[發明專利]用于存儲能量的系統和方法

有效

• 申請號: 200980103927.5
• 申請日: 2009-02-05
• 公開（公告）號: CN101932830A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: O·J·菲斯克
• 申請（專利權）人: “龍起跑地”技術股份有限公司
• 主分類號: F03G3/00
• 分類號: F03G3/00;F03G7/00;F03D5/00;F03B17/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 劉志強

相關專利申請的交叉引用

本申請要求2008年2月6日提交的美國臨時專利申請No.61/026,657、2008年7月16日提交的美國臨時專利申請No.61/081,340、2008年12月26日提交的美國臨時專利申請No.61/140,921和2009年2月4日提交的臨時專利申請No.12/365,848的優先權和權益，所有這些專利申請的內容通過全文引用結合于此。

技術領域

本發明的實施方式涉及用于存儲能量的系統和方法。實施方式例如可用于涉及存儲“非高峰”期間(即，相對于“高峰”期間能量需求低的期間)和/或從再生能源(諸如但不局限于風)產生的能量。在具體實施方式中，儲能系統構造成用于在陸地上操作。在另一具體實施方式中，儲能系統構造成用于在水體(諸如但不局限于海洋)中操作。

背景技術

提供足夠的能量以滿足所有各種社會需求正逐年變得更具問題。煤、石油和煤氣之類的傳統能源變得較貴且較難以發現。同時，燃燒的副產物污染空氣并增加大氣中的二氧化碳，因此具有威及全球環境的嚴重后果。

當前能夠提供大容量儲能的技術是水力發電。圖1的系統10中示出了該技術的實施例。參照圖1，該系統采用兩個大貯水池102和105，貯水池102和105相對于彼此位于不同的高度。當多余能量可利用且多余能量(因無效而無任何損失)存儲在系統10中時，則通過泵101將水106從較低水池102抽到較高水池105。(多余能量通過電網108產生并通過變電站107向電動機100提供動力)。系統10中存儲的能量如下釋放。水106通過水輪機103從較高水池105釋放到較低水池102中，以產生機械能。該機械能通過發電機104轉化成電能，并通過變電站提供到電網108。

諸如系統10的大型系統裝置可提供超過1000兆瓦(MW)的最高輸出功率和幾千兆瓦時(MW-H)的存儲容量。水力發電已是幾十年來具有全球通用性的重要存儲技術。然而，除了構造成本提高外，與設計用于該系統的水池相關的地理學、地質學和環境約束使得該技術對于未來發展無太大吸引力。因此，該技術可能不提供進行支撐未來發展要求所需要的廣泛適用性、生產量、低成本和環境適應性的實踐方法，該方法例如可包括從碳氫化合物源到再生能源的能量基礎轉換。

發明內容

本發明的實施方式涉及儲能系統，該儲能系統可用作可靠的、可調度的基底負載電源，以及間歇式生產供應。在具體的實施方式中，該系統可產生利用再生能源作為動力，該再生能源例如但不局限于通過太陽電池板和風力渦輪機收集。根據本發明的實施方式，來自太陽和/或風能裝置的較大部分的輸出被引到大型儲能單元中，該儲能單元然后可根據需要釋放該能量。

相對于諸如水力發電的技術，本發明的實施方式涉及擴大可進行儲能的適用場合的范圍。本發明的實施方式的特征包括：高電勢(1000兆瓦以上)；大儲能能力(包括但不局限于額定功率下的8小時以上)；對環境的負面影響最小；以及靠近供電線路或大的電力市場，諸如但不局限于城市。

在水力發電的情況下，可能難以定位能夠提供所有或部分這些特征的場所。本發明的實施方式涉及擴展合適安裝場所的范圍，以大量利用靠近美國和世界各國的許多重要城市的位置。

根據一個實施方式，一種用于存儲能量的系統包括：至少一個主體；連接物，該連接物用于懸掛所述至少一個主體，以借助重力從第一高度位置運動到第二高度位置；以及發電機，該發電機通過所述連接物與所述至少一個主體聯接，通過所述至少一個主體借助重力從所述第一高度位置運動到所述第二高度位置的運動來驅動所述發電機發電。所述至少一個主體的質量至少大約為100噸；(b)所述第一高度位置和所述第二高度位置之間限定至少大約200米的距離；和/或(c)該系統還包括操作器，該操作器構造成操作所述連接物，以將所述至少一個主體抵抗重力從所述第二高度位置可控制地移動到所述第一高度位置，以提高所述至少一個主體的重力勢能，并且保持所述至少一個主體的重力勢能。