ITFI20120075A1 - "compressed-air energy-storage system" - Google Patents

Description

"SISTEMA DI ACCUMULO DI ENERGIA AD ARIA COMPRESSA"

Descrizione

Campo dell'invenzione

La presente descrizione concerne sistemi di accumulo di energia ad aria compressa, anche brevemente chiamati sistemi CAES [Compressed Air Energy Storage system]. La descrizione si riferisce anche a metodi di accumulo di energia e di produzione di energia elettrica usando sistemi CAES.

Descrizione dell'arte anteriore

Impianti o sistemi di potenza CAES sono usati comunemente come un mezzo per ottimizzare lo sfruttamento di energia. Come noto agli esperti nell'arte, l'energia elettrica richiesta dalla rete di distribuzione elettrica varia con picchi durante il giorno e richieste ridotte di potenza durante la notte. Gli impianti di potenza a vapore di grandi dimensioni o impianti di potenza ad energie rinnovabili producono una quantità di potenza che non può variare a volontà. Questo provoca un eccesso di potenza disponibile sulla rete di distribuzione elettrica durante la notte ed una carenza di potenza durante le ore di picco. Piccoli impianti di potenza che utilizzano turbine a gas, in particolare turbine a gas di derivazione aereonautica, sono stati impiegati allo scopo di coprire le richieste di potenza di picco. Questi impianti possono essere avviati ed arrestati in base alla richiesta di potenza variabile durante le 24 ore. Ciò nonostante, ulteriori misure devono essere adottate allo scopo di immagazzinare l'energia in eccesso prodotta di notte e recuperare l'energia immagazzinata per aumentare la potenza elettrica prodotta durante le ore di picco. Uno dei mezzi utilizzati per tale scopo à ̈ la tecnologia CAES. Questi sistemi tipicamente comprendono un treno di compressione avente uno o più compressori, che sono azionati da potenza elettrica dalla rete durante la notte, cioà ̈ quando meno potenza à ̈ richiesta rispetto a quella disponibile sulla rete. L'aria compressa viene poi sfruttata durante il giorno per coprire le richieste di potenza di picco dalla rete, espandendo l'aria compressa ad una idonea pressione e bruciando una miscela aria/combustibile in una camera di combustione per generare gas di combustione, che sono espansi in una turbina per la generazione di potenza.

Un sistema di accumulo di energia ad aria compressa secondo lo stato dell'arte à ̈ illustrato in Fig.1. Il sistema comprende un volume 1 di accumulo di aria compressa. Il volume di accumulo può essere una caverna naturale o realizzata dall'uomo. Altri volumi idonei possono essere usati per accumulare aria compressa. Nel contesto della presente descrizione verrà fatto riferimento in modo specifico ad una "caverna", ma gli esperti del ramo comprenderanno che un qualunque altro volume di accumulo idoneo può essere utilizzato. Quando potenza elettrica in eccesso à ̈ disponibile sulla rete di distribuzione elettrica G, una macchina elettrica reversibile 3 converte la potenza elettrica disponibile dalla rete di distribuzione elettrica G in potenza meccanica per azionare un compressore od un treno di compressori 5 attraverso un albero meccanico 7. Un innesto 9 viene previsto per collegare selettivamente il compressore o il treno di compressori 5 alla macchina reversibile 3, e disconnettere il compressore o treno di compressori 5 da essa. L'aria compressa dal compressore o dal treno di compressori 5 viene alimentata da una linea di aria compressa 11 attraverso una valvola 13 nella caverna 1.

Quando più potenza elettrica à ̈ richiesta dalla rete di distribuzione elettrica G, viene attivata una sezione di generazione di potenza 15 del sistema CAES. La sezione di generazione di potenza 15 comprende uno o più espantori. Nella forma di realizzazione illustrata in Fig.1 un primo espantore ad alta pressione 17 à ̈ disposto in linea con un secondo espantore a bassa pressione 19. I due espantori 17, 19 vengono usualmente collegati ad un solo albero meccanico 21. L'albero meccanico 21 à ̈ collegabile o scollegabile dalla macchina elettrica reversibile attraverso un innesto 23. Aria compressa dalla caverna 1 viene alimentata attraverso un condotto ad alta pressione 25 all'espantore di alta pressione 17.

L'aria compressa dalla caverna 1 viene espansa nell'espantore 17 ad alta pressione. L'aria espansa viene alimentata ad una camera di combustione 29. Combustibile F viene addizionato al flusso di aria parzialmente espansa per generare un gas di combustione che viene espanso nel secondo espantore a bassa pressione 19. Gas di combustione esausti vengono poi scaricati dall'espantore a bassa pressione 19 in 31. La pressione nella camera di combustione 29 deve essere controllata con accuratezza alla scopo di far funzionare la camera di combustione correttamente. E' quindi essenziale che la pressione dell'aria proveniente dalla caverna 1 sia controllata in modo preciso prima di espandere l'aria nell'espantore ad alta pressione 17, cosicché l'aria parzialmente espansa entri nella camera di combustione 29 alla pressione corretta.

La pressione nella caverna 1 varia in funzione della quantità di aria compressa ed accumulata nella caverna 1. La pressione dell’aria nel condotto ad alta pressione 25 deve essere mantenuta ad un valore sostanzialmente costante. A tale scopo viene prevista lungo il condotto di aria ad alta pressione 25 una valvola di regolazione della pressione 27, per ridurre la pressione dell'aria proveniente dalla caverna 1 ad un valore idoneo per raggiungere la corretta pressione di combustione all'uscita dell'espantore ad alta pressione 17. L'espansione dell'aria nella valvola di regolazione della pressione 27 provoca una riduzione dell'energia contenuta nell'aria compressa, ma à ̈ essenziale allo scopo di far raggiungere all'aria un valore di pressione idoneo quando essa entra nella camera di combustione 29 a valle dell'espantore ad alta pressione 17. La valvola di regolazione della pressione 27 mantiene la pressione dell'aria all'ingresso dell'espantore ad alta pressione ad un valore sostanzialmente costante, che à ̈ indipendente dalla pressione dell'aria variabile nella caverna 1.

L'espansione dell'aria nella valvola di regolazione della pressione 27 provoca una perdita notevole di energia, che influisce negativamente sull'efficienza complessiva del sistema CAES.

