NL9101618A - UNDERGROUND STORAGE OF ENERGY. - Google Patents

UNDERGROUND STORAGE OF ENERGY. Download PDF

Info

Publication number
NL9101618A
NL9101618A NL9101618A NL9101618A NL9101618A NL 9101618 A NL9101618 A NL 9101618A NL 9101618 A NL9101618 A NL 9101618A NL 9101618 A NL9101618 A NL 9101618A NL 9101618 A NL9101618 A NL 9101618A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
cavity
gas
channel
brine
assembly
Prior art date
Application number
NL9101618A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Ir Arnold Willem Josephus Grup
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ir Arnold Willem Josephus Grup filed Critical Ir Arnold Willem Josephus Grup
Priority to NL9101618A priority Critical patent/NL9101618A/en
Priority to PCT/EP1992/002193 priority patent/WO1993006367A1/en
Publication of NL9101618A publication Critical patent/NL9101618A/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C1/00Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid
    • F02C1/02Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid the working fluid being an unheated pressurised gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/14Gas-turbine plants having means for storing energy, e.g. for meeting peak loads
    • F02C6/16Gas-turbine plants having means for storing energy, e.g. for meeting peak loads for storing compressed air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/06Stations or aggregates of water-storage type, e.g. comprising a turbine and a pump
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/16Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Description

STELSEL VOOR ONDERGRONDSE OPSLAG VAN ENERGIEUNDERGROUND STORAGE OF ENERGY

De uitvinding verschaft een stelsel voor ondergrondse opslag van energie in twee zoutholten, die zijn uitgespoeld met water in een ondergrondse zoutformatie, waarbij, gedurende de tijd dat een surplus aan electrische energie bestaat, dit surplus in het stelsel wordt opgeslagen, en gedurende de tijd dat een tekort aan electrische energie bestaat, dit tekort weer aan het stelsel wordt onttrokken.The invention provides a system for underground energy storage in two salt pockets, which are flushed out with water in an underground salt formation, wherein this surplus is stored in the system during the time that a surplus of electrical energy exists, and during the time that there is a shortage of electrical energy, this shortage is again extracted from the system.

Een dergelijk stelsel maakt het mogelijk een electrici-1 teitscentrale op een constant niveau te laten draaien, hetgeen belangrijke besparingen oplevert door een efficiënt gebruik van goedkope brandstof.Such a system makes it possible to run a power plant at a constant level, which yields significant savings through the efficient use of cheap fuel.

In EP-B 0247690 is een ondergronds energie-opslagsysteem beschreven dat gebruik maakt van twee van derge-i lijke zoutholten.EP-B 0247690 describes an underground energy storage system using two such salt pockets.

De uitvinding verschaft een verbetering van dit bekende systeem, waardoor de hoeveelheid energie die in twee zoutholten kan worden opgeslagen belangrijk wordt vergroot. Hiertoe worden twee zoutholten in een zoutfor-I matie uitgespoeld, waarna de bovenste gedeelten ervan worden gevuld met hogedruk-gas en de onderste gedeelten, die gevuld zijn met pekel, worden verbonden door een eerste kanaal, eveneens gevuld met pekel, waarin aan het maaiveld een samenstel is opgenomen waarmee electrische i energie kan worden opgeslagen en teruggewonnen, terwijl de bovenste gedeelten van beide zoutholten, door middel van twee, eveneens aan het maaiveld opgestelde samenstellen, waarmee electrische energie kan worden opgeslagen en teruggewonnen, zijn verbonden met twee gas-) opslagsystemen.The invention provides an improvement on this known system, whereby the amount of energy that can be stored in two salt cavities is significantly increased. For this purpose, two salt cavities are rinsed in a salt formation, after which the upper parts thereof are filled with high-pressure gas and the lower parts, which are filled with brine, are connected by a first channel, also filled with brine, in which the ground level is an assembly is included with which electrical energy can be stored and recovered, while the upper parts of both salt cavities are connected to two gas by means of two assemblies, also arranged at ground level, with which two electrical energy can be stored and recovered. storage systems.

Door nu volgens de uitvinding gebruik te maken van de gasexpansie/compressie, die bij het stromen van pekel tussen de twee ondergrondse holten optreedt, kan een bijkomende energie-opslag/afgifte worden verkregen, die bij de bekende stelsels met onderling verbonden gasruimten van de holten en de daarbij optredende drukvereffening niet mogelijk is.By making use of the gas expansion / compression which occurs during the flow of brine between the two underground cavities according to the invention, an additional energy storage / release can be obtained, which in the known systems with interconnected gas spaces of the cavities and the resulting pressure equalization is not possible.

De twee ondergrondse holten kunnen nu ook op dezelfde diepte zijn gelegen, hetgeen toepassing van de uitvinding iii dunne zoutlagen mogelijk maakt.The two underground cavities can now also be located at the same depth, which allows application of the invention iii thin salt layers.

De uitvinding zal in het navolgende worden toegelicht aan de hand van een tekening. Hierin toont: fig. 1 en 2 schematische voorstellingen ter verduidelijking van twee uitvoeringsvoorbeelden van de uitvinding, fig. 3-6 schematische voorstellingen van gewijzigde uitvoeringsvormen van het in Fig. 2 getoonde uitvoeringsvoor-bééld of een deel daarvan.The invention will be elucidated hereinbelow on the basis of a drawing. Herein: Figs. 1 and 2 show diagrammatic representations to illustrate two embodiments of the invention, Fig. 3-6 show schematic representations of modified embodiments of the process shown in Figs. 2, the embodiment or part thereof shown.

