DE202014009299U1

DE202014009299U1 - Pumpspeicherwerk

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Publication number: DE202014009299U1
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Publication date: 2015-01-08
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Also published as: DE202013011141U1

Abstract

Pumpspeicherwerk für die Regelung des in einem Netzwerk anfallenden Energiebedarfs, in welchem der zugeführte Strom in potenzielle Energie von Wasser umgewandelt und entsprechend dem Bedarf zurückgewonnen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpspeicherwerk (5) längs eines Flusslaufes (1) angeordnet ist und seine Regelleistung durch die Höhendifferenz (h) der im Flusslauf liegenden, in einem wählbaren Abstand voneinander anordnungsbaren Einlauf- und Auslaufenden (6a, 6b, 7a, 7b) des Rohrsystems (6,7) des Pumpspeicherwerks (5) bestimmbar ist, wobei die sich hierbei ergebende Höhendifferenz (h) jeweils dem natürlichen Gefälle des Flusslaufs zwischen Einlauf- und Auslaufende (6a, 6b, 7a, 7b) des Rohrsystems entspricht.Pumped storage plant for controlling the energy demand in a network, in which the supplied electricity is converted into potential energy of water and recovered according to demand, characterized in that the pumped storage plant (5) along a river (1) is arranged and its control power through the height difference (h) of the inlet and outlet ends (6a, 6b, 7a, 7b) of the pumped storage plant (5) lying in the course of the river, which can be arranged at a selectable distance, can be determined, the resulting height difference (h) corresponds in each case to the natural gradient of the course of the water between the inlet and outlet ends (6a, 6b, 7a, 7b) of the pipe system.

Description

Pumpspeicherwerk für die Regelung des in einem Netzwerk anfallenden Energiebedarfs, in welchem der zugeführte Strom in potenzielle Energie von Wasser umgewandelt und entsprechend dem Bedarf zurückgewonnen wird.Pumped storage plant for the regulation of the energy demand in a network, in which the supplied electricity is converted into potential energy of water and recovered according to the demand.

Um Strom in potenzielle Energie umzuwandeln oder mit anderen Worten den Strom zu speichern, benötigen die bekannten Pumpspeicherwerke einen hochgelegenen Speichersee, in den das Wasser hinaufgepumpt wird, um bei Strombedarf wieder bergab zu fließen und in Turbinen und Generatoren erneut in elektrischen Strom umgewandelt zu werden.In order to convert electricity into potential energy or in other words to store the electricity, the known pumped storage plants need a high-altitude storage lake, in which the water is pumped up to flow downhill again in electricity demand and to be converted into electricity again in turbines and generators.

Infolge der steigenden Erzeugung regenerativer Energie durch den Einsatz von Windkraft- und Photovoltaik-Anlagen, deren Energieerzeugung tageszeitlichen, jahreszeitlichen und wetterbedingten Schwankungen unterliegt, tritt die Forderung nach einer zuverlässigen Stromversorgung, bei der das Energieangebot und die Nachfrage im Gleichgewicht stehen, zunehmend in den Vordergrund. Damit steigt auch die Forderung nach dem Vorhandensein weiterer Pumpspeicherwerke, deren Eigenschaft schnell und zuverlässig Strom bei Bedarf einerseits zur Verfügung zu stellen, andererseits aber bei einem Überangebot des Stroms aus dem Netz diesen durch Umwandlung in potenzielle Energie von Wasser zu speichern, sich in der vergangenen Zeit stets bestens bewährt hat. Da aber die Neuanlage von Pumpspeicherwerken durch die Schaffung von Pumpspeicherseen und die Verlegung des erforderlichen Rohrsystems des Pumpspeicherwerkes einen starken Eingriff in das Landschaftsbild bedeutet, ist die Verwirklichung solcher Anlagen wegen des Widerstandes der Landschafts- und Naturschützer so erschwert, dass sie sich praktisch nicht mehr durchsetzen lässt.As a result of increasing generation of renewable energy through the use of wind and photovoltaic systems that are subject to daytime, seasonal and weather-related fluctuations, the demand for a reliable power supply that balances energy supply and demand is increasingly coming to the fore , Thus, the demand for the presence of other pumped storage plants, the property of quickly and reliably provide power when needed on the one hand, but on the other hand, in an oversupply of electricity from the grid to save this by converting it into potential energy of water, in the past Time has always proven to be the best. However, since the creation of new pumped storage plants by the creation of pumped reservoirs and the laying of the required pipe system of the pumped storage plant means a strong interference with the landscape, the realization of such facilities because of the resistance of the landscape and conservationists is so difficult that they practically no longer prevail leaves.

