DE202009008618U1 - Mechanical energy storage system for the selective absorption and re-emission of electrical energy - Google Patents
Mechanical energy storage system for the selective absorption and re-emission of electrical energy Download PDFInfo
- Publication number
- DE202009008618U1 DE202009008618U1 DE202009008618U DE202009008618U DE202009008618U1 DE 202009008618 U1 DE202009008618 U1 DE 202009008618U1 DE 202009008618 U DE202009008618 U DE 202009008618U DE 202009008618 U DE202009008618 U DE 202009008618U DE 202009008618 U1 DE202009008618 U1 DE 202009008618U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- energy
- weight
- electrical energy
- energy storage
- storage system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J15/00—Systems for storing electric energy
Abstract
mechanische Energiespeicheranlage zur gezielten Aufnahmen und Abgabe von überschüssiger oder fehlender elektrischer Energie. dadurch gekennzeichnet, dass elektrische Energie durch einen Elektromotor (3) in eine Drehbewegung umgewandelt wird, das durch diese Drehbewegung eine Winde (4) angetrieben wird, welche mit Hilfe eines Stahlseils (6) ein Gewicht (7) das in einem Schacht (8) hängt nach oben ziehen kann. Die so eingespeicherte Energie kann durch Herablassen des Gewichts (7), welches dann mit Hilfe des Stahlseils (6) die Winde (4) in Drehung versetzt, welche einen Generator (5) antreibt, wieder in elektrische Energie umgewandelt und ins Netz eingespeist werden.mechanical energy storage system for targeted recording and delivery of excess or missing electrical energy. characterized in that electrical energy is converted by an electric motor (3) into a rotational movement, which is driven by this rotational movement a winch (4), which by means of a steel cable (6) a weight (7) in a shaft (8) hangs can pull up. The stored energy can be converted back into electrical energy and fed into the network by lowering the weight (7), which then with the help of the steel cable (6) the wind (4) in rotation, which drives a generator (5).
Description
Eine Erfindungsgemäße Energiespeicheranlage nimmt elektrische Energie aus Überspannungen im Stromnetz auf und gibt diese im Falle einer Unterspannung kurzfristig und für einen bestimmten Zeitraum wieder ab und ist besonders geeignet für die sogenannte Primärregelleistung.A Inventive energy storage system takes electrical energy from overvoltages in the Power supply and gives it in the event of an undervoltage short term and for a certain period of time again and is particularly suitable for the so-called Primary control power.
Durch die im heutigen Stromnetz integrierten unterschiedlichen Energieerzeugungsanlagen und der Tendenz zu eher kleineren, dezentralen Netzen bis hin zu sog. Insellösungen kommt es zu vermehrten Stromschwankungen im Versorgungsnetz. Insbesondere die regenerativen Energieträger wie Sonne und Wind können nicht genau vorausberechnet werden.By the different energy generation systems integrated in today's power grid and the trend towards smaller, decentralized networks all the way to so-called isolated solutions there is an increase in power fluctuations in the supply network. Especially the regenerative energy sources how sun and wind can can not be calculated exactly.
In der Folge kommt es zu kurzzeitigen Unter- oder Überdeckungen, zu Stromschwankungen und im schlimmsten Fall zu Stromausfällen in ganzen Regionen.In The result is short-term under- or over-coverage, power fluctuations and in the worst case power outages in whole regions.
Elektrische Energie muß zur selben Zeit bereitgestellt werden in der sie verbraucht wird.electrical Energy must go to same time they are consumed.
Um vorhersehbare Stromschwankungen etwa zu den Tages- und Nachtzeiten auszugleichen werden etwa konventionelle Kraftwerke eingesetzt die zu den jeweiligen Tageszeiten mehr oder weniger Strom produzieren.Around predictable power fluctuations at about the daytime and nighttime For example, conventional power plants are used to compensate Produce more or less electricity at the time of day.
