TR201911021A2 - Enerji̇ santralleri̇nde yüksek sicaklik isi depolama si̇stemi̇ - Google Patents

Enerji̇ santralleri̇nde yüksek sicaklik isi depolama si̇stemi̇ Download PDF

Info

Publication number
TR201911021A2
TR201911021A2 TR2019/11021A TR201911021A TR201911021A2 TR 201911021 A2 TR201911021 A2 TR 201911021A2 TR 2019/11021 A TR2019/11021 A TR 2019/11021A TR 201911021 A TR201911021 A TR 201911021A TR 201911021 A2 TR201911021 A2 TR 201911021A2
Authority
TR
Turkey
Prior art keywords
storage
energy
feature
power plants
storage tank
Prior art date
Application number
TR2019/11021A
Other languages
English (en)
Inventor
Bi̇li̇r Levent
Selahatti̇n Umdu Emi̇n
Original Assignee
Yasar Ueniversitesi
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 Yasar Ueniversitesi filed Critical Yasar Ueniversitesi
Priority to TR2019/11021A priority Critical patent/TR201911021A2/tr
Priority to EP20843002.5A priority patent/EP3969828A4/en
Priority to PCT/TR2020/050603 priority patent/WO2021015698A1/en
Publication of TR201911021A2 publication Critical patent/TR201911021A2/tr

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/0034Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D2020/0065Details, e.g. particular heat storage tanks, auxiliary members within tanks
    • F28D2020/0078Heat exchanger arrangements
    • 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
    • Y02E60/14Thermal energy storage
    • 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
    • Y02E70/00Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

Buluş, enerji santrallerinde talebin olmadığı dönemlerde santral nominal güç üretimine devam ederken üretilen enerjinin ergitilmiş bir metalin/alaşımın sıcaklığını arttırmak amacıyla kullanılması ve duyulur ısı (ve/veya gizli ısı) şeklinde depolanabilmesini sağlayarak hem santralin yüksek verimlilikte çalışmaya devam etmesini, hem de talebin yüksek olduğu dönemlerde ısı kaynağında, örneğin jeotermal akışkan ya da kazan besleme nedeniyle, meydana gelebilecek giriş sıcaklığı düşüşlerinin depolanmış olan enerjinin kullanımı ile takviye edilebilmesini ya da arttırılmasını sağlayan bir depolama sistemi ve bu sistemin çalışma yöntemini açıklamaktadır.