Der Erfinder hat sich daher die Aufgabe gestellt ein Pumpspeicherwerk zu schaffen, welches unter Bewahrung der Landschaft die Forderung nach einer zuverlässigen Regelung der Energieversorgung erfüllt. Darüber hinaus soll aber auch eine Lösung der Probleme des Netzwerkmanagements gefunden werden, das bislang dazu gezwungen ist, bei hoher Stromnachfrage, die gerade in die Zeiten fällt, in denen die Lieferung der regenerativen Energie ausfällt, teuren Strom zusätzlich zu erwerben, aber beim Überangebot an regenerativer Energie diesen gerade nicht gebrauchten Strom zu geringen Preisen abgeben zu müssen.The inventor has therefore set itself the task of creating a pumped storage plant, which meets the preservation of the landscape, the demand for a reliable control of the energy supply. In addition, however, a solution to the problems of network management is to be found, which has so far been forced to purchase expensive electricity in case of high electricity demand, which falls just in the times when the supply of renewable energy fails, but in the oversupply regenerative energy to give this just unused power at low prices.

Die gemäß der vorliegenden Erfindung gefundene Lösung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpspeicherwerk längs eines Flusslaufes angeordnet ist und seine Regelleistung durch die Höhendifferenz der im Flusslauf liegenden, in einem wählbaren Abstand voneinander anordnungsbaren Einlauf- und Auslaufenden des Rohrsystems des Pumpspeicherwerks bestimmbar ist, wobei die sich hierbei ergebende Höhendifferenz jeweils dem natürlichen Gefälle des Flusslaufs zwischen Einlauf- und Auslaufende des Rohrsystems entspricht.The solution found according to the present invention is characterized in that the pumped storage plant is arranged along a course of the river and its control performance can be determined by the height difference of the upstream, at a selectable distance from one another arrangeable inlet and outlet ends of the pipe system of the pumped storage plant, which this resulting height difference corresponds in each case to the natural gradient of the flow between the inlet and outlet end of the pipe system.

Durch das Prinzip, die von der Natur vorgegebene Höhendifferenz für die Einlauf- und Auslaufenden des Rohrsystems des Pumpspeicherwerks zu nützen, entfällt die Notwendigkeit des Baus eines künstlichen Speichersees. Damit ist aber bereits das Hauptargument der Natur- und Landschaftsschützer hinfällig geworden.Due to the principle of using the height difference given by nature for the inlet and outlet ends of the pumped storage plant's piping system, there is no need for the construction of an artificial reservoir lake. But already the main argument of the nature and landscape protectors has become obsolete.

Bei der technischen Verwirklichung dieses erfindungsgemäßen Prinzips befindet sich eine Mehrzahl von Staustufen längs des Flusslaufes, deren Mauern jeweils zwischen einem Oberwasserbecken und einem Unterwasserbecken verlaufen, wobei das Oberwasserbecken in dem das kontinuierlich zufließende Wasser des Flusses gestaut wird als Speichersee für das Wasserkraftwerk dient, aus dem das Wasser für die geforderte Stromerzeugung entnehmbar ist und das als Auffüllbecken für das bei dem Pumpvorgang zurückgeführte Wasser dient und wobei ein Unterwasserbecken bzw. ein Oberwasserbecken einer wählbaren talwärts gelegenen Staustufe als Einfüllbecken für das bei der Stromerzeugung bergabfließende Wasser und als Vorratsbecken für das bei der Stromspeicherung benötigte bergauf zu pumpende Wasser dient.In the technical implementation of this principle according to the invention is a plurality of barrages along the river, the walls each run between an upper water basin and an underwater pool, the upper water basin is dammed in which the continuously flowing water of the river is used as a reservoir lake for the hydroelectric power plant, from the the water for the required power generation can be removed and which serves as Auffüllbecken for the pumped back in the pumping water and an underwater basin or an upper water basin of a selectable downstream chimney as a fill basin for the downwelling in power generation water and as a reservoir for that in the electricity storage needed uphill pumping water serves.