Sommario dell'invenzione

Una efficienza complessiva ottimizzata di un sistema od impianto di potenza CAES viene ottenuta prevedendo un espantore con una geometria variabile degli ugelli di ingresso, anche denominato "espantore ad ugelli variabili" nel contesto della presente descrizione. Aria compressa da un volume di accumulo, ad esempio una caverna, à ̈ alimentata all'espantore ad ugelli variabili e parzialmente espansa da una pressione più elevata ad una pressione inferiore. "Parzialmente espansa" significa che l'aria al lato di uscita dell'espantore a ugelli variabili sarà ancora pressurizzata, cioà ̈ avrà una pressione superiore alla pressione ambiente.

Potenza meccanica viene generata dall'espantore ad ugelli variabili durante questa prima espansione del flusso di aria compressa. La geometria degli ugelli di ingresso dell'espantore ad ugelli variabili può essere modificata durante il funzionamento, cosicché la pressione finale del flusso di aria all'uscita dell'espantore ad ugelli variabili viene mantenuta ad un valore sostanzialmente costante, od almeno mantenuta entro un intervallo di tolleranza attorno ad una pressione nominale. Tale valore od intervallo di valori à ̈ fissato dalle condizioni operative entro la camera di combustione di una turbina, in cui il flusso di aria parzialmente espanso viene miscelato con un combustibile e la miscela aria/combustibile viene bruciata per generare un flusso di gas di combustione, che viene poi ulteriormente espanso in una turbina per generare potenza. Nella presente descrizione, una camera di combustione deve intendersi come un qualunque componente generatore di calore. La geometria ad ugelli variabili mantiene la pressione di uscita dell'espantore al valore desiderato od attorno al valore desiderato anche nel caso di fluttuazioni della pressione del flusso di aria in ingresso. La riduzione e la regolazione della pressione à ̈ quindi ottenuta tramite un macchinario capace di estrarre potenza meccanica.

Secondo forme di realizzazione esemplificative della descrizione, viene previsto un sistema di accumulo di energia ad aria compressa comprendente:

- almeno un sistema di espansione ad alta pressione comprendente un espantore ad ugelli variabili configurato per ricevere un flusso di aria ad una prima pressione ed espandere detto flusso di aria ad una seconda pressione, detta seconda pressione essendo inferiore a detta prima pressione, l'espansione di detto flusso di aria in detto espantore ad ugelli variabili producendo potenza meccanica utile;

- almeno una camera di combustione, cioà ̈ un componente generatore di calore, configurato per ricevere un combustibile ed un flusso di aria espansa da detto espantore ad ugelli variabili;

- almeno una turbina configurata per ricevere gas di combustione da detta camera di combustione, cioà ̈ componente generatore di calore, ed espandere detto gas di combustione producendo potenza meccanica utile.

Secondo alcune forme di realizzazione l'espantore ad ugelli variabili à ̈ controllato per mantenere la seconda pressione entro un intervallo di pressione attorno ad un valore di pressione costante, cioà ̈ un valore nominale o di targa. Il valore nominale può ad esempio essere determinato dal progetto della camera di combustione o componente generatore di calore.

Ad esempio, la seconda pressione, cioà ̈ la pressione all'uscita dell'espantore ad ugelli variabili, può oscillare preferibilmente meno del 20% e più preferibilmente meno del 10% attorno ad un valore nominale. In ulteriori preferite forme di realizzazione la variazione della pressione à ̈ entro il 6%, ad esempio all'incirca il 4% attorno al valore nominale.

Secondo alcune forme di realizzazione il sistema comprende almeno una macchina elettrica, configurata e disposta per trasformare la potenza meccanica utile prodotta dalla turbina e/o dall'espantore ad ugelli variabili in potenza elettrica. La potenza elettrica può essere usata a sua volta per alimentare una o più macchine e/o può essere distribuita su una rete di distribuzione di energia elettrica.

In forme di realizzazione particolarmente preferite, la potenza meccanica à ̈ usata per azionare una macchina elettrica reversibile configurata per trasformare selettivamente potenza meccanica in potenza elettrica o per trasformare potenza elettrica da una rete di distribuzione elettrica in potenza meccanica. In alcune forme di realizzazione, il sistema comprende inoltre almeno un compressore di aria. La macchina elettrica à ̈ configurata e disposta per selettivamente produrre potenza elettrica sfruttando la potenza meccanica generata dall'espantore ad ugelli variabili e dalla turbina, o per azionare in rotazione detto almeno un compressore di aria quando trasforma potenza elettrica da detta rete di distribuzione elettrica in potenza meccanica. Il sistema può inoltre comprendere almeno un volume di accumulo di aria compressa, collegato a detto almeno un compressore di aria tramite almeno un percorso di aria compressa per immagazzinare energia in forma di aria compressa.

In alcune forme di realizzazione l'espantore ad ugelli variabili e la turbina hanno un albero comune. La macchina elettrica può essere selettivamente collegata a detto albero comune o a detto almeno un compressore di aria.

In altre forme di realizzazione l'espantore ad ugelli variabili e la turbina hanno due alberi di uscita indipendenti. In tal caso il sistema può ulteriormente comprendere: una prima macchina elettrica configurata e disposta per trasformare la potenza meccanica utile prodotta dall'espantore ad ugelli variabili in potenza elettrica e una seconda macchina elettrica configurata e disposta per trasformare la potenza meccanica utile prodotta da detta turbina in potenza elettrica.

Una od entrambe dette macchine elettriche possono essere macchine elettriche reversibili disposte e configurate per trasformare selettivamente potenza meccanica utile in potenza elettrica o per produrre potenza meccanica quando alimentate da una rete di distribuzione elettrica.

In alcune forme di realizzazione il sistema può comprendere un primo compressore di aria selettivamente collegabile alla o scollegabile dalla prima macchina elettrica ed un secondo compressore ad aria selettivamente collegabile alla o scolle gabile dalla seconda macchina elettrica. Il primo ed il secondo compressore di aria sono collegati da linee di aria compressa ad almeno un volume di accumulo di aria compressa, ad esempio una caverna.

La compressione dell'aria provoca un aumento della temperatura. Il calore generato nel flusso di aria durante la compressione può essere recuperato allo scopo di aumentare l'efficienza complessiva del sistema. Pertanto secondo alcune forme di realizzazione perfezionate, il sistema comprende inoltre uno o più dispositivi di accumulo di energia termica. Il o i dispositivi di accumulo di energia termica sono vantaggiosamente configurati per accumulare calore estratto dal flusso di aria compressa alimentata da uno o più compressori. Quando, viceversa, aria compressa fluisce dal volume di accumulo di aria compressa verso l'espantore ad ugelli variabili, calore può essere trasferito dal o dai dispositivi di accumulo di energia termica al flusso di aria, per aumentare il contenuto energetico dell'aria, che può successivamente essere sfruttato nell'espantore ad ugelli variabili e/o nella turbina. Se sono previsti più dispositivi di accumulo di energia termica, essi possono essere disposti così da rimuovere calore dal flusso di aria compressa a diversi livelli di pressione. In alcune forme di realizzazione, il dispositivo di accumulo di energia termica può essere disposto per raffreddare l’aria fra due stadi di compressione disposti in serie. L'effetto del dispositivo di accumulo di energia termica sarà in questo caso simile ad una interrefrigerazione, che aumenta l'efficienza complessiva della disposizione di compressori. Di fatto, il dispositivo di accumulo di energia termica comprende uno scambiatore di calore in cui il flusso di aria scambia calore con un mezzo di refrigerazione. Il mezzo di refrigerazione può comportarsi come un mezzo di accumulo di calore. L'aria raffreddata ha una densità maggiore e l'ulteriore compressione richiede meno potenza.