Aan de hand van fig. 1 zal een eerste uitvoeringsvoor-beeld van de uitvinding worden beschreven. In deze figuur geven de zwarte pijlen de stromingsrichting van pekel en gas aan gedurende perioden van energieopslag en de witte pijlen gedurende perioden van energie-onttrek-king. Het maaiveld is aangeduid met 1, bovenliggende formaties (dekterrein) met 2 en een ondergrondse zoutfor-matie met 3. Vanaf het maaiveld zijn een eerste holte 4 en een tweede holte 5 op ongeveer gelijke diepte uitgespoeld in de zoutformatie 3. Deze holten 4 en 5 zijn gedeeltelijk met pekel 4' respectievelijk 5’ en voor de _ rest met gas gevuld. De onderste gedeelten van de holten 4 en 5 zijn door middel van gekromde kanalen 6 en 8 in de zoutformatie 3, en verhuisde boorgaten 7 en 9 van grote diameter in de bovenliggende formatie 2, verbonden met i het maaiveld 1. De gekromde kanalen 6 en 8 zijn door middel van gekromde boorgaten van kleine diameter (niet getoond) uitgespoeld in de zoutformatie 3. De boorgaten 7 en 9 zijn aan het maaiveld 1 verbonden door een samenstel 10, bestaande uit een pomp/turbine en een motor/generator, welk samenstel werkt als een door de motor aangedreven vloeistofpomp of als een door de turbine aangedreven ge- nerator. Een of meer koelers 11 zijn aan het maaiveld 1 opgenomen tussen de boorgaten 7 en 9 voor het koelen van een deel van de pekel, De bovenzijden van de beide holten A en 5 zijn door middel van uitgespoelde verticale kanalen 12 en IA in de zoutformatie 3 en verticale verhuisde boorgaten van grote diameter 13 en 15 in de bovenliggende formaties 2, verbonden met het maaiveld 1. De boorgaten 13 en 15 kunnen zijn gebruikt voor het uitspoelen van de beide holten A en 5 en de kanalen 12 en IA, maar dit kan ook zijn geschied met behulp van andere boorgaten van kleine diameter (niet getoond). De boorgaten 13 en 15 zijn aan het maaiveld verbonden met twee samenstellen 16 en 17, elk bestaande uit een of meer compres-sie/expansie eenheden en een of meer motor/generator eenheden, welke samenstellen werken als een door de motor aangedreven gascompressor of als een door de gasexpansie-machine aangedreven generator.A first exemplary embodiment of the invention will be described with reference to Fig. 1. In this figure, the black arrows indicate the flow direction of brine and gas during periods of energy storage and the white arrows during periods of energy extraction. The ground level is indicated with 1, the upper formations (deck area) with 2 and an underground salt formation with 3. From the ground level, a first cavity 4 and a second cavity 5 are flushed out at approximately equal depth into the salt formation 3. These cavities 4 and 5 are partly filled with brine 4 'and 5' respectively and for the rest with gas. The lower portions of the cavities 4 and 5 are through curved channels 6 and 8 in the salt formation 3, and large diameter boreholes 7 and 9 moved into the overlying formation 2, connected to ground level 1. The curved channels 6 and 8 are flushed into the salt formation 3 by means of curved small diameter boreholes (not shown). The boreholes 7 and 9 are connected to ground level 1 by an assembly 10 consisting of a pump / turbine and a motor / generator, which assembly works as a motor-driven fluid pump or as a turbine-driven generator. One or more coolers 11 are located at ground level 1 between the boreholes 7 and 9 for cooling a part of the brine. The tops of the two cavities A and 5 are in the salt formation 3 by means of flushed vertical channels 12 and IA. and vertically displaced large diameter boreholes 13 and 15 in the overlying formations 2, connected to ground level 1. Boreholes 13 and 15 may have been used to flush out both cavities A and 5 and channels 12 and IA, but this may also have been made using other small diameter boreholes (not shown). Boreholes 13 and 15 are connected at ground level to two assemblies 16 and 17, each consisting of one or more compression / expansion units and one or more motor / generator units, which assemblies operate as a motor-driven gas compressor or a generator powered by the gas expansion machine.

Het samenstel 16 is verbonden met een gasopslagsysteem 18 en comprimeert en pompt gas uit dit gasopslagsysteem 18 in de eerste holte A als de motor de compressor aandrijft, en produceert electrische energie als gas terugstroomt en expandeert vanuit de eerste holte A via de gasexpansiema-chine naar het gasopslagsysteem 18, waardoor de gasex-pansiemachine de generator aandrijft. Het samenstel 17 is verbonden met een gasopslagsysteem 19 en comprimeert en verpompt gas uit de tweede holte 5 naar dit. gasopslagsysteem 19 als de motor de compressor aandrijft, en produceert electrische energie als gas terugstroomt en expandeert vanuit het gasopslagsysteem 19 via de gasexpansiemachine naar de tweede holte 5, waarbij de expansiemachine de generator aandrijft. Op deze wijze kan extra energie in het stelsel worden opgeslagen. De gasopslagsystemen 18 en 19 zijn slechts schematisch weergegeven. Zij kunnen bijvoorbeeld bestaan uit een ondergronds gasopslagsysteem van constante druk of een ondergronds gasopslagsysteem van het expansie-type. Ook kan het gasopslagsysteem 18 de atmosfeer zijn óf een transportleiding voor aardgas.The assembly 16 is connected to a gas storage system 18 and compresses and pumps gas from this gas storage system 18 into the first cavity A as the engine drives the compressor, and produces electrical energy as gas flows back and expands from the first cavity A through the gas expansion machine to the gas storage system 18 through which the gas expander machine drives the generator. The assembly 17 is connected to a gas storage system 19 and compresses and pumps gas from the second cavity 5 to this. gas storage system 19 when the engine drives the compressor, and produces electrical energy as gas flows back and expands from the gas storage system 19 through the gas expansion machine to the second cavity 5, the expansion machine driving the generator. In this way, additional energy can be stored in the system. The gas storage systems 18 and 19 are only schematically shown. They may, for example, consist of a constant pressure underground gas storage system or an expansion type underground gas storage system. The gas storage system 18 can also be the atmosphere or a transport pipe for natural gas.

De gasdruk in de eerste holte 4 wordt mu zodanig gekozen dat de pekel in het kanaal 6 en het boorgat, 7 naar het maaiveld 1 wordt opgestuwd, zodat de druk aan de zuigzijde van de pomp van het samenstel 10 positief is. Als de pomp in bedrijf is werkt de druk van de pekelkolom in het kanaal 8 en het boorgat 9 in de stromingsrichting, zodat de persdruk van de pomp kleiner is dan de gasdruk in de tweede holte 5. Deze gasdruk in de tweede holte 5 moet beneden een bepaalde waarde blijven, om te vermijden dat vanuit deze tweede holte 5 gasuitbarstingen via scheuren en spleten naar het maaiveld 1 optreden. De boorgaten 7, 9, 13 en 15 zijn, zoals te doen gebruikelijk, voorzien van een verhuizing tot tenminste in de top van de zoutformatie 3, om het instorten van bovenliggende formaties 2 en het binnendringen van grondwater te verhinderen, waarbij de verhuizingen van de boorgaten 9, 13 en 15 verder nog tot een zodanige diepte in de zoutformatie 3 reiken, dat geen uitbarstingen van gas of pekel via scheuren en spleten naar het maaiveld 1 kunnen optreden. De kanalen 6, 8, 12 en 14 en de boorgaten 7, 9, 13 en 15 zijn zo wijd dat de wrijvingsverliezen van stromend pekel en gas klein zijn.The gas pressure in the first cavity 4 is selected so that the brine in the channel 6 and the borehole, 7, is pushed up to ground level 1, so that the pressure on the suction side of the pump of the assembly 10 is positive. When the pump is in operation, the pressure of the brine column in the channel 8 and the borehole 9 act in the flow direction, so that the discharge pressure of the pump is less than the gas pressure in the second cavity 5. This gas pressure in the second cavity 5 must be below remain a certain value, in order to prevent gas eruptions from this second cavity from occurring via cracks and crevices to ground level 1. The boreholes 7, 9, 13 and 15 are provided, as is customary, with a relocation to at least the top of the salt formation 3, to prevent the collapse of overlying formations 2 and the ingress of groundwater, whereby the displacements of the boreholes 9, 13 and 15 further extend to such a depth in the salt formation 3 that no bursts of gas or brine can occur via cracks and crevices to ground level 1. Channels 6, 8, 12 and 14 and bore holes 7, 9, 13 and 15 are so wide that the frictional losses of flowing brine and gas are small.