Description

TARIFNAME ENERJI SANTRALLERINDE YÜKSEK SICAKLIK ISI DEPOLAMA SISTEMI Bulusun Ilgili Oldugu Teknik Alan Bulus, enerji santrallerinde talebin olmadiglîtlönemlerde santral nominal güç üretimine devam ederken üretilen enerjinin ergitilmis bir metalin/alasIiI slîlakligillîl arttlHnak amaclîla kullan [IB'iasEle duyulur @Cave/veya gizli EDIlseklinde depolanabilmesini saglayarak hem santralin yüksek verimlilikte çallgnaya devam etmesini, hem de talebin yüksek oldugu dönemlerde ED kaynag Ia, örnegin jeotermal aklgkan yada kazan besleme nedeniyle, meydana gelebilecek giris slîiakllgilîldüsüslerinin depolanmlgl olan enerjinin kullanilîlile takviye edilebilmesini ya da arttlEllüiaslüiIEaglayan bir depolama sistemi ve bu sistemin çallgina yöntemini açiEIamaktadlE Bulusla Ilgili Teknigin Bilinen Durumu (Önceki Teknik) Enerji santrallerinde talebin azald [giüberiyotlarda santral üretim kapasitesi degerlendirilememekte ve bu durum ekonomik kayülara yol açmaktadlEI Örnegin, jeotermal enerji santrallerinde talep düsüsü nedeniyle günde altIZisaate kadar süreyle enerji arzElekonomik olmamaktadEI Bunun yanIa jeotermal enerji santrallerinin tüm çalEtna dönemlerinde kuyulardan gelen jeotermal aklgkan slöakIHZIarII düsüsü nedeniyle nominal güç üretiminde düsüs ve verimlilik kaleilarEl gözlenmektedir.
Benzer sekilde herhangi baska bir kaynagürüzgâr, günes, fosil yakiü nükleer vb....) kullanan enerji santrallerinde de talebin az oldugu dönemlerde kapasite kullanIiII düsüsü ve dolaylElEa verim kayüarßöz konusu olmaktadE Bu durumda santralin enerji üretimini her zaman nominal degerde tutmasEl/e talebin az oldugu durumlarda ürettigi fazla enerjiyi duyulur veya gizli ED depolama ile bir malzemede depolamasljve talebin artlâa geçtigi dönemlerde depolanan bu enerjinin kullanIiEiIe üretilemeyen fazla enerjinin depodan karsUânmasEliiem ekonomik hem de verim anlam a çok büyük katkilâr saglamaktadE depolama ve termo-kimyasal enerji depolama.
Duyulur @Denerji depolama (DIED), lîIElenerji depolama yöntemleri arasIda en basit ve teknolojik olarak en gelismis olan yöntemdir. Temel olarak bir malzemenin slaakHglIIEI, tekrar kullanllüîak üzere, verilen Igljle arttlEllBias- dayanIE ve depolanan Iîljniktarlîrnalzemenin kütlesi ve özgül Elgüle dogru orantHJBlE Eger ki verilen Elîheticesinde malzemenin slîlakllglîfaz degistirme (katE'lslîEl/eya slîElbuhar) slîlakllgll ulaslEve malzemeye @Ektarliülevam ettirilirse bu defa malzemenin lelakllglIsabit kalacak sekilde malzeme faz degisimine ugrar. Faz degisimi süsia da büyük miktarda EISLIZI bünyesinde depolamE olur. Bu yöntem gizli Eli] enerji depolama (GIED) seklinde adlandlEIIBiaktadlE Ek olarak duyulur ve gizli Mepolama ayn Eamanda da gerçeklesebilir.
Termo-kimyasal enerji depolama (TKED) ekzotermik olarak tepkimeye girebilen iki veya daha fazla kimyasal bilesigin tersinir tepkimeler süresince kullanilBiasüve bu döngüde enerji depolanmasi dayanlB Bu enerji, yüksek enerji depolama yogunluklarÇl Elîkayblîblmaks- uzun süreli depolama ile istikrarlüle verimli enerji üretimi için daha büyük bir 0Iasll]Kl sunar. IsEl depolama yöntemlerinin avantaj ve dezavantajlarßsag-ki tabloda verilmektedir.
Avantajlar Dezavantajlar DIED .Yöntemler arasIda en basit olanüie -Düsük Eli] enerji depolama teknolojik olarak en gelismis olan lü yogunlugu elde edilir.
GIED oÜç yöntem araleUa orta derecede -Kullanilân malzemeler için enerji yogunlugu elde edilecek düsük Elljletimi söz konusudur. yöntemdir. -Uzun süreli kullanIida oEnerji depolama ve geri kullanIi malzeme yap-a bozulma islemi sabit lelakIltha gerçeklesir. olusabilir.
-IsERaybEöz konusudur.
TKED -Yüksek enerji yogunlugu degeri elde -Sistem karmaslEtlE edilebilir -Yüksek ilk yatlElm gerektirir.