Ausserdem können Pumpspeicherwerke größere Energieüberschußmengen aufnehmen und zu Stoßzeiten wieder ins Netz einspeisen.Moreover can Pumped storage plants larger energy surplus quantities record and at peak times feed back into the grid.
hierbei wird mit überschüssiger Energie, Wasser in ein Oberbecken gepummt und fließt bei Bedarf durch eine Turbine wieder nach unten, die dabei zurückkgewonnene Energie kann dann wieder ins Netz eingespeisst werden.in this connection will with excess energy, water pumped into an upper basin and flows through a turbine if necessary back down, the recaptured Energy can then be fed back into the grid.
Derzeit wird auch an sogenannten Druckluftspeicheranlagen gearbeitet die überschüssige Energie in Form von Druckluft in unterirdischen Kavernen einspeichern um bei erhöhtem Energiebedarf Turbinen antreiben zu können.Currently is also working on so-called compressed air storage systems, the excess energy in the form of compressed air in underground caverns store around at elevated Energy requirement to be able to drive turbines.
Diese Techniken können zwar vorhersehbare Stromschwankungen ausgleichen, sie benötigen jedoch eine gewisse Vorlaufzeit um ihre Leistung an die benötigten Strommengen anzupassen.These Techniques can Although they compensate for predictable power fluctuations, they do require it a certain lead time for their power to the required amounts of electricity adapt.
Kurzzeitige Schwankungen wie sie etwa durch starke Böhen oder kurzzeitigen Flauten bei Windenergieanlagen oder bei einem unvorhersehbaren Defekt entstehen, können sie nur schwer begegnen.short-term Fluctuations such as those caused by strong gusts or brief lulls wind turbines or an unpredictable defect, can difficult to meet.
Um für solche Fälle einspringen zu können muß also Kraftwerksleistung vorgehalten werden. Die so im Standby Betrieb laufende Kraftwerkskapazität wird heute überwiegend durch konventionelle Energieträger wie Kohle, Gas oder Kernenergie bereitgestellt.Around for such Jump in cases So it must be power plant performance be kept. The power plant capacity running in standby mode today becomes predominant by conventional energy sources such as coal, gas or nuclear energy.
Der im Sinne des Klimawandels immer stärker vorangetriebe Ausbau alternativer Energien und der Ausstieg aus der Atomenergie z. B. in Deutschland, macht hier neue sichere und umweltfreundliche Lösungen notwendig.Of the in the spirit of climate change, more and more advanced expansion of alternative Energies and the exit from atomic energy z. In Germany, makes new, safe and environmentally friendly solutions necessary.
Der in Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung, liegt das Problem zu Grunde eine umweltfreundliche und sichere Energiespeichermöglichkeit zu schaffen die es erlaubt, überschüssige Energie aus dem Netz aufzunehmen um im Bedarfsfall in wenigen Sekunden die benötigte Leistung aufzubauen und diese für einen definierten Zeitraum (z. B. 15 Minuten) zu halten.Of the in claim 1 protection invention, the problem is too Basically an environmentally friendly and secure energy storage option too They allow excess energy to escape to take the net in case of need in a few seconds the required power build and use this for to keep a defined period of time (eg 15 minutes).
Diesen Vorgang nennt man Primärregelleistung.this Process is called primary control power.
Wichtig ist hierbei insbesondere die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit eines solchen Energiespeichers.Important Here, in particular, the reliability and longevity of such energy storage.
Dieses Problem wird mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelösst.This Problem is solved with the features listed in the protection claim 1.