Il calore può essere recuperato quando si alimenta aria compressa verso l'espantore ad ugelli variabili e/o verso la turbina. Calore può essere trasferito di nuovo al flusso di aria compressa a monte dell'espantore ad ugelli variabili, oppure fra l'espantore ad ugelli variabili e la turbina od entrambi.

In alcune forme di realizzazione il calore può essere recuperato anche dai gas di combustione allo scarico della turbina. Ciò può essere ottenuto per mezzo di uno scambiatore di calore in cui aria compressa viene riscaldata per scambio termico con i gas di combustione esausti scaricati dalla turbina. Il recupero di calore dai gas di combustione può essere usato in combinazione con il recupero di calore dal dispositivo di accumulo di energia termica, oppure senza tale dispositivo di accumulo di energia termica.

Mentre il recupero di calore attraverso uno scambio termico con il flusso di aria compressa per riscaldare l'aria prima della sua espansione nella turbina e/o nell'espantore ad ugelli variabili à ̈ preferibile, il calore recuperato potrebbe anche essere utilizzato in un modo diverso, ad esempio per scopi di riscaldamento o condizionamento dell'aria.

Secondo un ulteriore aspetto, la descrizione riguarda un metodo per produrre energia da un sistema di accumulo di energia ad aria compressa, comprendente le fasi di:

- produrre potenza meccanica utile espandendo parzialmente un flusso di aria compressa da una prima pressione ad una seconda pressione in un espantore ad ugelli variabili; detta prima pressione essendo superiore a detta seconda pressione;

- alimentare detto flusso di aria parzialmente espanso a detta seconda pressione ad un componente generatore di calore e miscelare ad esso un combustibile producendo gas di combustione ad alta temperatura pressurizzato;

- produrre potenza meccanica utile espandendo detto gas di combustione in una turbina.

Secondo alcune forme di realizzazione preferite, il metodo comprende la fase di controllare la seconda pressione del flusso di aria per mezzo dell'espantore ad ugelli variabili, mantenendo la seconda pressione entro un intervallo di valori di pressione e preferibilmente a un valore sostanzialmente costante. "Sostanzialmente costante" significa una pressione che varia preferibilmente meno del 20% e preferibilmente meno del 10% ed ancora più preferibilmente meno del 6% attorno ad un valore prestabilito.

Secondo alcune forme di realizzazione il metodo comprende la fase di convertire la potenza meccanica utile generata dall'espantore ad ugelli variabili e/o da detta turbina in potenza elettrica per mezzo di almeno una macchina elettrica reversibile.

Ad esempio il metodo può comprendere le fasi di: comprimere aria in un volume di accumulo di aria compressa per mezzo di almeno un compressore di aria azionato da almeno una macchina elettrica reversibile durante una fase di compressione di aria; e usare aria compressa da detto volume di accumulo di aria compressa per generare detto flusso di aria compressa durante una fase di generazione di potenza.

Preferibilmente, il metodo comprende inoltre la fase di recuperare ed accumulare calore dall'aria compressa da detto almeno un compressore di aria durante la fase di compressione di aria. Inoltre, il metodo può anche comprendere il riscaldamento di detto flusso di aria compressa durante la detta fase di generazione di potenza per mezzo di calore accumulato durante la fase di compressione dell'aria. Il calore accumulato può essere usato come una sorgente indipendente di energia, ad esempio per condizionamento ambientale. In altre forme di realizzazione il metodo comprende il recupero di calore dal gas espanso in detta turbina per riscaldare detto flusso di aria.

Caratteristiche e forme di realizzazione sono descritte qui di seguito e ulteriormente definite nelle rivendicazioni allegate, che formano parte integrale della presente descrizione. La sopra riportata breve descrizione individua caratteristiche delle varie forme di realizzazione della presente invenzione in modo che la seguente descrizione dettagliata possa essere meglio compresa e affinché i presenti contribuiti alla tecnica possano essere meglio apprezzati. Vi sono, ovviamente, altre caratteristiche dell’invenzione che verranno descritte più avanti e che verranno esposte nelle rivendicazioni allegate. Con riferimento a ciò, prima di illustrare diverse forme di realizzazione dell’invenzione in dettaglio, si deve comprendere che le varie forme di realizzazione dell’invenzione non sono limitate nella loro applicazione ai dettagli costruttivi ed alle disposizioni di componenti descritti nella descrizione seguente o illustrati nei disegni. L’invenzione può essere attuata in altre forme di realizzazione e attuata e posta in pratica in vari modi. Inoltre si deve comprendere che la fraseologia e la terminologia qui impiegate sono soltanto ai fini descrittivi e non devono essere considerate limitative.

Gli esperti del ramo pertanto comprenderanno che il concetto su cui si basa la descrizione può essere prontamente utilizzato come base per progettare altre strutture, altri metodi e/o altri sistemi per attuare i vari scopi della presente invenzione. E’ importante, quindi, che le rivendicazioni siano considerate come comprensive di quelle costruzioni equivalenti che non escono dallo spirito e dall’ambito della presente invenzione.

Breve descrizione dei disegni

Una comprensione più completa delle forme di realizzazione illustrate dell’invenzione e dei molti vantaggi conseguiti verrà ottenuta quando la suddetta invenzione verrà meglio compresa con riferimento alla descrizione dettagliata che segue in combinazione con i disegni allegati, in cui: la

Fig.1 illustra un impianto di potenza CAES secondo lo stato della tecnica; le Figg.2 a 6 illustrano 5 forme di realizzazione di un sistema od impianto di potenza CAES secondo la presente descrizione.

Descrizione dettagliata di forme di realizzazione dell'invenzione

La descrizione dettagliata che segue di forme di realizzazione esemplificative si riferisce ai disegni allegati. Gli stessi numeri di riferimento in disegni differenti identificano gli elementi uguali o simili. Inoltre i disegni non sono necessariamente in scala. Ancora, la descrizione dettagliata che segue non limita l’invenzione. Piuttosto, l’ambito dell’invenzione à ̈ definito dalle rivendicazioni accluse.