De werking van dit stelsel is als volgt:This system works as follows:

In perioden van overschot aan electrische energie worden de pomp van het samenstel 10,Jdie in staat is een druk te leveren welke tenminste gelijk is aan de gasdruk in de tweede holte 5 verminderd met de hydrostatische druk van de pekelkolom in het kanaal 8 en het boorgat 9, en verder de compressor van het samenstel 16, die een druk kan leveren welke tenminste gelijk is aan de gasdruk in de eerste holte 4, alsmede de compressor van het samenstel 17, die een druk kan leveren welke tenminste gelijk is aan de gasdruk in het gasopslagsysteem 19, min of meer gelijktijdig gestart. Pekel wordt opgezogen vanuit het boorgat 7 en door de pomp van het samenstel 10 naar de tweede holte 5 verpompt, waarbij de gasdruk in de eerste holte 4 pekel uit deze holte 4 via het kanaal 6 naar het boorgat 7 stuwt. Tegelijkertijd comprimeert en pompt de compressor van het samenstel 16 gas vanuit het gasopslagsysteem 18 (dat ook de atmosfeer kan zijn) naar de eerste holte 4, en comprimeert en pompt de compressor van het samenstel 17 gas vanuit de tweede holte 5. naar het gasopslagsysteem 19. De pomp- en compressiesnelheden van de verschillende samenstellen dienen zodanig te zijn afgesteld, dat de gewenste drukken in het stelsel worden gehandhaafd. Zodra de vraag naar electrische energie van het hoogspanningsnet stijgt tot boven de ba-sislast, worden de samenstellen 10, 16 en 17 overgeschakeld op energieproductie. De pekel stroomt dan terug door de turbine van het samenstel 10 (die de pomp kan zijn), die de generator aandrijft, terwijl tegelijkertijd gas expandeert door de expansiemachine van het samenstel 16 vanuit de eerste holte 4 naar het gasopslagsysteem 18 (dat de atmosfeer kan zijn), en door de expansiemachine van het samenstel 17 van het gasopslagsysteem 19 naar de-tweede holte 5. De terugstroom- en expansiesnelheden van de diverse samenstellen dienen weer zodanig te zijn afgesteld dat de gewenste drukken in het stelsel worden gehandhaafd. Tijdens het pompen/terugstromen van de pekel wordt een deel ervan gekoeld door de koeler(s) 11, zodat de temperatuur ervan, die stijgt door wrijvingsverliezen, weer wordt verlaagd. De samenstellen 16,17 hebben zonodig voorzieningen om periodiek warmte aan het gas te onttrekken en/of toe te voeren. De compressoren van de samenstellen 16 en/of 17 kunnen worden gebruikt, zonodig bijgestaan door compressoren van lager drukbereik (niet getoond), om de bovenste gedeelten van de holten 4 en 5 voor de eerste keer met ho-gedruk-gas te vullen en van tijd tot tijd bij te vullen.In periods of excess electrical energy, the pump of the assembly 10, which is capable of supplying a pressure at least equal to the gas pressure in the second cavity 5, is reduced by the hydrostatic pressure of the brine column in the channel 8 and the borehole 9, and furthermore the compressor of the assembly 16, which can supply a pressure which is at least equal to the gas pressure in the first cavity 4, and the compressor of the assembly 17, which can supply a pressure which is at least equal to the gas pressure in the gas storage system 19 started more or less simultaneously. Brine is aspirated from the borehole 7 and pumped by the pump from the assembly 10 to the second cavity 5, the gas pressure in the first cavity 4 pushing brine from this cavity 4 through the channel 6 to the borehole 7. At the same time, the compressor of the assembly 16 compresses and pumps gas from the gas storage system 18 (which may also be the atmosphere) to the first cavity 4, and the compressor of the assembly 17 compresses and pumps gas from the second cavity 5. to the gas storage system 19 The pumping and compression rates of the various assemblies should be adjusted to maintain the desired pressures in the system. As soon as the demand for electrical energy from the high-voltage grid rises above the base load, assemblies 10, 16 and 17 are switched to energy production. The brine then flows back through the turbine of the assembly 10 (which may be the pump), which drives the generator, while simultaneously expanding gas through the expansion machine of the assembly 16 from the first cavity 4 to the gas storage system 18 (which can and, by the expansion machine from the assembly 17 of the gas storage system 19 to the second cavity 5. The backflow and expansion rates of the various assemblies should again be adjusted to maintain the desired pressures in the system. During the pumping / backflow of the brine, part of it is cooled by the cooler (s) 11, so that its temperature, which rises due to friction losses, is lowered again. The assemblies 16, 17 have, if necessary, provisions to periodically extract and / or supply heat from the gas. The compressors of assemblies 16 and / or 17 may be used, assisted, if necessary, by lower pressure range compressors (not shown), to fill the upper portions of cavities 4 and 5 for the first time with high pressure gas and refill from time to time.

Het stelsel van fig. 2 is gelijk aan dat van fig. 1, met uitzondering van de diepte van de eerste holte 4, die nu groter is dan die van de tweede holte 5. Hierdoor wordt de gasdruk, benodigd om de pekel in het kanaal 6 en het boorgat 7 naar het maaiveld 1 omhoog te stuwen, verhoogd, zodat het drukverschil over het samenstel 16 groter wordt en de opslagcapaciteit van energie van het stelsel toeneemt.The system of Fig. 2 is similar to that of Fig. 1, except for the depth of the first cavity 4, which is now greater than that of the second cavity 5. As a result, the gas pressure required to bring the brine into the channel 6 and propelling the borehole 7 up to ground level 1, increasing so that the differential pressure across the assembly 16 increases and the system's energy storage capacity increases.

Als de diepte van de eerste holtè 4 voldoende wordt vergroot zal de gasdruk, benodigd om de pekel in het kanaal 6 en het boorgat 7 naar het maaiveld omhoog te stuwen, even hoog worden als de gasdruk in de tweede holte 5. Het is dan mogelijk, door het uitspoelen van een verbinding in de zoutformatie 3 tussen de kanalen 12 en 14, het gas direct van de eerste holte 4 naar de tweede holte 5 te laten stromen en omgekeerd. Een dergelijk stelsel wordt getoond in EP-B 0247690 (US-A 4808029). In dit stelsel kan echter geen gebruik worden gemaakt van de mogelijkheid om energie op te slaan door de samenstellen 16 en 17, tesamen met hun gasopslagsystemèn 18 en 19.If the depth of the first cavity 4 is increased sufficiently, the gas pressure required to propel the brine in the channel 6 and the borehole 7 up to ground level will become as high as the gas pressure in the second cavity 5. It is then possible by flushing out a compound in the salt formation 3 between channels 12 and 14, the gas flows directly from the first cavity 4 to the second cavity 5 and vice versa. Such a system is shown in EP-B 0247690 (US-A 4808029). However, this system cannot utilize the ability to store energy by assemblies 16 and 17, along with their gas storage systems 18 and 19.

