WO2014019755A1 - Power station system and method for operating such a power station system - Google Patents

Power station system and method for operating such a power station system Download PDF

Info

Publication number
WO2014019755A1
WO2014019755A1 PCT/EP2013/062241 EP2013062241W WO2014019755A1 WO 2014019755 A1 WO2014019755 A1 WO 2014019755A1 EP 2013062241 W EP2013062241 W EP 2013062241W WO 2014019755 A1 WO2014019755 A1 WO 2014019755A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heat
transfer medium
heat transfer
thermal
storage unit
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/062241
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Nicolas Vortmeyer
Uwe Lenk
Gerhard Zimmermann
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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 Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Publication of WO2014019755A1 publication Critical patent/WO2014019755A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K3/00Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein
    • F01K3/12Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having two or more accumulators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K3/00Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein
    • F01K3/18Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters
    • F01K3/186Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters using electric heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F24D11/02Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps
    • F24D11/0214Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system
    • F24D11/0228Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system combined with conventional heater
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D17/00Domestic hot-water supply systems
    • F24D17/0026Domestic hot-water supply systems with conventional heating means
    • F24D17/0031Domestic hot-water supply systems with conventional heating means with accumulation of the heated water
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D17/00Domestic hot-water supply systems
    • F24D17/0073Arrangements for preventing the occurrence or proliferation of microorganisms in the water
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D17/00Domestic hot-water supply systems
    • F24D17/02Domestic hot-water supply systems using heat pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00Heat sources or energy sources
    • F24D2200/02Photovoltaic energy
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00Heat sources or energy sources
    • F24D2200/08Electric heater
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00Heat sources or energy sources
    • F24D2200/12Heat 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
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/70Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies

Definitions

  • the elevated temperature level of the heat transfer medium after operation of the heat pump at least 75 ° C, in particular at least 95 ° C be ⁇ contributes.
  • a temperature limit of 75 ° C is desirable in a heating of household water used in the home, since at this temperature level ⁇ rich bacteria, such as Legionella, in the water can be easily tillö ⁇ tet.
  • the power plant system further comprises a second heat pump, which is adapted to transfer heat ⁇ me from another heat reservoir to the heat transfer medium in the heat conduction system.
  • a heat reservoir can, for example, through the groundwater, the district heating return, cooling water, exhaust air or exhaust gases or other Wär ⁇ meuzen be given.
  • the second heat pump can also be controlled together with the heat pump according to the invention also.
  • thermal energy can be removed with ⁇ means of a heat exchanger 30 therefrom.
  • the so extracted heat can then, for example.
  • a not ge ⁇ showed Effective cycle, eg. A water-steam cycle are led to ⁇ acting together as a not shown steam turbine, and uses the extracted heat for reconversion.

Landscapes

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

Abstract

The invention relates to a method for operating a power station system and to such a power station system, comprising an electrochemical storage unit (2), which is operated, in a charging state, for storing electrical power of an installation (100) for regeneration of electrical energy and, in a discharge state, for outputting electrical power, and which is in thermal interaction via a thermal interface (5) of a heat conduction system (6) with heat transfer medium (10) in the heat conduction system (6), and which is also coupled to a heat pump (15), which, by utilizing waste heat transmitted to the heat transfer medium (10), can increase the temperature level of the heat transfer medium (10) in the heat conduction system (6).