Von besonderem Vorteil ist, dass für die Errichtung des erfindungsgemäßen Pumpspeicherwerks in den Flüssen nur die bereits vorhandenen Einbauten wie Staustufen oder Stauwerke einbezogen sind, aber dass keine weiteren baulichen Veränderungen der Flusslandschaft erforderlich sind. Es wird nochmals darauf hingewiesen, dass es keiner Errichtung eines hochgelegenen künstlichen Speichersees für die Speicherung des hochgepumpten Wassers bedarf, dass vielmehr erfindungsgemäß der bereits vorhandene Höhenunterschied des natürlichen Gefälles des Flusslaufes genützt wird, der zwischen den in Abständen voneinander bereits im Fluss vorhandenen Staustufen besteht. Zur Speicherung der vom Netzwerk angelieferten Energie wird das Flusswasser von einer talwärts gelegenen Staustufe in eine bergseitig gelegene Staustufe entsprechend dem Höhenunterschied zwischen den gewählten Staustufen gepumpt und bei Strombedarf durch den herabfließenden Fluss in Turbinen wieder in Strom umgewandelt und an das Netzwerk geliefert. Ein weiterer großer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das Rohrsystem des Pumpspeicherwerks im Flussbett verlegt werden kann, sodass durch die Anlage des Pumpspeicherwerks am Fluss keine sichtbaren Eingriffe in das Landschaftsbild benötigt werden. Dem zunehmenden Widerstand durch Landschafts- und Naturschützer und den Bedenken und Ängsten der Bevölkerung gegen die Errichtung weiterer Pumpspeicherwerke wird durch die erfindungsgemäße Lösung somit jeder Boden entzogen. Der Bau des erfindungsgemäßen Pumpspeicherwerks ist in die bereits vorhandene und akzeptierte Nutzung des Flusslaufes durch die schon lange vorhandenen Stauwerke praktisch unbemerkbar integriert. Bei der Rohrverlegung über Land ist die Wiederherstellung von Wiesen und Äckern unbedenklich. Nur bei Waldtrassen wären Schneisen zu akzeptieren, wobei diese als Fahrwege genutzt werden können.It is of particular advantage that for the construction of the pumped storage plant according to the invention in the rivers only the already existing installations such as barrages or dams are included, but that no further structural changes of the river landscape are required. It is again pointed out that it does not require the construction of a high artificial reservoir for the storage of the pumped water, that according to the invention, the already existing height difference of the natural gradient of the river is used, which exists between the already existing at intervals in the river barrages. In order to store the energy supplied by the network, the river water is pumped from a downstream barrage to a dam on the mountain side according to the difference in elevation between the selected barrages and, when electricity is needed, returned to the turbines and returned to the network. Another great advantage of the invention is that the pipe system of the pumped storage power plant can be installed in the riverbed, so that no visible interference with the landscape is required by the plant of the pumped storage plant on the river. The increasing resistance through Landscapers and conservationists and the concerns and fears of the population against the establishment of other pumped storage plants is thus removed from the ground by the solution according to the invention. The construction of the pumped storage plant according to the invention is integrated virtually unnoticeable into the already existing and accepted use of the river through the already long existing dams. When laying pipelines over land, the restoration of meadows and fields is harmless. Only on forest roads would be accepted aisles, which can be used as a roadway.

Gemäß einer vorzugsweisen Lösung der Erfindung ist es möglich, die Kapazität des Pumpspeicherwerkes entsprechend dem anfallenden Bedarf zu regeln, indem man die Anzahl der zwischen dem Einlaufende und dem Auslaufende des Rohrsystems liegenden Staustufen variiert. Als besonderer Vorteil hat sich für die Erzielung eines optimalen Wirkungsgrades des erfindungsgemäßen Pumpspeicherwerks erwiesen, das Rohrsystem zwischen der im Flusslauf höchstgelegenen Staustufe und der im Bereich der Flussmündung liegenden Staustufe zu verlegen, um damit die maximale Höhendifferenz des Flussgefälles sowohl für die Stromerzeugung als auch für die Speicherung der elektrischen Energie nützen zu können.According to a preferred solution of the invention, it is possible to regulate the capacity of the pumped storage plant according to the need arising by varying the number of lying between the inlet end and the outlet end of the pipe system barrages. As a particular advantage has proven to achieve optimum efficiency of the pumped storage plant according to the invention to move the pipe system between the highest river in the river barrage and lying in the estuary area, so as to the maximum height difference of the river gap for both power generation and for the To be able to use storage of electrical energy.

Eine weitere Möglichkeit, die Regelleistung des Pumpspeicherwerks zu erhöhen lässt sich dadurch erreichen, dass man das Gefälle des Wassers in den bereits im Flusslauf installierten Staustufen in den Kreislauf mit einbezieht, indem man jede Staustufe als ein Zusatzpumpspeicherwerk einsetzt und den durch das aus seinem Oberwasserbecken herabstürzende Wasser erhaltenen Strom zu dem Gesamtstrom addiert und bei dem Vorgang der Energiespeicherung mittels des Pumpvorgangs wieder der Staustufe, das heißt in ihr Oberwasserbecken, zurückführt.Another way to increase the control power of the pumped storage plant can be achieved by including the gradient of the water in the already installed in the river barrages in the cycle by using each barrage as an additional pump storage and the down by his from the upper water basin Water obtained power added to the total current and in the process of energy storage by means of the pumping process again the barrage, that is, in their upper reservoir, leads back.