Als de diepte van de eerste holte 4 nog verder wordt vergroot, stijgt de gasdruk, benodigd om de pekel in het kanaal 6 en het boorgat 7 naar het maaiveld 1 omhoog te stuwen, tot boven de gasdruk in de tweede holte 5. Hierdoor wordt het mogelijk de hogedruk zijde van het samenstel 17 aan te sluiten op het kanaal 12,13, waarbij de eerste holte 4 de taak overneemt van het gasopslagsysteem 19. Dit is aangegeven in fig. 3, die een gewijzigde uitvoeringsvorm toont van een deel van het in fig. 2 getoonde stelsel.As the depth of the first cavity 4 is further increased, the gas pressure required to propel the brine in the channel 6 and the borehole 7 up to ground level 1 rises above the gas pressure in the second cavity 5. As a result, the possible to connect the high-pressure side of the assembly 17 to the channel 12,13, the first cavity 4 taking over the task of the gas storage system 19. This is shown in fig. 3, which shows a modified embodiment of part of the Fig. 2 shown system.

Fig. 4 toont dezelfde details van het stelsel van fig. 2 als fig. 3, behalve dat het samenstel 16, tesamen met zijn gasopslagsysteem 18, is verplaatst naar de lagedruk-zijde van het samenstel 17.Fig. 4 shows the same details of the system of FIG. 2 as FIG. 3, except that the assembly 16, together with its gas storage system 18, has been moved to the low-pressure side of the assembly 17.

Fig. 5 toont dezelfde details van het stelsel als fig. 3, behalve dat de lagedruk-zijde van het samenstel 16 is aangesloten op het kanaal 14,15, waarbij de tweede holte 5 de taak overneemt van het gasopslagsysteem 18, zodat het samenstel 16 kan worden samengevoegd met het samenstel 17 tot een gecombineerd groter samenstel 20. Bij deze uitvoeringsvorm van het stelsel ontstaat een gesloten gas/pekel-circuit van constant volume waarin de drukken zullen variëren.Fig. 5 shows the same details of the system as FIG. 3, except that the low-pressure side of the assembly 16 is connected to the channel 14,15, the second cavity 5 taking over from the gas storage system 18 so that the assembly 16 can be combined with the assembly 17 into a combined larger assembly 20. In this embodiment of the system, a closed volume gas / brine circuit is created in which the pressures will vary.

Fig. 6 toont het stelsel van fig. 5, maar nu worden druk-fluctuaties in het stelsel geëlimineerd door tijdens de expansiefase van het gas een deel van de pekel, bij voorkeur aan de lagedruk-zijde van de pomp/turbine 3, in een bovengronds pekelreservoir 21 te laten stromen en tijdens de compressiefase deze hoeveelheid pekel weer aan het stelsel toe te voeren. Hiertoe kan een pomp of pomp/turbine 22 worden gebruikt. In het geval van een pomp/turbine kan deze worden gekoppeld aan een motor/generator, waardoor extra energie in het stelsel kan worden opgeslagen en eruit kan worden teruggewonnen.Fig. 6 shows the system of FIG. 5, but now pressure fluctuations in the system are eliminated by part of the brine, preferably on the low-pressure side of the pump / turbine 3, in an above-ground brine reservoir during the expansion phase of the gas 21 and return this amount of brine to the system during the compression phase. A pump or pump / turbine 22 can be used for this. In the case of a pump / turbine, it can be coupled to a motor / generator, allowing additional energy to be stored in and recovered from the system.

Bijkomende voordelen van deze uitvoeringsvorm van het stelsel zijn dat de koeler(s) 11 geheel of gedeeltelijk kunnen worden vervangen door natuurlijke koeling in het pekelreservoir 21. Bij te grote afkoeling in dit reservoir 21 kan een isolerende laag van vast en/of vloeibaar materiaal op de pekel worden aangebracht. Tevens wordt de pekel in dit reservoir 21 tijdens iedere cyclus gedeeltelijk ontgast.Additional advantages of this embodiment of the system are that the cooler (s) 11 can be replaced in whole or in part by natural cooling in the brine reservoir 21. In the case of excessive cooling in this reservoir 21, an insulating layer of solid and / or liquid material can be the brine are applied. Also, the brine in this reservoir 21 is partially degassed during each cycle.

Omdat het pekelreservoir 21 een deel van de opslagtaak van de eerste holte 4 op zich neemt, dient de tweede holte 5 groter te worden uitgespoeld dan de eerste holte 4, of zijn twee ondiepe zoutholten nodig.Since the brine reservoir 21 takes on part of the storage task of the first cavity 4, the second cavity 5 must be flushed out larger than the first cavity 4, or two shallow salt cavities are required.

Ook in de gevallen welke zijn geschetst in de figuren 3-6 geldt dat de pomp/terugstroomsnelheden alsmede de com-pressie/expansiesnelheden van de diverse samenstellen zodanig op elkaar dienen te zijn afgesteld dat de gewenste drukken in het stelsel worden gehandhaafd.Also, in the cases outlined in Figures 3-6, the pump / backflow rates as well as the compression / expansion rates of the various assemblies should be adjusted to maintain the desired pressures in the system.

Wanneer meerdere holtenparen (4,5) bij elkaar worden geplaatst, kunnen hun respectievelijke samenstellen 10, 16, 17, 20 en/of 22, hun gasopslagsystemen 18 en/of 19, als mede hun pekelreservoirs 21 worden samengevoegd tot grotere eenheden, hetgeen kostenbesparend werkt.When multiple cavity pairs (4,5) are placed together, their respective assemblies 10, 16, 17, 20 and / or 22, their gas storage systems 18 and / or 19, as well as their brine reservoirs 21, can be assembled into larger units, saving money works.

Als de turbine van het samenstel 10 onverhoopt te lang zou doordraaien, zou gasdoorslag vanuit de tweede holte 5 naar dit samenstel 10 kunnen optreden. Om dit te voorkomen dient het pekelvolume groter te zijn dan het gezamenlijke volume van de eerste holte 4, de kanalen 6 en 8 en de boorgaten 7 en 9. Pekel zal dan opstijgen in het kanaal 12 en het boorgat 13, waardoor de turbine van het samenstel 10 vanzelf tot stilstand komt.In the unlikely event that the turbine of assembly 10 rotate for too long, gas breakdown from the second cavity 5 to this assembly 10 could occur. To prevent this, the brine volume should be greater than the combined volume of the first cavity 4, channels 6 and 8 and boreholes 7 and 9. Brine will then rise into the channel 12 and borehole 13, causing the turbine of the assembly 10 comes to a standstill by itself.

Indien het zou'tvoorkomen 3 voldoende dik is verdient de uitvoeringsvorm van fig. 6 de voorkeur, omdat daar in plaats van de gascompressie/expansie-installaties 16,17 . met hun gasopslagsystemen 18,19 slechts een pekelreser-voir 21 van beperkte omvang aan het maaiveld 1, alsmede een pomp of pomp/turbine 22 is benodigd. Bovendien vermindert of verdwijnt de . kunstmatige koeling en wordt de pekel automatisch van opgelost gas ontdaan.If it should occur 3 is sufficiently thick, the embodiment of Fig. 6 is preferred, because instead of the gas compression / expansion plants 16.17 there. with their gas storage systems 18,19 only a brine reservoir 21 of limited size at ground level 1, as well as a pump or pump / turbine 22 is required. In addition, the. artificial cooling and the brine is automatically cleared of dissolved gas.