Description

Beschreibung description
KRAFTWERKSSYSTEM UND VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINES SOLCHEN KRAFTWERKSSYSTEMS POWER PLANT SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING SUCH A POWER PLANT SYSTEM
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftwerkssystems, umfassend eine elektrochemische Speichereinheit und eine Anlage zur regenerativen Erzeugung von elektrischer Energie, sowie ein solches Kraftwerkssystem. The present invention relates to a method of operating a power plant system, comprising an electrochemical storage unit and a plant for the regenerative production of electrical energy, as well as such a power plant system.
Elektrochemische Speichereinheiten können in einem Ladezustand elektrische Ladung aufnehmen und diese in einer che¬ misch geeigneten Form Zwischenspeichern. Beim Laden bzw. beim Entladung der elektrochemischen Speichereinheit erfolgt eine Umsetzung einer chemischen Speicherspezies zur Speicherung bzw. zur Gewinnung von elektrischer Leistung. Derartige elektrochemische Speichereinheiten können je nach Ausgestal¬ tung dazu ausgebildet sein, größere oder kleinere Mengen an elektrischer Leistung aufzunehmen bzw. abzugeben. Electrochemical storage units can include in a state of charge electrical charge and this in a che ¬ mixed form suitable buffers. When charging or discharging the electrochemical storage unit, a conversion of a chemical storage species for storage or for the production of electrical power takes place. Depending on the design, such electrochemical storage units can be designed to receive or deliver larger or smaller amounts of electrical power.
Vor allem bei der Speicherung von elektrischen Kraftwerksleistungen, speziell zur Zwischenspeicherung von Überschussstrom einer Anlage zur regenerativen Erzeugung von elektrischer Energie, treten mitunter hohe Ladungsstromdichten auf, welche in elektrochemischen Speichereinheiten merkbare thermische Verluste erzeugen können. Die Verlustleistung kann, je nach Lade- bzw. Entladebetrieb mitunter 10% und mehr betragen und wird typischerweise als Abwärme frei. Abhängig von den erzielten Stromspeicherdichten während des Lade- bzw. Especially in the storage of electrical power plant services, especially for intermediate storage of excess current of a plant for regenerative production of electrical energy, sometimes occur high charge current densities, which can produce noticeable thermal losses in electrochemical storage units. Depending on the charging or discharging operation, the power loss can sometimes amount to 10% or more and is typically released as waste heat. Depending on the achieved current storage densities during charging or
Entladezustands kann die Verlustleistung mitunter auch deutlich über 10% liegen. Discharge state, the power loss can sometimes be well above 10%.
Elektrochemische Speichereinheiten können vorteilhaft in Verbindung mit Anlagen zur regenerativen Erzeugung von elektrischer Energie eingesetzt werden, da solche Anlagen eine stark fluktuierende Energieerzeugung aufweisen. Die Fluktuation der Stromerzeugung hingegen macht es im Interesse eines wirt¬ schaftlichen Betriebs mitunter erforderlich, dass Überschussstrom zu Zeiten eines übergroßen Stromangebots in den Strom- versorgungsnetzwerken einer anderen Nutzung oder einer Speicherung zugeführt wird. Eine Speicherung kann hierbei mit Hilfe einer geeigneten elektrochemischen Speichereinheit erreicht werden. Electrochemical storage units can be used advantageously in connection with plants for the regenerative production of electrical energy, since such plants have a strongly fluctuating energy production. The fluctuation of the power generation, however, makes it in the interest of a host ¬-scientific operation sometimes requires that excess electricity at times of an oversized power supply in the electricity supply networks of a different use or storage is supplied. A storage can be achieved here by means of a suitable electrochemical storage unit.
Um die thermische Verlustleistung während des Lade- bzw. To the thermal power loss during the charging or
Entladezustands bei einer elektrochemischen Speichereinheit möglichst gering zu halten, werden typischerweise die Lade¬ bzw. Entladestromdichten soweit gesenkt, dass hohe Discharge state to keep as low as possible in an electrochemical storage unit, the charge ¬ or discharge current densities are typically lowered so that high
Abwärmeverluste weitgehend vermieden werden können. Obwohl der elektrische Wirkungsgrad mittels solcher Vorkehrungen ge¬ steigert werden kann, werden gleichzeitig andere wesentliche physikalische Betriebsparameter nachteilig geändert. So wird etwa die erforderliche Zeit zur Aufladung bzw. Entladung ei- ner elektrochemischen Speichereinheit deutlich verlängert.Waste heat losses can be largely avoided. Although the electrical efficiency can be increased by means of such precautions ge ¬ other essential physical operating parameters are changed adversely. For example, the time required to charge or discharge an electrochemical storage unit is significantly increased.
Dies wiederum kann Einfluss auf die speicherbare elektrische Leistung haben und damit auf die Wirtschaftlichkeit des Be¬ triebs . Weiterhin zeigt es sich, dass elektrochemische Speicherein¬ heiten zur Erreichung eines effizienten Betriebs ein vorbestimmtes Temperaturniveau erreichen müssen, damit die darin ablaufenden elektrochemischen Vorgänge mit ausreichender Geschwindigkeit erfolgen können. Wird die Betriebstemperatur über eine kritische Temperatur jedoch weiter hinaus erhöht, kann es zur Verminderung der Ladeeffizienz bzw. This in turn can affect the storable electric power and thus on the economy of Be ¬ drive. Furthermore, it is found that electrochemical spoke pure ¬ units must reach a predetermined temperature level to achieve efficient operation, so that the running therein electrochemical processes can take place with sufficient speed. However, if the operating temperature is increased beyond a critical temperature further, it may be used to reduce the charging efficiency or
Entladeeffizienz bzw. sogar zur Zerstörung der elektrochemischen Speichereinheit kommen. Folglich ist es erforderlich, bei Betrieb einer elektrochemischen Speichereinheit eines Kraftwerkssystems eine geeignete Betriebstemperatur einzustellen und aufrecht zu erhalten. Die Betriebstemperaturen während des Entlade- bzw. Ladezustands sind hierbei zudem soweit geeignet anzupassen, dass die elektrochemischen Vorgänge in der Speichereinheit ausreichend schnell ablaufen können, jedoch die thermischen Verlustleistungen möglichst gering ausfallen. Zudem soll der Ladezustand erlauben, dass die anfallende elektrische Überschussenergie der von dem Kraftwerkssystem umfassten Anlage zur regenerativen Erzeugung von elektrischer Energie ausreichend schnell aufgenommen werden kann, ohne dass hierbei unwirtschaftliche Verluste durch Verwerfen der erzeugten Energiemengen in Kauf genommen werden müssen. Discharge or even destroy the electrochemical storage unit come. Consequently, when operating an electrochemical storage unit of a power plant system, it is necessary to set and maintain an appropriate operating temperature. In addition, the operating temperatures during the discharge or charge state are to be suitably adapted to the extent that the electrochemical processes in the storage unit can proceed sufficiently fast, but the thermal power losses are as low as possible. In addition, the state of charge should allow the resulting excess electrical energy the system encompassed by the power plant system for the regenerative production of electrical energy can be absorbed quickly enough without this uneconomic losses must be accepted by discarding the amount of energy generated.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es folglich, ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftwerkssystems vorzuschlagen, welches neben einer elektrochemischen Speichereinheit eine Anlage zur regenerativen Erzeugung von elektrischer Energie aufweist, sowie ein solches Kraftwerkssystem, welche die Nachteile aus dem Stand der Technik in der Lage sind, zu ver¬ meiden. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen energieeffizienten Betrieb eines solchen Kraft- werkssystems zu gewährleisten. It is therefore an object of the present invention to propose a method for operating a power plant system, which has, in addition to an electrochemical storage unit, a plant for the regenerative generation of electrical energy, as well as such a power plant system, which are capable of the disadvantages of the prior art ver ¬ avoid. In particular, it is an object of the present invention to ensure an energy-efficient operation of such a power plant system.
Hierbei ist darauf hinzuweisen, dass die vorliegende Erfin¬ dung sich lediglich auf den Betrieb von kraftwerkstechnischen elektrochemischen Speichereinheiten beschränken soll. Solche elektrochemischen Speichereinheiten sind in der Lage, im Verbund bzw. in Kombination mit einer kraftwerkstechnischen Anlagen Kraftwerksleistungen zwischenzuspeichern, um diese zu einem späteren Zeitpunkt einem elektrischen Versorgungsnetzwerk zur Verfügung zu stellen. Insbesondere betrifft die vor- liegende Erfindung nicht Batterien, die zur Zwischenspeiche- rung von elektrischen Leistungen geeignet sind, wie sie etwa im häuslichen oder automotiven Anwendungsbereich nachgefragt sind . Weiter sollen die von dem Kraftwerkssystem umfassten Anlagen zur Erzeugung von elektrischer Energie eine regenerative Energieerzeugung ermöglichen. Solche regenerativen Energiequellen zeichnen sich unter anderem auch durch eine hohe zeitliche Variabilität der erzeugten elektrischen Strommengen aus. Die Zwischenspeicherung der variablen Energiemengen erfordert jedoch nicht nur eine geeignete Schaltungstechnik zur gemeinsamen Verwendung mit einer elektrochemischen Speichereinheit, sondern auch eine Speichertechnik, welche die zahl- reichen, mitunter zeitlich stark schwankenden Lade- und Here it should be noted that the present OF INVENTION ¬-making should be limited only to the operation of power plant technology electrochemical storage units. Such electrochemical storage units are able to cache power plant services in combination or in combination with a power plant, in order to provide these at a later date an electrical supply network available. In particular, the present invention does not relate to batteries which are suitable for the intermediate storage of electrical services, as are required, for example, in the domestic or automotive field of application. Furthermore, the plants covered by the power plant system for the production of electrical energy should enable a regenerative power generation. Among other things, such regenerative energy sources are characterized by a high temporal variability of the generated electric power quantities. However, the caching of the variable amounts of energy requires not only a suitable circuitry for common use with an electrochemical storage unit, but also a storage technique which minimizes rich, sometimes time-varying charging and