Il riferimento in tutta la descrizione a “una forma di realizzazione†o “la forma di realizzazione†o “alcune forme di realizzazione†significa che una particolare caratteristica, struttura o elemento descritto in relazione ad una forma di realizzazione à ̈ compresa in almeno una forma di realizzazione dell’oggetto descritto. Pertanto la frase “in una forma di realizzazione†o “nella forma di realizzazione†o “in alcune forme di realizzazione†in vari punti lungo la descrizione non si riferisce necessariamente alla stessa o alle stesse forme di realizzazione. Inoltre le particolari caratteristiche, strutture od elementi possono essere combinati in qualunque modo idoneo in una o più forme di realizzazione.

Una prima forma di realizzazione di un impianto CAES secondo la presente descrizione à ̈ illustrata in Fig.2. L'impianto o sistema di potenza, complessivamente indicato con 102, comprende un volume di accumulo di aria compressa 101, in cui aria compressa viene immagazzinata quando un eccesso di potenza elettrica à ̈ disponibile su una rete di distribuzione di potenza elettrica schematicamente indicata con G. Qui di seguito il volume di accumulo di aria compressa 101 sarà chiamato anche "caverna".

Aria compressa viene alimentata nella caverna 101 attraverso un percorso di aria compressa 103 lungo cui à ̈ disposta una valvola 105. Aria compressa viene ali mentata da un treno di compressori 107. Un treno di compressori può comprendere un singolo compressore od una pluralità di compressori in serie o parallelo, a seconda della portata e del rapporto di compressione. Qui di seguito il termine "treno di compressori" si deve pertanto intendere come comprendente sia un set di compressori in serie od in parallelo, sia un compressore singolo.

Il treno di compressori 107 à ̈ azionato da una macchina elettrica reversibile 109. Una "macchina elettrica reversibile" deve essere intesa come una qualunque disposizione che à ̈ capace di produrre selettivamente potenza meccanica da potenza elettrica e potenza elettrica da potenza meccanica disponibile.

La macchina elettrica reversibile 109 può essere collegata al treno di compressori 107 e scollegata da esso per mezzo di un albero 111 e di un innesto 113. La macchina elettrica reversibile 109 à ̈ anche selettivamente collegabile ad un espantore 115 e scollegabile da esso. Il collegamento fra la macchina elettrica reversibile 109 e l'espantore 115 à ̈ ottenuto attraverso un albero 117 ed un innesto 119. Gli innesti 119 e 113 sono controllati così da collegare selettivamente la macchina elettrica reversibile 109 al compressore o al treno di compressori 107 ovvero all'espantore 115.

L'espantore 115 à ̈ un espantore ad ugelli variabili, cioà ̈ un espantore che comprende ugelli di ingresso, la cui geometria può variare in funzione della pressione dell'aria all'ingresso dell'espantore, per ottimizzare l'efficienza dell'espantore. Una linea di ingresso ad alta pressione 121 collega la caverna 101 agli ugelli, schematicamente mostrati in 115A, dell'espantore ad ugelli variabili 115.

In alcune forme di realizzazione può essere prevista una valvola a tre vie 123 per collegare la linea di ingresso ad alta pressione 121 e l'espantore ad ugelli variabili 115, la valvola a tre vie 123 essendo atta a deviare parzialmente o completamente il flusso di aria dalla caverna 101 verso un componente generatore di calore, qui indicato come una camera di combustione 125, come verrà descritto più avanti.

L'espantore ad ugelli variabili 115 à ̈ in comunicazione di flusso con la camera di combustione 125 che à ̈ anche collegata ad una alimentazione di combustibile. In alcune forme di realizzazione esemplificative l'alimentazione di combustibile comprende una rete di distribuzione di gas 127 per alimentare un combustibile gassoso. La combustione della miscela aria/gas nella camera di combustione 125 genera gas di combustione che à ̈ alimentato attraverso una connessione 129 ad una turbina 131.

La turbina 131 à ̈ meccanicamente collegata attraverso un albero 133 ad una seconda macchina elettrica reversibile 135. Un innesto 137 sull'albero 133 può selettivamente collegare la macchina elettrica reversibile 135 alla turbina 131 e disconnetterla da essa. Un ulteriore albero 139 con un innesto 141 collega selettivamente la macchina elettrica reversibile 135 ad un secondo compressore o treno di compressori 143 e la disconnette da essi. Come già notato con riferimento al treno di compressori 107, anche il treno di compressori 143 può comprendere un singolo compressore od una pluralità di compressori disposti in serie od in parallelo.

Un secondo percorso di aria compressa 145 collega l'uscita del treno di compressori 143 alla caverna 131. Una valvola 147 può essere prevista lungo il percorso di aria compressa 145.

L'impianto di potenza CAES 102 fin qui descritto funziona come segue. Durante una fase di generazione di potenza elettrica, aria compressa dalla caverna 101 viene alimentata attraverso la linea di ingresso ad alta pressione 121 all'espantore ad ugelli variabili 115. Il flusso di aria dalla caverna 101 si espande parzialmente attraverso l'espantore ad ugelli variabili 115 cosicché la pressione del flusso di aria si riduce da una prima pressione superiore ad una seconda pressione inferiore. La geometria dell’espantore ad ugelli variabili 115 à ̈ controllata in modo tale che la seconda pressione inferiore all'uscita dell'espantore ad ugelli variabili 115 à ̈ mantenuta entro uno stretto intervallo e preferibilmente attorno ad un valore di pressione prestabilito. Questo valore di pressione à ̈ determinato da vincoli progettuali della camera di combustione 125. La geometria dell'espantore ad ugelli variabili 115 può essere modificata per adattarsi alla variazione della pressione di ingresso, cioà ̈ alla pressione del flusso di aria che arriva dalla caverna 101.

Come sopra indicato, la pressione della caverna 101 può variare in modo sostanziale durante la fase di generazione di potenza, poiché la quantità di aria nella caverna 101 si riduce gradualmente e la pressione in essa cala. Tipicamente la pressione di aria nella caverna di un impianto di potenza CAES può variare da 120bar a 30bar. Questi valori sono da intendersi come valori esemplificativi e non limitano l'ambito della presente descrizione.

L'espantore ad ugelli variabili 115 fornisce le due funzioni di regolazione della pressione all'ingresso della camera di combustione 125 e di trasformazione della pressione del flusso di aria in potenza meccanica utile riducendo la pressione dell'aria tra la prima pressione superiore all'ingresso dell'espantore ad ugelli variabili al secondo valore inferiore di pressione all'uscita dell'espantore ad ugelli variabili.

