same components and components with the same function with the same reference numerals.

Die 1 zeigt eine Fluidkraftanlage 1, die aus einem oberen Fluidspeicher 3 und einem unteren Fluidspeicher 5 sowie einem den oberen Fluidspeicher 3 mit dem unteren Fluidspeicher 5 verbindenden, insbesondere als Doppelrohr ausgebildeten, Verbindungskanal 6 besteht.The 1 shows a fluid power plant 1 coming from an upper fluid reservoir 3 and a lower fluid reservoir 5 and an upper fluid reservoir 3 with the lower fluid reservoir 5 connecting, in particular designed as a double tube, connecting channel 6 consists.

Der obere Fluidspeicher ist, insbesondere mindestens 50 m, vorzugsweise mindestens 100 m, höher angeordnet oder anordenbar als der untere Fluidspeicher 5. Der obere Fluidspeicher 3 ist aus einer Vielzahl von miteinander gekoppelten Rohren 2, 2' gebildeten, insbesondere gemeinsamen Behälter (Rohrsystem) gebildet. Eine besonders platzsparende und sich insbesondere selbst stützende, nahezu quadratische Anordnung der Rohre 2 in einer Ebene ist vorgesehen, wobei die Rohre 2 zumindest überwiegend parallel zueinander verlaufend angeordnet sind.The upper fluid reservoir is, in particular at least 50 m, preferably at least 100 m, higher arranged or can be arranged than the lower fluid reservoir 5 , The upper fluid reservoir 3 is made of a variety of interconnected pipes 2 . 2 ' formed, in particular common container (pipe system) formed. A particularly space-saving and in particular self-supporting, almost square arrangement of the tubes 2 in a plane is provided, with the pipes 2 are arranged at least predominantly parallel to each other.

An einem vorderen Ende 3v und/oder einem hinteren Ende 3h ist insbesondere eine Rohrreihe 2q mit den Rohren 2' quer zu den übrigen, insbesondere in Rohrreihen 2l angeordneten, Rohren 2 verlaufend angeordnet, um die, insbesondere parallel verlaufenden Rohrreihen 2l untereinander zu verbinden und den gemeinsamen Behälter (oberer Fluidspeicher 3) auszubilden.At a front end 3v and / or a rear end 3h is in particular a row of pipes 2q with the pipes 2 ' transverse to the rest, especially in rows of tubes 2l arranged, pipes 2 extending arranged around the, in particular parallel rows of tubes 2l to connect with each other and the common container (upper fluid reservoir 3 ) train.

Die Rohre 2 weisen als insbesondere kreiszylinderförmige Rohre, einen einheitlichen Durchmesser, insbesondere 4,5 m, auf und sind begehbar. Zur Begehung ist an mindestens einem der Rohre 2, vorzugsweise an mindestens einer, noch bevorzugter zwei gegenüberliegenden, am bevorzugtesten an vier gegenüberliegenden, Ecken 3e, eine, insbesondere als Revisionsschacht ausgebildete, Einstiegsöffnung 9 vorgesehen.The pipes 2 have as particular circular cylindrical tubes, a uniform diameter, in particular 4.5 m, and are accessible. To inspect is on at least one of the pipes 2 , preferably at least one, more preferably two opposite, most preferably at four opposite, corners 3e , a, in particular trained as a revision shaft, manhole 9 intended.

In den 2a, 2b und 2c ist die Ausgestaltung der Einstiegsöffnungen 9 und die Verbindung der Rohre 2 zu Rohrreihen 2l, 2q dargestellt. Dabei ist insbesondere erkennbar, dass die Rohre 2' jeweils einen Abzweig 2a zu den Rohrreihen 2l aufweisen, damit diese miteinander gekoppelt werden können.In the 2a . 2 B and 2c is the design of the manholes 9 and the connection of the pipes 2 to rows of pipes 2l . 2q shown. It can be seen in particular that the pipes 2 ' each a branch 2a to the rows of pipes 2l have, so that they can be coupled together.

An dem vorderen Ende 3v ist, insbesondere an einem der Rohre 2 der vorderen, quer verlaufenden Rohrreihe 2q (insbesondere an dem mittleren Rohr bezogen auf die Länge der vorderen Rohrreihe 2q) der ein oberes Ende 6o des Verbindungskanals 6 angeschlossen. Der Verbindungskanal 6 verläuft überwiegend linear unter einem Winkel α mit Gefälle bis zu einem Maschinenhaus 8, in welchem der Umwandler 7 am Verbindungskanal 6 angeordnet ist.At the front end 3v is, especially on one of the pipes 2 the front, transverse tube row 2q (Especially at the middle tube relative to the length of the front tube row 2q ) the one upper end 6o of the connection channel 6 connected. The connection channel 6 runs predominantly linearly at an angle α with a gradient up to a machine house 8th in which the converter 7 at the connection channel 6 is arranged.

