能量供应系统技术方案

本发明专利技术涉及用于供应电能(10)的方法，在充热站(1)用热能(3)给热储存设备(2)充能，热能(3)在转换站(5)转换成电能(10)。此外，本发明专利技术涉及用于供应电能(10)的能量供应系统，特别是根据前述方法，其中能量供应系统具有至少一个热储存设备(2)，且其中能量供应系统具有用于给热储存设备(2)充入热能(3)的充热站(1)。能量供应系统具有用于将储存在热储存设备(2)中的热能(3)转换成电能(10)的转换站(5)，其中，所述系统具有用于产生电能(10)的能量产生设备，且其中，所述系统设计用于将由能量产生设备产生的电能(10)转换成热能(3)并且将其储存在热储存设备(2)中。在热储存设备(2)中。在热储存设备(2)中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】能量供应系统


[0001]本专利技术涉及一种用于供应电能的方法，以及涉及一种用于供应电能的系统，特别是根据本专利技术的方法。

技术介绍

[0002]所述类型的方法和系统用于在特定位置和/或特定时间提供电能。在文明发达的地区，电能的供应基本上不是问题。尤其是工业化国家，电力供应网络分布广泛。这些电力供应网络通常能够保证全面覆盖的供应。然而，经常存在以下需要，即，独立于现有网络以在特定位置提供电能的传输。例如，由于新网络的建设，在现有网络不够发达的地方提供电能可能是不经济的。
[0003]此外，可再生能源、原材料价格上涨和对气候保护的需求增加，对当地的电能提供以及网络的弹性和可靠性提出了越来越严格的限制条件。
[0004]在这种情况下，一个方面是电动交通。在未来，电动汽车将需要相当密集的充电站网络。这将也必须涵盖偏远地区和/或当前电网无法供电或供电不足的地区。由于与内燃机相比电动汽车的续航里程有限，因此充电站网络必须是相应密集的。
[0005]另一个方面是越来越多地使用可再生能源，这些能源只能根据合适的环境条件来产生电能。在此例如包括风能和太阳能。根据它们当前产生能量的能力和所供应的消费者的当前的能源需求，在长距离的情况下，必须通过供应网络提供或耗散额外的电能。
[0006]此外，人们越来越希望使用任何形式的生成和/或产生的能量。一方面，电能的可储存性差，另一方面，缺乏与电能供应网络可比的用于其他能量形式的网络严重制约了实现广泛利用能量源的愿望。例如，虽然用于输送热能的区域供热网络是已知的，但是这种网络的运行仅在如下情况下是有意义的，即，在相对较小的区域能够从相应高功率的源为大量的用户供应。在此，热能通常仅用于供暖目的，从而仅实现有限的且通常仅季节性波动的效用，尤其是在供暖期间。
[0007]例如，专利说明书DD252664A1公开了一种热供应系统，在该系统中，热能可以通过填充有相应热能储存介质的移动热储存设备输送给分散的用户。为此，热能储存设备被充入未使用的热能，例如在能量处理过程中产生的热能，然后被输送给用户，并且在那里热能储存设备放能。但是，它只是用于供应热能的系统，而不是用于供应电能的系统。
[0008]FR25112110A1涉及一种具有多级涡轮装置的发电厂。在这里，来自各个涡轮级的余热被暂时储存起来，并根据需要在其他涡轮级中加以利用。虽然这使得具有多级涡轮装置的传统发电厂的效率更高，但余热的利用只能在其产生的地方进行。
[0009]CN206195367A和CN106026296A公开了可以用卡车运输的移动式气体储存单元。气体可以燃烧并通过发电机转换为电能。电能可以暂时储存在电池中。由此产生的热量可以在热能储存设备中加以利用来产生热水。虽然这样的系统实现了电能的分散供应，但与使用传统移动发电设备相比，利用废热产生热水仅是小小的能量附加价值。基本上，这只是一种移动式热电联产装置。
[0010]JP2013134033A公开了一种能够利用电动汽车充电站的废热的系统。此处，在充电站为车辆充电时产生的废热要么直接用于建筑物的供暖和/或热水供应，要么暂时储存在热储存设备中。然而，该系统仅供应热能；电能的供应必须以其他方式提供。
[0011]JP03253278A公开了一种方式，其首先使用废热来产生磁场并且在接下来的步骤中产生电能。然而，它没有公开电能的分散供应。