Die Rentabilität des Verfahrens wird auf diese Weise erheblich erhöht, so dass sich die Relation zwischen Kostenaufwand und Stromgewinn besser rechnet.The profitability of the process is considerably increased in this way, so that the relation between cost and electricity profit is better.

Weitere Einzelheiten über die vorteilhaften Möglichkeiten einer optimalen Nutzung der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachstehenden Beschreibung von Beispielen anhand der Figuren.Further details about the advantageous possibilities of an optimal use of the invention will become apparent from the subclaims and the following description of examples with reference to the figures.

Hierin zeigenShow here

1 einen Flussabschnitt mit einem zwischen zwei Staustufen eingebauten Pumpspeicherwerk mit getrennten Vor- und Rücklaufleitungen, 1 a flow section with a built between two barrages pumped storage plant with separate supply and return lines,

2 einen Flussabschnitt mit einem zwischen zwei Staustufen eingebauten Pumpspeicherwerk mit kombinierten Vor- und Rücklaufleitungen, 2 a flow section with a pumped storage plant installed between two barrages with combined supply and return lines,

3 ein Pumpspeicherwerk nach 2, welches die Gesamtlänge des Flusses überbrückt, 3 a pumped storage plant after 2 which bridges the total length of the river,

4 ein Prinzipbild eines landverlegten Pumpspeicherwerks, 4 a schematic diagram of a land-based pumped storage plant,

5 ein die Gesamtlänge eines Flusses überbrückendes landverlegtes Pumpspeicherwerk, dessen Speicherkapazität durch Verbindungsstichleitungen zu den längs des Flusses bereits vorhandenen Staustufen erhöht ist, 5 a land-laid pumped storage plant bridging the total length of a river, the storage capacity of which is increased by connecting stubs to the barrages already present along the river,

6 einen Flussabschnitt mit einem zwischen zwei Staustufen eingebauten Pumpspeicherwerk nach 1, wobei hier das oberhalb gelegene Unterwasserbecken mit einbezogen ist und 6 a flow section with a built-in between two barrages pumped storage after 1 , where here the above underwater basin is included and

7 ein Pumpspeicherwerk, bei dem das Gefälle der verschiedenen Staustufen als Zusatzpumpspeicherwerk einbezogen ist. 7 a pumped storage plant, in which the gradient of the various barrages is included as additional pump storage.

In einem Gebirgsfluss 1 sind bereits zwei Staustufen 2a, 2b errichtet, in deren Kraftwerken über Turbinen elektrischer Strom erzeugt werden kann. Der Höhenunterschied „h” der Lage der beiden Staustufen 2a, 2b entspricht dem natürlichen Gefälle des Flusses 1. Oberhalb der Staustufen 2a, 2b ist das Flusswasser in sogenannten Oberwasserbecken 3a bzw. 3b aufgestaut. Unterhalb der Staustufen 2a, 2b sind sogenannte Unterwasserbecken 4a bzw. 4b gebildet, in die bei entsprechendem Arbeitseinsatz des in den Staustufen befindlichen Kraftwerks das Wasser aus den Oberwasserbecken 3a bzw. 3b über Turbinen in die Unterwasserbecken 4a bzw. 4b stürzt und elektrischen Strom erzeugt.In a mountain river 1 are already two barrages 2a . 2 B built in their power plants via turbines electric power can be generated. The height difference "h" of the location of the two barrages 2a . 2 B corresponds to the natural gradient of the river 1 , Above the barrages 2a . 2 B is the river water in so-called upper water basin 3a respectively. 3b dammed. Below the barrages 2a . 2 B are so-called underwater pools 4a respectively. 4b formed in the case of appropriate labor input of the power plant located in the barrages, the water from the upper reservoir 3a respectively. 3b over turbines in the underwater basin 4a respectively. 4b crashes and generates electricity.

Die Funktion der beiden Kraftwerke in den Staustufen 2a und 2b bleibt durch den Einbau des erfindungsgemäßen Pumpspeicherwerks 5 jedoch unbeeinflusst. D. h. das Pumpspeicherwerk 5 umgeht die genannten Staustufen, ohne auf deren Funktion einzuwirken.The function of the two power plants in the barrages 2a and 2 B remains through the installation of the pumped storage plant according to the invention 5 however unaffected. Ie. the pumped storage plant 5 circumvents the aforementioned barrages without affecting their function.