Mit der Erfindung wird erreicht, dass kurzfristige Über- oder Unterspannungen im Stromnetz sicher und schnell aufgefangen werden können und die überschüssige oder fehlende Energie über einen bestimmten Zeitraum in einer bestimmten Menge solange aufgenommen oder abgegeben werden kann bis die Netzsicherheit wieder hergestellt ist oder andere Energieanlagen hochgefahren sind. Es kann also den Standbybetrieb von Kraftwerksleitstung senken und z. B. im Verbund mit Pumpspeicherkraftwerken für sichere saubere und zuverlässig Netzstabilität sorgen.With the invention is achieved that short-term over- or undervoltages in Power grid can be safely and quickly caught and the excess or lack of energy over a certain period of time in a certain amount or can be delivered until the network security restored or other power plants are up. So it can be the Lower standby mode of power plant control and z. B. in the composite with pumped storage power plants for safe clean and reliable network stability to care.
Durch den dadurch geringeren Standbybetrieb für Kraftwerksleistung, wird also auch weniger Kraftwerkskapzität benötigt, bzw. vorhandene Kraftwerke können besser ausgelastet werden, da sie keine Reserven mehr für evtl. benötigte Primärregelleistung vorhalten müssen, können diese Kraftwerke bis zur optimalen Leistungsgrenze ausgenutzt werden, wodurch sich der Wirkungsgrad optimieren lässt. Die durch den Umwandlungsprozeß im mechanischen Energiespeicher ”verloren” gehende Energie wird hier schon im Vorfeld mehr als kompensiert.By The resulting lower standby mode for power plant performance is So also less Kraftwerkskapzität needed, or existing power plants can be better utilized, since they no longer reserves for possibly. needed Primary control power have to hold can These power plants are exploited to the optimum power limit, which the efficiency can be optimized. The "lost" by the conversion process in the mechanical energy store Energy is more than compensated for in advance.
Es werden also weniger Kraftwerkskapatzität und weniger fosssile Brennstoffe benötigt.It So will less power plant capacity and less fossil fuels needed.
Die besonderen Anforderungen an einen solchen Energiespeicher, sekundenschelle Abgabe einer genau steuerbaren Leistung, Aufnahme von überschüssiger Energie aus dem Netz, absolute Zuverlässigkeit, geringer Wartungs- und Personalaufwand, sowie eine Lebensdauer von 50 Jahren und mehr, ohne dabei an Leistung zu verlieren, werden von der Erfindung optimal gelösst. Der selbe Energiespeicher kann aber auch z. B. im Bereich der Bahn Verwendung finden.The special requirements for a sol Energy storage, seconds clause delivery of a precisely controllable power, absorption of excess energy from the network, absolute reliability, low maintenance and personnel costs, and a lifetime of 50 years and more, without sacrificing performance, are optimally solved by the invention. The same energy storage but can also z. B. in the field of railway use.
Nämlich um Bremsenergie beim Halten eines Zuges einzuspeichern und diese Energie für den erhöhten Energiebedarf beim Anfahren und Beschleunigen von elektrischen Zügen wieder zuzuführen.Namely um To store braking energy while holding a train and this energy for the increased energy requirement when starting up and accelerating electric trains again supply.
Ein
Ausführungsbeispiel
wird anhand der
Durch
eine Energiequelle
Durch diesen Vorgang wird elektrische Energie in mechanische Energie umgewandelt und eingespeichert.By This process converts electrical energy into mechanical energy and stored.