De werking van de in figuren 4-6 geschetste uitvoeringsvormen zal worden toegelicht aan de hand van een berekening.The operation of the embodiments sketched in figures 4-6 will be explained by means of a calculation.

De maximaal toelaatbare temperatuur in ondergrondse zout-holten bedraagt ongeveer 343 K (70 °C). Bij hogere temperaturen gaan zoutholten ontoelaatbaar snel krimpen. Anderzijds mag de temperatuur van het gas niet te laag worden, omdat anders bevriezing van de aanwezige waterdamp zou kunnen optreden, hetgeen verstoppingen en schade aan de expansie-installaties zou kunnen veroorzaken. Dit beperkt de temperatuurdaling t.g.v. gasexpansie tot ongeveer 60 °C. Dit betekent dat, bij adiabatische expansie van b.v. lucht, de drukverhouding maximaal ongeveer 2 kan bedragen: — Γ fP9\ï=il /PJ\ 0,286 P9 AT -Ti K J -> 60 = 343[l - (pij J ^ 0,5.The maximum allowable temperature in underground salt cavities is approximately 343 K (70 ° C). At higher temperatures, salt cavities shrink unacceptably quickly. On the other hand, the temperature of the gas should not become too low, otherwise freezing of the water vapor present could occur, which could cause blockages and damage to the expansion plants. This limits the temperature drop due to gas expansion to about 60 ° C. This means that, with adiabatic expansion of e.g. air, the maximum pressure ratio can be about 2: - Γ fP9 \ ï = il / PJ \ 0,286 P9 AT -Ti K J -> 60 = 343 [l - (pij J ^ 0,5.

Met een diepte van de bovenste holte 5 van D^ m, een toe-· laatbare drukgradient vanuit deze holte naar het maaiveld 1 van 0,018 MPa/m en een gradiënt van verzadigde pekel van 0,012 MPa/m is de gasdruk in de bovensjte holte 5 gelijk aan 0,018 Dj MPa en is de druk aan de perszijde van de pomp/turbine 10 gelijk aan ( 0,018 D j - 0,012 Dj ) = = 0,006 Dj MPa. Als de zuigdruk van de pomp 10 mag worden verwaarloosd is dit tevens de drukval over de pomp/turbine 10. Als de diepte van de onderste .holte 4 D2 mis, is de gasdruk erin gelijk aan 0,012 D2 MPa. De drukval over de compressie/expansie-machine 16 of 20 is dan gelijk aan (0.012 D2 - 0,018 Dj) MPa. Deze drukvallen worden kleiner als de drukgradient van het gas in rekening wordt gebracht.With a depth of the upper cavity 5 of D ^ m, an allowable pressure gradient from this cavity to ground level 1 of 0.018 MPa / m and a gradient of saturated brine of 0.012 MPa / m, the gas pressure in the upper cavity 5 equal to 0.018 Dj MPa and the pressure on the discharge side of the pump / turbine is equal to (0.018 D j - 0.012 Dj) = = 0.006 Dj MPa. If the suction pressure of the pump 10 is to be neglected, this is also the pressure drop across the pump / turbine 10. If the depth of the lower cavity is 4 D2, the gas pressure in it is equal to 0.012 D2 MPa. The pressure drop across the compression / expansion machine 16 or 20 is then equal to (0.012 D2 - 0.018 Dj) MPa. These pressure drops become smaller when the pressure gradient of the gas is taken into account.

Met een toelaatbare druksprong in het gascircuit van 2 geldt dat 0,012 D2/0,018 D1 ^ 2, zodat Dj 1/3 D^ Omdat de drukval in het gascircuit positief moet zijn, geldt tevens dat (0,012 D2 - 0,018 Dj) ^ 0, zodat Dj ^ 2/3 D2 Als de verplaatste hoeveelheid pekel tijdens een expansie- 3 fase V m bedraagt en de gasdruk aan de hogedruk-zijde moet constant blijven, verplaatst de expansie-machine 17 hetzelfde volume aan gas. Bij een druksprong van 2 neemt 3 A 3 ó 0 3 het verplaatste gasvolume toe tot 2 $ J υ -t V =1,65 V m .With a permissible pressure jump in the gas circuit of 2, it holds that 0.012 D2 / 0.018 D1 ^ 2, so that Dj 1/3 D ^ Since the pressure drop in the gas circuit must be positive, it also holds that (0.012 D2 - 0.018 Dj) ^ 0, so that Dj ^ 2/3 D2 If the displaced amount of brine during an expansion phase is V m and the gas pressure on the high pressure side must remain constant, the expansion machine 17 moves the same volume of gas. With a pressure jump of 2, 3 A 3 ó 0 3 the displaced gas volume increases to 2 $ J υ -t V = 1.65 V m.

Hierbij zijn effecten van supercompressibiliteit verwaarloosd. Omdat in de holte 5 slechts ruimte wordt geschapen 3 3 voor V m gas, zal 0,65 V m lagedruk-gas van 283 K (na verwarming) verder geëxpandeerd moeten worden door de ex- 3 pansie-machine 16. Bij pekelaftap zal 1:,:65 V m pekel door 3 de turbine van het samenstel 10, en 0,65 V m pekel via de turbine van het samenstel 22 of direct naar het pekelre-servoir 21 stromen.Effects of supercompressibility have been neglected. Since space is only created in the cavity 3 3 for V m gas, 0.65 V m low pressure gas of 283 K (after heating) will have to be further expanded by the expansion machine 16. In brine drain 1 65 V m brine flows through the turbine of the assembly 10, and 0.65 V m brine flows through the turbine of the assembly 22 or directly into the brine reservoir 21.

Bij een gesloten stelsel van constant volume, zoals geschetst in fig. 5, zullen de gasdrukken en temperaturen in de holten veranderen, afhankelijk van de snelheden van de turbine 10 en de expansie-machine 20. De drukval in het gas blijft echter constant: (0,012 D2 - 0,018 Dj) MPa. De drukken in de pekel aan weerszijden van de pomp/turbine 10 veranderen eveneens.With a closed system of constant volume, as outlined in Figure 5, the gas pressures and temperatures in the cavities will change depending on the speeds of the turbine 10 and the expansion machine 20. However, the pressure drop in the gas remains constant: 0.012 D2 - 0.018 Dj) MPa. The pressures in the brine on either side of the pump / turbine 10 also change.