Das Pumpspeicherwerk 5 umfasst ein Rohrleitungssystem, welches aus einer Mehrzahl von parallel zueinander verlaufenden Rohren bestehen kann, die als Vorlaufrohre 6 und Rücklaufrohre 7 für das Arbeitsmedium Wasser dienen. In der Zeichnung vertritt jeweils nur ein Vorlaufrohr 6 und ein Rücklaufrohr 7 die Gesamtheit des Rücklaufrohrsystems. Das Vorlaufrohr 6 hat seinen Fülleingang 6a im Oberwasserbecken 3a. Es mündet mit seinem Auslaufende 6b in ein Einlaufbecken, welches dem Unterwasserbecken 4b entspricht.The pumped storage plant 5 comprises a piping system, which may consist of a plurality of mutually parallel tubes, which are used as flow pipes 6 and return pipes 7 serve for the working medium water. In the drawing represents only one flow pipe 6 and a return pipe 7 the entirety of the return pipe system. The flow pipe 6 has its fill entrance 6a in the upper water basin 3a , It ends with its outlet 6b in an inlet basin, which is the underwater basin 4b equivalent.

Vor seinem talabwärts gelegenen Ende ist in dem Vorlaufrohr 6 eine Turbine 8 mit nicht dargestelltem nachfolgendem Generator installiert. Bei Strombedarf fließt Wasser aus dem Oberwasserbecken 3a durch das Vorlaufrohr 6 und betreibt die Turbine 8, in der die kinetische Energie des Wassers in elektrische Energie umgewandelt wird und dem Netzwerk zugeführt werden kann. In front of its downstream end is in the flow pipe 6 a turbine 8th installed with not shown subsequent generator. When electricity is needed, water flows from the upper reservoir 3a through the flow pipe 6 and operates the turbine 8th in which the kinetic energy of the water is converted into electrical energy and can be supplied to the network.

Ventile und Ventilkappen 9 im Vorlaufrohr 6 haben die Aufgabe, unerwünschten Wasserein- bzw. -auslauf zu verhindern. Außerdem ermöglichen die Ventile, den Einlauf je nach Anforderung (Füllgrad der Staubecken, Speicherbedarf usw.) zu regeln.Valves and valve caps 9 in the flow pipe 6 have the task of preventing unwanted water inlet and outlet. In addition, the valves allow the inlet to be regulated according to the requirements (filling level of the reservoirs, storage requirements, etc.).

Das Ende 7a des Rücklaufrohres 7 führt ebenfalls vom Oberwasserbecken 3a zum Unterwasserbecken 4b und mündet über sein Ende 7b in dem im Unterwasserbecken 4b gebildeten Einlaufbecken.The end 7a the return pipe 7 also leads from the upper reservoir 3a to the underwater basin 4b and flows over his end 7b in the underwater basin 4b formed inlet basin.

Im Rücklaufrohr 7 ist eine Pumpe 10 eingebaut, mit der Flusswasser aus dem Unterwasserbecken 4b hin zum Oberwasserbecken 3a gepumpt werden kann, sobald aus dem Netz gelieferte Stromspitzen als potenzielle Energie des Wassers gespeichert werden sollen. Auch in dem Rücklaufrohr 7 sind Ventile und Verschlusskappen 9 installiert, um den Wasserstrom entsprechend regeln zu können. Durch die Leitung 7c ist es möglich, bei Bedarf zusätzlich Wasser aus dem Oberwasserbecken 3b über die Pumpe 10 zu leiten, um ebenfalls nach oben gepumpt als potenzielle Energie des Wassers gespeichert zu werden.In the return pipe 7 is a pump 10 built in, with the river water from the underwater basin 4b towards the upper water basin 3a can be pumped as soon as power peaks delivered from the network are to be stored as potential energy of the water. Also in the return pipe 7 are valves and caps 9 installed in order to regulate the water flow accordingly. Through the line 7c it is possible, if necessary, additional water from the upper reservoir 3b over the pump 10 to be pumped upwards to be stored as potential energy of the water.

2 entspricht weitgehend 1, lediglich sind Vorlaufrohr 6 und Rücklaufrohr 7 zu einem einzigen Rohr 11 bzw. Rohrverbund vereinigt, in dem eine Vorrichtung 12 installiert ist, die sowohl als Turbine 8 als auch als Pumpe 10 arbeiten kann. 2 corresponds largely 1 , only are supply pipe 6 and return pipe 7 to a single tube 11 or composite pipe, in which a device 12 installed, both as a turbine 8th as well as a pump 10 can work.