Der Umwandler 7 ist als Pumpturbine oder als einen Maschinensatz als Pumpe/Turbinenkombination ausgebildet, so dass der Umwandler einerseits die durch das Gefälle des Verbindungskanals 6 erzeugte kinetische Energie des Fluids in elektrische Energie umwandeln kann und ins Netz einspeisen kann. Andererseits kann, insbesondere bei geringem Energiebedarf (also beispielsweise nachts) durch Pumpen in umgekehrter Richtung unter Überwindung des Höhenunterschieds zwischen dem Maschinenhaus 8 und dem oberen Fluidspeicher 3 das Fluid (insbesondere Wasser) wieder in das Rohrsystem des oberen Fluidspeichers 3 gepumpt werden. Durch die Ausbildung des Verbindungskanals 6 als Doppelrohr kann dieser parallel in beiden Richtungen betrieben werden, indem ein Rohr zum Hinaufpumpen und das andere, insbesondere parallel verlaufende, zum Stromerzeugen verwendet wird.The converter 7 is designed as a pump turbine or as a machine set as a pump / turbine combination, so that the converter on the one hand by the slope of the connecting channel 6 generated kinetic energy of the fluid can convert into electrical energy and can feed into the network. On the other hand, especially at low energy consumption (ie, for example, at night) by pumping in the opposite direction, overcoming the difference in height between the machine house 8th and the upper fluid reservoir 3 the fluid (especially water) back into the pipe system of the upper fluid reservoir 3 be pumped. By the formation of the connection channel 6 as a double pipe it can be operated in parallel in both directions by a pipe for pumping up and the other, in particular parallel, is used to generate electricity.

Am unteren Ende 6u des Verbindungskanals 6 und hinterhalb des Umwandlers 7 ist (in der gezeigten Ausführungsform auf gleicher Höhe des Maschinenhauses 8) der untere Fluidspeicher 5 angeschlossen, wobei der Fluidspeicher 5 analog dem Fluidspeicher 3 aus Rohren 4, 4' analog den Rohren 2, 2' wie oben beschrieben aufgebaut ist.At the bottom 6u of the connection channel 6 and behind the converter 7 is (in the embodiment shown at the same height of the machine house 8th ) the lower fluid reservoir 5 connected, wherein the fluid reservoir 5 analogous to the fluid reservoir 3 from pipes 4 . 4 ' analogous to the pipes 2 . 2 ' constructed as described above.

Das Fluidspeichervolumen des oberen Fluidspeichers 3 beträgt mindestens 3000 m3, im gezeigten Ausführungsbeispiel 11.500 m3, und ist identisch mit dem Fluidspeichervolumen des unteren Fluidspeichers 5.The fluid storage volume of the upper fluid reservoir 3 is at least 3000 m 3 , in the embodiment shown 11,500 m 3 , and is identical to the fluid storage volume of the lower fluid reservoir 5 ,

Die Fluidkraftanlage ist unterirdisch anordenbar, indem alle Bauteile mit Ausnahme des Maschinenhauses von einem Boden (hier Wiese) bedeckt anordenbar sind.The fluid power plant can be arranged underground, in that all components except the engine house can be arranged covered by a floor (here meadow).

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
FluidkraftanlageFluid power plant
2, 2'2, 2 '
RohreTube
2a2a
Abzweigjunction
2l2l
Rohrreihentube rows
2q2q
Rohrreihentube rows
33
oberer Fluidspeicherupper fluid reservoir
3h3h
hinteres Enderear end
3v3v
vorderes Endefront end
3e3e
Eckencorners
44
RohreTube
4a4a
Abzweigjunction
4l4l
Rohrreihentube rows
4q4q
Rohrreihentube rows
55
unterer Fluidspeicherlower fluid reservoir
5h5h
hinteres Enderear end
5v5v
vorderes Endefront end
5e5e
Eckencorners
66
Verbindungskanalconnecting channel
6o6o
oberes Endetop end
6u6u
unteres Endelower end
77
Umwandlerconverter
88th
Maschinenhauspower house
99
Einstiegsöffnungmanhole

Claims (12)