L'espansione del flusso di aria dalla prima pressione superiore alla seconda pressione inferiore genera potenza meccanica, che à ̈ disponibile sull'albero di uscita 117 dell'espantore ad ugelli variabili 115. Durante la fase di generazione di potenza elettrica l'innesto 119 collega l'espantore ad ugelli variabili 115 alla prima macchina elettrica reversibile 109, cosicché quest'ultima converte la potenza meccanica utile ricevuta dall'albero 117 in potenza elettrica utile, che à ̈ alimentata alla rete di distribuzione elettrica G.

Il flusso di aria parzialmente espansa alimentata all'uscita dell'espantore ad ugelli variabili 115 viene alimentata alla camera di combustione 125 ed addizionata con un combustibile gassoso od altro combustibile, per produrre un gas di combustione compresso ad alta temperatura che à ̈ alimentato alla turbina 131 attraverso la connessione 129. Nella turbina 131 il gas di combustione si espande e l'energia contenuta in esso viene trasformata in energia meccanica utile. La potenza meccanica utile disponibile sull'albero 133 viene convertita in potenza elettrica dalla seconda macchina elettrica reversibile 135, quest'ultima essendo collegata alla turbina 131 attraverso l'innesto 137 e l'albero 133. Ulteriore potenza elettrica viene quindi iniettata nella rete di distribuzione elettrica G.

Durante la fase di generazione di potenza elettrica gli innesti 113 e 141 sono disimpegnati, cosicché i compressori o treni di compressori 107 e 143 rimangono inoperativi.

L'aria compressa immagazzinata nella caverna 101 viene pertanto usata per produrre potenza elettrica durante le ore di picco, quando più potenza viene richiesta dalla rete di distribuzione elettrica G.

Quando un eccesso di potenza elettrica à ̈ disponibile sulla rete di distribuzione elettrica G, il funzionamento dell'impianto di potenza CAES viene invertito come segue.

Gli innesti 137 e 119 vengono disimpegnati e gli innesti 113 e 141 vengono impegnati, cosicché la prima macchina elettrica reversibile 109 e la seconda macchina elettrica reversibile 135 possono portare in rotazione il primo compressore o treno di compressori 107 ed il secondo compressore o treno di compressori 143, rispettivamente. I treni di compressori comprimono aria atmosferica nel volume di accumulo di aria compressa, cioà ̈ nella caverna 101 fino al raggiungimento di una pressione di soglia, o fino a quando potenza à ̈ disponibile dalla rete di distribuzione elettrica G.

In questo modo un eccesso di potenza disponibile sulla rete di distribuzione elettrica G non à ̈ dispersa, bensì accumulata in forma di energia potenziale di aria compressa nella caverna 101 ed usata, quando necessario, tramite successiva espansione nell'espantore ad ugelli variabili 115 e nella turbina 131.

L'utilizzo di un espantore ad ugelli variabili 115 consente un incremento dell'efficienza complessiva dell'impianto di potenza, cioà ̈ aumenta la quantità di energia fuori dal periodo di picco accumulata nella caverna 101, che può essere convertita in energia elettrica durante la fase di produzione di energia elettrica.

In effetti, come notato sopra, forti fluttuazioni di pressione nella linea di ingresso di alta pressione 121 sono provocate dalla graduale riduzione di pressione nella caverna 101 durante la fase di generazione di potenza elettrica. Negli impianti di potenza CAES secondo lo stato della tecnica, almeno una frazione dell'energia immagazzinata in forma di aria compressa à ̈ sprecata in un processo di espansione attraverso una valvola di controllo della pressione, allo scopo di generare un flusso di ria a pressione costante da alimentare alla camera di combustione della turbina. Più à ̈ alta la pressione nella caverna, maggiore à ̈ la quantità di potenza dispersa attraverso l'espansione per la regolazione della pressione ed il controllo della pressione.

Viceversa, nell'impianto di potenza della Fig.2 sostanzialmente tutta l'energia disponibile nel flusso di aria compressa dalla caverna 101 può essere sfruttata per scopi di produzione di potenza, senza spreco poiché la funzione di controllo della pressione à ̈ eseguita dall'espantore ad ugelli variabili 115. Questa macchina à ̈ capace di espandere il flusso di aria da una pressione di ingresso più elevata ad una pressione di uscita più bassa, sostanzialmente costante, convertendo il salto di pressione in potenza meccanica utile.

La valvola a tre vie 123, se presente, può essere utilizzata per bypassare l'espantore ad ugelli variabili 115 ed alimentare l'aria compressa dalla caverna 101 attraverso una linea ausiliaria 151 direttamente alla camera di combustione 125.

La Fig.3 mostra una ulteriore forma di realizzazione di un sistema od impianto di potenza CAES secondo la presente descrizione. Differentemente dall'impianto di potenza CAES della Fig.2, nell'impianto di potenza CAES della Fig.3 à ̈ prevista una unica macchina elettrica reversibile. L'espantore ad ugelli variabili e la turbina sono collegati sullo stesso albero che può essere selettivamente collegato a o scollegato dalla macchina elettrica reversibile.

Più specificatamente l'impianto di potenza CAES della Fig.3, indicato con 202 nel suo complesso, usa un volume di aria compressa 201, ad esempio una caverna. La caverna 201 à ̈ in comunicazione di flusso con un espantore ad ugelli variabili 215. Il numero di riferimento 215A indica schematicamente gli ugelli di ingresso a geometria variabile. L'espantore ad ugelli variabili 215 à ̈ in combinazione di fluido con una camera di combustione 225, a cui viene alimentato un combustibile, ad esempio attraverso una rete di distribuzione di gas 227. L'uscita della camera di combustione 225 à ̈ collegata in 229 ad una turbina 231.

Un singolo albero meccanico 233 ed un innesto 219 collegano selettivamente il rotore della turbina 231 ed il rotore dell'espantore ad ugelli variabili 215 alla macchina reversibile 209 e li scollegano da essa.

Analogamente alla macchina elettrica reversibile 109 ed alla macchina elettrica reversibile 135 della Fig.2, la macchina elettrica reversibile 209 può funzionare selettivamente da motore elettrico o da generatore elettrico.

Attraverso un albero 211 e un innesto 213, la macchina elettrica reversibile 209 à ̈ selettivamente collegabile ad un compressore o treno di compressori 207 che à ̈ a sua volta in comunicazione di fluido con la caverna 201 attraverso una linea di aria compressa 203.