Entladezyklen unterstützen kann. Gleichzeitig müssen auch die hohen Anforderungen an die Lade- und Entladestromdichten erfüllt werden können. Folglich hat eine gemeinsame Verwendung von elektrochemischen Speichereinheiten in Verbindung mit Anlagen zur regenerativen Energieerzeugung andere Anforderungen zu erfüllen, als etwa eine gemeinsame Verwendung einer elekt¬ rochemischen Speichereinheit mit einer konventionellen Kraftwerksanlage . Can support discharge cycles. At the same time, the high demands on the charge and discharge current densities must be met. Consequently, a common use of electrochemical storage units in connection with plants for regenerative energy production has different requirements to meet than about a common use of a elekt ¬ rochemischen storage unit with a conventional power plant.
Erfindungsgemäß wird die der Erfindung zugrunde liegende Auf¬ gabe durch ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftwerkssystems gemäß Anspruch 1 sowie durch ein solches Kraftwerkssystem gemäß Anspruch 9 gelöst. According to the invention, the object of the invention is achieved by a method for operating a power plant system according to claim 1 and by such a power plant system according to claim 9.
Insbesondere wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe durch ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftwerkssystems ge¬ löst, welches eine elektrochemische Speichereinheit umfasst, die in einem Ladezustand zum Speichern von elektrischer Leistung einer Anlage zur regenerativen Erzeugung von elektrischer Energie und in einem Entladezustand zur Abgabe von elektrischer Leistung betrieben wird, und die über eine thermische Schnittstelle eines Wärmeleitungssystems mit Wärme¬ transfermedium in dem Wärmeleitungssystem in thermischer Wechselwirkung steht, und welche ferner mit einer Wärmepumpe gekoppelt ist, welches Verfahren folgende Schritte aufweist: In particular, the the object underlying the invention by a method for operating a power plant system is ge ¬ dissolves, which comprises an electrochemical storage device, the electrical in a charging state for storing electric power of a plant for the regenerative generation of electrical energy and in a discharge for discharging Power is operated, and which is in thermal interaction via a thermal interface of a heat conduction system with heat transfer medium in the heat conduction system, and which is further coupled to a heat pump, which method comprises the following steps:
Laden oder Entladen der elektrochemischen Speichereinheit unter Erzeugung von Abwärme durch das Laden oder Entladen;  Charging or discharging the electrochemical storage unit to generate waste heat by charging or discharging;
Übertragen wenigstens eines Teils dieser Abwärme auf Wärmetransfermedium in dem Wärmeleitungssystem;  Transferring at least a portion of this waste heat to heat transfer medium in the heat pipe system;
Erhöhen des Temperaturniveaus von Wärmetransfermedium in dem Wärmeleitungssystem durch Betreiben der Wärmepumpe unter Nutzung der übertragenen Abwärme. Ferner wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe durch ein Kraftwerkssystem gelöst, umfassend eine elektrochemische Speichereinheit, welche dazu ausgebildet ist, in einem Lade¬ zustand elektrische Leistung einer Anlage zur regenerativen Erzeugung von elektrischer Energie zu speichern und in einem Entladezustand elektrische Leistung abzugeben, die über eine thermische Schnittstelle eines Wärmeleitungssystems mit Wär¬ metransfermedium in dem Wärmeleitungssystem in thermischer Wechselwirkung steht, und welche ferner mit einer Wärmepumpe gekoppelt ist, die unter Nutzung von auf das Wärmetransferme¬ dium übertragene Abwärme das Temperaturniveau von Wärmetrans¬ fermedium in dem Wärmeleitungssystem erhöhen kann. Increasing the temperature level of heat transfer medium in the heat pipe system by operating the heat pump utilizing the transferred waste heat. Further, the object underlying the invention is achieved by a power plant system, comprising an electrochemical storage unit which is adapted to store in a charging ¬ state electric power of a plant for regenerative production of electrical energy and emit electrical power in a discharging over a thermal interface of a heat pipe system with Wär ¬ metransfermedium is in the thermal management system in thermal interaction, and which is further coupled to a heat pump that can increase with the use of transmitted to the Wärmetransferme ¬ dium waste heat, the temperature level of heat Trans ¬ fermedium in the heat pipe system.
Erfindungsgemäß ist die elektrochemische Speichereinheit mit der Wärmepumpe zur thermischen Konditionierung des Wärmetransfermediums gekoppelt. According to the invention, the electrochemical storage unit is coupled to the heat pump for thermal conditioning of the heat transfer medium.
Erfindungsgemäß wird die bei Laden bzw. Entladen der kraft¬ werkstechnischen, elektrochemischen Speichereinheit erzeugte Abwärme auf Wärmetransfermedium in einem Wärmeleitungssystem übertragen. Das Wärmetransfermedium wird infolge dieses Vorgangs thermisch konditioniert, wodurch sich ein vorbestimmtes Temperaturniveau einstellt. Um Wärmetransfermedium jedoch auch noch für weitere Anwendungen bei einem höheren Temperaturniveau nutzbar zu machen, wird dem Wärmetransfermedium weiter Wärmenergie mittels einer Wärmepumpe zugeführt. Durch diese zusätzliche thermische Konditionierung kann das Tempe¬ raturniveau insbesondere soweit angehoben werden, dass auch prozesstechnische Anwendungen etwa im Niederwärmebereich (ca. 65°C bis ca. 130°C) mit einer geeigneten Menge an thermischer Energie versorgt werden können. According to the invention, the waste heat generated during charging or discharging of the force ¬ technical, electrochemical storage unit is transferred to heat transfer medium in a heat conduction system. The heat transfer medium is thermally conditioned as a result of this process, which sets a predetermined temperature level. However, in order to make heat transfer medium usable for further applications at a higher temperature level, heat energy is further supplied to the heat transfer medium by means of a heat pump. This additional thermal conditioning the Tempe ¬ raturniveau can in particular be raised to the extent that process-technical applications such as in the low heat area (about 65 ° C to about 130 ° C) can be supplied with an appropriate amount of thermal energy.
Die Erhöhung des Temperaturniveaus von Wärmetransfermedium in dem Wärmeleitungssystem erfolgt durch Betreiben der Wärmepum- pe unter Nutzung der übertragenen Abwärme. Hierbei ist darauf hinzuweisen, dass das Wärmeleitungssystem all diejenigen Leitungsabschnitte umfasst, welche wärmetechnisch die elektro¬ chemische Speichereinheit mit der Wärmepumpe verbinden, sowie diejenigen, die mit der Wärmepumpe selbst wärmetechnisch gekoppelt sind. Hierbei müssen die einzelnen Teile des Wärme¬ leitungssystems also nicht unbedingt fluidtechnisch miteinan¬ der verbunden sein, sondern können auch Teile umfassen, die lediglich wärmetechnisch miteinander verbunden sind. Folglich ist es auch nicht erforderlich, dass das in dem Wärmelei¬ tungssystem befindliche Wärmetransfermedium einheitlich ist. Vielmehr können unterschiedliche Arten von Wärmetransfermedi¬ um in unterschiedlichen, fluidtechnisch miteinander nicht verbundenen Teilen des Wärmeleitungssystems vorgesehen sein. The increase in the temperature level of heat transfer medium in the heat conduction system is achieved by operating the heat pump. pe using the transferred waste heat. It should be noted that the heat pipe system includes all those line sections, which thermally connect the electro ¬ chemical storage unit to the heat pump, as well as those that are thermally coupled with the heat pump itself. The individual parts of the heat conduction system ¬ therefore do not necessarily fluidly miteinan ¬ the be connected, but may also include parts that are only thermally connected. Consequently, it is also not necessary that the heat transfer medium in the Wärmelei ¬ processing system is uniform. Instead, different types of heat transfer medium can be provided in different parts of the heat conduction system that are not fluidly connected to one another.
Neben der Erhöhung des Temperaturniveaus von Wärmetransferme¬ dium ermöglicht die Wärmeabfuhr von der elektrochemischen Speichereinheit die Einstellung einer geeigneten In addition to increasing the temperature level of Wärmeübertragme ¬ dium, the heat removal from the electrochemical storage unit allows the setting of a suitable
Betriebtemperatur, ohne jedoch die dabei auftretende Verlust¬ wärme verwerfen zu müssen. Vielmehr wird die dabei anfallende Wärme soweit über das Wärmetransfermedium nutzbar gemacht, dass mitunter auch zu einem späteren Zeitpunkt, Prozesse mit dieser Wärme versorgt werden können. Diese Kombination von nutzbar gemachter Abwärme, Einstellung einer geeigneten Betriebstemperatur und geeigneter Einstellung des Temperaturniveaus von Wärmetransfermedium für weitere mit Wärme versorgte Prozesse - vor allem im Niederwärmebereich - ermöglicht, die Gesamteffizienz des Betriebs des Kraftwerkssystems zu erhö¬ hen . Operating temperature, but without having to discard the heat loss ¬ occurring. Rather, the resulting heat is made available so far on the heat transfer medium, that sometimes can be supplied with heat at a later date, processes. This combination of available-made heat, setting a suitable operating temperature and suitable adjustment of the temperature level of heat transfer medium for further supplied with thermal processes - especially in the low-heat area - allowing the overall efficiency of the operation of the power system to raised stabili ¬ hen.
Durch die Nutzbarmachung der Abwärme der elektrochemischen Speichereinheit kann folglich der Gesamtwirkungsgrad eines Kraftwerkssystems bestehend aus einer kraftwerkstechnischen elektrochemischen Speichereinheit, der Anlage zur regenerati- ven Erzeugung von elektrischer Energie und einer Wärmepumpe zur vorteilhaften thermischen Konditionierung des von dem Wärmeleitungssystem umfassten Wärmetransfermediums signifikant erhöht werden. By making use of the waste heat of the electrochemical storage unit can thus the overall efficiency of a power plant system consisting of a power plant electrochemical storage unit, the plant for regenerative The generation of electrical energy and a heat pump for the advantageous thermal conditioning of the heat transfer medium comprised of the heat transfer medium can be significantly increased.