Fluidkraftanlage (1) zur Umwandlung von kinetischer Energie eines Fluids in mechanische und/oder elektrische Energie mit: – einem mindestens aus einem Rohr (2, 2') gebildeten, oberen Fluidspeicher (3) zur Speicherung des Fluids mit einer ersten potentiellen Energie, – und/oder einem, insbesondere mindestens aus einem Rohr (4, 4') gebildeten, unteren Fluidspeicher (5) zur Speicherung des Fluids mit einer zweiten potentiellen Energie kleiner als die erste potentielle Energie und – mindestens einem Verbindungskanal (6) zwischen dem oberen und unteren Fluidspeicher (3, 5) mit einem Gefälle α zur Förderung des Fluids mit kinetischer Energie von dem oberen Fluidspeicher zum unteren Fluidspeicher, dadurch gekennzeichnet, dass am Verbindungskanal (6) ein Umwandler (7) zur Umwandlung der kinetischen Energie in mechanische und/oder elektrische Energie angeordnet ist.Fluid power plant ( 1 ) for converting kinetic energy of a fluid into mechanical and / or electrical energy, comprising: - at least one tube ( 2 . 2 ' ), upper fluid reservoir ( 3 ) for storing the fluid with a first potential energy, - and / or one, in particular at least one tube ( 4 . 4 ' ), lower fluid reservoir ( 5 ) for storing the fluid with a second potential energy smaller than the first potential energy and - at least one connecting channel ( 6 ) between the upper and lower fluid reservoirs ( 3 . 5 ) with a gradient α for conveying the fluid with kinetic energy from the upper fluid reservoir to the lower fluid reservoir, characterized in that at the connecting channel ( 6 ) a converter ( 7 ) is arranged to convert the kinetic energy into mechanical and / or electrical energy. Fluidkraftanlage nach Anspruch 1, wobei die Fluidkraftanlage als geschlossenes System ausgebildet ist.Fluid power plant according to claim 1, wherein the fluid power plant is designed as a closed system. Fluidkraftanlage nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine, insbesondere zum Verbindungskanal (6) parallel und/oder separat verlaufende, Pumpeinrichtung vorgesehen ist.Fluid power plant according to claim 1 or 2, wherein one, in particular to the connecting channel ( 6 ) is provided parallel and / or separately extending pumping device. Fluidkraftanlage nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Umwandler (7) im unteren Bereich des Verbindungskanals (6) angeordnet ist.Fluid power plant according to at least one of the preceding claims, wherein the converter ( 7 ) in the lower region of the connecting channel ( 6 ) is arranged. Fluidkraftanlage nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der obere und/oder untere Fluidspeicher (3, 5) jeweils ein Speichervolumen von größer 1.000 m3, vorzugsweise größer als 10.000 m3 aufweisen.Fluid power plant according to at least one of the preceding claims, wherein the upper and / or lower fluid reservoir ( 3 . 5 ) each have a storage volume of greater than 1,000 m 3 , preferably greater than 10,000 m 3 . Fluidkraftanlage nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der obere Fluidspeicher (3) und der untere Fluidspeicher (5) im Wesentlichen das gleiche Fluidspeichervolumen aufweisen.Fluid power plant according to at least one of the preceding claims, wherein the upper fluid reservoir ( 3 ) and the lower fluid reservoir ( 5 ) have substantially the same fluid storage volume. Fluidkraftanlage nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der untere und/oder der obere Fluidspeicher (3, 5) zumindest überwiegend aus Rohren (2, 2', 4, 4') mit einem, insbesondere einheitlichen, Rohrdurchmesser von mindestens 0,5 m, vorzugsweise mindestens 1 m, noch bevorzugter mindestens 2 m, gebildet sind.Fluid power plant according to at least one of the preceding claims, wherein the lower and / or the upper fluid reservoir ( 3 . 5 ) at least predominantly of tubes ( 2 . 2 ' . 4 . 4 ' ) are formed with one, in particular uniform, tube diameter of at least 0.5 m, preferably at least 1 m, more preferably at least 2 m. Fluidkraftanlage nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der untere und/oder obere Fluidspeicher (3, 5) als, insbesondere geschlossenes, Rohrsystem mit einer Vielzahl von gekoppelten Rohren (2, 2', 4, 4') ausgebildet sind.Fluid power plant according to at least one of the preceding claims, wherein the lower and / or upper fluid reservoir ( 3 . 5 ) as, in particular closed, pipe system with a plurality of coupled pipes ( 2 . 2 ' . 4 . 