-Uzun süreli depolama mümkündür. oDepolama için gerekli hacim Bir depolama tankÇlbir @Enjeksiyon sistemi ve bir Egeri kazanIi sistemini içeren bir termal ED depolama sistemi saglanlEl Depolama tankütermal depolamaya yönelik bir malzeme (faz degisim malzemesi veya metal veya alasIi) tutar. Isßnjeksiyon sistemi, depolama tanklîilizerindeki bir giris agz- baglIlB IsEgeri kazanIi sistemi, depolama tankEüzerindeki bir çilZJSla bagi-ve aynüamanda Iglîliransferine yönelik baslîitßlüinlglkosullar altIa buhar kullanlEI Var olan Elîldepolama teknikleri düsük leiaklHZta ve/veya sabit leaklltha çallgina sartlarEl düsünülerek tasarlanmlglardß Duyulur Ellepolamada yaygIkullanllân Ellepolama malzemesi kayalar ya da taslardlE Ancak bu depolama yöntemi düsük slaaklllîlarl ve nispeten düsük depolama ihtiyacII bulundugu bina @Bina/sogutma uygulamalarIa kullanDBiaktadlE Buhar ya da benzeri aklSkanlar kullanlßrak yapllân enerji üretimlerinde ihtiyaç duyulan yüksek lâljlniktarlîl ve lelakllElar göz önüne alIdIdigla ihtiyaç duyulan boyutlar nedeniyle uygulanabilir olmamaktadlEI Ergimis tuzlar ise daha yüksek leiaklHZlarda akEkan olarak tutularak kullanilEiaktadlEllar. Bu nedenle yaklasim 260 Etli leaklgia kadar düsürülerek kullanilâbilirler. Bu sayede hem duyulur hem de gizli _an yararlanllâbilmektedir. Ancak 350 - 550 °C lelakI[gla kadar kullan [Iâbilmeleri düsük kapasiteye sahip olmalarlEla yol açmaktadE Bulusun KEla Açililamasüie AmaçlarEl Daha yüksek leaklllZIara kolayca çilillâbilmesi metallerin Elîldepolamada kullanIiIlZldaha uygulanabilir kllîîhaktadlEl Bulus metallerin özgül aglElllElarII hem tuzlarI hem de dogal taslar. özgül aglEllilZlarIdan yüksek olmasü özgül EliârII da benzer seviyelerde olmasElve yüksek lelaklllZlara rahatllEIa çilZlabilmeleri nedeniyle ihtiyaç duyulan depolama hacmini ve dolayIEElle gerekli ekipman büyüklüklerinin tuzlara nazaran ortalama 5 kat, dogal taslara nazaran 25 kat daha küçük olmasIElsaglamakta ve yüksek kapasite Elîlclepolamaylîblanaklüllü'iaktadlîl Bu durum yatElEi maliyetlerini azaltmasII yanüsß sistem içinde homojen EDdagUJEiIElda mümkün kllüiaktadlü Bulusun bir özelligi metallerdeki metal katEliaza döndükten sonra da kullanllâbilir olmasIE Erimis tuzlar ise sadece sülîfazda verimli olarak kullanllâbilirken ergitme ocaklarIa eritilmis metal katljaza dönüstügünde bile sahip oldugu misteme sorunsuz aktarabilmektedir. Bulus hem faz degisimi sEsIa aç[ga çilZlan gizli Mem de leaklilgaklgkan lelakllgIEla düsene kadar açlgb çikan duyulur ElsîlîkullanmaktadlEI Bulus ile ilgili bir diger önemli nokta ise EEtIepolamada gerekli enerjinin EEkaynaklarEl/erine tesislerde üretilen talep dlglîlelektrigi (ve -eger mevcutsa- Elsîlîlkullanarak yüksek leaklgla çilZmasIE Bu sayede tesislerde baska türlü saglanamayacak kadar yüksek slîlaklilîlara kolaylikla çiEllâbilmekte ve bu durum sistemin genel kapasitesini alternatif yöntemlere göre birkaç kat arttlübilmektedir.
Yukari bahsedilen nedenlerle bulusa konu olan sistem ile termo-kimyasal Mepolamaya yakI yogunlukta Elîtlepolamayüduyulur ve gizli Elîdepolama yöntemleri kadar basit bir sistemle saglayabilmektedir. Ayrlîla gizli Elitlepolama yöntemlerinde yasanan uzun süreli kullanIilarda malzeme yap-I bozulmasi baglElperformans düsüsü yasanmamaktadlü Sistem yüksek yogunlukta EEUepolamayElsaglamasIlEl yanlîiba yüksek lgIZiak-Eba saglayabilmektedir. Bu nedenle sistem içi yasanacak ElîllarklHJEIarEllüçük sistem hacmi ile en aza indirilmistir.
MW Jeotermal enerji santralinde akSkan sElakHgilEl saat için 1.6 ECE arttlîmak amaclEa ED depolama malzemelerinin kapasite karsllâstEllEialarßsag-ki tabloda verilmektedir.
Tablo 1: Degisik Mepolama malzemelerinin bir jeotermal enerji santralindeki kullanIiII karsllâstlîllüîasü Dogal taslar Tuzlar Metaller Sekiller Sekil 1: Örnek bir jeotermal enerji santrali Sekil 2: Elektrik üretim santrallerinde Ellidepolama sisteminin kullanIiEl Sekil 3: Isülepolama sisteminin jeotermal enerji santrallerinde kullann senaryosu.
