JP2020513081A - 電気エネルギーを発生させるための発電所および発電所を稼働させる方法 - Google Patents
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Abstract
Description
・電気エネルギーを熱エネルギーに変換するための電気ヒーター
・電気ヒーターの熱エネルギーを取り入れかつ貯蔵するための少なくとも1つの蓄熱体
・蓄熱体からの熱エネルギーを取り入れるための熱交換器であって、蓄熱部流体を導くための熱交換器管を備えた熱交換器
を有する。
・少なくとも1つの蓄熱器の一部である蓄熱ユニットの電気ヒーターを用いて電気エネルギーを熱エネルギーに変換する工程
・蓄熱ユニットの少なくとも1つの蓄熱体を用いて、電気ヒーターの熱エネルギーを取り入れかつ貯蔵する工程
・蓄熱部流体を導くための熱交換器管を有する熱交換器を用いて、熱エネルギーを蓄熱体から蓄熱部流体に伝達する工程
・少なくとも第1タービンを駆動する工程
・第1タービンと接続された発電機を用いて、タービンによりもたらされた回転運動から電気エネルギーを発生させる工程
を含む。
・少なくとも1つの第1流体回路熱交換器を有する蓄熱部流体回路に沿って、蓄熱部流体を移送する工程
・少なくとも第1流体回路熱交換器を用いて、熱エネルギーを蓄熱部流体から作動流体へと伝達する工程
・第1タービンを駆動するために、作動流体回路における作動流体を、第1タービンに移送する工程
を特徴とする。
Claims (11)
- 電気エネルギーを発生させる発電所であって、
少なくとも1つの蓄熱ユニット(1)を備え、電気エネルギーを熱エネルギーとして貯蔵する少なくとも1つの蓄熱器(100)であって、各蓄熱ユニット(1)は、電気エネルギーを熱エネルギーに変換する電気ヒーター(10)と、前記電気ヒーター(10)の熱エネルギーを取り入れて貯蔵する少なくとも1つの蓄熱体(30、31)と、前記蓄熱体(30、31)から熱エネルギーを取り入れる熱交換器(50)であって、蓄熱部流体を導く熱交換器管(51)を備えた熱交換器(50)と、を備える、前記少なくとも1つの蓄熱器(100)と、
少なくとも第1タービン(120)と、
前記タービンからもたらされた回転運動から電気エネルギーを発生させる、前記第1タービン(120)と接続された発電機(123)と、
前記1つまたは複数の熱交換器(50)と接続された蓄熱部流体回路(130)と、
前記第1タービン(120)と接続された作動流体回路(140)と、
前記蓄熱部流体から前記作動流体回路(140)における作動流体に熱を伝達する少なくとも1つの第1流体回路熱交換器(131)と、
を備え、
第2タービン(121)と第2流体回路熱交換器(132)とが設けられ、
前記第2タービン(121)も前記発電機(123)に接続されて、前記発電機(123)を駆動し、
前記第1タービン(120)は、前記作動流体回路(140)における前記第1流体回路熱交換器(131)の下流に配置され、
前記第2流体回路熱交換器(132)は、前記第1タービン(120)の下流に配置され、
前記第2タービン(121)は、前記第2流体回路熱交換器(132)の下流に配置され、
前記第1および前記第2流体回路熱交換器(131、132)は、前記蓄熱部流体回路(130)において、互いに対して並列である2つの導管(135、136)に配置され、
制御機器が前記蓄熱部流体回路(130)に設けられ、前記制御機器は、前記第1流体回路熱交換器(131)と前記第2流体回路熱交換器(132)とに対する蓄熱部流体の分配を可変設定するように構成されていることを特徴とする、発電所。 - 第1バイパスが、前記作動流体回路(140)において前記第1流体回路熱交換器(131)の周辺に設けられ、前記第1流体回路熱交換器(131)を迂回して、作動流体を前記第1タービン(120)に導き、
第1バイパス制御機器が設けられ、前記第1流体回路熱交換器(131)と第1バイパスとに対する作動流体の分配を可変設定するように構成されていることを特徴とする、請求項1に記載の発電所。 - 第2バイパスが、前記作動流体回路(140)において前記第2流体回路熱交換器(132)の周辺に設けられ、前記第2流体回路熱交換器(132)を迂回して、作動流体を前記第2タービン(121)に導き、
