DE102018008451A1 - Self-controlling process for the production and purchase of control energy using a hydropower plant - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Deckung des Bedarfs von primär positiver als auch negativer Regelenergie in einem elektronischen Leitungsnetz, welches selbststeuernd die nötige Netzfrequenz aufrecht erhält und auf dem Prinzip eines Wasserkraftwerkes funktioniert und im ganz speziellen ein bestehendes Gebäude, insbesondere ein turmförmiges Gebäude, zur Speicherung von Wasser einsetzt, wobei das als Speicher für Wasser eingesetzte Gebäude mit einer Wasserturbine in Verbindung steht, die mit einem Generator verbunden ist, wobei als Gebäude insbesondere die Kühltürme von stillgelegten Kernkraftwerken genutzt werden.Process for covering the demand for primarily positive as well as negative control energy in an electronic line network, which automatically maintains the necessary network frequency and works on the principle of a hydropower plant and in particular uses an existing building, in particular a tower-shaped building, for storing water, wherein the building used as a storage for water is connected to a water turbine which is connected to a generator, the cooling towers of decommissioned nuclear power plants in particular being used as buildings.

Description

Selbststeuerndes Verfahren zur Produktion und Abnahme von Regelenergie unter Verwendung eines Wasserkraftwerks, welches als Wasserspeicher ein Gefäß oder mehrere Gefäße unter Berücksichtigung des Prinzips der kommunizierenden Gefäße verwendet und im Speziellen durch den Einsatz stillgelegter Kernkraftwerke gekennzeichnet istSelf-controlling process for the production and purchase of balancing energy using a hydroelectric power plant, which uses one or more vessels as water storage, taking into account the principle of the communicating vessels, and is particularly characterized by the use of decommissioned nuclear power plants

Claims (9)