Unsurlar Üretim kuyusu Seperatör Buhar Türbini Yogusturucu Sogutma kuyusu Re-enjeksiyon kuyusu Jeneratör Elektrik (ve/veya) IsIZI .Yenilenebilir enerji kaynaklarEi . SIElak aklSkan . IsEliransfer aklgkanlîl . Islîcllepolama tankEl mU'l-IÄLAJN . Islîdlegistirici . Talep dlSlElektrik üretimi . Soguk aklSkan . Ikinci Ismegistirici l'xJi-Ii-Ii-l Bulusun DetayllîAç[Elamasl:| Önceki teknikte, Ellaynaglîblarak konsantre günes enerjisi ile üretilen depolanmasEl kullan [liiaktadlE Ancak bulusta, kullanIi dlglEIektrik (9) ve/veya @Enerjisi erimis metal/alasIi taraflEldan veya diger bir faz degisim malzemesi tarafIdan (organik, inorganik, ötektik tuz vb...) özgül Elle/veya gizli Elllarak depolanlEl F-I yüksek slîaklilîta uzun süre kalabilmesi için seramik malzemeler ile EEizoIasyonu yapilIhIStE Ergimis metalde/alaslida veya faz degisim malzemesinde depolanmg bulunan @tanki (6) etraf. ya da içine yerlestirilen bir ED degistirici (16) sayesinde Elîliransfer akgkan- (14) aktarmlîl Bu aklgkan ikinci Elîlegistirici (20) sayesinde depolanmlgllîlîßantralde güç üretimi için kullanilân akEkana ya da dogrudan santral sistemleri ya da atlIZl @Içeren sistemlere baglan Hâbilir.
Sekil 2 de gösterilen örnek uygulama için adlar asaglîlia sunulmaktad@ 1) Tesiste sebeke (12) talebi dlSElya da iç tüketimde degerlendirilmeyen elektrik enerjisi ve/veya @Enerjisi @Illepolama tanklEla aktarll]El(15). 2) IslIrHepolama tankl3115) olarak metal ergitme f-arlîörnegin direkt ya da endirekt elektrikli ark f-ü/a da diger elektrikli f-ar kullanllâbilir. Bunun haricinde içerisinde herhangi bir faz degisim malzemesi bulunan tanklar da (6) @Ellepolama tanklîq15) olarak kullanilâbilir. Elektrikli ark f-IEkuIIanigJEtlurumda elektrotlar ile haznedeki metal/alasli arasiEtla yüksek akli yogunlugu ile ark meydana gelir ve yüksek lelakllE elde edilir ve bu sayede leakliglEhrtan ve/veya slîlîfaza geçen metal ya da alasIida @:ldepolama gerçeklestirilir. IsIZldepolama, duyulur @Elenerji depolama ve/veya gizli @Ebnerji depolama olarak gerçeklestirilebilir. Duyulur olarak metal ergitme f.arEtl@Eda @:üeposu olarak elektik rezistanslarüaracüglüle @fllân katÜ/a da süllâr faz degisim malzemesi olarak kullanllâbilir. Islîtlepolama tankE(15) çal@na slîlakl[g]- baglüblarak seçilecek @Dizolasyona sahiptir. Bu @Eiizolasyon malzemeleri lif, örgü, köpük ve levha olarak hazlEIlanm@ seramikler, polimerler ya da bunlari birbiri ya da diger malzemeler ile birlikte kullanIigilZikolasyon malzemeleri olabilir. 3) Isülepolama tankütla (15) yüksek lehklltha tutulan @Eldepolama malzemesi daha düsük lelaklithaki @:iîransfer aklgkan- (14) bir @Illegistirici (16) (esanjör) yardliüla @Ektariülîl Isi] degistiricileri (16) farklElsElaklltha iki ak@ kullanüân cihazlardlü Sistemde @Jlegistirici (16) olarak borusal @Ilegistiricileri (16), plakalDEEI degistiricileri (16), genisletilmis yüzeyli @Idegistiricileri (16), rejeneratif @:degistiriciler (16) kullanlßbilir. Bu sistemlerde ak@:lseçilen @:degistirici (16) tek ya da birden fazla geçisli olabilir. Bu ak@ar paralel, ters, çapraz ya da bunlar. kombinasyonlarüblarak kullanllâbilir. IsIZI degisiminde ak@ olabilir. SEEfaz @Iransfer ak@ yaglarlgla da erimis tuzlar kullan Hâbilir. Islîllegistiricileri (16) iki, üç veya çok aklgkanlßlabilir. 4) Bir baska @laynagEtarafIEtlan kazanlarda lelakligEj/ükseltilen ya da dogal olarak yüksek lelakIilîtaki jeotermal kaynaklar gibi ak@ miktar. baglüilarak dogrudan separatör girisinde, ya da separatör bulunmayan durumlarda buhar türbini (3) girisinde slaakIHZIarElarttlEIJB Bir diger uygulama da separatör çilZlEEba yogusmayan gazlardan, örnegin COZ ya da HZS, ayrllîhlgl olan su buhari (17) @Iletim aklgkanIan ikinci Megistirici (20) (esanjör) yardIiEla EGktarDÜiasIlE ) IslItlepolama tankIan (15) Elllegistirici (16) araclDgJEla aldgüîlîlle lelakllgElartmE El] transfer akEkanüjl4) pompalar yardIiEile separatörden ayrllân yüksek sElaklltha sütle/veya buharI (17) sükllgilürttlülnak amacEile ikinci Elîljegistiricisine (20) aktarHJE Aklgl kontrolü lelaklilZj debi ya da lglîldegerine baglEblarak kontrol edilebilir. Aklgl kontrolü için kullanüân vanalar sürgülü, termostatik, elektromanyetik, otomatik havalandlElElDIblabilir. AklSl hatlarIa yan Geçit (By-pass), emniyet ventilleri ya da diger koruma ekipmanlarEkullaniIâbiIir. Aklgiiçin kullanilân pompalar Lêlak ya da kuru rotorlu olabilir. 