Il funzionamento dell'impianto di potenza CAES della Fig.3 à ̈ il seguente. Durante la fase di generazione di potenza elettrica, aria compressa viene alimentata dalla caverna 201 attraverso la linea di aria compressa 221 all'espantore ad ugelli variabili 215. Il flusso di aria alimentato all'espantore ad ugelli variabili 215 viene espanso dalla pressione di ingresso variabile ad una pressione di uscita inferiore, che à ̈ mantenuta sostanzialmente costante od entro un intervallo di pressione piuttosto stretto. Un intervallo idoneo di variazione della pressione di uscita à ̈ attorno al 4% rispetto ad un valore nominale. Questo valore viene dato come esempio attualmente preferito, ma non deve essere interpretato come limitativo dell'ambito della presente descrizione. La potenza meccanica utile viene generata dalla prima espansione del flusso di aria ed à ̈ disponibile sull'albero meccanico 233. Il flusso di aria parzialmente espansa à ̈ miscelato con un combustibile gassoso od altro combustibile nella camera di combustione 225 e la miscela aria/combustibile viene bruciata per generare un flusso di gas di combustione compresso ad alta temperatura, che viene fatto espandere nella turbina 231. L'espansione del gas di combustione nella turbina 231 genera potenza meccanica utile disponibile sull'albero 233.

La potenza meccanica generata nella sopra descritta doppia espansione sequenziale del flusso di aria e del gas di combustione à ̈ usata per azionare la macchina elettrica reversibile 209. Quest'ultima converte la potenza meccanica in potenza elettrica, che à ̈ iniettata nella rete di distribuzione elettrica G.

Durante la fase di compressione dell'aria, quando un eccesso di potenza elettrica à ̈ disponibile sulla rete di distribuzione elettrica G, la macchina elettrica reversibile 209 viene scollegata dall'albero meccanico 233 disimpegnando l'innesto 219 ed à ̈ selettivamente collegata tramite un innesto 213 ed un albero 211 al compressore o treno di compressori 207. Potenza elettrica dalla rete di distribuzione elettrica G viene usata per comprimere aria nella caverna 201.

La Fig.4 mostra un ulteriore impianto di potenza CAES secondo la presente descrizione. Gli stessi numeri di riferimento della Fig.3 sono usati per indicare parti uguali od equivalenti dell'impianto di potenza. L'impianto di potenza della Fig.4 differisce dall'impianto di potenza della Fig.3 principalmente per la presenza di una disposizione di recupero di energia termica, realizzato per recuperare ed accumulare calore dall'aria compressa durante la fase di compressione dell'aria e riscaldare il flusso di aria compressa prima dell'espansione durante la fase di generazione di potenza elettrica.

Più specificamente, nella forma di realizzazione esemplificativa mostrata in Fig.4, il treno di compressori 207 può comprendere due o più compressori disposti in serie. In altre forme di realizzazione può essere usato un singolo compressore. Aria ambiente viene aspirata dal primo compressore 207 ed alimentata attraverso una linea 301 ad un dispositivo di accumulo di energia termica 303. In alcune forme di realizzazione esemplificative il dispositivo di accumulo di energia termica 303 può comprendere un materiale di accumulo di calore quale un sale, che accumula energia termica in forma di calore di liquefazione, ad esempio. L'aria compressa fluisce attraverso il dispositivo di accumulo di energia termica 303 e calore viene rimosso da essa ed accumulato, ad esempio nella forma di calore di liquefazione in una massa di sale di accumulo di calore. Il primo dispositivo di accumulo di energia termica 303 agisce, pertanto, analogamente ad uno scambiatore di calore di inter refrigerazione, ma il calore estratto dal flusso di aria compressa à ̈ accumulato piuttosto che scaricato nell'atmosfera. Dopo il raffreddamento nel dispositivo di accumulo di energia termica 303, l'aria à ̈ alimentata attraverso una linea di aria compressa 203 nel volume o caverna 201 di accumulo di aria compressa.

Con questa disposizione, durante la fase di compressione di aria l'eccesso di potenza elettrica disponibile sulla rete di distribuzione elettrica G, cioà ̈ l'energia fuori dai periodi di picco viene parzialmente convertita in energia di pressione accumulata nella caverna 201 e parzialmente in energia termica accumulata nel dispositivo di accumulo di energia termica 303.

Quando si richiede una potenza elettrica addizionale sulla rete di distribuzione elettrica G, viene avviata la fase di generazione di potenza elettrica. Aria compressa viene alimentata dalla caverna 201 all'espantore ad ugelli variabili 215 ed alla camera di combustione 225. Nella camera di combustione 225 combustibile dalla rete di distribuzione di gas 227 o simili viene miscelata con il flusso di aria parzialmente espansa alimentata dall'espantore ad ugelli variabili 215. La miscela aria/combustibile viene incendiata. Viene così generato gas di combustione compresso ad alta temperatura, il quale viene poi espanso nella turbina 231, producendo potenza meccanica utile che à ̈ resa disponibile, insieme alla potenza meccanica utile generata dall'espantore ad ugelli variabili 215, sull'albero 233 e convertita in potenza elettrica dalla macchina elettrica reversibile 209.

L'aria compressa che fluisce nella linea di aria compressa 203, 221 fluisce attraverso il dispositivo di accumulo di energia termica 303 e viene riscaldata. L'energia termica accumulata nel dispositivo di accumulo di energia termica 303 viene così recuperata ed usata per aumentare la temperatura del flusso di aria prima dell'espansione dell'espantore ad ugelli variabili. Una frazione dell'energia termica viene così trasformata in ulteriore potenza meccanica utile disponibile sull'albero 223, per azionare la macchina elettrica reversibile.

La Fig.5 illustra una ulteriore forma di realizzazione di un impianto di potenza CAES secondo la presente descrizione. Gli stessi numeri di riferimento indicano parti uguali od equivalenti a quelle delle Figg.3 e 4.

La differenza principale fra la forma di realizzazione della Fig.5 e la forma di realizzazione della Fig.4 Ã ̈ il secondo dispositivo di accumulo di energia termica 305 e l'utilizzo di un treno di compressori comprendente due compressori 207A, 207B.

Calore viene recuperato dall'aria compressa che esce dal compressore 207A ed accumulato nel dispositivo di accumulo di energia termica 303. Calore recuperato dal secondo compressore 207B viene accumulato nel secondo dispositivo di accumulo di energia termica 305.

