[发明专利]一种液压-气动的能量储存及回收系统

说明书

一种液压‑气动的能量储存及回收系统，包含：密封的一第一容器及密封的一第二容器，当中的每一个容器均可引入一定体积的液体，且所述引入的液体可从所述容器被气动式推进；一涡轮机，设置在所述第一及第二容器之间且与一发电机耦合，用以在所述被气动式推进的液体造成所述涡轮机转动时产生动力；一收集‑运送设备，位于所述第一及第二容器的外部，用以收集从所述涡轮机以重力引出且已能量耗尽的液体，并且用以运送所述收集的液体至所述第一及第二容器的其中一个，以便使用在随后的多个能量回收循环中。

技术领域

本发明涉及可维持多个能量系统的领域。更具体来说，本发明关于一种液压-气动的能量储存及回收的系统。

背景技术

由现有技术已知许多基于流体的能量储存及回收的系统。

一种类型为抽水蓄能系统，时常被称为水电站。在所述水电站中，水储存于一上贮藏器中，并在高电力需求期间，将水通过重力引出被释放到一下贮藏器，位于所述下贮藏器的一涡轮机配置用以产生动力。在低成本非高峰时段的期间，当电力需求较少时，通过从所述下贮藏器将所述水泵送回所述上贮藏器来回收。

然而，为了使多个所述抽水蓄能系统在经济上可实行，需要设立多个大规模水电站。要实现这样的动力水平，只有当所述储存水必须通过重力引出沿着特定的高度来输送时，不仅需要高资金成本来建造用于多个所述贮藏器和多个泵系统的多个挡土墙，也需要显着的操作成本用于将所述输送水泵送回所述上贮藏器，因而降低所述抽水蓄能系统的收益性。

与多个所述水电站相关的另一个缺点为来自上贮藏器和下贮藏器的水蒸发速率高。并且，多个特定位置的所述水电站只能设立在多个非常具体的位置，所述具体位置的特征为一合适的地形景观，所述合适的地形景观未必在多个电力线附近，因此可能对公用事业公司没有益处。

另一种已知基于流体的能量储存及回收的系统是一压缩空气的能量储存系统，通过所述压缩空气的能量储存系统将环境空气压缩并在压力下储存于一地下洞穴中。当有电力需求时，所述加压空气被加热并在一膨胀涡轮机中膨胀，以驱动一发电机来产生动力。

美国专利文献US 7,281,371公开一种以泵送水力的储存及分配的压缩空气系统，所述系统包括一水的第一贮藏器及一水和空气的第二贮藏器。连接至所述第二贮藏器的一气压来源在所述第二贮藏器中形成一压头。连接至所述第一贮藏器的一泵/涡轮机-马达/发电机也连接至一区域能源网。在需求高峰期间，所述压头驱使所述水穿过所述泵/涡轮机-马达/发电机来产生动力，所述动力将被运送至所述网。在低需求期间，所述泵/涡轮机-马达/发电机将水泵送回所述第二贮藏器，以使所述压头再生。多个所述贮藏器可为多个地道或多个废弃的矿井。

此类现有技术的系统为能量密集型，因为必须将水从所述第一贮藏器泵送回所述第二贮藏器，以便于所述第二贮藏器再生所述压头，而不在所述水流动于所述第一和所述第二储存器之间的期间产生动力。此类现有技术的系统的另一个缺点为需要在不同高度配置及维持多个地下贮藏器。

本发明的一个目的为提供一种液压-气动的能量储存及回收的系统，所述系统在经济上可实行且相较于多个现有技术的系统可产生更多的动力。

本发明的另一个目的为提供一种液压-气动的能量储存及回收的系统，所述系统不需依赖于多个特定的地质或地下特征。

本发明的多个其他目的或优点将随着描述的进行而变得显而易见。

发明内容

本发明提供一种液压-气动的能量储存及回收系统，包含：密封的一第一容器及密封的一第二容器，当中的每一个容器均可引入一定体积的液体，且所述引入的液体可从所述容器被气动式推进；一涡轮机，被设置在所述第一及所述第二容器之间且与一发电机耦合，用以在所述被气动式推进的液体造成所述涡轮机转动时产生动力；及一收集-运送设备，位于所述第一及所述第二容器的外部，用以收集从所述涡轮机以重力引出且已能量耗尽的液体，并且用以运送所述收集的液体至所述第一及所述第二容器的其中一个，以便使用在随后的多个能量回收循环中。