Claims (15)

1. Stelsel voor ondergrondse opslag van energie, omvattende twee in een ondergrondse zoutformatie (3) door water uitgespoelde zoutholten (4,5), waarvan de onderzijden met elkaar zijn verbonden door een eerste 5 kanaal (6,7,8,9), dat met pekel is gevuld, en waarvan de bovenzijden zijn verbonden met het maaiveld (1) door een tweede respectievelijk een derde kanaal (12,13; 14, 15), uit welke zoutholten (4,5) een deel van de pekel ... is verwijderd door het invoeren van gas Q.nder hoge druk } via het tweede kanaal (12,13) en het derde kanaal (14,15), in welk eerste kanaal (6,7,8,9) een pomp/tur-bine (10) is opgenomen om pekel te verpompen van de eerste holte <4) via het eerste kanaal (6,7,8,9) naar de tweede holte (5) wanneer electrische energie wordt toege-5 voerd en, anderzijds, om electrische energie te produceren door het terugstromen van pekel van de tweede holte (5) via het eerste kanaal (6,7,8,9)naar.de eerste holte (4), welke pomp/turbine (10) aan het maaiveld (1) is opgesteld en door middel van twee takken (6,7;8,9) van D het eerste kanaal (6,7,8,9) is verbonden met de onderzijden van de beide zoutholten (4,5), op welk eerste kanaal (6,7,8,9) een of meer koelers (11) zijn aangesloten aan het maaiveld (1), welke dienen om een deel van de pekel te koelen, waarbij de gasdruk in de tweede holte (5), ver-5 minderd met de hydrostatische druk van de pekelkolom in de tak (8,9) van het eerste kanaal (6,7,8,9), hoger is dan de gasdruk in de eerste holte (4), verminderd met de hydrostatische druk van de pekelkolom in de tak (6,7) van het eerste kanaal (6,7,8,9), terwijl de gasdruk in j de eerste holte (4) zodanig is_gekozen·dat de pekel erin, via de tak (6,7) van het eerste kanaal (6,7,8,9) naar het maaiveld’ (1) wordt omhooggestuwd, en de gasdruk in de tweede holte (5) zodanig is gekozen dat geen scheur- of spleet vorming door gasdruk vanuit deze tweede.holte (5) naar het maaiveld (1) kan optreden, terwijl de bovenste gedeelten van de twee takken (6,7;8,9) van het eerste kanaal (6,7,8,9) en de bovenste gedeelten van het tweede en het derde kanaal (12,13 ; 14,15) bestaan uit verhuisde boorgaten (7,9,13,15) door de bovenliggende formaties (2), die tot een zodanige diepte in de zoutfor-matie (3) reiken, dat geen scheur- of spleetvorming door pekel of gasdruk naar het maaiveld (1) kan optreden vanuit de zoutformatie (3), terwijl het tweede en het derde kanaal (12,13;14,15) zijn aangesloten op samenstellen (16,17), elk bestaande uit een of meer com-pressie/expansie-eenheden en een of meer motor/genera-tor-eenheden, welke samenstellen (16,17) zijn opgesteld aan het maaiveld (1), waarbij het samenstel (16) gas comprimeert en pompt vanuit een gasopslagsysteem (18) via het tweede kanaal (12,13) naar het bovenste gedeelte van de eerste holte (.4) wanneer electrische energie wordt toegevoerd en, anderzijds, electrische energie produceert door het terugstromen en expanderen van gas vanuit het bovenste gedeelte van de eerste holte (4) via het tweede kanaal (12,13) naar het gasopslagsysteem (18) , terwijl het samenstel (17) gas comprimeert en pompt vanuit het bovenste gedeelte van de tweede holte (5) via het derde kanaal (14,15) naar een gasopslagsysteem (19) wanneer electrische energie wordt toegevoerd en, anderzijds, electrische energie produceert door het terugstromen en expanderen van gas vanuit het gasopslagsysteem (19) via het derde kanaal (14,15) naar het bovenste gedeelte van de tweede holte (5) , waarbij alle kanalen zodanig wijd zijn gekozen dat de wrijvingsweer-stand van stromend pekel en gas klein is, terwijl de pomp- en terugstroomsnelheid van het samenstel (10) en de compressie- en expansiesnelheden van de samenstellen (16,17) zodanig zijn afgesteld dat de gewenste drukken in het stelsel worden gehandhaafd.An underground energy storage system comprising two salt pockets (4,5), which have been washed out in an underground salt formation (3), the undersides of which are connected by a first 5 channel (6,7,8,9), which is filled with brine, the top sides of which are connected to the ground level (1) by a second and a third channel (12, 13; 14, 15) respectively, from which salt cavities (4,5) part of the brine. has been removed by introducing gas Q.nder high pressure} through the second channel (12,13) and the third channel (14,15), in which first channel (6,7,8,9) a pump / tur -bine (10) is included to pump brine from the first cavity (4) through the first channel (6,7,8,9) to the second cavity (5) when electrical energy is supplied and, on the other hand, to produce electrical energy by flowing back brine from the second cavity (5) through the first channel (6,7,8,9) to the first cavity (4), which pump / turbine (10) is at ground level ( 1) is prepared and by means of two branches (6,7,8,9) of D the first channel (6,7,8,9) is connected to the bottom sides of the two salt cavities (4,5), on which first channel (6, 7,8,9) one or more coolers (11) are connected to ground level (1), which serve to cool part of the brine, reducing the gas pressure in the second cavity (5) by the hydrostatic pressure of the brine column in the branch (8,9) of the first channel (6,7,8,9), higher than the gas pressure in the first cavity (4), less the hydrostatic pressure of the brine column in the branch (6.7) of the first channel (6,7,8,9), while the gas pressure in the first cavity (4) is selected such that the brine in it, through the branch (6,7) of the first channel (6,7,8,9) to ground level '(1) is pushed up, and the gas pressure in the second cavity (5) is chosen such that no cracking or cracking by gas pressure from this second cavity (5) towards ground level (1), while the upper parts of the two branches (6.7; 8.9) of the first first channel (6,7,8,9) and the upper parts of the second and third channels (12,13; 14,15) consist of displaced boreholes (7,9,13,15) through the overlying formations (2), which extend to such a depth in the salt formation (3) that no cracking or slitting by brine or gas pressure to ground level (1) can occur from the salt formation (3), while the second and third channels (12,13; 14,15) are connected to assemblies (16,17), each consisting of one or more compression / expansion units and one or more engine / generator units, which assemblies (16, 17) are arranged at ground level (1), the assembly (16) compressing and pumping gas from a gas storage system (18) via the second channel (12, 13) to the upper part of the first cavity (.4) when electric energy is supplied and, on the other hand, produces electric energy by flowing back and expanding gas from the upper part of the first cavity (4) via the second channel (12,13) to the gas storage system (18), while the assembly (17) compresses and pumps gas from the upper part of the second cavity (5) via the third channel (14,15) to a gas storage system (19) when electric energy is supplied and, on the other hand, produces electric energy by flowing back and expanding gas from the gas storage system (19 ) through the third channel (14,15) to the upper part of the second cavity (5), all channels being chosen so widely that the frictional resistance of flowing brine and gas is small, while the pumping and backflow rate of the assembly (10) and the compression and expansion rates of the assemblies (16, 17) are adjusted to maintain the desired pressures in the system. 2. Stelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de eerste holte (4) op een grotere diepte is gelegen dan de tweede holte (5).System according to claim 1, characterized in that the first cavity (4) is located at a greater depth than the second cavity (5). 3. Stelsel volgens conclusie 2 , met het kenmerk dat de gasdruk in het tweede kanaal (12,13) aan het maaiveld (1) hoger is dan de gasdruk in het derde kanaal (14,15), waarbij de hogedruk-zijde van het samenstel (17) is verbonden met het tweede kanaal (12,13), waardoor het gasopslagsysteem (19) deel uitmaakt van het gasvoerende deel van de eerste holte (4), welk samenstel (17) gas comprimeert en verpompt vanuit de tweede holte (5) via het derde kanaal (14,15) en het tweede kanaal (12,13) naar de eerste holte (4) wanneer electrische energie wordt toegevoerd en, anderzijds, electrische energie produceert door het terugstromen en expanderen van gas vanuit de eerste holte (4) via het tweede kanaal (12,13) en het derde kanaal (14,15) naar de tweede holte (5) (Fig. 3).System according to claim 2, characterized in that the gas pressure in the second channel (12, 13) at ground level (1) is higher than the gas pressure in the third channel (14, 15), the high-pressure side of the assembly (17) is connected to the second channel (12, 13), whereby the gas storage system (19) forms part of the gas-carrying part of the first cavity (4), which assembly (17) compresses and pumps gas from the second cavity ( 5) through the third channel (14,15) and the second channel (12,13) to the first cavity (4) when electrical energy is supplied and, on the other hand, produces electrical energy by flowing back and expanding gas from the first cavity (4) through the second channel (12,13) and the third channel (14,15) to the second cavity (5) (Fig. 3). 4. Stelsel volgens conclusie 3, met het kenmerk dat het samenstel (16), tesamen met zijn gasopslagsysteem (18), is verplaatst naar de lagedruk—zijde van het samenstel (17) (Fig. 4).System according to claim 3, characterized in that the assembly (16), together with its gas storage system (18), is moved to the low-pressure side of the assembly (17) (Fig. 4). 5. Stelsel volgens conclusie 3, met het kenmerk dat de lagedruk zijde van het samenstel (16) is verbonden met het derde kanaal (14,15), waardoor het gasopslagsysteem i (18) deel uitmaakt van het gasvoerende deel van de tweede holte (5), terwijl het samenstel (16) is samengevoegd met het samenstel (17) tot een gecombineerd samenstel (20) (Fig. 5).System according to claim 3, characterized in that the low-pressure side of the assembly (16) is connected to the third channel (14, 15), whereby the gas storage system i (18) forms part of the gas-carrying part of the second cavity ( 5), while the assembly (16) is assembled with the assembly (17) into a combined assembly (20) (Fig. 5). 6. Stelsel volgens conclusies 1-4, met het kenmerk dat het gasopslagsysteem (18) wordt gevormd door de atmosfeer of dooT een transportleiding voor aardgas.System according to claims 1-4, characterized in that the gas storage system (18) is formed by the atmosphere or dooT a transport pipe for natural gas. 7. Stelsel volgens conclusie 5, met het kenmerk dat, het eerste kanaal (6,7,8,9), bij voorkeur aan de lagedrukri zijde van het samenstel (10), is verbonden met een bovengronds pekelreservoir (21) om tijdens expansie/compressie cycli van het gas een deel. van de pekel van dit,eerste kanaal (6,7,8,9) naar dit pekelreservoir (21) en weer terug te transporteren, onder gebruikmaking van een samenstel (22) bestaande uit een pomp/turbine gekoppeld aan een mo-tor/generator (Fig. 6).System according to claim 5, characterized in that the first channel (6,7,8,9), preferably on the low-pressure side of the assembly (10), is connected to an above-ground brine reservoir (21) to expand during expansion. / compression cycles of the gas part. from the brine of this first channel (6,7,8,9) to this brine reservoir (21) and transport it back again, using an assembly (22) consisting of a pump / turbine coupled to a motor / generator (Fig. 6). 8. Stelsel volgens conclusie 7, met het kenmerk dat het turbine-generator deel van het samenstel (22) wordt vervangen door een of meer regelbare kleppen of andere voorzieningen om de snelheid van de pekelstroom naar het pekelreservoir (21) te regelen.System according to claim 7, characterized in that the turbine generator part of the assembly (22) is replaced by one or more controllable valves or other means for controlling the speed of the brine flow to the brine reservoir (21). 9. Stelsel volgens conclusies 7 en 8, met het kenmerk dat de koelers (11) geheel of gedeeltelijk worden gevormd door het pekelreservoir (21).System according to claims 7 and 8, characterized in that the coolers (11) are formed wholly or partly by the brine reservoir (21). 10. Stelsel volgens conclusie 9, met het kenmerk dat op het pekelreservoir (21) een isolerende laag van vast en/of vloeibaar materiaal is aangebracht.System according to claim 9, characterized in that an insulating layer of solid and / or liquid material is applied to the brine reservoir (21). 11. Stelsel volgens conclusies 7-10, met het kenmerk dat de tweede holte (5) een groter volume heeft dan de eerste holte (4).System according to claims 7-10, characterized in that the second cavity (5) has a larger volume than the first cavity (4). 12. Stelsel volgens conclusie 11, met het kenmerk dat de tweede holte (5) is gesplitst in twee kleinere holten in de zoutformatie (3).System according to claim 11, characterized in that the second cavity (5) is split into two smaller cavities in the salt formation (3). 13. Stelsel volgens conclusies 1-12, met het kenmerk dat het volume van de pekel groter is dan het gezamenlijke volume van de eerste holte (4) en het eerste kanaal (6,7,8,9).System according to claims 1-12, characterized in that the volume of the brine is greater than the combined volume of the first cavity (4) and the first channel (6,7,8,9). 14. Stelsel volgens conclusies 1-13, met het kenmerk dat de compressoren van de samenstellen (16) en/of (17) en/of (20) zijn gebruikt om het bovenste gedeelte van beide holten (4,5) voor de eerste keer met hogedruk gas te vullen en van tijd tot tijd bij te vullen, zonodig bijgestaan door een of meer compressoren van lager drukbereik.System according to claims 1-13, characterized in that the compressors of the assemblies (16) and / or (17) and / or (20) are used to cover the upper part of both cavities (4,5) for the first fill with high pressure gas and top up from time to time, assisted if necessary by one or more compressors of lower pressure range. 15. Stelsel volgens conclusies 1-14, met het kenmerk dat meerdere van deze holtenparen (4,5) in een ondergrondse zoutformatie (3) aanwezig zijn, waarbij hun respectievelijke samenstellen (10,16,17,20,22), hun gasopslagsystemen (18,19) en/of pekelreservoirs (21) geheel of gedeeltelijk zijn samengevoegd tot grotere eenheden.System according to claims 1-14, characterized in that several of these cavity pairs (4,5) are present in an underground salt formation (3), their respective assemblies (10,16,17,20,22), their gas storage systems (18,19) and / or brine reservoirs (21) are wholly or partly combined into larger units.
NL9101618A 1991-09-25 1991-09-25 UNDERGROUND STORAGE OF ENERGY. NL9101618A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9101618A NL9101618A (en) 1991-09-25 1991-09-25 UNDERGROUND STORAGE OF ENERGY.
PCT/EP1992/002193 WO1993006367A1 (en) 1991-09-25 1992-09-23 A system for subterranean storage of energy