In Fig.5 il primo dispositivo di accumulo di energia termica 303 Ã ̈ disposto sul collegamento fra l'uscita dell'espantore ad ugelli variabili 215 e l'ingresso della camera di combustione 225. Il secondo dispositivo di accumulo di energia termica 305 Ã ̈ disposto sulla linea di connessione fra la caverna 201 e l'ingresso dell'espantore ad ugelli variabili 215.

Con questa disposizione parte dell'energia termica recuperata durante la fase di compressione dell'aria à ̈ utilizzata per riscaldare il flusso di aria compressa proveniente dalla caverna 201 prima della prima espansione nell'espantore ad ugelli variabili 215. Una seconda parte dell'energia termica à ̈ viceversa recuperata riscaldando il flusso di aria parzialmente espansa che esce dall'espantore ad ugelli variabili 215 prima dell'ingresso nella camera di combustione 225.

La Fig.6 mostra ancora una ulteriore forma di realizzazione di un impianto di potenza CAES secondo la presente descrizione. Gli stessi numeri di riferimento delle Figg.4 e 5 sono usati per indicare parti uguali od equivalenti.

L'impianto di potenza della Fig.6 differisce dall'impianto di potenza della Fig.4 principalmente perché à ̈ prevista una ulteriore disposizione di recupero di calore. Durante la fase di generazione di potenza elettrica, il flusso di aria compressa proveniente dalla caverna 201 viene riscaldato sequenzialmente nel dispositivo di accumulo di energia termica 305 e nel dispositivo di accumulo di energia termica 303. Il flusso di aria compressa riscaldata viene ulteriormente riscaldata per effetto di scambio termico verso il gas di combustione esausto che esce dalla turbina 231 in uno scambiatore di calore 307. Il flusso di aria compressa e riscaldata viene poi alimentata all'espantore ad ugelli variabili 215.

Nelle forme di realizzazione sopra descritte, sono state usate macchine elettriche reversibili nel sistema, per produrre potenza meccanica e potenza elettrica alternativamente. In altre forme di realizzazione, meno vantaggiose, macchine elettriche separate possono essere usate per generare potenza elettrica e per generare potenza meccanica, rispettivamente, opportune disposizioni di innesti essendo previste per stabilire le corrette connessioni meccaniche tra i vari componenti del sistema.

Mentre le forme di realizzazione descritte dell’oggetto qui illustrato sono state mostrate nei disegni e descritte integralmente in quanto sopra con particolari e dettagli in relazione a diverse forme di realizzazione esemplificative, gli esperti nell’arte comprenderanno che molte modifiche, cambiamenti e omissioni sono possibili senza uscire materialmente dagli insegnamenti innovativi, dai principi e dai concetti sopra esposti, e dai vantaggi dell’oggetto definito nelle rivendicazioni allegate. Pertanto l’ambito effettivo delle innovazioni descritte deve essere determinato soltanto in base alla più ampia interpretazione delle rivendicazioni allegate, così da comprendere tutte le modifiche, i cambiamenti e le omissioni. In aggiunta l’ordine o sequenza di qualunque fase di metodo o processo può essere variata o ridisposta secondo forme di realizzazione alternative. Per esempio, dispositivi di recupero di energia termica possono essere combinati anche nelle forme di realizzazione delle Figg.2 e/o 3. Analogamente, recupero di calore da gas di combustione esausto proveniente dalla turbina può essere previsto anche nelle forme di realizzazione delle Figg.2, 3, 4 e 5.

* ;Il testo italiano qui sopra steso à ̈ perfettamente conforme al testo originariamente depositato. *

Claims (30)