第2バイパス制御機器が設けられ、前記第2流体回路熱交換器(131)と前記第2バイパスとに対する作動流体の分配を可変設定するように構成されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の発電所。 - 電気制御ユニットが設けられ、前記電気制御ユニットは、瞬間的により多くの電気エネルギーが外部送電網から前記1つまたは複数の電気ヒーター(10)を通って取り入れられるか、あるいは、より多くの電気エネルギーが前記発電機(123)を通って前記外部送電網に対して出力されるかを可変設定するように構成されていることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の発電所。
- 複数の蓄熱器(100)が設けられ、前記複数の蓄熱器(100)の少なくともいくつかは、前記蓄熱部流体回路(130)に互いに並列に配置されていることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の発電所。
- 複数の蓄熱器(100)が設けられ、前記複数の蓄熱器(100)の少なくともいくつかは、前記蓄熱部流体回路(130)に直列に配置されていることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の発電所。
- 制御機器が設けられ、前記制御機器は、前記直列に配置された蓄熱器(100)のうち、前方の蓄熱器(100)を、後方の蓄熱器(100)よりも広い温度範囲で稼働させるように制御することを特徴とする、請求項6に記載の発電所。
- 前記直列に配置された蓄熱器(100)のうちの前方の蓄熱器(100)は、前記直列に配置された蓄熱器(100)うちの後方の蓄熱器(100)よりも多くの蓄熱ユニット(1)を有することを特徴とする、請求項6または7に記載の発電所。
- 電気エネルギーを発生させる発電所を稼働させる方法において、以下の工程、すなわち、
少なくとも1つの蓄熱器(100)の蓄熱ユニット(1)の電気ヒーター(10)を用いて電気エネルギーを熱エネルギーに変換する工程と、
前記蓄熱ユニット(1)の少なくとも1つの蓄熱体(30、31)を用いて、前記電気ヒーター(10)の熱エネルギーを取り入れて貯蔵する工程と、
蓄熱部流体を導く熱交換器管(51)を備えた熱交換器(50)を用いて、前記少なくとも1つの蓄熱体(30、31)の熱エネルギーを蓄熱部流体に伝達する工程と、
少なくとも第1タービン(120)を駆動する工程と、
前記第1タービン(120)と接続された発電機(123)を用いて、タービン(120)によりもたらされた回転運動から電気エネルギーを発生させる工程と、
少なくとも1つの第1流体回路熱交換器(131)を備えた蓄熱部流体回路(130)に沿って、前記蓄熱部流体を導く工程と、
前記少なくとも第1流体回路熱交換器(131)を用いて、熱エネルギーを前記蓄熱部流体から作動流体へと伝達する工程と、
前記第1タービン(120)を駆動するために、作動流体回路(140)における前記作動流体を前記第1タービン(120)に導く工程と、
を含む方法において、
第2タービン(121)と第2流体回路熱交換器(132)とが設けられ、
前記第2タービン(121)も前記発電機(123)を駆動し、
前記第1タービン(120)は、前記作動流体回路(140)における前記第1流体回路熱交換器(131)の下流に配置され、
前記第2流体回路熱交換器(132)は、前記第1タービン(120)の下流に配置され、
前記第2タービン(121)は、前記第2流体回路熱交換器(132)の下流に配置され、
前記第1および前記第2流体回路熱交換器(131、132)は、前記蓄熱部流体回路(130)において、互いに対して並列である2つの導管(135、136)に配置されていることを特徴とする、方法。 - 少なくとも以下の工程、すなわち、
前記作動流体回路(140)における前記作動流体の圧力を高めるために、作動流体ポンプ(145)を稼働させる工程と、
前記蓄熱部流体回路(130)における前記作動流体の圧力を高めるために、蓄熱部流体ポンプ(125)を稼働させる工程と、
を含み、
前記作動流体ポンプ(145)と前記蓄熱部流体ポンプ(125)とは、前記作動流体の圧力が前記蓄熱部流体の圧力よりも高くなるように稼働されることを特徴とする、請求項9に記載の方法。 - 少なくとも以下の工程、すなわち、
前記蓄熱部流体を液体の形態で、少なくとも1つの蓄熱器(100)へ、およびこれを通って導く工程であって、前記蓄熱部流体は蒸発させられない、工程と、
前記作動流体を、前記第1流体回路熱交換器(131)を通って導く工程であって、前記作動流体は蒸発させられる、工程と、
を含むことを特徴とする、請求項9または10に記載の方法。
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