DE4307094B4

DE4307094B4 - Compressed gas storage

Info

Publication number: DE4307094B4
Application number: DE19934307094
Authority: DE
Inventors: Nikolaus La Jolla Laing; Karsten Laing; Inge La Jolla Laing
Original assignee: PHYSIKALISCH TECH ENTWICKLUNGS; PHYSIKALISCH-TECHNISCHES ENTWICKLUNGSINSTITUT LAING
Current assignee: PHYSIKALISCH TECH ENTWICKLUNGS; PHYSIKALISCH-TECHNISCHES ENTWICKLUNGSINSTITUT LAING
Priority date: 1993-03-06
Filing date: 1993-03-06
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2013-03-07
Also published as: DE4307094A1

Abstract

Pressgas-Speicher, bei dem eine Vertiefung (1) im Boden eines Wasserkörpers (11) mit einer horizontal verlaufenden Wand (2), die in regelmäßigen Abständen über zugbeanspruchte, im Boden verankerte Elemente (4) in horizontaler Lage gehalten wird, abgedeckt ist, wobei der obere Bereich (10) des abgedeckten Raumes über eine erste Rohrleitung (9) mit einer Pressgasquelle verbunden ist und der untere Bereich (7) dieses Raumes über eine zweite Verbindungsleitung (6) mit einem Bereich des Wasserkörpers (8) kommuniziert, der bei der Speicherladung über die zweite Verbindungsleitung (6) mit Wasser gefüllt wird, das vom abgedeckten Raum (10) nach oben in den Raum (8) verdrängt wurde, wobei der Raum (8) vom Wasserkörper (11) durch die Wandung (5) getrennt ist.Press gas storage, in which a depression (1) in the bottom of a water body (11) is covered with a horizontally running wall (2), which is held in a horizontal position at regular intervals via elements (4) anchored in the ground, wherein the upper region (10) of the covered space is connected to a pressurized gas source via a first pipe (9) and the lower region (7) of this space communicates with a region of the water body (8) via a second connecting line (6) the storage charge is filled with water via the second connecting line (6), which has been displaced upwards from the covered space (10) into the space (8), the space (8) being separated from the water body (11) by the wall (5) is.

Description

Die Erfindung betrifft Pressgas-Speicher mit sehr grollen Volumen für Speicher-Kraftwerke.The invention relates to compressed gas storage with very rumbling volume for Storage power plants.

Es sind Speicher-Kraftwerke mit unterirdischen Kavernen bekannt, die eingespeicherte Pressluft in Vorrat halten, bis diese zum Antrieb einer Turbine abgerufen wird.They are storage power plants with underground ones Known caverns that hold stored compressed air in stock, until it is called up to drive a turbine.

Es sind auch unter Wasser liegende Behälter mit starrer Wandung bekannt, in denen Pressgas gespeichert wird, so in der US 4,289,425 , in der eine Vorrichtung zur Erzeugung und zur Speicherung dieser Pressluft beschrieben ist. Diese Speicher haben den Nachteil, dass die Herstellung der Behälter sehr große Kosten verursacht, so dass solche Speicher für die Speicherung von während der Nachtstunden komprimierter Luft nicht bezahlbar sein würden.There are also known underwater containers with rigid walls, in which compressed gas is stored, so in the US 4,289,425 , in which a device for generating and storing this compressed air is described. These stores have the disadvantage that the production of the containers causes very great costs, so that such stores would not be affordable for the storage of air compressed during the night.

Aufgabe der Erfindung ist die Nutzung des Volumens von natürlichen oder künstlichen Vertiefungen in einem See oder im Meer durch Abdeckung solcher Vertiefungen mit einer horizontalen Wand. Hierdurch lassen sich Hohlräume von praktisch unbegrenzten Dimensionen mit einem Aufwand erzeugen, das ungleich niedriger liegt, als der von jeder Lösung nach dem Stande der Technik erforderliche. Es sind ferner Behälter zur Speicherung von Flüssigkeiten bekannt, deren nach unten weisende Wandung in Richtung einer Vertiefung im Meeresboden weist.The object of the invention is the use of the volume of natural or artificial Wells in a lake or in the sea by covering such wells with a horizontal wall. This allows cavities from generate virtually unlimited dimensions with an effort that is much lower than that of any prior art solution required. There are also containers for storing liquids known, the downward facing wall in the direction of a recess points in the seabed.

