[发明专利]用于存储能量的方法和设备

说明书

根据本发明的方法涉及能量按压缩流体的形式的存储，将所述压缩流体泵送到布置在水面（4）下方的容器（2）中以存储能量，其中进入所述容器的流体从所述容器置换现有内含物（包括水）并且进入到周围的水中，并且从所述容器（2）移除压缩流体以移除能量，其中周围的水根据所移除的压缩流体的体积流回到所述容器中，其特征在于所述容器（2）至少在一些部分中设置有柔性壁并且布置在海床（6）或湖床（6）上并且在那里由压载物（15）覆盖，使得其即使当完全填充有压缩流体时也按压成抵靠底层。

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的用于存储能量的方法以及一种根据权利要求6的气动能量存储装置。

背景技术

众所周知并且确定能量通过抽水蓄能电站存储。然而，越来越需要能够不仅在具有对应地形的地区中、而且还在其产生的地方（例如，在风力发电站或其他替代能量生产商附近）存储能量。风力发电站通常在沿海地区可用或规划，太阳能发电站通常在沿海地区可用或规划。

相应地，用于存储压缩空气的解决方案已经变得已知，其中空气存储在海面下方，即，可以在周围的水的压力下存储。

这些解决方案中的一者实现将由柔性材料制成的气球锚固在海床上，其中然后从下方用压缩空气填充这些气球，并且这些气球能够充气并接收压缩空气，直到其被完全填充。这些气球自然产生相当大浮力，并且因此必须被锚固。锚固被解决成使得将填充有散装材料的压载物容器的网格布置在海床上，其中所述气球通过所述压载物容器之间的锚固绳索固定到所述压载物容器。此布置结构是不利的，因为气球针对工业用途必须很大，并且因此在填充状态下具有非常高的浮力，这继而需要压载物容器及其连接部的相应承载结构。另外，此类气球暴露至洋流，这不仅增加作用在压载物容器上的力，而且还使得必需按可移动方式将气球布置在其锚地处和用于压缩空气的供应管线上。如果要充分压缩空气以获得更大的存储容量，则整个布置结构必须设置在更大深度处。整体上，有竞争力的能量存储装置所需的工作量于是似乎太高。

因此，通过StEnSEA项目（弗劳恩霍夫研究所的“海洋储能”），用于按电力的形式存储能量的另一个解决方案已经变得已知。具有30 m的直径和3 m的壁厚度的混凝土容器待定位在600 m至800 m的深度处，并且经由电力线连接到陆地上的发电站，其中设置每容器20 MWh的存储容量。每一混凝土容器具有将其内部与周围的大海连接在一起的均衡管。当所述存储装置接收按电力的形式存储的能量时，水经由电动泵从所述球体中泵送出来。如果要提取所存储的电力，则水流过涡轮机进入到空球体中，并且经由发电机产生电力，所述电力经由电力线流回到陆地。

此构思的另一缺点在于其导致工业能量存储的高成本。足够数量的具有上述尺寸和强度的混凝土容器的生产是昂贵的，其在600 m至800m的深度处锚固也是昂贵的。整体上，所需工作量于是似乎阻碍了有竞争力的能量存储装置。

发明内容

因此，本发明的目的是产生一种允许相对便宜存储的用于存储能量的方法和设备。

此目的通过具有权利要求1的特征的方法或者通过具有权利要求7的特征的气动水下能量存储装置来解决。

由于水根据从能量存储装置的容器供应或移除的可压缩流体的体积从容器排放或再次占据其中，因此其压力载荷减小到最小值，所述最小值仅取决于其构造高度、而与其深度位置无关，这允许所述能量存储装置的简单且便宜的生产。由于涡轮机由所排放的水驱动，因此可获得能量，借助所述能量，周围的水可以被泵送回到容器中，使得所述能量存储装置的操作可以是能量中性的，直到实现所述泵-涡轮机布置结构的效率。

本发明的优选实施例具有根据从属权利要求的特征。