Zum
Abrufen der Energie wird ein Generator (
Das
Gewicht (
Die
maximalen Zughöhen
und Falltiefen des Gewicht (
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202009008618U DE202009008618U1 (en) | 2009-06-23 | 2009-06-23 | Mechanical energy storage system for the selective absorption and re-emission of electrical energy |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202009008618U DE202009008618U1 (en) | 2009-06-23 | 2009-06-23 | Mechanical energy storage system for the selective absorption and re-emission of electrical energy |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202009008618U1 true DE202009008618U1 (en) | 2009-09-03 |
Family
ID=41051920
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202009008618U Expired - Lifetime DE202009008618U1 (en) | 2009-06-23 | 2009-06-23 | Mechanical energy storage system for the selective absorption and re-emission of electrical energy |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202009008618U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2503268A (en) * | 2012-06-21 | 2013-12-25 | James Bruce Johnson | Electrical generator with lifted and lowed weight |
GB2506133A (en) * | 2012-09-20 | 2014-03-26 | Warwick John Bergland | Electrical energy storage and generating unit with suspended weight |
-
2009
- 2009-06-23 DE DE202009008618U patent/DE202009008618U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2503268A (en) * | 2012-06-21 | 2013-12-25 | James Bruce Johnson | Electrical generator with lifted and lowed weight |
GB2506133A (en) * | 2012-09-20 | 2014-03-26 | Warwick John Bergland | Electrical energy storage and generating unit with suspended weight |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2820736B1 (en) | Method for operating a combined cycle power plant, and combined cycle power plant | |
EP2791503B1 (en) | Method of operation of a wind turbine or a wind park | |
EP2100869B1 (en) | Method for producing methanol by recovering carbon dioxide from exhaust gases of energy generation facilities powered by fossil fuels | |
EP2296247A2 (en) | Separate network and method for operating a separate network | |
DE102008028764A1 (en) | Mechanical Hubspeicher power plant with Seilwindenhub | |
DE102012204220A1 (en) | A method of controlling an arrangement for feeding electrical power to a utility grid | |
WO2010049492A2 (en) | Composite system for generating and electromechanically storing electrical energy | |
DE10037678A1 (en) | Mechanical lift storage mechanism has solid matter or loose/liquid matter in containers that is raised; the energy expended to is recovered by lowering same mass, using electric generators | |
WO2010054844A2 (en) | Method for operating a wind turbine and wind turbine | |
DE102010014342A1 (en) | Method for storing electrical energy in vehicle e.g. car, during driving in downhill, involves reducing potential energy at specific value around specific losses by back converting assistance of power generators into electrical energy | |
WO2003054385A1 (en) | Method for producing a water power station | |
DE10055973A1 (en) | Process for regulating and smoothing the power output of an offshore power station e.g. wind farm comprises converting stored hydrogen and oxygen or air enriched with oxygen into electrical | |
CN108867585A (en) | Combine the system and method for carrying out water-storage with ground space using discarded opencut | |
DE202011000798U1 (en) | Canal as a pumped storage power plant | |
DE202018105845U1 (en) | Wind turbine for generating and buffering electrical energy, module and module system | |
WO2006097494A1 (en) | Method and device for the buffering of electrical wind energy generated from the force of the wind | |
DE202005014899U1 (en) | Mobile wind power plant has electronic unit which when generating surplus electrical energy through wind power plant and/or photovoltaic panel effects charging of energy accumulator | |
DE202009008618U1 (en) | Mechanical energy storage system for the selective absorption and re-emission of electrical energy | |
DE102011105859A1 (en) | Energy station for installation in mountain near wind-power plant for storing large amount of renewable energy, has lower and upper stations covered with photovoltaic systems, where station stores renewable energy in form of kinetic energy | |
WO2004092579A1 (en) | Power supply device for a wind power station | |
Ebert et al. | Successful high wind penetration into a medium sized diesel grid without energy storage using variable speed wind turbine technology | |
DE102014007657A1 (en) | Vertical water tanks integrated in windmill towers to replace the upper reservoir of pumped storage power plants to store electrical energy | |
DD261395A1 (en) | WIND ENERGY CONVERTER | |
DE102007046239A1 (en) | Electrical energy producing and feeding method for superordinate power supply network, involves temporarily storing part of energy in buffer, before energy is supplied to conversion device for conversion into network conformable form | |
DE202010010695U1 (en) | Device for converting the wind and photovoltaic current into mains-capable and base-load electrical energy with constant voltage and frequency |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R086 | Non-binding declaration of licensing interest | ||
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20091008 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20120911 |
|
R157 | Lapse of ip right after 6 years |