Durch die Nutzbarmachung der Abwärme der elektrochemischen Speichereinheit soll auch gewährleistet werden, die elektro¬ chemische Speichereinheit auf einem Temperaturniveau zu be¬ treiben, welches lediglich soviel Abwärme auf das Wärmetrans fermedium zu übertragen erlaubt, dass dieses nicht auf ein Temperaturniveau erwärmt wird, das über einem Arbeitsbereich der Wärmepumpe liegt. Das Wärmetransfermedium soll also nach Wechselwirkung mit der elektrochemischen Speichereinheit ins besondere nicht über das Temperaturniveau gehoben werden, welches es etwa nach der zusätzlichen Wechselwirkung mit der Wärmepumpe aufweisen soll. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass herkömmliche, industriell eingesetzte Wärmepumpen typi¬ scherweise nur eine Erhöhung des Temperaturniveaus auf 65°C bis 130°C ermöglichen. Eine Erhöhung darüber hinaus ist mit entsprechenden Parallelschaltungen von mehreren Wärmepumpen bzw. mit mit einem speziell angepassten Wärmefluid arbeitenden Wärmepumpen jedoch durchaus möglich. Through the utilization of the waste heat of the electrochemical storage unit, the electro ¬ chemical storage unit should also be ensured, Floating at a temperature level to be ¬ which allows to transmit only fermedium much waste heat to the heat Trans, that this is not heated to a temperature level over a Work area of the heat pump is located. The heat transfer medium should therefore not be raised beyond the temperature level after interaction with the electrochemical storage unit, which should have it after the additional interaction with the heat pump. It should be noted that conventional, industrially used heat pumps typi ¬ cally allow only an increase in the temperature level to 65 ° C to 130 ° C. However, an increase beyond that is entirely possible with corresponding parallel connections of several heat pumps or with heat pumps operating with a specially adapted heat fluid.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Wärmetrans¬ fermedium in einem thermischen Speicher gemäß einem weiteren Schritt gespeichert wird. Eine Speicherung ermöglicht die Nutzbarmachung des thermisch konditionierten Wärmetransferme diums zu einem späteren Zeitpunkt. Hierbei kann die in dem Wärmetransfermedium gespeicherte Wärme entweder dem Kraft- werksprozess , dem Speicherprozess , oder aber auch unabhängi¬ gen Prozessen zugeführt werden. Ebenso ist eine Rückverstro- mung zu einem späteren Zeitpunkt unter Verwendung der in dem Wärmetransfermedium gespeicherten Wärme denkbar. Eine Rück- führung in einen Kraftwerksprozess kann beispielsweise durch Vorwärmung von Brennstoff eines Gasturbinenprozesses oder von Ansaugluft eines Gasturbinenprozesses erfolgen. Weitere unab¬ hängige Prozesse können beispielsweise die Anwendung von Fernwärme betreffen. According to a first preferred embodiment of the inventive method that the heat Trans ¬ fermedium is stored in a thermal storage according to a further step. Storage allows the utilization of the thermally conditioned Wärmeübertragme medium at a later date. Here, the information stored in the heat transfer medium heat either the power plant process, the storage process, or can be supplied to independent he ¬ gen processes. Likewise, a backward swirling at a later time using the heat stored in the heat transfer medium is conceivable. A return Guidance in a power plant process can be done, for example, by preheating fuel from a gas turbine process or from intake air of a gas turbine process. More inde ¬ pendent processes can relate, for example, the use of district heating.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass Wärme des Wärmetransfermediums auf ein Speichermedium in einem thermischen Speicher gemäß einem weiteren Schritt übertragen wird. Das Speichermedium ermöglicht etwa eine geeignete Anpassung an die zwischen zu speichernden Wärmemengen. Ebenso kann das Speichermedium so gewählt werden, dass es technisch für den Temperaturbereich geeignet ist, welchen das Speichermedium während des Betriebs durchlaufen soll. According to an alternative embodiment of the invention it can be provided that heat of the heat transfer medium is transferred to a storage medium in a thermal store according to a further step. The storage medium allows about a suitable adaptation to the amount of heat to be stored between. Likewise, the storage medium can be chosen so that it is technically suitable for the temperature range which the storage medium should pass through during operation.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform des erfindungsge¬ mäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der Schritt des Über¬ tragens wenigstens eines Teils der Abwärme der elektrochemi¬ schen Speichereinheit auf Wärmetransfermedium in einem ersten Teil des Wärmeleitungssystems erfolgt, und der Schritt des Erhöhens des Temperaturniveaus von Wärmetransfermedium durch Betreiben der Wärmepumpe in einem zweiten Teil des Wärmelei¬ tungssystem erfolgt, welcher mit dem ersten Teil des Wärmeleitungssystems fluidtechnisch nicht verbunden ist. Folglich erfolgt zwischen den beiden Teilen des Wärmeleitungssystems nur ein Wärmeaustausch, jedoch kein Fluidaustausch . Der Wärmeaustausch kann wiederum durch weitere Wärmeprozesses der Wärmepumpe vermittelt werden. According to another embodiment of the erfindungsge ¬ MAESSEN method it is provided that the step of ¬ transmitting is performed at least a portion of the waste heat of the elektrochemi ¬ rule storage unit on the heat transfer medium in a first part of the heat pipe system, and the step of increasing the temperature level of the heat transfer medium by operating , the heat pump in a second part of the Wärmelei ¬ processing system which is not fluidly connected to the first part of the heat pipe system. Consequently, between the two parts of the heat conduction system, only a heat exchange, but no fluid exchange. The heat exchange can in turn be mediated by further heat processes of the heat pump.
Entsprechend einer Weiterführung dieser Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Wärmetransfermedium in dem ersten Teil des Wärmeleitungssystems unterschiedlich ist zu dem Wär¬ metransfermedium in dem zweiten Teil des Wärmeleitungssys- tems . Durch eine geeignete Wahl von Wärmetransfermedium m den einzelnen Teilen des Wärmeleitungssystems kann somit den technischen Anforderungen geeignet angepasst werden. Vor allem erlaubt die Ausführungsform eine hinsichtlich der Wärmeleitung angepasste Übertragung von Wärme zwischen den Teilen innerhalb der Wärmepumpe. According to a further development of this embodiment is that the heat transfer medium is different in the first part of the heat pipe system may be provided to the Wär ¬ metransfermedium in the second part of Wärmeleitungssys- tems. By a suitable choice of heat transfer medium m the individual parts of the heat conduction system can thus be adapted to the technical requirements suitable. Above all, the embodiment allows a heat transfer adapted to the transfer of heat between the parts within the heat pump.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist auch vorgesehen, dass das Wärmetransfermedium und/oder das Speichermedium in einem weiteren Schritt mit einem Wärmetauscher eines Wasser- Dampf-Kreislaufs thermisch wechselwirkt, um Wasser in dem Wasser-Dampf-Kreislauf thermisch zu konditionieren . Dieser Schritt der thermischen Konditionierung folgt insbesondere dem Schritt der thermischen Behandlung von Wärmetransfermedi um mittels der Wärmepumpe nach. Die Konditionierung kann auf unterschiedlichen Temperaturniveaus erfolgen. So ist es ei¬ nerseits möglich, Wasser in dem Wasser-Dampf-Kreislauf auf ein Temperaturniveau zu erwärmen, welches unterhalb der Pha¬ senübergangsgrenze liegt. Ebenso ist es auch möglich, mittel des Wärmetransfermediums so viel Wärme auf das Wasser in dem Wasser-Dampf-Kreislauf zu übertragen, dass ein Phasenübergan eintritt. Der Wasser-Dampf-Kreislauf wiederum ist bevorzugt geeignet, in einem Dampfprozess die thermische Energie in elektrische umzuwandeln. Dies geschieht bspw. mittels eines Dampfturbinenprozesses . According to a further embodiment, it is also provided that the heat transfer medium and / or the storage medium in a further step with a heat exchanger of a water-steam cycle thermally interacts to thermally condition water in the water-steam cycle. This thermal conditioning step particularly follows the thermal treatment step of heat transfer medium by means of the heat pump. The conditioning can take place at different temperature levels. So it is ei ¬ nerseits possible to heat water in the water-steam cycle to a temperature level which is below the Pha ¬ senübergangsgrenze. Likewise, it is also possible by means of the heat transfer medium to transfer so much heat to the water in the water-steam cycle that a phase transition occurs. The water-steam cycle in turn is preferably suitable for converting the thermal energy into electrical energy in a steam process. This happens, for example, by means of a steam turbine process.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Wärmetransfermedium und/oder das Speichermedium in einem weiteren Schritt mit ei ner Heizvorrichtung thermisch wechselwirkt, die zur Nutzung von Niedertemperaturwärme ausgebildet ist. Niedertemperatur¬ wärme soll hierbei Wärme auf einem Temperaturniveau von 65°C bis höchstens 130°C sein. Ausführungsgemäß kann die Heizvor¬ richtung etwa eine Heizung im häuslichen Bereich wie auch im industriellen Bereich sein. Alternativ zu dieser Ausführungsform ist es auch denkbar, dass die Wärme des thermisch kondi¬ tionierten Wärmetransfermediums und/oder des Speichermediums in dem thermischen Speicher mittels eines mit dem thermischen Speicher gekoppelten Wärmetauschers abgeführt wird. Folglich kann die in dem thermischen Speicher zwischengespeicherte Wärme sowohl durch einen Abfluss von Wärmetransfermedium und/oder von Speichermedium bzw. auch durch einen ausschließlichen Wärmeabfluss ohne Fluidabfluss verwirklicht sein. According to a further embodiment of the method according to the invention it is provided that the heat transfer medium and / or the storage medium thermally interacts in a further step with egg ner heating device, which is designed for the use of low-temperature heat. ¬ low temperature heat to be heat at a temperature level of 65 ° C to at most 130 ° C in this case. According to the execution Heizvor ¬ direction can be about a heater in the home as well as in be industrial area. Alternatively to this embodiment, it is also conceivable that the heat of the thermally kondi ¬ tionierten heat transfer medium and / or the storage medium is dissipated in the thermal storage by means of a heat exchanger coupled to the heat exchanger. Consequently, the heat stored in the thermal store heat can be realized both by an outflow of heat transfer medium and / or storage medium or by an exclusive heat flow without fluid drain.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die elektroche¬ mische Speichereinheit derart in dem Ladezustand oder According to another preferred embodiment of the method it is provided that the electrochemical ¬ mix storage unit in such a way in the state of charge or