6) Ilelüigl olan EEtransfer aklgkanlî(14) ikinci Elîbegistiricisi (20) ya da Elîbegistirici (20) grubu kullanHârak separatörden gelen ve yogusmayan gazlardan ayriliilgl slîEIve/veya buharII (17) lelakl[g]II arttlEllBiasIa kullaniüEl Bu lîlîldegistirici (20) de madde 3'te belirtilen özelliklerde olabilir. 7) Madde 3'te belirtilen özelliklerde Megistiricisi Madde 6'da belirtilen Megistiricisi (20) ile birlikte ya da tek bas. olarak kullanllâbilir. Bu Elîtlegistiricide (20) slîlakllgilîbrnegin aktarHJE SlElaklilZlve balel; artEEile türbin enerji üretimi türbin tipi ve özelliklerine göre degisken miktarda arttlElIJE 8) Seperatör (2); enerji üretim tesislerinde, EÜÜKIÜ akEkandan katlîjbarçacllîlarl ve/veya slîEl ve buhar fazlarI flas buhar yöntemi ile ayrlStlEllüîasElsaglayan sistemdir. Daha sonra içerisinden katEparçaclEl ve yogusmayan aklgkan ayrllân aklgkan EEla-sanjörüne ve ard-an buhar türbinine (3) aktarUJE 9) Buhar türbini (3) olarak tek basamaklElya da çok basamaklÇl aksiyon türbinleri ya da reaksiyon türbinleri kullanllâbilir. AyrEla türbinler aklgkanI hareketini türbin miline paralel olarak meydana geldigi eksenel, ya da buharI (17) aklîlyönü mil eksenine dik olan karmasilZl akSlElre çapsal türbinler olabilir.
) Sistemdeki aklSkandan gelen buhar (17), türbin kanatlarIEböndürür, saft ile aynEhat üzerindeki jeneratör (8) de mekanik enerjiyi elektrik (9) enerjisine çevirir. 11) Yogusturucu (4), kondenser veya kondansör, buharlügüç sistemlerinde EMEevreye ya da baska bir sogutucuya vererek sülîlhale geçtigi Iîlîlegistiricilerdir (16) ve (20). Bu sayede buhar (17), türbini daha düsük baleçta ve daha düsük süklüîta terk eder ve böylece buharI @13 enerjisinin daha büyük bir oranügüce çevrilmis olur. Ayrlîh yogusan slîEItesiste tekrar kullanHÜiak ya da tesisten uzaklastIEIIhak amacüla da yogusturulabilir. 12) SlEbkllgiületerince düsürülemeyen aklgkanlar sogutma kuyularEllS), ya da havuzlarda daha 13) AkSkan tekrar kullanüâcagüjurumlarda bir tankta (6) depolanarak gerekli sartlandlElnaIar gerçeklestirilir. 14) Soguyan akigkan termik ya da nükleer santraller gibi tesislerde tekrar kullanma; jeotermal enerji santrallerinde ise yer alti tekrar basHEiak için re-enjeksiyon kuyular- (7) aktarl]]]îl ) Rüzgâr, hidro, günes gibi yenilenebilir enerji kaynaklarIan (10) üretilen elektrik (9) ve/veya ELI! EEldepolama sisteminde kullanllüiak üzere aktarUJEl IsElaktarIiElsöz konusu oldugunda lîÜlransfer akSkanElll4), aktarmak için kullanHân sistemler ve Megistiriciler (16) ve (20) madde 3 ve 5'te belirtilen özelliklere sahiptir. Yenilenebilir enerji kaynaklarian (10) elektrik (9) üretimi söz konusu oldugunda, elektrik merkezi bir trafo (11) ile santral üretimine eklenebilecegi gibi dogrudan EEepolama tankIa (15) kullanilîhak üzere de iletilebilir. 16) Trafo (10) ya da diger adEile transformatör elektrik enerjisinin frekansIEtlegistirmeden gorilimini yükselten veya alçaltan herhangi bir hareketli parçaslîl bulunmayan elektrik makineleridir. Santralde tiplerine ve baglantlîrliurumlar- bakllBiakslîlEl, amacEüretilen elektrik enerjisini talep dogrultusunda iç tüketim, Eglepolama sistemi ve sebekeye (12) aktarmaktlE Sekil 3'deki örnek uygulama adlilarßsag. verilmektedir. 1) Tesiste sebeke (12) talebi dEEl/a da iç tüketimde degerlendirilmeyen elektrik enerjisi ED depolama tanklEia (15) aktariIJE 2) Isüjepolama tankE(15) olarak metal ergitme f-arEörnegin direkt ya da endirekt elektrikli ark f-Elya da diger elektrikli f-ar kullanllâbilir. Elektrikli ark f-Iükullangiüdurumda elektrotlar ile haznedeki metal aras-a yüksek akIi yogunlugu ile ark meydana gelir ve yüksek lelakIiEIelde edilir ve bu sayede lelakIigilJaitan ve/veya smaza geçen metal ya da alasIida ED depolama gerçeklestirilir. IsEldepoIama duyulur lîllîlenerji depolama ve/veya gizli lglijenerji depolama olarak gerçeklestirilebilir. Duyulur lglîdepolama kullanIilElda metal katEfazda ya da leEfazda tutulabilir. IsEdeposu olarak metal ergitme f-arüzllglütla Eüjeposu olarak elektik rezistanslarElaracUJgiElle lglülân katEya da slILlEr kullanllâbilir. IsEdepolama tankE(15) çallglna lelakllgll baglüblarak seçilecek Ellîlizolasyona sahiptir. Bu Ellîlizolasyon malzemeleri lif, örgü, köpük ve levha olarak haziEllanmEl seramikler, polimerler ya da bunlar. birbiri ya da diger malzemeler ile birlikte kullan-[gJEilzolasyon malzemeleri olabilir. 