Die Erfindung dient, wie an sich bekannt, der Speicherung von Pressgas. In Räumen, die keine starre Wandung erfordern wird eine Senke im Meeresboden mit einer Wandung, z.B. einer horizontal verlaufenden Folie oder einer Membran aus Blech überspannt. Unter dieser Wandung wird während der Speicherladung durch eine Druckgasquelle, z.B. über einen Kompressor über eine erste Leitung Gas eingeführt, welches die abgedeckte Wassermasse verdrängt. Über eine zweite Leitung wird dieses verdrängte Wasser in einem Wasserkörper geleitet, der vorzugsweise durch eine Folie vom äußeren Wasserkörper getrennt ist, damit das durch die Einwirkung des hohen Druckes in der Flüssigkeit gelöste Gas nicht in das umgebende Wasser gelangt. Um die der Verdrängungshöhe entsprechenden Auftriebskräfte zu kompensieren, wird die horizontale Wand z.B. durch Seile mit dem Bodenbereich verbunden.The invention serves as such known, the storage of compressed gas. In rooms that do not have a rigid wall will require a sink in the seabed with a wall, e.g. a horizontal film or a membrane made of sheet metal. Under this wall is during storage charging by a pressurized gas source, e.g. about one Compressor over introduced a first line of gas which displaces the covered mass of water. Via a second line this displaced Water in a body of water passed, which is preferably separated from the outer water body by a film is so by the action of high pressure in the liquid dissolved Gas does not get into the surrounding water. By the corresponding to the displacement height Buoyancy too compensate, the horizontal wall is e.g. through ropes with the Floor area connected.

Zur Erläuterung dienen die Figuren.The figures serve to explain this.

1 zeigt einen Querschnitt durch den Speicher. 1 shows a cross section through the memory.

2 zeigt eine Draufsicht auf den Boden des Wasserkörpers. 2 shows a top view of the bottom of the water body.

Die 1 zeigt eine Vertiefung im Boden 1 eines großen Gewässers, die mit einer Folie 2 abgedeckt ist, wobei die Folie längs einer Höhenlinie 3 zum Boden hin gedichtet ist. In gleichmäßigen Abständen sind Seile 4 im Boden 1 verankert, die die Folie 2 in der Horizontalebene halten. Über dieser Folie 2 verläuft eine sehr dünne Folie 5, die einen Raum 8 einschließt, der über ein Rohr 6 mit dem in der Vertiefung verbleibenden Wasserkörper 7 kommuniziert. Über die Leitung 9 ist der Luftraum 10 mit einem Kompressor verbunden. Beim Laden sättigt sich der Wasserkörper 7 mit Gas. Damit nicht bei jedem Laden Gas in der Flüssigkeit gelöst wird, muss wie in Anspruch 1 definiert, der verdrängte Wasserkörper im Raum 8 vom umgebenden Wasser 11 getrennt bleiben. Die höchsten Bereiche unterhalb der Folie 2 kommunizieren über die Rohrleitung 9' miteinander. Im rechten Teil der Zeichnung ist der Zustand bei voller Ladung und im linken Teil der entladene Zustand mit dem Wasserkörper 7' und der verdrängten Wassermenge im Raum 8' dargestellt.The 1 shows a depression in the floor 1 of a large body of water covered with a foil 2 is covered, the film along a contour 3 is sealed to the floor. There are ropes at regular intervals 4 in the ground 1 anchored to the the slide 2 hold in the horizontal plane. Over this slide 2 runs a very thin film 5 that a room 8th that includes over a pipe 6 with the water body remaining in the depression 7 communicated. About the line 9 is the airspace 10 connected to a compressor. The body of water saturates when charging 7 with gas. So that gas is not dissolved in the liquid with every charge, the displaced water body in the room must be as defined in claim 1 8th from the surrounding water 11 stay separated. The highest areas below the slide 2 communicate via the pipeline 9 ' together. In the right part of the drawing is the state with a full charge and in the left part the unloaded state with the water body 7 ' and the amount of water displaced in the room 8th' shown.

2 zeigt die Isohypsen des Bodens des Wasserkörpers und die von der Membran 2 abgedeckte Senke. 2 shows the isohypsen of the bottom of the water body and that of the membrane 2 covered valley.

Claims

Pressgas storage, in which a recess ( 1 ) in the bottom of a body of water ( 11 ) with a horizontal wall ( 2 ), which at regular intervals are subjected to tensile elements anchored in the ground ( 4 ) is kept in a horizontal position, is covered, the upper area ( 10 ) of the covered area via a first pipeline ( 9 ) is connected to a pressurized gas source and the lower area ( 7 ) of this room via a second connecting line ( 6 ) with an area of the water body ( 8th ) which communicates with the store connection via the second connection line ( 6 ) is filled with water from the covered area ( 10 ) up into the room ( 8th ) was displaced, whereby the space ( 8th ) from the water body ( 11 ) through the wall ( 5 ) is separated.

Pressgas storage according to claim 1, characterized in that the wall of the room ( 8th ) from a wall installed horizontally ( 2 ) extending film ( 5 ) consists.