Entladezustand betrieben wird, dass ein elektrischer Wirkungsgrad von höchstens 90%, insbesondere von höchstens 70% erreicht wird, wobei die Verlustleistung mehrheitlich in Abwärme überführt wird. Der elektrische Wirkungsgrad ist hier¬ bei als elektrische Speichereffizienz, also als Verhältnis von beim vollständigen Entladen abgegebener Menge an elektrischer Leistung und der beim vollständigen Laden aufgenommenen Menge an elektrischer Leistung während eines Lade- und an¬ schließenden Entladezyklus der Speichereinheit zu verstehen. Aufgrund des Betriebs der elektrochemischen Speichereinheit bei einem geringeren elektrischen Wirkungsgrad werden höhere thermische Verluste in Form von Abwärme erzeugt. Ein Betrieb unter diesen Bedingungen erlaubt mitunter hohe Stromspeicherdichten bzw. Entladedichten, die ein schnelleres Laden bzw. Entladen der elektrochemischen Speichereinheit ermöglichen. Die gleichzeitig damit einhergehenden thermischen Verluste werden hinsichtlich der Gesamteffizienz des Verfahrens ausführungsgemäß weniger bedeutend, da die entstehende Abwärme auf das Wärmetransfermedium in dem Wärmeleitungssystem geeignet übertragen werden kann. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass die elektrochemische Speicher¬ einheit während des Ladezustands und/oder während des Unloading is operated that an electrical efficiency of at most 90%, in particular of at most 70% is achieved, the power loss is the majority in waste heat transferred. The electrical efficiency is to be understood at ¬ as electrical storage efficiency, that is the ratio of emitted upon full discharge amount of electric power and the amount recorded in the complete charging of electric power during a charge and discharge cycle ¬ closing the storage unit here. Due to the operation of the electrochemical storage unit at a lower electrical efficiency higher thermal losses are generated in the form of waste heat. Operation under these conditions sometimes allows high current storage densities or discharge densities, which enable faster charging or discharging of the electrochemical storage unit. The simultaneously associated thermal losses are in accordance with execution of the overall efficiency of the method less significant, since the resulting waste heat can be transferred to the heat transfer medium in the heat conduction system suitable. According to a further advantageous embodiment of the method, it is provided that the electrochemical storage ¬ unit during the state of charge and / or during the
Entladezustands bei einem Temperaturniveau von höchstens 55°C, insbesondere von höchstens 45°C betrieben wird. Dieses Temperaturniveau erlaubt insbesondere die Verwendung von mit der Kraftwerkstechnik kompatiblen Akkumulatoren als elektrochemische Speichereinheiten, wie etwa Li-Ionen-Akkumulatoren, welche gewöhnlich als Li-Ionen-Batterien bezeichnet werden, die bei Raumtemperatur betrieben werden können. Discharge state at a temperature level of at most 55 ° C, in particular of at most 45 ° C is operated. In particular, this temperature level allows the use of power plant compatible accumulators as electrochemical storage units, such as Li-ion batteries, commonly referred to as Li-ion batteries, that can be operated at room temperature.
Ausführungsgemäß ist es auch vorgesehen, dass das erhöhte Temperaturniveau des Wärmetransfermediums nach Betreiben der Wärmepumpe wenigstens 75°C, insbesondere wenigstens 95°C be¬ trägt. Dies erlaubt die Versorgung von niedertemperaturigen Industrieprozessen wie auch die Versorgung von Heizvorrichtungen in einem häuslichen Umfeld. So ist bei einer Erwärmung von im Haushalt benutzten Brauchwasser eine Temperaturgrenze von 75°C wünschenswert, da bei diesem Temperaturniveau zahl¬ reiche Keime, wie etwa Legionellen, im Wasser leicht abgetö¬ tet werden können. According to the embodiment, it is also provided that the elevated temperature level of the heat transfer medium after operation of the heat pump at least 75 ° C, in particular at least 95 ° C be ¬ contributes. This allows the supply of low-temperature industrial processes as well as the supply of heating devices in a domestic environment. Thus, a temperature limit of 75 ° C is desirable in a heating of household water used in the home, since at this temperature level ¬ rich bacteria, such as Legionella, in the water can be easily abgeschgetö ¬ tet.
Entsprechend einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Kraftwerkssystems ist vorgesehen, dass ein thermischer Spei¬ cher umfasst ist, welcher mit dem Wärmeleitungssystem wärmetechnisch und/oder fluidtechnisch verbunden ist und zur Speicherung von Wärmetransfermedium und/oder zur Speicherung von Speichermedium ausgebildet ist. Die Speicherung von thermisch konditioniertem Wärmetransfermedium und/oder Speichermedium ermöglicht, wie oben schon ausgeführt, eine zeitlich nachge¬ lagerte Verwendung des Wärmetransfermediums und/oder des Speichermediums zur thermischen Nutzung. Um das Temperaturniveau des aus dem Speicher entnommenen War metransfermediums oder des Speichermediums geeignet an die nachfolgende Nutzung anzupassen, kann auch vorgesehen sein, dass der thermische Speicher mittels einer Heizeinrichtung beheizbar ist. According to a particularly preferred embodiment of the power plant system is provided that a thermal Spei ¬ cher is included, which is thermally and / or fluidly connected to the heat conduction system and is designed for storage of heat transfer medium and / or storage of storage medium. The storage of thermally conditioned heat transfer medium and / or storage medium allows, as already stated above, a time nachge ¬ stored use of the heat transfer medium and / or the storage medium for thermal utilization. In order to adapt the temperature level of the war metransfermediums taken from the memory or the storage medium suitable to the subsequent use, can also be provided that the thermal storage is heated by a heater.
Ebenso ist es denkbar, dass der thermische Speicher über ei¬ nen Wärmetauscher mit einem Wasser-Dampf-Kreislauf gekoppelt ist. Dadurch kann dem thermischen Speicher direkt thermische Energie für die Nutzung in einem Wasser-Dampf-Kreislauf ent¬ nommen werden, ohne dass ein Wärmeverlust aufgrund eines Transports des Wärmetransfermediums zu einem anderen Ort in Kauf genommen werden muss. Über den Wasser-Dampf-Kreislauf kann beispielsweise ein Dampfturbinenprozess zur Rückverstro mung versorgt werden. It is also conceivable that the thermal storage is coupled via ei ¬ nen heat exchanger with a water-steam cycle. As a result, the thermal storage directly thermal energy for use in a water-steam cycle can be taken ent ¬ without heat loss due to transport of the heat transfer medium to another location must be taken into account. For example, a steam turbine process for Rückverstro determination can be supplied via the water-steam cycle.
Wie oben in Bezug auf das Verfahren bereits ausgeführt, kann auch bei einem Kraftwerkssystem vorgesehen sein, dass die elektrochemische Speichereinheit bei Betrieb einen elektri¬ schen Wirkungsgrad von höchstens 90%, insbesondere von höchs tens 70% aufweist, wobei die Verlustleistung mehrheitlich in Abwärme überführt wird. As stated above in regard to the method, can also be provided in a power plant system in that the electrochemical storage unit comprises an electrical ¬ rule efficiency of at most 90%, particularly from Hoechsmann least 70% during operation, the power loss is mostly converted into heat ,
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Kraftwerkssystems ist das Wärmetransfermedium und/oder das Speichermedium Luft. Das ausführungsgemäße Wärmetransfermedium und/oder Speichermedium eignet sich beispielsweise besonders zum Betrieb wie auch zur Abführung von Wärme bei Metall-Luft Batterien, die über Luft als Prozessgas versorgt werden. Gleichzeitig ist Luft jedoch auch als kostengünstiges und un gefährliches Wärmetransfermedium bzw. Speichermedium geeignet . Alternativ hierzu kann das Wärmetransfermedium und/oder das Speichermedium auch Wasser sein. Wasser erlaubt ebenfalls eine ungefährliche und kostengünstige Bereitstellung eines Wär¬ metransfermediums bzw. eines Speichermediums. According to a further preferred embodiment of the power plant system, the heat transfer medium and / or the storage medium is air. The heat transfer medium and / or storage medium according to the invention is particularly suitable, for example, for operating as well as for dissipating heat in the case of metal-air batteries which are supplied with air as the process gas. At the same time, air is also suitable as a cost-effective and un dangerous heat transfer medium or storage medium. Alternatively, the heat transfer medium and / or the storage medium may also be water. Water also allows a safe and cost-effective provision of a Wär ¬ metransfermediums or a storage medium.
Um im Vergleich zu den vorherigen Wärmetransfermedien bzw. Speichermedien größere Mengen an thermischer Wärme zu transportieren, kann Thermoöl geeignet sein. Folglich kann das Wärmetransfermedium bzw. das Speichermedium auch Thermoöl sein . In order to transport larger amounts of thermal heat compared to the previous heat transfer media or storage media, thermal oil may be suitable. Consequently, the heat transfer medium or the storage medium may also be thermal oil.
Ausführungsgemäß ist auch bevorzugt, dass die elektrochemi¬ sche Speichereinheit eine Lithium-Ionen-Batterie umfasst bzw. ist. Lithium-Ionen-Batterien weisen eine Betriebstemperatur von etwa 35°C bis 45°C auf und ermöglichen somit die thermi¬ sche Konditionierung des Wärmetransfermediums auf ein Tempe¬ raturniveau über dem Umgebungstemperaturniveau, jedoch noch deutlich unter dem Niedertemperaturbereich von etwa 65°C bis 130°C, auf welchen es erst eine thermische Wechselwirkung mit einer Wärmepumpe anzuheben vermag. It is also preferred according to the invention that the electrochemical storage unit comprises or is a lithium-ion battery. Lithium-ion batteries have an operating temperature of about 35 ° C to 45 ° C and thus allow the thermal ¬ cal conditioning of the heat transfer medium to a Tempe ¬ raturniveau above the ambient temperature level, but still well below the low temperature range of about 65 ° C to 130 ° C, on which it is only able to raise a thermal interaction with a heat pump.