3) Islîdepolama tanklütla (15) yüksek lelaklitha tutulan Elljdepolama malzemesi daha düsük lelakllthaki lgEliletim akEkan. bir Elîldegistirici (16) (esanjör) yardIilîla IgElaktarlDEI IsEl degistiricileri (16) farkllIsElakIlIZta iki aklgkan arasIaki Egeçisini gerçeklestirmek için kullanllân cihazlardlEl Sistemde lgljtlegistirici (16) olarak borusal Ellegistiricileri, plakallîlâlîtlegistiricileri, genisletilmis yüzeyli lâüdegistiricileri (16), rejeneratif lîlîldegistiriciler (16) kullantlâbilir. Bu sistemlerde seçilen EEdegistirici (16) tek ya da birden fazla geçisli olabilir. Bu aklSlar paralel, ters, çapraz ya da bunlari kombinasyonlarlîblarak kullanllâbilir. Isljljegisiminde aklgkanlar tek fazda, sülleya gaz, olabildigi gibi çift fazda ya da kaynamakta olabilir. SlîLlîfaz Elitransfer aklgkanlî(14) kullanI[g]-a ise sentetik ya da dogal EEtransfer yaglarElya da erimis tuzlar kullan Uâbilir. Islîlegistiricileri (16) iki, üç ve çok akEkanllîrblabilir. 4) Islîljepolama tanklEldan (15) aldlgEEZile leakllglllrtmlgl Elitransfer aklgl yardIiEile separatörden ayrllân yüksek lelakllKta su ve/veya buharlEl (17) lelakllgJIlZlarttlEnak amacEile diger Wegistiricisine (20) aktarllIt] Aklglkontrolü slîlaklilîl debi ya da Megerine baglEl olarak kontrol edilebilir. Aklg kontrolü için kullanllân vanalar sürgülü, termostatik, elektromanyetik, otomatik havalandlEEDIblabilir. AklSl hatlarIa yan Geçit (By-pass), emniyet ventilleri ya da diger koruma ekipmanlarEkullanllâbilir. AkEIçin kullanilan pompalar Elak ya da kuru rotorlu olabilir.
) IlelIÜilgl olan lâEtransfer akßkanül4) diger @Edegistiricisi (20) ya da Elinegistirici grubu kullanilârak separatörden gelen ve yogusmayan gazlardan ayrilEhE su ve/veya buharII (17) leakllglII arttlElIIhasIda kullanim] Bu EEHegistirici (16) de madde 3'te belirtilen özelliklerde olabilir. Bu Igljdegistiricide (20) slaakllgilîlörnegin 130 °C'dan 370 °C'da arttlEllErak buhar türbinine (3) aktar[lIEl SlElaklElZl ve balelç artlglîile türbin enerji üretimi türbin tipi ve özelliklerine göre degisken miktarda arttlEllIEl Buhar türbini (3) olarak tek basamakllîya da çok basamaklÇl aksiyon türbinleri ya da reaksiyon türbinleri kullanüâbilir. AyrlEia türbinler aklSkanI hareketini türbin miline paralel olarak meydana geldigi eksenel, ya da buharI(17) akgyönü mil eksenine dik olan karmasllîlaklglüle çapsal türbinler olabilir. 6) Isüjepolama sistemi tesiste bulunan diger @Ilkullanlilarüenerji depolama sistemleri ya da atllZl Elleren sistemlere baglan HEbilir.
Sistem, örnegin jeotermal eneiji santrallerine kuyulardan beslenen aklgkanl leiakllglll özellikle atmosferik slîakllgll artarak tesis verimliligini düsürdügü gündüz döneminde arttlEinaktadlE Gereken @Jenerjisi tesisin üretim kapasitesinin kullanilâmadlgllîldönemlerde üretilen elektrik (9) enerjisinin sistemde Elibnerjisi olarak depolanarak üretim talebinin arttlgllîl dönemlerde tesisin kapasitesi ve verimliligini arttlîilnakta kullanmaktadü Benzer sekilde enerji kaynaglZherhangi bir yenilenebilir kaynak (10) (rüzgâr, günes, biokütle, vb..) veya konvansiyonel (fosil) yaklüveya nükleer yakltîlolan herhangi bir enerji santralinde de talebin düsük oldugu zamanlarda elektrik (9) ve/veya lEEüretiminin düsürülmemesi, talepten fazla elektrik (9) ve/veya @enerjisinin depolanmasü talebin yükseldigi dönemlerde ise depolanmE olan bu enerjinin normal enerji üretiminin yanüsü enerji üretiminde kullanElüiasEl fikrinin uygulamasßlacaktlîl