3 zeigt die optimalste Anordnung des erfindungsgemäßen Pumpspeicherwerks 5. Bei dieser Anlage wird das gesamte Gefälle „h” des Flusses 1 ausgenützt. Die Rohrleitung 11, beginnend bei der ersten, bereits im Flussoberlauf vorhandenen Staustufe 2a, erstreckt sich bis zur talabwärts im Bereich der Flussmündung befindlichen Staustufe 2d. Auch hier ist eine Rohrleitung 11 gezeigt, die Vorlaufrohr 6 und Rücklaufrohr 7 vereinigt und bei der eine Kombination von Turbine – Pumpeinrichtung 12 installiert ist. Das Arbeitsprinzip dieser Konstruktion stimmt mit den in 1 und 2 gezeigten Beispielen überein. 3 shows the most optimal arrangement of the pumped storage plant according to the invention 5 , In this plant, the entire slope is "h" of the river 1 exploited. The pipeline 11 starting at the first barrage already in the upper reaches of the river 2a , extends to the valley downstream in the area of the estuary located barrage 2d , Again, there is a pipeline 11 shown the flow pipe 6 and return pipe 7 United and in which a combination of turbine - pumping device 12 is installed. The working principle of this construction agrees with the in 1 and 2 match the examples shown.

4 zeigt in schematischer Darstellung den Einbau eines erfindungsgemäßen Pumpspeicherwerks 5 bei einem sich durch die Landschaft schlängelnden Flusslauf 1. Hier ist die Rohrleitung 11 des Pumpspeicherwerks als kürzeste Verbindung zwischen den Staustufen 2a...2d geradlinig über Land verlegt. Diese Rohrleitung kann selbstverständlich für die Bewohner unsichtbar im Grund vergraben sein. 4 shows a schematic representation of the installation of a pumped storage plant according to the invention 5 at a meandering river through the landscape 1 , Here is the pipeline 11 the pumped storage plant as the shortest connection between the barrages 2a ... 2d laid straight over land. This pipeline can of course be invisibly buried in the ground for the inhabitants.

5 zeigt ein Pumpspeicherwerk 5 in einem Fluss 1 entsprechend 4. In dem Fluss 1 befinden sich hier bereits 5 Staustufen 2a...2e. Um die Kapazität der Pumpleistung bei hohen zu speichernden Stromstärken zu erhöhen, sind Stichleitungen 13b bis 13e zu den Oberwasserbecken der einzelnen Staustufen 2a...2e geführt, um ausreichende Wassermengen für den Speichervorgang zur Verfügung stellen zu können. Im Gegenzug kann dann auch bei Bedarf hoher Strommengen das Wasser aus den verschiedenen Oberwasserbecken über die Turbine 12 geleitet werden. Auch hierfür sind entsprechende Ventil- und Verschlusskappen 9 installiert, um die Arbeitsvorgänge entsprechend dem Bedarf regeln zu können. 5 shows a pumped storage plant 5 in a river 1 corresponding 4 , In the river 1 There are already 5 barrages here 2a ... 2e , To increase the capacity of the pump power at high current levels to be stored are spur lines 13b to 13e to the upper water basin of the individual barrages 2a ... 2e led in order to provide sufficient amounts of water for the storage process available. In return, the water from the various upper water basins can then also be supplied via the turbine if there is a need for high electricity volumes 12 be directed. Also for this are appropriate valve and cap 9 installed in order to be able to regulate the work processes according to the demand.

Überdies ist darauf hinzuweisen, dass die in jeder Staustufe bereits vorliegende Infrastruktur wie Strombezug, Stromeinspeisung, Regler- und Messtechnik sowie Überwachung in die Tätigkeit des Pumpspeicherwerks einbeziehbar ist.Moreover, it should be pointed out that the infrastructure already available at each barrage, such as electricity supply, electricity supply, control and measuring technology and monitoring, can be integrated into the pumped storage plant's activity.