Um ein noch darüber liegendes Wärmeniveau zu erreichen, ist es auch denkbar, dass das Kraftwerkssystem weiterhin eine zweite Wärmepumpe aufweist, welche dazu ausgebildet ist, Wär¬ me von einem weiteren Wärmereservoir auf das Wärmetransfermedium in dem Wärmeleitungssystem zu übertragen. Ein solches Wärmereservoir kann bspw. durch das Grundwasser, den Fernwärmerücklauf, Kühlwasser, Abluft oder Abgase oder sonstige Wär¬ mequellen gegeben sein. Die zweite Wärmepumpe kann mit der erfindungsgemäßen Wärmepumpe zudem auch gemeinsam geregelt werden . In order to achieve an even higher level of heat, it is also conceivable that the power plant system further comprises a second heat pump, which is adapted to transfer heat ¬ me from another heat reservoir to the heat transfer medium in the heat conduction system. Such a heat reservoir can, for example, through the groundwater, the district heating return, cooling water, exhaust air or exhaust gases or other Wär ¬ mequellen be given. The second heat pump can also be controlled together with the heat pump according to the invention also.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand schemati- scher Figuren im Detail näher erläutert. Hierbei sollen die schematischen Darstellungen keine Einschränkung hinsichtlich einer konkreten Ausführung der Erfindung darstellen. Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass alle in der nachfolgenden Figur dargestellten Bestandteile für sich alleine wie auch in Gesamtheit beansprucht werden sollen. The present invention will be explained in more detail below with reference to schematic figures. Here are the schematic representations represent no limitation with respect to a specific embodiment of the invention. It should also be noted that all the components shown in the following figure should be claimed alone as well as in its entirety.
Hierbei zeigen: Hereby show:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausfüh- rungsform eines erfindungsgemäßen Kraftwerkssystems ; 1 is a schematic representation of a first embodiment of a power plant system according to the invention;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftwerkssys- tems . 2 shows a schematic representation of a second embodiment of a power plant system according to the invention.
Das in Figur 1 gezeigte Kraftwerkssystem 1 umfasst eine kraftwerkstechnische elektrochemische Speichereinheit 2, die über ein Wärmeleitungssystem 6 mit einem thermischen Speicher 20 fluidtechnisch verbunden ist. Zwischen elektrochemischerThe power plant system 1 shown in FIG. 1 comprises a power plant-specific electrochemical storage unit 2 which is fluidly connected to a thermal store 20 via a heat conduction system 6. Between electrochemical
Speichereinheit 2 und thermischem Speicher 20 ist eine Wärme¬ pumpe 15 geschaltet, die die Nutzung der aus der elektroche¬ mischen Speichereinheit 2 abgeführten Abwärme ermöglicht, um Wärmetransfermedium 10 in dem Wärmeleitungssystem 6 geeignet thermisch zu konditionieren . Hierbei weist das Wärmeleitungs¬ system 6 einen erste Teil 7 auf, welcher mit der elektroche¬ mischen Speichereinheit 2 sowie der Wärmepumpe 15 verbunden ist, sowie einen zweiten Teil 7, welcher mit der Wärmepumpe 15 sowie dem thermischen Speicher 20 verbunden ist. Storage unit 2 and thermal storage 20 is a heat pump connected ¬ 15, which allows the use of the discharged from the electrochemical ¬ mix storage unit 2 waste heat to condition the heat transfer medium 10 suitable thermally in the heat pipe system. 6 Here, the heat conduction ¬ system 6 comprises a first part 7, which is connected to the electrochemical ¬ mix storage unit 2 and the heat pump 15, and a second part 7, which is connected to the heat pump 15 and the thermal storage 20th
Bei Betrieb der elektrochemischen Speichereinheit 2 in einem Ladezustand bzw. in einem Entladezustand wird thermische Ab¬ wärme erzeugt, welche über eine thermische Schnittstelle 5 des Wärmeleitungssystems 6 auf das in dem Wärmeleitungssystem 6 befindliche Wärmetransfermedium 10 übertragen wird. Hierbei wird das Temperaturniveau des Wärmetransfermediums 10 bspw. von etwa 15°C auf etwa 40°C angehoben. Nach erfolgter thermischer Wechselwirkung wird das Wärmetransfermedium 10 der Wärmepumpe 15 zugeführt, welche einen Teil der Abwärme aus dem Wärmetransfermedium 10 auf Wärmetransfermedium 10 in dem zweiten Teil 8 des Wärmeleitungssystems 6 überträgt. Hierbei sinkt die Temperatur des Wärmetransfermediums 10 nach Wech¬ selwirkung mit der Wärmepumpe wieder auf bspw. 25 °C ab. Anschließend wird Wärmetransfermedium 10 in dem zweiten Teil 8 des Wärmeleitungssystems 6 einem thermischen Speicher 20 zu¬ geführt, in welchem es zwischengespeichert werden kann. Durch den Betrieb der Wärmepumpe 15 wird das Wärmetransfermedium 10 in dem zweiten Teil 8 des Wärmeleitungssystems 6 auf bspw. 130 °C angehoben. Diese Temperatur liegt folglich auch in dem thermischen Speicher 20 vor. In operation of the electrochemical storage device 2 in a charging state or in a discharge thermal From ¬ heat is generated, which through a thermal interface 5 of the heat pipe system 6 to the thermal conduction in the system 6 located heat transfer medium 10 is transmitted. Here, the temperature level of the heat transfer medium 10 is, for example, raised from about 15 ° C to about 40 ° C. After the thermal interaction, the heat transfer medium 10 of the heat pump 15 is supplied, which transfers a portion of the waste heat from the heat transfer medium 10 to heat transfer medium 10 in the second part 8 of the heat conduction system 6. In this case, the temperature of the heat transfer medium 10 decreases after Wech ¬ selwirkung with the heat pump back to eg. 25 ° C from. Subsequently, heat transfer medium 10 is in the second part 8 of the heat conduction system 6 to a thermal storage 20 to ¬ out, in which it can be cached . By the operation of the heat pump 15, the heat transfer medium 10 in the second part 8 of the heat conduction system 6 is raised to, for example, 130 ° C. This temperature is consequently also present in the thermal store 20.
Alternativ zu der beschriebenen Ausführungsform ist es auch möglich, dass der thermische Speicher 20 ein Speichermedium 11 bevorratet, auf welches die Wärme des Wärmetransfermediums 10 übertragen wird. As an alternative to the described embodiment, it is also possible for the thermal store 20 to store a storage medium 11, to which the heat of the heat transfer medium 10 is transferred.
Aus dem thermischen Speicher 20 kann das Wärmetransfermedium 10 bzw. das Speichermedium 11 zur geeigneten Wärmenutzung zu einem späteren Zeitpunkt gemäß einer Ausführungsform abgeführt werden. So ist es bspw. möglich, das Wärmetransfermedi¬ um 10 bzw. das Speichermedium 11 einem nicht weiter gezeigten Wasser-Dampf-Kreislauf 40 bzw. einer Heizvorrichtung 50 zuzu¬ führen . From the thermal store 20, the heat transfer medium 10 or the storage medium 11 can be removed for suitable heat utilization at a later time according to an embodiment. Example, it is. Possible, the heat transfer Medi ¬ to 10 or the storage medium 11 to a not shown water-steam circuit 40 and a heater lead 50 zuzu ¬.
Die elektrochemische Speichereinheit 2 wird bei einem Ladezu¬ stand mit elektrischer Energie aus einer Anlage 100 zur rege¬ nerativen Erzeugung von elektrischer Energie versorgt. Diese Anlage ist bevorzugt eine Photovoltaik-Anlage, kann jedoch auch als Biogas-, Geothermie- oder Windkraft-Anlage ausgebil¬ det sein. Die Speicherung von elektrischer Energie während des Ladezustands ist symbolisch mit einem Pfeil 110 veran¬ schaulicht. Ebenso kann während eines Entladezustands die elektrochemische Speichereinheit 2 elektrische Energie bei Bedarf wieder abgeben. Dies ist beispielhaft durch den Pfeil mit dem Bezugszeichen 120 veranschaulicht. The electrochemical storage unit 2 is supplied with electrical energy from a system 100 for rege ¬ nerative generation of electrical energy at a Ladezu ¬ . This system is preferably a photovoltaic system, but can be ausgebil ¬ det as biogas, geothermal or wind power plant. The storage of electrical energy during the charge state is symbolically veran by an arrow 110 illustrates ¬. Likewise, during a discharge state, the electrochemical storage unit 2 can emit electrical energy as needed. This is exemplified by the arrow with the reference numeral 120.
Um das Temperaturniveau des Wärmetransfermediums 10 bzw. des Speichermediums 11 in dem thermischen Speicher 20 geeignet anzupassen, ist ausführungsgemäß fernerhin vorgesehen, dass eine Heizeinrichtung 35 eine weitere thermische Konditionie¬ rung des Wärmetransfermediums 10 ermöglicht. Die Heizeinrich¬ tung 35 kann als Widerstandsheizeinrichtung ausgebildet sein und erlaubt, die erzeugte Wärme direkt in den thermischen Speicher 20 abzugeben. In order to suitably adjust the temperature level of the heat transfer medium 10 or the storage medium 11 in the thermal store 20, is execution according to henceforth provided that a heating device 35 allows a further thermal Konditionie ¬ tion of the heat transfer medium 10th The Heizeinrich ¬ tung 35 may be formed as a resistance heater and allowed to deliver the heat generated directly in the thermal storage 20th
Gemäß einer anderen Ausführungsform kann auch die in dem thermischen Speicher 20 befindliche thermische Energie mit¬ tels eines Wärmetauschers 30 aus diesem entnommen werden. Die so entnommene Wärme kann dann bspw. einem nicht weiter ge¬ zeigten Nutzkreislauf, bspw. einem Wasser-Dampf-Kreislauf zu¬ geführt werden, der etwa mit einer nicht weiter gezeigten Dampfturbine zusammen wirkt, und die entnommene Wärme zur Rückverstromung einsetzt. According to another embodiment, the present in the thermal store 20, thermal energy can be removed with ¬ means of a heat exchanger 30 therefrom. The so extracted heat can then, for example. A not ge ¬ showed Effective cycle, eg. A water-steam cycle are led to ¬ acting together as a not shown steam turbine, and uses the extracted heat for reconversion.
Die Wärmepumpe 15 ermöglicht vorliegend Wärme des Wärmetrans¬ fermediums 10 in dem ersten Teil 7 des Wärmeleitungssystems 6 auf das Wärmetransfermedium 10 in dem zweiten Teil 8 des Wärmeleitungssystems 6 zu übertragen. Hierzu kann die Wärmepumpe mitunter einen elektrisch betriebenen Kompressor aufweisen, welcher ein Kompressionsfluid verdichtet und damit gleichzei¬ tig auf ein höheres Temperaturniveau anhebt. Das Kompressi- onsfluid weist ausführungsgemäß auch Wärme auf, welche dem Wärmetransfermedium 10 in dem ersten Teil 7 des Wärmeleitungssystems 6 entnommen wurde. Das komprimierte Kompressi- onsfluid gibt seinerseits diese Wärme wieder an Wärmetrans¬ fermedium 10 in dem zweiten Teil 8 des Wärmeleitungssystems 6 ab, so dass das Temperaturniveau dieses Wärmetransfermediums 10 entsprechend erhöht werden kann. Anschließend wird das komprimierte Kompressionsfluid typischerweise wieder ent¬ spannt, wobei das Temperaturniveau des Kompressionsfluids wieder gesenkt wird. The heat pump 15 allows heat of the heat present Trans ¬ fermediums 10 in the first part 7 of the heat pipe system 6 to the heat transfer medium 10 in the second part 8 of the heat transfer system to transfer. 6 For this purpose, the heat pump can sometimes have an electrically driven compressor which compresses a compression fluid and thus gleichzei ¬ tig raises to a higher temperature level. According to the embodiment, the compression fluid also has heat, which is the heat Heat transfer medium 10 was removed in the first part 7 of the heat conduction system 6. The compressed compres- onsfluid are, in turn, this heat back to the heat Trans ¬ fermedium 10 in the second part 8 of the heat pipe system 6, so that the temperature level of this heat transfer medium can be increased in accordance with the tenth Subsequently, the compressed compression fluid is typically un- tensioned again, wherein the temperature level of the compression fluid is lowered again.