Verfahren zur Deckung des Bedarfs von primär positiver als auch negativer Regelenergie in einem elektronischen Leitungsnetz, welches selbststeuernd die nötige Netzfrequenz aufrecht erhält und auf dem Prinzip eines Wasserkraftwerkes funktioniert und im ganz speziellen ein bestehendes Gebäude, insbesondere ein turmförmiges Gebäude, zur Speicherung von Wasser einsetzt, wobei das als Speicher für Wasser eingesetzte Gebäude mit einer Wasserturbine in Verbindung steht, die mit einem Generator verbunden ist, wobei als Gebäude insbesondere die Kühltürme von stillgelegten Kernkraftwerken genutzt werden.Process for covering the demand for primarily positive as well as negative control energy in an electronic line network, which maintains the necessary network frequency in a self-controlling manner and works on the principle of a hydropower plant and in particular uses an existing building, in particular a tower-shaped building, to store water. wherein the building used as a storage for water is connected to a water turbine which is connected to a generator, the cooling towers of decommissioned nuclear power plants in particular being used as buildings. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlturm armiert ist, um dem Wasserdruck standzuhalten oder ein integriertes Wasserbehältnis eingebaut wird, welches dem Wasserdruck standhält.Procedure according to Claim 1 characterized in that the cooling tower is armored to withstand the water pressure or an integrated water tank is installed which can withstand the water pressure. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Gefäße / Kühltürme auch nach dem Prinzip der kommunizierenden Gefäße befüllt werden können. In diesem Fall sind die Gefäße / Kühltürme unten durch eine Verrohrung, welche in Verbindung mit einer Turbine und diese in Verbindung mit einem Generator steht, miteinander verbunden.Procedure according to Claim 1 characterized in that the vessels / cooling towers can also be filled according to the principle of the communicating vessels. In this case, the vessels / cooling towers are connected to one another at the bottom by piping, which is connected to a turbine and this is connected to a generator. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserver- und - entsorgung bevorzugt zu einem großen Teil durch das existierende Pumpen- und Verrohrungssystem eines stillgelegten Kernkraftwerkes erfolgt.Procedure according to Claim 1 characterized in that the water supply and disposal preferably takes place to a large extent through the existing pump and piping system of a decommissioned nuclear power plant. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass bevorzugt die nichtnuklearen Anlagen eines stillgelegten Kernkraftwerkes zur Stromproduktion sowie die Infrastruktur zur Einspeisung in das Stromnetz Verwendung finden.Procedure according to Claim 1 characterized in that the non-nuclear plants of a decommissioned nuclear power plant for power production and the infrastructure for feeding into the power grid are preferably used. Verfahren nach Anspruch 1 zur Befüllung der / des Gefäße(s) bzw. des / der Kühlturms (-türme) und der Produktion von Regelenergie erfolgt nach folgendem Prinzip: a. Die Befüllung der / des Gefäße(s) bzw. des / der Kühlturms (-türme) erfolgt vorrangig mit negativer Regelenergie b. Bei Verwendung nur eines Gefäßes bzw. mehrerer nicht verbundener Gefäße gilt: Zur Stromproduktion, d.h. Produktion positiver Regelenergie, wird die Wassermenge bzw. ein Teil der Wassermenge direkt über eine Turbine, die mit einem Generator verbunden ist, abgeleitet. c. Bei Verwendung von mindestens zwei verbundenen Gefäßen gilt: Zur Stromproduktion, d.h. Produktion positiver Regelenergie, wird die Wassermenge von einem der verbundenen Gefäße über die Turbine, welche in einem die Gefäße verbindenden und abgeschlossenen Rohrsystem eingebaut ist, in das / die andere(n) Gefäß(e) geleitet. Bei Wassergleichstand in den Gefäßen wird eines der verbundenen Gefäße weiter befüllt. d. „a“ bis „c“ ist immer wiederkehrend. e. Bei Verwendung nur eines Gefäßes bzw. mehrerer nicht verbundener Gefäße gilt allgemein: In Abhängigkeit des Bedarfs an negativer und positiver Regelenergie wird das Ablassen des Wassers aus dem / den Gefäß(en) bzw. dem / den Kühlturm(-türmen) bzw. das Befüllen der /des Gefäße (s) bzw. des der Kühlturms (-türme) netzstabilisierend gesteuert. f. Bei Verwendung von mindestens zwei verbundenen Gefäßen gilt allgemein: In Abhängigkeit des Bedarfs an negativer und positiver Regelenergie wird das Ablassen des Wassers aus einem der verbundenen Gefäße bzw. das Befüllen eines der verbundenen Gefäße netzstabilisierend gesteuert. g. Die Notfalllösung für die Produktion von positiver Regelenergie ist das Füllen des Gefäßes / Kühlturms bzw. der Gefäße / Kühltürme mit Wasser durch den Einsatz von regulärem Strom (d.h. nicht negativer Regelenergie) aus dem Netz, sofern ein definierter minimaler Wasserstand des Gefäßes / Kühlturms bzw. der Gefäße / der Kühltürme erreicht ist. h. Die Notfalllösung für negative Regelenergie ist das Füllen des Gefäßes / Kühlturms bzw. der Gefäße / Kühltürme mit Wasser durch die Verwendung von negativer Regelenergie und das gleichzeitige Ablassen des Wassers, über ein eingebautes Überlaufsystem, sofern der definierte Höchststand des Wassers in dem Gefäß / Kühlturm bzw. in den Gefäßen / Kühltürmen erreicht ist.Procedure according to Claim 1 for the filling of the vessel (s) or the cooling tower (s) and the production of control energy takes place according to the following principle: a. The vessel (s) or cooling tower (s) are filled primarily with negative control energy b. When using only one vessel or several unconnected vessels, the following applies: For electricity production, ie production of positive balancing energy, the water quantity or part of the water quantity is derived directly via a turbine which is connected to a generator. c. When using at least two connected vessels, the following applies: For electricity production, ie the production of positive control energy, the amount of water is transferred from one of the connected vessels to the other vessel via the turbine, which is installed in a pipe system that connects and seals the vessels (e) headed. If there is water in the vessels, one of the connected vessels will continue to be filled. d. "A" to "c" is always recurring. e. When using only one vessel or several non-connected vessels, the following generally applies: Depending on the need for negative and positive control energy, the water is drained from the vessel (s) or the cooling tower (s) or the filling the vessel (s) or the cooling tower (s) are controlled to stabilize the network. f. When using at least two connected vessels, the following generally applies: Depending on the need for negative and positive control energy, the draining of the water from one of the connected vessels or the filling of one of the connected vessels is controlled in a network-stabilizing manner. G. The emergency solution for the production of positive balancing energy is filling the vessel / cooling tower or the vessels / cooling towers with water by using regular electricity (ie non-negative balancing energy) from the network, provided that a defined minimum water level of the vessel / cooling tower or the vessels / cooling towers have been reached. H. The emergency solution for negative control energy is to fill the vessel / cooling tower or the vessels / cooling towers with water by using negative control energy and simultaneously draining the water via an integrated overflow system, provided the defined maximum level of water in the vessel / cooling tower or is reached in the vessels / cooling towers. Das Verfahren nach Anspruch 1 ist selbststeuernd indem beim Unter- bzw. Überschreiten einer definierten Netzfrequenz das Wasserkraftwerk oder Teils dessen entsprechend dem Bedarf an Regelenergie gestartet und beim Erreichen der benötigten Netzfrequenz gestoppt wird.The procedure after Claim 1 is self-controlling by starting the hydropower plant or a part of it according to the demand for balancing energy when it falls below or exceeds a defined grid frequency and stops when the required grid frequency is reached. Das Verfahren nach Anspruch 1 ermöglicht eine selbststeuernde Netzstabilisierung und weiterhin eine Reduzierung der Kosten der Regelenergie, welche für das Jahr 2022 bundesweit auf 4 Milliarden Euro eingestuft werden.The procedure after Claim 1 enables self-regulating network stabilization and further a reduction in the costs of balancing energy, which will be classified nationwide at EUR 4 billion in 2022. Das Verfahren nach Anspruch 1 ermöglicht weiterhin, existierende Infrastrukturen von Atomkraftwerken zu verwenden und die Rückbaukosten dieser auf ein Minimum zu reduzieren.The procedure after Claim 1 still enables existing infrastructures from To use nuclear power plants and reduce the dismantling costs of these to a minimum.
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