6 zeigt ein Pumpspeicherwerk 5, bei dem die Wasserentnahme und Wasserspeicherung im Unterwasserbecken 4a der obersten Staustufe stattfindet. Hier wird das Gefälle des Flusses 1 zwischen den Staustufen 2a und 2b für den Betrieb des Pumpspeicherwerks genützt, doch sind das Einlaufende des Vorlaufrohres 6 und das Auslaufende des Rücklaufrohres 7 im Unterwasserbecken 4a installiert. Die talwärts gelegenen Enden der beiden Rohre 6 und 7 münden im Oberwasserbecken 3b und/oder im Unterwasserbecken 4b. Man erkennt leicht, dass die in 1 gezeigte Anordnung den größeren Vorteil aufweist, da das Oberwasserbecken 3a gleichsam als Stausee fungiert und damit die Möglichkeit eröffnet, entsprechend dem Bedarf auch höhere Strommengen an das Netz zu liefern. Bei der in 6 gezeigten Konstruktion wird das Wasser des Unterwasserbeckens 4a über die Turbine 8 geleitet um Strom zu erzeugen. Über die Pumpe 10 gelangt entsprechend der Menge des zugeführten Stromes Wasser in das Unterwasserbecken 4a, jedoch erst, wenn ein im Bereich des Unterwasserbeckens 4a angelegtes Einlaufbecken 4c, in dem das Wasser aus dem Rückflussrohr 7 aufgefangen wird, überläuft. Dieses Überlaufbecken 4c ist allerdings sehr klein, es bedeutet keinen beachtlichen baulichen Eingriff. 6 shows a pumped storage plant 5 in which the water extraction and water storage in the underwater basin 4a the highest barrage takes place. Here is the slope of the river 1 between the barrages 2a and 2 B used for the operation of the pumped storage plant, but are the inlet end of the flow pipe 6 and the outlet end of the return pipe 7 in the underwater basin 4a Installed. The downhill ends of the two tubes 6 and 7 flow into the upper reservoir 3b and / or in the underwater basin 4b , It is easy to see that the in 1 shown arrangement has the greater advantage, since the upper water basin 3a It also acts as a reservoir and thus opens up the possibility of supplying higher volumes of electricity to the grid in line with demand. At the in 6 shown construction is the water of the underwater basin 4a over the turbine 8th directed to generate electricity. About the pump 10 Water enters the underwater basin according to the amount of electricity supplied 4a , but only if one in the area of the underwater basin 4a created inlet basin 4c in which the water from the reflux pipe 7 is caught, overflows. This overflow basin 4c However, it is very small, it does not mean a considerable structural intervention.

Aus 7 ist die Anordnung ersichtlich, deren Rentabilität durch die Einbeziehung der verschiedenen im Abstand von einander im Flusslauf bereits vorhandenen Staustufen zur Energiegewinnung einen beachtlichen Anteil übernehmen.Out 7 the arrangement can be seen, the profitability by the inclusion of the various existing at a distance from each other in the river existing barrages for energy a considerable share.

Jede Staustufe 2a...2d wird hier als individuelles Pumpspeicherwerk 20a...20d genützt. Hierbei wird das zwischen dem jeweiligen Oberwasserbecken 3a...3d und dem jeweiligen Unterwasserbecken 4a...4d bestehende Gefälle durch Rohrleitungen 14a...14d überbrückt, in denen das Wasser in den in den Rohrleitungen installierten Turbinen 16a...16d Strom erzeugt, der zu dem in der Rohrleitung 11 erzeugten Strom addiert wird.Every barrage 2a ... 2d is here as an individual pumped storage plant 20a ... 20d availed. Here is the between the respective upper water basin 3a ... 3d and the respective underwater basin 4a ... 4d existing gradients through pipelines 14a ... 14d bridged, in which the water in the turbines installed in the pipelines 16a ... 16d Generates electricity to that in the pipeline 11 generated electricity is added.

Beim Vorgang der Energiespeicherung wird individuell jeder Staustufe 20a...20d über die zwischen der Rohrleitung 11 und den Oberwasserbecken 3a...3d liegenden, mit den Pumpen 15a...15d ausgestatteten Leitungen 17a...17d das Wasser wieder zugeführt.In the process of energy storage is individually each barrage 20a ... 20d over the between the pipeline 11 and the upper water basin 3a ... 3d lying, with the pumps 15a ... 15d equipped lines 17a ... 17d the water is returned.

Abschließend ist zusammenfassend darauf hinzuweisen, dass aus dem beschriebenen Einbau des erfindungsgemäßen Pumpspeicherwerks und der sich daraus ergebenden Arbeitsweise keine einzige Veränderung der bereits bisher schon vorhandenen Umgebung des Flusslaufes erwächst und dennoch der große Vorteil erreicht wird, dass der Fluss entsprechend seinem natürlichen Gefälle nicht ungenützt bis zu seiner Mündung fließt, sondern für die dringend erforderliche Speicherung elektrischen Stromes herangezogen werden kann, ohne dass eine Veränderung der Landschaft oder eine Beschädigung des Ökosystems der Umwelt befürchtet werden müsste. Durch die Erfindung ist somit eine Lösung des heute anstehenden großen Problems der Stromspeicherung gefunden, gegen das weder die Bevölkerung noch Naturschutz- und Landschaftspfleger Argumente geltend machen könnten.In conclusion, it should be pointed out that from the described installation of the pumped storage plant according to the invention and the resulting operation no change in the already existing environment of the river course grows and yet the great advantage is achieved that the river according to its natural gradient not untill until flows to its mouth, but can be used for the much-needed storage of electrical power without a change in the landscape or damage to the ecosystem of the environment would have to be feared. The invention thus provides a solution to the current major problem of electricity storage, against which neither the population nor nature conservation and landscape conservationists could argue arguments.