Fig.2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 1 im Wesentlichen nur dahingehend unterscheidet, dass der thermische Speicher 20 lediglich einen Wärmetauscher 30 aufweist (gestrichelt gezeichnet) , der einen Wärmeaustausch, jedoch keinen Fluid- austausch mit einem Wasser-Dampf-Kreislauf 40 ermöglicht. Der Wasser-Dampf-Kreislauf 40 ist ebenso mit dem thermischen Speicher 20 verschaltet. Der Wasser-Dampf-Kreislauf 40 kann auch durch einen Fernwärmeversorgungskreislauf ersetzt sein. 2 shows a further embodiment of the invention, which differs from the embodiment of FIG. 1 essentially only in that the thermal reservoir 20 only has a heat exchanger 30 (shown in dashed lines), the heat exchange, but no fluid exchange with a water-steam cycle 40 allows. The water-steam circuit 40 is also connected to the thermal storage 20. The water-steam circuit 40 may also be replaced by a district heating supply circuit.
Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen . Further embodiments emerge from the subclaims.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Betrieb eines Kraftwerkssystems (1), um¬ fassend eine elektrochemische Speichereinheit (2), welche in einem Ladezustand zum Speichern von elektrischer Leistung einer Anlage (100) zur regenerativen Erzeugung von elektrischer Energie und in einem Entladezustand zur Abgabe von elektri¬ scher Leistung betrieben wird, und die über eine thermische Schnittstelle (5) eines Wärmeleitungssystems (6) mit Wärme- transfermedium (10) in dem Wärmeleitungssystem (6) in thermischer Wechselwirkung steht, und welche ferner mit einer Wärmepumpe (15) gekoppelt ist, welches Verfahren folgende A method for operating a power plant system (1), comprising ¬ an electrochemical storage unit (2), which in a state of charge for storing electrical power of a plant (100) for the regenerative production of electrical energy and in a discharge state for the delivery of elektri ¬ is operated by a thermal interface (5) of a heat conduction system (6) with heat transfer medium (10) in the heat conduction system (6) in thermal interaction, and which is further coupled to a heat pump (15) which Procedures following
Schritte aufweist: Steps:
Laden oder Entladen der elektrochemischen Speichereinheit (2) unter Erzeugung von Abwärme durch das Laden oder Entladen;  Charging or discharging the electrochemical storage unit (2) to generate waste heat by charging or discharging;
Übertragen wenigstens eines Teils dieser Abwärme auf Wär¬ metransfermedium (10) in dem Wärmeleitungssystem (6); Erhöhen des Temperaturniveaus von Wärmetransfermedium (10) in dem Wärmeleitungssystem (6) durch Betreiben derTransmitting at least a portion of said waste heat to Wär ¬ metransfermedium (10) in the heat pipe system (6); Increasing the temperature level of heat transfer medium (10) in the heat pipe system (6) by operating the
Wärmepumpe (15) unter Nutzung der übertragenen Abwärme. Heat pump (15) using the transferred waste heat.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, 2. Method according to claim 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s d a d u r c h e s e n c i n e s, d a s s
das Wärmetransfermedium (10) in einem thermischen Speicher (20) gemäß einem weiteren Schritt gespeichert wird. the heat transfer medium (10) is stored in a thermal store (20) according to a further step.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, 3. Method according to claim 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s d a d u r c h e s e n c i n e s, d a s s
Wärme des Wärmetransfermediums (10) auf ein SpeichermediumHeat of the heat transfer medium (10) on a storage medium
(11) in einem thermischen Speicher (20) gemäß einem weiteren Schritt übertragen wird. (11) is transferred in a thermal store (20) according to a further step.
4. Verfahren gemäß einem der vorher gehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s 4. Method according to one of the preceding claims, d a d u c h e c e n e c e s e s, d a s s
der Schritt des Übertragens wenigstens eines Teils der Abwär¬ me der elektrochemischen Speichereinheit (2) auf Wärmetrans¬ fermedium (10) in einem ersten Teil (7) des Wärmeleitungssys- tems (6) erfolgt, und der Schritt des Erhöhens des Tempera¬ turniveaus von Wärmetransfermedium (10) durch Betreiben der Wärmepumpe (15) in einem zweiten Teil (8) des Wärmeleitungs¬ system (6) erfolgt, welcher mit dem ersten Teil (7) des Wär- meleitungssystems (6) fluidtechnisch nicht verbunden ist. the step of transmitting at least a portion of the Abwär ¬ me of the electrochemical storage unit (2) to heat Trans ¬ fermedium (10) in a first part (7) of the Wärmeleitungssys- 6), and the step of increasing the tempera ¬ turn level of heat transfer medium (10) by operating the heat pump (15) in a second part (8) of the heat conduction ¬ system (6), which with the first part (7 ) of the heat conduction system (6) is not fluidly connected.
5. Verfahren gemäß Anspruch 4, 5. The method according to claim 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s d a d u r c h e s e n c i n e s, d a s s
das Wärmetransfermedium (10) in dem ersten Teil (7) des Wär- meleitungssystems (6) unterschiedlich ist zu dem Wärmetrans¬ fermedium (10) in dem zweiten Teil (8) des Wärmeleitungssys¬ tems ( 6) . the heat transfer medium (10) in the first part (7) of the heat meleitungssystems (6) is different from the heat Trans ¬ fermedium (10) in the second part (8) of the Wärmeleitungssys ¬ tems (6).
6. Verfahren gemäß einem der vorher gehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s 6. Method according to one of the preceding claims, d a d u c h e c e n e c e s e s, d a s s
die elektrochemische Speichereinheit (2) derart in dem Lade¬ zustand oder Entladezustand betrieben wird, dass ein elektri¬ scher Wirkungsgrad von höchstens 90%, insbesondere von höchs¬ tens 70% erreicht wird, wobei die Verlustleistung mehrheit- lieh in Abwärme überführt wird. the electrochemical storage unit (2) is operated in such a manner in the loading ¬ state or discharging state that an electrical ¬ shear efficiency of at most 90%, particularly from Hoechsmann ¬ least 70% is achieved, the power loss lent mehrheit- is converted to waste heat.
7. Verfahren gemäß einem der vorher gehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s 7. Method according to one of the preceding claims, d a d u c h e c e n e c e n e, d a s s
die elektrochemische Speichereinheit (2) während des Ladezu- Stands und/oder während des Entladezustands bei einem Tempe¬ raturniveau von höchstens 55°C, insbesondere von höchstens 45°C betrieben wird. the electrochemical storage unit (2) during the charge status and / or during the discharge state in a tempering ¬ raturniveau of at most 55 ° C, in particular at most 45 ° C is operated.
8. Verfahren gemäß einem der vorher gehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s 8. Method according to one of the preceding claims, d a d u c h e c e n e c e s e s, d a s s
das erhöhte Temperaturniveau des Wärmetransfermediums (10) nach Betreiben der Wärmepumpe (15) wenigstens 75°C, insbeson¬ dere wenigstens 95°C beträgt. the increased temperature level of the heat transfer medium (10) to operate the heat pump (15) is at least 75 ° C, insbeson ¬ particular at least 95 ° C.
9. Kraftwerkssystem (1), umfassend eine elektrochemische Speichereinheit (2), welche dazu ausgebildet ist, in einem Ladezustand elektrische Leistung einer Anlage (100) zur rege¬ nerativen Erzeugung von elektrischer Energie zu speichern und in einem Entladezustand elektrische Leistung abzugeben, die über eine thermische Schnittstelle (5) eines Wärmeleitungs¬ systems (6) mit Wärmetransfermedium (10) in dem Wärmelei¬ tungssystem (6) in thermischer Wechselwirkung steht, und wel- che ferner mit einer Wärmepumpe (15) gekoppelt ist, die unter Nutzung von auf das Wärmetransfermedium (10) übertragene Abwärme das Temperaturniveau von Wärmetransfermedium (10) in dem Wärmeleitungssystem (6) erhöhen kann. 9. power plant system (1), comprising an electrochemical storage unit (2), which is adapted to store in a state of charge electrical power of a plant (100) for rege ¬ nerative generation of electrical energy and dispense electric power in a state of unloading, which has a thermal interface (5) of a heat conduction ¬ system (6) with heat transfer medium (10) in the Wärmelei ¬ processing system (6) in thermal interaction, and WEL further che with a heat pump (15 coupled with the use of heat transferred to the heat transfer medium (10) waste heat, the temperature level of heat transfer medium (10) in the heat conduction system (6).
10. Kraftwerkssystem gemäß Anspruch 9, 10. Power plant system according to claim 9,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s d a d u r c h e s e n c i n e s, d a s s
ein thermischer Speicher (20) umfasst ist, welcher mit dem Wärmeleitungssystem (6) wärmetechnisch und/oder fluidtech- nisch verbunden ist und zur Speicherung von Wärmetransferme- dium (10) und/oder zur Speicherung von Speichermedium (11) ausgebildet ist. a thermal store (20) is included which is thermally and / or fluidly connected to the heat conduction system (6) and is designed to store heat transfer medium (10) and / or to store storage medium (11).
11. Kraftwerkssystem gemäß Anspruch 10, 11. Power plant system according to claim 10,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s d a d u r c h e s e n c i n e s, d a s s
der thermische Speicher (20) mittels einer Heizeinrichtung (35) heizbar ist. the thermal store (20) can be heated by means of a heating device (35).
12. Kraftwerkssystem gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s 12. Power plant system according to one of claims 9 to 11, d a d u c h e c e n e c e n e, d a s s
die elektrochemische Speichereinheit (2) eine Lithium-Ionen- Batterie umfasst bzw. ist. the electrochemical storage unit (2) comprises a lithium-ion battery or is.
13. Kraftwerkssystem gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s 13. Power plant system according to one of claims 9 to 12, d a d u c h e c e n e c e s e s, d a s s
das Kraftwerkssystem (1) weiterhin eine zweite Wärmepumpe aufweist, welche dazu ausgebildet ist, Wärme von einem weite¬ ren Wärmereservoir auf das Wärmetransfermedium (10) in dem Wärmeleitungssystem (6) zu übertragen. The power plant system (1) further comprises a second heat pump, which is designed to transfer heat from a wide ¬ ren heat reservoir to the heat transfer medium (10) in the heat pipe system (6).
PCT/EP2013/062241 2012-08-01 2013-06-13 Power station system and method for operating such a power station system WO2014019755A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012213589.8 2012-08-01
DE102012213589 2012-08-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014019755A1 true WO2014019755A1 (en) 2014-02-06