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9101618 1991-09-25
NL9101618A NL9101618A (en) 1991-09-25 1991-09-25 UNDERGROUND STORAGE OF ENERGY.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL9101618A true NL9101618A (en) 1993-04-16

Family

ID=19859743

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL9101618A NL9101618A (en) 1991-09-25 1991-09-25 UNDERGROUND STORAGE OF ENERGY.

Country Status (2)

Country Link
NL (1) NL9101618A (en)
WO (1) WO1993006367A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112424482A (en) * 2018-05-16 2021-02-26 绿意能源股份公司 Method, system and apparatus for compression, expansion and/or storage of gases

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19513817B4 (en) * 1995-04-12 2004-12-09 Etc Energietechnik Und Chemie Gmbh & Co. Kg Pumpspeicherwerk
GB2301633B (en) * 1995-06-01 1998-10-28 Gordon Cross Electric power generation
SK279395B6 (en) * 1995-06-23 1998-11-04 Fridrich Zeman Integrated power block
FR2756325B1 (en) * 1996-11-12 2001-11-23 B M D Barili Martino Dev METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING ELECTRICAL ENERGY FROM RENEWABLE ENERGY
DE102006003982B4 (en) * 2006-01-27 2014-06-12 Wolfgang, Dr. Oest Method for storing electrical energy, in particular electrical energy generated by wind turbines, and apparatus for storing electrical energy
EP2158389A4 (en) 2007-05-09 2016-03-23 Ecole Polytechnique Fédérale De Lausanne Epfl Energy storage systems
FR2945326B1 (en) 2009-05-07 2011-04-29 Ecoren METHOD AND EQUIPMENT FOR MECHANICAL ENERGY STORAGE BY COMPRESSION AND QUASI-ISOTHERMAL RELAXATION OF A GAS
US8454321B2 (en) 2009-05-22 2013-06-04 General Compression, Inc. Methods and devices for optimizing heat transfer within a compression and/or expansion device
CN104895745A (en) 2009-05-22 2015-09-09 通用压缩股份有限公司 Compressor and/or expander device
US8146354B2 (en) 2009-06-29 2012-04-03 Lightsail Energy, Inc. Compressed air energy storage system utilizing two-phase flow to facilitate heat exchange
US8196395B2 (en) 2009-06-29 2012-06-12 Lightsail Energy, Inc. Compressed air energy storage system utilizing two-phase flow to facilitate heat exchange
EP2516952A2 (en) 2009-12-24 2012-10-31 General Compression Inc. Methods and devices for optimizing heat transfer within a compression and/or expansion device
JP2013521433A (en) * 2010-03-01 2013-06-10 ブライト エナジー ストレージ テクノロジーズ,エルエルピー. Rotary compressor-expander system and related uses and manufacturing methods
US8997475B2 (en) 2011-01-10 2015-04-07 General Compression, Inc. Compressor and expander device with pressure vessel divider baffle and piston
WO2012097215A1 (en) 2011-01-13 2012-07-19 General Compression, Inc. Systems, methods and devices for the management of heat removal within a compression and/or expansion device or system
US9109512B2 (en) 2011-01-14 2015-08-18 General Compression, Inc. Compensated compressed gas storage systems
DE102011106040A1 (en) * 2011-06-25 2012-12-27 Armin Dadgar pumped storage power plant
PL2773866T3 (en) 2011-11-05 2019-07-31 Erneo Energiespeichersysteme Gmbh Units and methods for energy storage
DE102012023539A1 (en) * 2012-11-24 2014-05-28 Armin Dadgar Energy storage power plant
CN105612345A (en) * 2013-08-14 2016-05-25 阿斯拉姆·贾伟德 Road traffic deceleration zone electric power generating system
CN103821661B (en) * 2014-02-27 2017-01-11 华北电力大学 Pumped storage system based on gas supercharging technology
DE102015002654B4 (en) 2014-05-30 2017-04-27 Sebastian Bühler Method and device for storing an energy carrier medium
GB2532744A (en) * 2014-11-25 2016-06-01 Schlumberger Holdings Storage systems for storing and extracting energy
WO2017174047A1 (en) * 2016-04-08 2017-10-12 Dirk Weber Power storage with black starting capability on the basis of pressurized air and water
CN109899217B (en) * 2019-03-21 2021-03-19 国核电力规划设计研究院有限公司 Water-gas composite energy storage power generation system and method
DE102020112724A1 (en) * 2020-05-11 2021-11-11 Johann Tauscher Energy storage and recovery system
SE2050942A1 (en) * 2020-08-10 2022-02-11 Hetes Energy Ab Arrangement for storing energy

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3939356A (en) * 1974-07-24 1976-02-17 General Public Utilities Corporation Hydro-air storage electrical generation system
GB2001395B (en) * 1977-07-25 1982-04-07 Norton J System for generating electrical energy utilizing combined water power and combustible fuel sources
DE2900122A1 (en) * 1978-01-06 1979-07-26 Motor Columbus Ing EQUAL PRESSURE AIR STORAGE POWER PLANT
EP0098334A1 (en) * 1982-07-14 1984-01-18 B.V. Neratoom A method of using stored mechanical energy
DE3664227D1 (en) * 1985-02-15 1989-08-10 Shell Int Research Energy storage and recovery
NL8601342A (en) * 1986-05-26 1987-12-16 Ir Arnold Willem Josephus Grup UNDERGROUND ENERGY STORAGE SYSTEM.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112424482A (en) * 2018-05-16 2021-02-26 绿意能源股份公司 Method, system and apparatus for compression, expansion and/or storage of gases

Also Published As

Publication number Publication date
WO1993006367A1 (en) 1993-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL9101618A (en) UNDERGROUND STORAGE OF ENERGY.
US4691524A (en) Energy storage and recovery
EP0196690A1 (en) Energy storage and recovery
CN103452612B (en) Compressed air energy storage system using carbon dioxide as working medium
US7952219B2 (en) Hydroelectric pumped-storage
CN201190892Y (en) Thermal recovery type liquid nitrogen pump skid
US8215104B2 (en) Energy from subterranean reservoir fluid
US7604064B2 (en) Multi-stage, multi-phase unitized linear liquid entrained-phase transfer apparatus
US8833070B2 (en) Low-drag hydro-pneumatic power cylinder and system
JP2014515339A (en) Device for storing and delivering fluid and method for storing and delivering compressed gas contained in such device
CN103518050A (en) Compressed gas storage and recovery system and method of operation systems
JP6605348B2 (en) Compressed air storage generator
NO331401B1 (en) PROCEDURE AND DEVICE FOR DOWNHOLE SEPARATION AND REINJECTION OF GAS / WATER
JP2009138684A (en) Rankine cycle device
US10711653B2 (en) Process and system for extracting useful work or electricity from thermal sources
EP0191516A1 (en) Energy storage and recovery
WO2000003118A1 (en) A method and apparatus for producing an oil reservoir
CN203420754U (en) Energy storage system of compressed gas with carbon dioxide as working medium
CA2466467C (en) Hydraulic multiphase pump
US4235289A (en) Method for producing carbon dioxide from subterranean formations
US4377208A (en) Recovery of natural gas from deep brines
CN112424482B (en) Method, system and apparatus for compression, expansion and/or storage of gases
EP4179195A1 (en) Power generation system and method
CN108060912A (en) A kind of water drainage gas production device for natural gas extraction
US20040091363A1 (en) Hydraulic multiphase pump

Legal Events

Date Code Title Description
BV The patent application has lapsed