Claims

Pumped storage plant for controlling the energy demand in a network, in which the supplied electricity is converted into potential energy of water and recovered according to demand, characterized in that the pumped storage power plant ( 5 ) along a river ( 1 ) is arranged and its control performance by the height difference (h) of the lying in the river, at a selectable distance from one another arrangeable inlet and outlet ends ( 6a . 6b . 7a . 7b ) of the pipe system ( 6 . 7 ) of the pumped storage power plant ( 5 ), whereby the resulting height difference (h) in each case corresponds to the natural gradient of the course of the river between the inlet and outlet end ( 6a . 6b . 7a . 7b ) of the pipe system.

Pumped storage plant according to claim 1, characterized in that along the course of the river a plurality of barrages ( 2a . 2 B ... 2e ), whose walls each between an upper water basin ( 3a . 3b .....) and an underwater pool ( 4a . 4b .....), whereby the upper water basin ( 3a . 3b ......), in which the continuously flowing water of the river ( 1 ) is used as storage reservoir for the pipe system of the pumped storage plant, from which the water for the required power generation can be removed or serves as Auffüllbecken for the water supplied during the pumping operation and wherein the underwater basin ( 4a . 4b ...) of a selectable stage as a fill basin for the downhill in power generation flowing water and serves as a reservoir for the required for power storage uphill to be pumped water.

Pumped storage plant according to claim 1 or 2, characterized in that the pipe system of the pumped storage plant ( 5 ) between the upper water basin ( 3a ) of a selectable barrage ( 2a ) and the underwater basin ( 4b ) one in a downstream of this selectable distance barrage ( 2 B ) and / or the upper water basin ( 3b ) of this selected barrage lies.

Pumped storage plant according to one of the preceding claims, characterized in that the pipe system of the pumped storage plant in the upper water basin ( 3a ) of the highest barrage ( 2a ) and in the underwater basin ( 4d ) and / or upper water basin ( 3d ) of the last barrage located in front of the estuary ( 2d ) ends.

Pumped storage plant according to one of the preceding claims, characterized in that the pipeline of the pumped storage plant consists of one or more tubes, which in the region of the river ( 1 ) in the riverbed ( 1a ) are laid.

Pumped storage plant according to one of the preceding claims, characterized in that the pipeline ( 11 ) of the pumped storage plant along the shortest distance between its inlet and outlet end is laid.

Pumped storage plant according to one of the preceding claims, characterized in that the pipeline ( 11 ) is exclusively buried.

Pumped storage power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the pipeline at least one flow pipe ( 6 ), in which a turbine ( 8th ) is installed with subsequent generator for the conversion of the kinetic energy of the water flowing through the inlet end into electrical energy and further at least one return pipe ( 7 ), in the valley side a pump ( 10 ), which conveys the water flowing into the exit end of the pipe up to the inlet end of the pipe.

Pumped storage plant according to one of the preceding claims, characterized in that a combination of all flow lines ( 11 ), which together to a turbine ( 12 ) to lead.

Pumped storage plant according to one of the preceding claims, characterized in that the flow and return pipes to a single tube ( 11 ), in which a combined turbine pump device ( 12 ) is installed.

Pumped storage plant according to one of the preceding claims, characterized in that in the piping valves and caps ( 9 ) are installed to prevent unwanted leakage of the water-filled pipes.

Pumped storage plant according to one of the preceding claims, characterized in that at a plurality of barrages bridging pipeline ( 11 ) one or more stub pipes ( 13b .... 13e ) provided by the pipeline ( 11 ) to the upper reservoir of the river ( 1 ) bridging barrages ( 2a ... 2e ) to lead.

Pumped storage power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the already present in each barrage infrastructure such as electricity, power supply, control and instrumentation and monitoring in the activity of the pumped storage plant is included.

Pumped storage power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the control power of the pumped storage plant is improved in that at one or more barrages ( 2a ... 2d ) the existing height difference between their upper water basin ( 3a ... 3d ) and its underwater basin ( 4a ... 4d ) as additional pump storage ( 20a ... 20d ) is used by the slope of each of an upper water basin in the associated underwater pool water used to generate electricity and the pipe system ( 11 ) of the pumped storage power plant ( 5 ) via pipelines 14a ... 14d supplied and for energy storage via return pipes ( 17a ... 17d ) is returned to the associated upper water basin.