[发明专利]用于使发电站高效且低排放地运行以及用于储存能量和转换能量的方法和装置

权利要求书

1.一种用于在避免任何NOx排放、明显降低二氧化碳向周围环境的排放、在最佳地利用存在的和变化的环境温度的情况下的良好的可调整性、把废热减到最小、运行方式的优化与电效率改善的结合的同时改善地利用发电站运行时的热势以及用于在发电站连续运行中有效地中间储存电能及其用于改善效率的简单利用的方法，所述发电站可选择地同时用作高峰发电站，其特征在于，利用临时生产能力过剩的电流，以便不仅把天然气而且把压力空气和二氧化碳在高压下储存在单独的地下储存器中，其中，天然气储存器用作用于发电站的燃料储存器，压力空气储存器用作用于连续工作的、优选用于制造液态氧的空气分离设备的缓冲储存器并且二氧化碳储存器提供作为载热介质的超临界二氧化碳，该载热介质利用燃烧气体的焓作为热源、通过与发电机耦合的膨胀机作功地减压、在此冷却、接着在采用冷源的情况下被液化并且在液态形式中又被压缩至工作压力并且在高压中间储存器中被提供使用。

2.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述作功地减压一直进行到冷凝范围中，其中，进行部分液化，并且气液混合物接着在采用冷源的情况下被进一步液化并且在液态形式中又被压缩至工作压力并且被中间储存。

3.按照权利要求1和2的方法，其特征在于，利用深度大的盐穴作为中间储存器。

4.按照权利要求1至3的方法，其特征在于，至少部分地利用深度在5至30m的地热势作为用于导出冷凝热的冷源。

5.按照权利要求1至4的方法，其特征在于，至少部分地利用空气分离设备的废空气的低温作为用于导出冷凝热的冷源。

6.按照权利要求1至5的方法，其特征在于，至少部分地利用环境温度或者与环境温度直接接触的其他介质的温度作为用于导出冷凝热的冷源。

7.按照权利要求1至6的方法，其特征在于，至少部分地利用湖水、河水和/或海水的冷势作为用于导出冷凝热的冷源。

8.按照权利要求1至7的方法，其特征在于，至少部分地利用天然气作功地减压时出现的深低温作为用于导出冷凝热的冷源。

9.按照权利要求1至8的方法，其特征在于，至少部分地利用被压缩的空气作功地减压时出现的深低温作为用于导出冷凝热的冷源。

10.按照权利要求1至9的方法，其特征在于，至少部分地利用在过程中采用的液态氧的蒸发热及其冷势作为用于导出冷凝热的冷源。

11.按照权利要求1至10的方法，其特征在于，利用更深地层的地热作为附加的热源。

12.按照权利要求1至11的方法，其特征在于，在这个过程中，盐穴不仅用作用于被压缩的、处于超临界状态中的二氧化碳的大容量储存器而且用作热传递装置，其中，所述盐穴附加地降低二氧化碳向周围环境排出的潜在可能性。

13.按照权利要求1至12的方法，其特征在于，二氧化碳储存器的建立是连续地通过发电站运行的被干燥的废气进行的，其中，这些废气在供入压缩能的情况下首先应被压缩到一个利用当时存在的冷势便足以进行液化的压力，然后借助于液态二氧化碳的压缩被供应给深储存器。

14.按照权利要求1至13的方法，其特征在于，在利用地热势的情况下，所述液化在8至30m深度的地表附近进行，而所述深储存由于二氧化碳的至少10MPa的高压出于安全原因在至少400m的深度进行，其中，被液化的二氧化碳的静压力降低了所需的压缩成本。

15.按照权利要求1至14的方法，其特征在于，该方法结合基于天然气的高峰负荷发电站运行并且断续地工作，这样设置，使得利用暂时过剩的能量，以便在盐穴中建立用于天然气、压力空气和工作介质二氧化碳的、10至20MPa高压下的中间储存器，并且通过空气分离设备从压力空气储存器中连续地取出0.6至0.8MPa下的压力空气以连续地生产和中间储存液态氧，以便必要时断续地取出氧和天然气，所述二氧化碳储存器不仅用作地热提供装置而且用作用于工作介质的缓冲储存器。