技术实现思路

[0012]因此，本专利技术的目的是公开一种用于提供电能的方法和系统，其一方面在电能的提供位置和/或供应时间方面具有高度灵活性，并且另一方面，在一次能源的消耗和气候影响方面具有很高的效率。
[0013]该目的通过具有独立权利要求的特征的用于供应电能的方法和用于供应电能的能量供应系统来实现。从属权利要求的特征涉及有利的实施方式。
[0014]根据本专利技术的方法，热储存设备在充热站充入热能。热能在转换站转换为电能。特别地，根据本专利技术的方法，热储存设备在第一位置处的充热站充入热能。充满热能的热储存设备被运输到与第一位置不同的第二位置。在第二位置，热能在转换站转换为电能。
[0015]根据本专利技术的方法特别地实现了两个目标：一方面，热储存设备在第一位置充入的热能可以被利用。其次，电能可以在第二位置独立于现有的供应网络提供。
[0016]用于供应电能的能量供应系统尤其用于执行根据本专利技术的方法。能量供应系统包括用于为热储存设备充入热能的充热站。能量供应系统还包括至少一个可运输的热储存设备。根据本专利技术的能量供应系统此外还包括用于将储存在热储存设备中的热能转换为电能的转换站。该系统包括用于产生电能的能量产生设备，该能量产生设备设计用于将能量产生设备产生的电能转换为热能并储存在热储存设备中。这样的系统现在可以用于通过将电能暂时储存在热储存设备中来在时间上解耦由能量产生设备产生的电能的消耗。特别地，当能量供应系统连接到电能供应网络时，储存在热储存设备中的能量可以用于提供功率控制，特别是提供次级功率控制。
[0017]该能量产生设备可以为用于从可再生能源产生电能的能量产生设备。特别地，它可以是风力发电设备。
[0018]充热站可以位于第一位置，特别是能量产生设备也位于该第一位置。转换站同样可以位于第一位置和/或与第一位置不同的第二位置。在第一种情况下，也可以使用固定的热储存设备来代替可运输的热储存设备。在这种情况下，该系统特别地用于与时间无关地提供电能和/或热能。在第二种情况下，可以用热能在第一位置为热储存设备充热，并且在将热储存设备运送到第二位置处之后将所储存的热能——至少部分地——转换成电能，并且从而在第二位置处提供电能。
[0019]在使用可运输的热储存设备的情况下，被放能的热储存设备可以被运输回第一位置并且被重新充热。同样，它们可以被运输到另一个位置，在那里被充能，等等。根据当前对热储存设备的需求和/或所产生的可储存的能量，可以在每种情况下选择最有利的运输路线，以便使已经放能的热储存设备用于重新充能。可以理解的是，热储存设备在其放能之后还具有一定的余热。储存在与该余热相关的热储存设备中的热能不会损失，或者至少仅在很小的程度上损失，而是一直保留到开始对热储存设备再充能——可以说是“预热”。例如，
用于产生电能的能量转换过程的中热能在该过程中不能再使用，该热能可用于热储存设备的预热。例如，这种热能可以是涡轮机的余热。
[0020]在本申请中，“两个不同的位置”特别地理解为相距大于1km、优选地大于10km的两个位置。
[0021]本专利技术在为电驱动车辆供应电能方面是特别有利的。这些电驱动车辆使用蓄电池，具有相对有限的续航里程。因此，即使在落后的地区，也必须存在能够提供一定电能的充电站网络。
[0022]在本专利技术的情况下，转换站可用于为电驱动车辆中的蓄电池充电。因此，与用于电驱动车辆的充电站耦合的转换站的供应尤其能够通过运输热储存设备以简单的方式来实现。由此能够实现如下供应，即，在供应的灵活性方面类似于用加油车辆供应传统的加油站。这种供应在需本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于供应电能(10)的方法，其中，在充热站(1)给热储存设备(2)充入热能(3)，其中所述热能(3)在转换站(5)转换成电能(10)，其中，所述热储存设备(2)于第一位置处在所述充热站(1)充入热能(3)，运输到与所述第一位置不同的第二位置处，其中所述热能(3)于所述第二位置处在转换站(5)被转换成所述电能(10)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电能(10)优选地在所述转换站(5)的区域中用于给电驱动车辆(11)供应所述电能(10)，尤其是用于给所述电驱动车辆(11)的蓄电池充电。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助蒸汽涡轮机、斯特林发动机(8)、热电材料、热电发电机、卡琳娜过程和/或有机朗肯循环过程和/或蒸汽朗肯循环过程，将所述热能(3)转换成所述电能(10)。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，给所述热储存设备(2)充能的所述热能(3)为废热(3)，尤其是来自工业设施(4)的废热。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述热储存设备(2)的热能储存介质在用所述热能(3)给所述热储存设备(2)充能时的平均温度达到至少200℃，优选地至少300℃和/或最高1300℃，优选地最高650℃。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述热储存介质包括固体的核颗粒和至少一种磷化合物，其中至少一部分磷化合物是低聚物，其中所述热储存介质包括具有壳的核颗粒，所述壳包含壳磷化合物，所述壳磷化合物通过化学吸附或物理吸附结合到核颗粒上，其中所述热储存介质包括基质磷化合物，其中所述壳磷化合物和/或所述基质磷化合物中的至少一部分是低聚物。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述充热站(1)的运行数据、所述转换站(5)的运行数据和/或所述热储存设备(2)的运行数据被检测并且通过上级物流控制系统来评估，其中，尤其是通过所述上级物流控制系统基于所检测的运行数据来计算和/或确定所述热储存设备(2)的运输路线和/或运输时间。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述热储存设备(2)设置为与优选为标准化的运输系统兼容，所述运输系统用于货运集装箱，特别是...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：克拉夫特布洛克有限公司，
类型：发明
国别省市：