4 ' ) are formed. Fluidkraftanlage nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Umwandler (7) als Turbine, insbesondere als Pumpturbine, ausgebildet ist.Fluid power plant according to at least one of the preceding claims, wherein the converter ( 7 ) is designed as a turbine, in particular as a pump turbine. Fluidkraftanlage nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest alle mit dem Fluid beaufschlagten Bauteile unterirdisch und/oder unter Wasser anordenbar sind.Fluid power plant according to at least one of the preceding claims, wherein at least all of the components acted upon by the fluid can be arranged underground and / or under water. Verfahren zur Umwandlung von kinetischer Energie eines Fluids in mechanische und/oder elektrische Energie, bei dem aus einem mindestens einem Rohr (2, 2', 4, 4') gebildeten oberen Fluidspeicher (3) zur Speicherung des Fluids mit einer ersten potentiellen Energie in einen unteren Fluidspeicher (5) zur Speicherung des Fluids mit einer zweiten potentiellen Energie kleiner als die erste potentielle Energie über mindestens einen Verbindungskanal (6) zwischen dem oberen und dem unteren Fluidspeicher (3, 5) mit einem Gefälle zur Förderung des Fluids mit kinetischer Energie von dem oberen Fluidspeicher (3) zum unteren Fluidspeicher (5) mittels eines am Verbindungskanal (6) angeordneten Umwandlers die kinetische Energie in mechanische und/oder elektrische Energie umgewandelt wird.Method for converting kinetic energy of a fluid into mechanical and / or electrical energy, in which at least one tube ( 2 . 2 ' . 4 . 4 ' ) formed upper fluid reservoir ( 3 ) for storing the fluid with a first potential energy in a lower fluid storage ( 5 ) for storing the fluid with a second potential energy less than the first potential energy via at least one connecting channel ( 6 ) between the upper and lower fluid reservoirs ( 3 . 5 ) with a gradient for conveying the fluid with kinetic energy from the upper fluid reservoir ( 3 ) to the lower fluid reservoir ( 5 ) by means of a connection channel ( 6 ) arranged converter, the kinetic energy is converted into mechanical and / or electrical energy. Verwendung eines Rohrsystems als Fluidkraftanlage zur Umwandlung von kinetischer Energie eines Fluids in mechanische und/oder elektrische Energie.Use of a pipe system as a fluid power plant for converting kinetic energy of a fluid into mechanical and / or electrical energy.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019003203A1 (en) * 2019-05-07 2020-11-12 Bernhard Piekorz Pumped storage plant
US20220260046A1 (en) * 2021-02-12 2022-08-18 Liberty University Hybrid renewable pumped storage hydropower energy storage system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10002759A1 (en) * 1999-11-16 2001-07-26 Andre Meuleman Compact energy center has solar-powered pump used for raising liquid from lower storage space to higher storage space for driving turbine-generator combination
DE202010010695U1 (en) * 2010-07-27 2010-11-11 Mizik, Josef, Dipl.-Ing. Device for converting the wind and photovoltaic current into mains-capable and base-load electrical energy with constant voltage and frequency
DE102010010701A1 (en) * 2010-03-08 2011-09-08 Eisenwerk Wittigsthal Gmbh Energy storage system for use as pump storage power station, has fluid line, which connects upper and lower liquid storage unit, where upper and lower liquid storage units with liquid line and fluid line form closed system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10002759A1 (en) * 1999-11-16 2001-07-26 Andre Meuleman Compact energy center has solar-powered pump used for raising liquid from lower storage space to higher storage space for driving turbine-generator combination
DE102010010701A1 (en) * 2010-03-08 2011-09-08 Eisenwerk Wittigsthal Gmbh Energy storage system for use as pump storage power station, has fluid line, which connects upper and lower liquid storage unit, where upper and lower liquid storage units with liquid line and fluid line form closed system
DE202010010695U1 (en) * 2010-07-27 2010-11-11 Mizik, Josef, Dipl.-Ing. Device for converting the wind and photovoltaic current into mains-capable and base-load electrical energy with constant voltage and frequency

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019003203A1 (en) * 2019-05-07 2020-11-12 Bernhard Piekorz Pumped storage plant
DE102019003203B4 (en) * 2019-05-07 2021-01-21 Bernhard Piekorz Pumped storage plant
US20220260046A1 (en) * 2021-02-12 2022-08-18 Liberty University Hybrid renewable pumped storage hydropower energy storage system
US11846263B2 (en) * 2021-02-12 2023-12-19 Hector Eduardo Medina Hybrid renewable pumped storage hydropower energy storage system

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