1. "SISTEMA DI ACCUMULO DI ENERGIA AD ARIA COMPRESSA" Rivendicazioni 1. Un sistema di accumulo di energia ad aria compressa comprendente: - almeno un espantore ad ugelli variabili configurato per ricevere un flusso di aria ad una prima pressione ed espandere parzialmente detto flusso di aria ad una seconda pressione, detta seconda pressione essendo inferiore a detta prima pressione, l'espansione di detto flusso di aria in detto espantore ad ugelli variabili producendo potenza meccanica utile; - almeno un componente generatore di calore configurato per ricevere un combustibile ed un flusso di aria parzialmente espansa da detto espantore ad ugelli variabili; - almeno una turbina configurata per ricevere gas di combustione da detto componente generatore di calore ed espandere detto gas di combustione producendo potenza meccanica utile.
2. 2. Sistema come da rivendicazione 1, in cui detto espantore ad ugelli variabili à ̈ controllato per mantenere detta seconda pressione entro un intervallo di pressione attorno ad un valore di pressione costante.
3. 3. Sistema come da rivendicazione 1, in cui detto espantore ad ugelli variabili à ̈ controllato per mantenere detta seconda pressione ad un valore sostanzialmente costante.
4. 4. Sistema come da rivendicazione 1, 2 o 3, comprendente inoltre almeno una macchina elettrica, configurata e disposta per trasformare detta potenza meccanica utile prodotta da detta turbina e/o da detto espantore ad ugelli variabili in potenza elettrica.
5. 5. Sistema come da rivendicazione 1, 2, 3 o 4, comprendente inoltre: almeno una macchina elettrica, configurata e disposta per trasformare potenza elettrica da una rete di distribuzione elettrica in potenza meccanica; almeno un compressore di aria; ed almeno un volume di accumulo di aria compressa, connesso a detto almeno un compressore da almeno una linea di aria compressa, per accumulare aria compressa alimentata da detto almeno un compressore di aria.
6. 6. Sistema come da rivendicazione4, in cui detta almeno una macchina elettrica à ̈ una macchina elettrica reversibile configurata per trasformare selettivamente potenza meccanica in potenza elettrica oppure potenza elettrica da una rete di distribuzione elettrica in potenza meccanica; detto sistema comprendendo inoltre: almeno un compressore di aria, detta almeno una macchina elettrica essendo configurata e disposta selettivamente per produrre detta potenza elettrica od azionare detto almeno un compressore di aria quando trasforma energia elettrica da detta rete di distribuzione elettrica in potenza meccanica; ed almeno un volume di accumulo di aria compressa, collegato a detto almeno un compressore di aria da almeno un percorso di aria compressa.
7. 7. Sistema come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto espantore ad ugelli variabili e detta turbina hanno un albero comune.
8. 8. Sistema come da rivendicazione 6 e 7, in cui detta almeno una macchina elettrica reversibile à ̈ selettivamente collegabile a detto albero comune o a detto almeno un compressore di aria.
9. 9. Sistema come da una o più delle rivendicazioni 1 a 6, in cui detto espantore ad ugelli variabili e detta turbina hanno due alberi di uscita indipendenti, detto sistema comprendendo inoltre: almeno una prima macchina elettrica configurata e disposta per trasformare detta potenza meccanica utile prodotta da detto espantore ad ugelli variabili in potenza elettrica; ed almeno una seconda macchina elettrica configurata e disposta per trasformare detta potenza meccanica utile prodotta da detta turbina in potenza elettrica.
10. 10. Sistema come da rivendicazione 9, in cui detta prima macchina elettrica e detta seconda macchina elettrica sono macchine elettriche reversibili e sono configurate disposte per trasformare selettivamente potenza meccanica utile da detto espantore ad ugelli e da detta turbina in potenza elettrica, o per produrre potenza meccanica quando azionate da una rete di distribuzione elettrica.
11. 11. Sistema come da rivendicazione 10, comprendente almeno un primo compressore di aria collegabile selettivamente a o scollegabile da detta prima macchina elettrica ed almeno un secondo compressore di aria selettivamente collegabile a o scollegabile da detta seconda macchina elettrica.
12. 12. Sistema come da rivendicazione 11, in cui detto primo compressore di aria e detto secondo compressore di aria sono collegati da linee di aria compressa ad almeno un volume di accumulo di aria compressa.
13. 13. Sistema come da una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente almeno un primo dispositivo di accumulo di energia termica configurato per selettivamente accumulare energia termica ed erogare energia termica a detto flusso di aria.
14. 14. Sistema come da almeno rivendicazioni 5 e 13, o rivendicazioni 6 e 13, in cui detto almeno un dispositivo di accumulo di energia termica à ̈ configurato per selettivamente accumulare energia termica da un flusso di aria compressa da detto almeno un compressore di aria.
15. 15. Sistema come da rivendicazione 13 o 14, comprendente almeno un secondo dispositivo di accumulo di energia termica, detto almeno un primo dispositivo di accumulo di energia termica e detto almeno un secondo dispositivo di accumulo di energia termica essendo configurati per selettivamente accumulare energia termica a due diverse temperature ed erogare energia termica a detto flusso di aria.
16. 16. Sistema come da rivendicazione 13, 14 o 15, in cui detto almeno un primo dispositivo di accumulo di energia termica à ̈ configurato e disposto per erogare energia termica a detto flusso di aria a monte di detto espantore ad ugelli variabili.
17. 17. Sistema come da rivendicazione 16 quando dipendente dalla rivendicazione 15, in cui detto almeno un primo dispositivo di accumulo di energia termica à ̈ configurato e disposto per erogare energia termica a detto flusso di aria a monte di detto espantore ad ugelli variabili e detto almeno un secondo dispositivo di accumulo di energia termica à ̈ configurato e disposto per erogare energia termica a detto flusso di aria fra detto espantore ad ugelli variabili e detto componente generatore di calore.
18. 18. Sistema come da una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente un sistema di recupero di calore disposto e configurato per recuperare calore da gas esausti espansi di scarico da detta turbina e trasferire il calore recuperato a detto flusso di aria.
19. 19. Sistema come da rivendicazione 18, in cui il detto sistema di recupero di calore à ̈ disposto e configurato per riscaldare il detto flusso di aria a monte di detto espantore ad ugelli variabili.
20. 20. Un metodo per produrre energia da un sistema di accumulo di energia ad aria compressa comprendente le fasi di: - produrre potenza meccanica utile espandendo parzialmente un flusso di aria compressa da una prima pressione ad una seconda pressione in un espantore ad ugelli variabili, detta prima pressione essendo superiore a detta seconda pressione; - alimentare detto flusso di aria parzialmente espansa a detta seconda pressione ad un componente generatore di calore e miscelare ad essa combustibile, producendo un gas di combustione pressurizzato ad alta pressione; - produrre potenza meccanica utile espandendo detto gas di combustione in una turbina.
21. 21. Metodo come da rivendicazione 20, comprendente la fase di controllare la seconda pressione di detto flusso di aria tramite detto espantore ad ugelli variabili, per mantenere la seconda pressione entro un intervallo di valori di pressione.
22. 22. Metodo come da rivendicazione 20, comprendente la fase di mantenere la seconda pressione di detto flusso di aria ad un valore sostanzialmente costante per mezzo di detto espantore ad ugelli variabili.
23. 23. Metodo come da una o più delle rivendicazioni 20 a 22, in cui detto espantore ad ugelli variabili e detta turbina azionano un albero di uscita comune da cui detta potenza meccanica utile à ̈ disponibile.
24. 24. Metodo come da una o più delle rivendicazioni 20 a 23, comprendente la fase di convertire detta potenza meccanica utile da detto espantore ad ugelli variabili e/o da detta turbina in potenza elettrica.
25. 25. Metodo come da una o più delle rivendicazioni 20 a 24, comprendente la fase di convertire detta potenza meccanica utile da detto espantore ad ugelli variabili e/o da detta turbina in potenza elettrica per mezzo di almeno una prima macchina elettrica reversibile.
26. 26. Metodo come da una o più delle rivendicazioni 20 a 24, comprendente la fase di convertire detta potenza meccanica utile da detto espantore ad ugelli variabili per mezzo di almeno una prima macchina elettrica reversibile e convertire detta potenza meccanica utile da detta turbina per mezzo di almeno una seconda macchina elettrica reversibile.
27. 27. Metodo come da rivendicazione 25 o 26, comprendente le fasi di: - comprimere aria in un volume di accumulo di aria compressa per mezzo di almeno un compressore di aria azionato da almeno una macchina elettrica reversibile durante una fase di compressione dell'aria; - e usare aria compressa da detto volume di accumulo di aria compressa per generare detto flusso di aria compressa durante una fase di generazione di potenza.
28. 28. Metodo come da rivendicazione 27, in cui detta almeno una macchina elettrica à ̈ una macchina elettrica reversibile, e comprendente le fasi di: - usare selettivamente detta macchina elettrica reversibile per convertire detta potenza meccanica utile in potenza elettrica, ovvero convertire potenza elettrica da una rete di distribuzione elettrica in potenza meccanica per azionare detto almeno un compressore
29. 29. Metodo come da rivendicazione 27 o 28, comprendente le fasi di: - recuperare e immagazzinare calore da aria compressa da detto almeno un primo compressore di aria durante detta fase di compressione dell'aria; - e riscaldare detto flusso di aria compressa durante detta fase di generazione di potenza per mezzo di calore accumulato durante la fase di compressione dell'aria.
30. 30. Metodo come da una o più delle rivendicazioni 20 a 29, comprendente la fase di recuperare calore da gas espanso in detta turbina per riscaldare detto flusso di aria. * Il testo italiano qui sopra steso à ̈ perfettamente conforme al testo originariamente depositato.*