Family

ID=48652055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2013/062241 WO2014019755A1 (en) 2012-08-01 2013-06-13 Power station system and method for operating such a power station system

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2014019755A1 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016115649A1 (en) 2016-08-23 2018-03-01 Lidl Stiftung & Co. Kg Method for energy-efficient operation of a sales outlet
US11480074B1 (en) 2021-04-02 2022-10-25 Ice Thermal Harvesting, Llc Systems and methods utilizing gas temperature as a power source
US11486330B2 (en) 2021-04-02 2022-11-01 Ice Thermal Harvesting, Llc Systems and methods utilizing gas temperature as a power source
US11486370B2 (en) 2021-04-02 2022-11-01 Ice Thermal Harvesting, Llc Modular mobile heat generation unit for generation of geothermal power in organic Rankine cycle operations
US11493029B2 (en) 2021-04-02 2022-11-08 Ice Thermal Harvesting, Llc Systems and methods for generation of electrical power at a drilling rig
US11578706B2 (en) 2021-04-02 2023-02-14 Ice Thermal Harvesting, Llc Systems for generating geothermal power in an organic Rankine cycle operation during hydrocarbon production based on wellhead fluid temperature
US11592009B2 (en) 2021-04-02 2023-02-28 Ice Thermal Harvesting, Llc Systems and methods for generation of electrical power at a drilling rig
US11644014B2 (en) 2021-04-02 2023-05-09 Ice Thermal Harvesting, Llc Systems and methods for generation of electrical power in an organic Rankine cycle operation
US11644015B2 (en) 2021-04-02 2023-05-09 Ice Thermal Harvesting, Llc Systems and methods for generation of electrical power at a drilling rig
US11959466B2 (en) 2021-04-02 2024-04-16 Ice Thermal Harvesting, Llc Systems and methods for generation of electrical power in an organic Rankine cycle operation

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4121460A1 (en) * 1991-06-28 1993-01-14 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt HEAT STORAGE SYSTEM WITH COMBINED HEAT STORAGE
JP2005164124A (en) * 2003-12-02 2005-06-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Energy storage type heat pump water heater and its operation method
DE102006035764A1 (en) * 2006-08-01 2008-02-14 Palme, Klaus, Dipl.-Ing. Three-stage process to generate electricity from ambient power sources e.g. geothermal and solar energy
DE102009057815A1 (en) * 2008-12-22 2010-06-24 Denso Corporation, Kariya-City Power- and heat storage device, has calculation device for calculating power storage start time, and controller causing that container unit begins heat storage operation based on calculated heat storage start time
WO2013012336A1 (en) * 2011-07-20 2013-01-24 Flamco B.V. Heat exchange system with a battery based on electrolyt

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4121460A1 (en) * 1991-06-28 1993-01-14 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt HEAT STORAGE SYSTEM WITH COMBINED HEAT STORAGE
JP2005164124A (en) * 2003-12-02 2005-06-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Energy storage type heat pump water heater and its operation method
DE102006035764A1 (en) * 2006-08-01 2008-02-14 Palme, Klaus, Dipl.-Ing. Three-stage process to generate electricity from ambient power sources e.g. geothermal and solar energy
DE102009057815A1 (en) * 2008-12-22 2010-06-24 Denso Corporation, Kariya-City Power- and heat storage device, has calculation device for calculating power storage start time, and controller causing that container unit begins heat storage operation based on calculated heat storage start time
WO2013012336A1 (en) * 2011-07-20 2013-01-24 Flamco B.V. Heat exchange system with a battery based on electrolyt

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016115649A1 (en) 2016-08-23 2018-03-01 Lidl Stiftung & Co. Kg Method for energy-efficient operation of a sales outlet
US11480074B1 (en) 2021-04-02 2022-10-25 Ice Thermal Harvesting, Llc Systems and methods utilizing gas temperature as a power source
US11486330B2 (en) 2021-04-02 2022-11-01 Ice Thermal Harvesting, Llc Systems and methods utilizing gas temperature as a power source
US11486370B2 (en) 2021-04-02 2022-11-01 Ice Thermal Harvesting, Llc Modular mobile heat generation unit for generation of geothermal power in organic Rankine cycle operations
US11493029B2 (en) 2021-04-02 2022-11-08 Ice Thermal Harvesting, Llc Systems and methods for generation of electrical power at a drilling rig
US11542888B2 (en) 2021-04-02 2023-01-03 Ice Thermal Harvesting, Llc Systems and methods utilizing gas temperature as a power source
US11549402B2 (en) 2021-04-02 2023-01-10 Ice Thermal Harvesting, Llc Systems and methods utilizing gas temperature as a power source
US11572849B1 (en) 2021-04-02 2023-02-07 Ice Thermal Harvesting, Llc Systems and methods utilizing gas temperature as a power source
US11578706B2 (en) 2021-04-02 2023-02-14 Ice Thermal Harvesting, Llc Systems for generating geothermal power in an organic Rankine cycle operation during hydrocarbon production based on wellhead fluid temperature
US11592009B2 (en) 2021-04-02 2023-02-28 Ice Thermal Harvesting, Llc Systems and methods for generation of electrical power at a drilling rig
US11598320B2 (en) 2021-04-02 2023-03-07 Ice Thermal Harvesting, Llc Systems and methods for generation of electrical power at a drilling rig
US11624355B2 (en) 2021-04-02 2023-04-11 Ice Thermal Harvesting, Llc Modular mobile heat generation unit for generation of geothermal power in organic Rankine cycle operations
US11644014B2 (en) 2021-04-02 2023-05-09 Ice Thermal Harvesting, Llc Systems and methods for generation of electrical power in an organic Rankine cycle operation
US11644015B2 (en) 2021-04-02 2023-05-09 Ice Thermal Harvesting, Llc Systems and methods for generation of electrical power at a drilling rig
US11668209B2 (en) 2021-04-02 2023-06-06 Ice Thermal Harvesting, Llc Systems and methods utilizing gas temperature as a power source
US11680541B2 (en) 2021-04-02 2023-06-20 Ice Thermal Harvesting, Llc Systems and methods utilizing gas temperature as a power source
US11732697B2 (en) 2021-04-02 2023-08-22 Ice Thermal Harvesting, Llc Systems for generating geothermal power in an organic Rankine cycle operation during hydrocarbon production based on wellhead fluid temperature
US11761353B2 (en) 2021-04-02 2023-09-19 Ice Thermal Harvesting, Llc Systems and methods utilizing gas temperature as a power source
US11761433B2 (en) 2021-04-02 2023-09-19 Ice Thermal Harvesting, Llc Systems and methods for generation of electrical power in an organic Rankine cycle operation
US11773805B2 (en) 2021-04-02 2023-10-03 Ice Thermal Harvesting, Llc Systems and methods utilizing gas temperature as a power source
US11879409B2 (en) 2021-04-02 2024-01-23 Ice Thermal Harvesting, Llc Systems and methods utilizing gas temperature as a power source
US11905934B2 (en) 2021-04-02 2024-02-20 Ice Thermal Harvesting, Llc Systems and methods for generation of electrical power at a drilling rig
US11933280B2 (en) 2021-04-02 2024-03-19 Ice Thermal Harvesting, Llc Modular mobile heat generation unit for generation of geothermal power in organic Rankine cycle operations
US11933279B2 (en) 2021-04-02 2024-03-19 Ice Thermal Harvesting, Llc Systems and methods for generation of electrical power at a drilling rig
US11946459B2 (en) 2021-04-02 2024-04-02 Ice Thermal Harvesting, Llc Systems and methods for generation of electrical power at a drilling rig
US11959466B2 (en) 2021-04-02 2024-04-16 Ice Thermal Harvesting, Llc Systems and methods for generation of electrical power in an organic Rankine cycle operation
US11971019B2 (en) 2021-04-02 2024-04-30 Ice Thermal Harvesting, Llc Systems for generating geothermal power in an organic Rankine cycle operation during hydrocarbon production based on wellhead fluid temperature

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014019755A1 (en) Power station system and method for operating such a power station system
DE102015118893B4 (en) Fuel cell system and control method for a fuel cell system
DE102007045888B4 (en) Process for conversion and storage of regenerative energy
DE10314820A1 (en) Method for preventing water from freezing in the anode circuit of a fuel cell system and fuel cell system
WO2011057853A1 (en) Temperature control method and battery system
DE202007016024U1 (en) Hybrid plant with a biogas plant
DE102007016281A1 (en) Hybrid system for providing electrical energy e.g. biogas, has fermenter with micro-gas turbine that is operated with biogas produced in fermenter, where waste heat of electrical generator is supplied to fermenter via heat exchanger
DE102012012820B4 (en) Battery arrangement and method for operating a battery arrangement for a motor vehicle with an electrical storage unit
WO2012010343A1 (en) Energy storage device and method for the reversible storage of energy
DE112014003274T5 (en) Generation of energy from waste heat of fuel cells
EP3036790B1 (en) Thermal storage system with high temperature battery
DE102013003670A1 (en) Device for operating fuel cell system of vehicle, has energy generation system for producing energy from solar radiation and coupled with temperature control assembly for supplying produced energy
EP3427326A1 (en) Battery system, method for operating a battery system, and motor vehicle
WO2012130576A2 (en) Energy accumulator device having a solar cell module and associated operating method
AT523920B1 (en) Gas generating device for converting electrical energy into storable usable gas
DE102012212040B4 (en) Heat pump system and method for providing hot water
EP2674592A1 (en) Gas turbine process with updraft power plant
EP2573472A2 (en) Thermal plant with heat pump and method for operating a thermal plant with heat pump
DE102018104016A1 (en) System for controlling energy flows
EP2989310B1 (en) Accumulator system coupled to gas turbines for intake fluid preheating
DE102022107048A1 (en) Method for operating an energy technology system
DE102013203314A1 (en) Fuel cell system for motor car, has current collector provided at side of fuel cell stack, end plate set on current collector, and fluid chamber arranged on current collector on side of cell stack and arranged in recess of insulation plate
DE102021110200B3 (en) Battery power plant with a cooling system
DE60221630T2 (en) Method for controlling the startup of the available energy of a fuel cell
DE102014016354A1 (en) High-voltage battery assembly for a motor vehicle and method for operating a high-voltage battery assembly

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13729696

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13729696

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1