Claims (7)

ISTEMLER
1. Enerji santrallerinde yüksek leiakllKl Elîllepolama yöntemi olup özelligi; o Tesiste sebeke talebi dlglîi elektrik üretimi (18) ya da iç tüketimde degerlendirilmeyen elektrik enerjisi ve/veya Ellnerjisinin en az bir EEdepolama tank. (15), aktarüüîaslîi . IslZidepolama tankIda (15) yüksek lethiEta tutulan ElDdepoIama malzemesi daha düsük slîiakIHZtaki en az bir @Biransfer aklgkanlEia (14) en az bir iîiîiiiegistirici (16) yardIilýla aktarHBriasÇl . IslZItransfer akEkanüile (14) Elîldepolama tanklEla (15) baglüçallgn ED degistiricisinden (16) aI-n pompa yardIiEile separatörden ayrllân yüksek sEiaklithaki süElve/veya buharI (17) lehkl[g]Ii:larttlîn`nak amacEIiIe ikinci ED degistiricisine (20) aktarüBiasü - Soguyan aklSkanlEitermik ya da nükleer santraller gibi tesislerde tekrar kullanIia; jeotermal enerji santrallerinde ise yer ait. tekrar basißîasüçin re-enjeksiyon kuyular- (7) aktarilîhaslîi AdIiIIarEiçermesidir.
2. Istem 1'e göre Elîtlepolama yöntemi olup özelligi; bahsi geçen Elîtlepolama tankII metal ergitme f-Ilîcblmaslü
3. Istem Z'ye göre yöntem olup özelligi metal ergitme f-II elektrikli fElE, tercihen direkt veya endirekt elektrikli ark f-Ilîcblmaslü
4. Istem 1'e göre lîlîtlepolama yöntemi olup özelligi; bahsi geçen @:Uepolama tankII (15), içerisinde faz degisim malzemesi bulunduran bir tank olmas-
5. Istem 1'e göre lâüjepolama yöntemi olup özelligi; bahsi geçen @Edegistiricinim borusal Elîlegistiricisi, plakalEEJIegistiricisi, rejeneratif Iîl]:legistiricisi veya genisletilmis yüzeyli Megistiricisi olmasIIEI
6. Istem 1'e göre @Edepolama yöntemi olup özelligi; bahsi geçen EEtransfer aklSkanII sentetik veya dogal igIZiiransfer yag Eieya erimis tuz olmasIIEi
7. Enerji santrallerinde yüksek leiaklilZI Mepolama sistemi olup özelligi; o FarklßlîhklKta iki akSkan arasiaki Egeçisini gerçeklestirmek için kullanüân ED degistiricileri (16), . Tesiste sebeke talebi dEü/a da iç tüketimde degerlendirilmeyen elektrik enerjisi ve/veya mnerjisinin depolandgiEElîlepolama tankEülS), . DepolanmEl mantralde güç üretimi için kullanlßn akEkana ya da dogrudan santral @Ilkaynag- aktarmaya yarayan lâüîransfer aklgkanlîül4) Içermesidir.
TR2019/11021A 2019-07-23 2019-07-23 Enerji̇ santralleri̇nde yüksek sicaklik isi depolama si̇stemi̇ TR201911021A2 (tr)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TR2019/11021A TR201911021A2 (tr) 2019-07-23 2019-07-23 Enerji̇ santralleri̇nde yüksek sicaklik isi depolama si̇stemi̇
EP20843002.5A EP3969828A4 (en) 2019-07-23 2020-07-08 High temperature heat storage system in energy power plants
PCT/TR2020/050603 WO2021015698A1 (en) 2019-07-23 2020-07-08 High temperature heat storage system in energy power plants

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TR2019/11021A TR201911021A2 (tr) 2019-07-23 2019-07-23 Enerji̇ santralleri̇nde yüksek sicaklik isi depolama si̇stemi̇

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TR201911021A2 true TR201911021A2 (tr) 2021-02-22

Family

ID=74194071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TR2019/11021A TR201911021A2 (tr) 2019-07-23 2019-07-23 Enerji̇ santralleri̇nde yüksek sicaklik isi depolama si̇stemi̇

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3969828A4 (tr)
TR (1) TR201911021A2 (tr)
WO (1) WO2021015698A1 (tr)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4085333A (en) * 1976-02-17 1978-04-18 Grise Frederick Gerard J Conservation of electrical energy
EP1577548A1 (en) * 2004-03-16 2005-09-21 Abb Research Ltd. Apparatus and method for storing thermal energy and generating electricity
EP2369288A1 (en) * 2010-03-11 2011-09-28 Siemens Aktiengesellschaft Energy transfer system comprising a phase change material
US9038387B2 (en) * 2011-08-31 2015-05-26 Brightsource Industries (Israel) Ltd Solar thermal electricity generating systems with thermal storage
WO2013070572A1 (en) * 2011-11-08 2013-05-16 Abengoa Solar Inc. High temperature thermal energy storage for grid storage and concentrated solar plant enhancement
US20160032903A1 (en) * 2011-11-30 2016-02-04 Gossamer Space Frames Solar Power Plant
US20140053554A1 (en) * 2012-08-21 2014-02-27 Mehrdad Tartibi Power generation system having thermal energy storage
US10012113B2 (en) * 2014-03-18 2018-07-03 Vassilios Vamvas Combined cycle plant with thermal energy storage
EP3376121A1 (en) * 2017-03-17 2018-09-19 Sharp Kabushiki Kaisha Heat exchange device and method for operating a heat exchange device

Also Published As

Publication number Publication date
EP3969828A4 (en) 2022-06-29
WO2021015698A1 (en) 2021-01-28
EP3969828A1 (en) 2022-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204187875U (zh) 一种采用导热油传热的储能式太阳能热水锅炉
CN104603570B (zh) 用于能量生产的装置
CN207797837U (zh) 多级相变储热装置
CN204421400U (zh) 一种采用熔盐传热储热的清洁能源热水锅炉
WO2005089468A2 (en) Electric generation facility and method employing solar technology
EP2909546A1 (en) Coupled chemical-thermal solar power system and method
CN105317485B (zh) 一种新型能量转换系统
WO2018102265A1 (en) Systems and methods of storing energy from geothermal and solar resources
CA2600936A1 (en) Equipment group and procedure for storage of heat energy using electric current
WO2010104897A2 (en) Systems and methods of thermal-electric power generation including latent heat utilization features
KR20110101754A (ko) 해양심층수와 발전소 배출수 혹은 표층수를 이용한 다단 사이클형 해양 온도차 발전시스템
TR201911021A2 (tr) Enerji̇ santralleri̇nde yüksek sicaklik isi depolama si̇stemi̇
Cuskelly et al. Thermal storage for CSP with miscibility gap alloys
CN103884007B (zh) 多阀门调控锅炉给水系统
CN207555562U (zh) 一种用于孤立电网的储能系统
RU2125171C1 (ru) Способ эксплуатации энергетической установки и установка для его осуществления
CN102312138B (zh) 一种高温储能相变材料及其制备和应用
CN103388498A (zh) 一种多容器型中、低温发电方法
CN204348819U (zh) 基于铝水反应的单透平热电联产系统
US11698058B1 (en) Multi-source sustainable-renewable energy harvester
Sulaiman et al. Development of a thermal energy storage for the integrated solar energy project
Hakkarainen et al. Dynamic simulation of two concentrated solar power concepts with supercritical CO2 Brayton cycle
CN202937318U (zh) 利用余热发电供热系统
CN108895868B (zh) 直接接触式储热与放热系统及其工作方法
RU2170885C1 (ru) Система теплоэнергоснабжения