СИСТЕМА НАКОПЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СЖАТОГО ВОЗДУХА

1. Система накопления энергии с использованием сжатого воздуха, содержащая:
по меньшей мере один детандер с регулируемыми соплами, выполненный с возможностью приема воздушного потока, имеющего первое давление, и частичного расширения указанного потока до второго давления, которое ниже первого давления, при этом расширение воздушного потока в указанном детандере обеспечивает создание полезной механической мощности,
по меньшей мере один теплогенератор, выполненный с возможностью приема топлива и подвергшегося частичному расширению воздушного потока из указанного детандера,
по меньшей мере одну турбину, выполненную с возможностью приема из теплогенератора газообразных продуктов сгорания и их расширения с обеспечением создания полезной механической мощности.
2. Система по п. 1, в которой указанный детандер выполнен с возможностью регулирования для поддержания второго давления в пределах допуска вблизи постоянного значения давления.
3. Система по п. 1, в которой указанный детандер выполнен с возможностью регулирования для поддержания второго давления при по существу постоянном значении.
4. Система по п. 1, дополнительно содержащая по меньшей мере одну электрическую машину, выполненную и расположенную с возможностью преобразования полезной механической мощности, создаваемой указанными турбиной и/или детандером, в электрическую энергию.
5. Система по п. 1, дополнительно содержащая по меньшей мере одну электрическую машину, выполненную и расположенную с возможностью преобразования электрической энергии, получаемой из электрораспределительной сети, в механическую мощность, по меньшей мере один воздушный компрессор и по меньшей мере одну накопительную емкость для сжатого воздуха, соединенную с указанным по меньшей мере одним воздушным компрессором посредством по меньшей мере одной линии подачи сжатого воздуха и предназначенную для хранения сжатого воздуха, поставляемого указанным по меньшей мере одним воздушным компрессором.
6. Система по п. 4, в которой указанная по меньшей мере одна электрическая машина представляет собой реверсивную электрическую машину, выполненную с возможностью выполняемых по выбору преобразования механической мощности в электрическую энергию, либо преобразования электрической энергии, получаемой из электрораспределительной сети, в механическую мощность, причем указанная система дополнительно содержит по меньшей мере один воздушный компрессор, и указанная по меньшей мере одна электрическая машина выполнена и расположена с возможностью выполняемых по выбору производства электрической энергии или приведения в действие указанного по меньшей мере одного компрессора при преобразовании электрической энергии из электрораспределительной сети в механическую мощность, и по меньшей мере одну накопительную емкость для сжатого воздуха, соединенную с указанным по меньшей мере одним воздушным компрессором посредством по меньшей мере одной линии подачи сжатого воздуха.
7. Система по п. 6, в которой указанные детандер и турбина имеют общий вал.
8. Система по п. 7, в которой указанная по меньшей мере одна реверсивная электрическая машина может быть выборочно соединена с указанным общим валом или с указанным по меньшей мере одним воздушным компрессором.
9. Система по п. 1, в которой указанные детандер и турбина имеют два независимых выходных вала, при этом система дополнительно содержит по меньшей мере первую электрическую машину, выполненную и расположенную с возможностью преобразования полезной механической мощности, создаваемой указанным детандером, в электрическую энергию, и по меньшей мере вторую электрическую машину, выполненную и расположенную с возможностью преобразования полезной механической мощности, создаваемой турбиной, в электрическую энергию.
10. Система по п. 9, в которой первая и вторая электрические машины представляют собой реверсивные электрические машины, которые выполнены и расположены с возможностью выполняемых по выбору преобразования полезной механической мощности, создаваемой указанным детандером и турбиной, в электрическую энергию, либо создания механической мощности
при питании от электрораспределительной сети.
11. Система по п. 9, содержащая по меньшей мере один первый воздушный компрессор, выборочно соединяемый с указанной первой электрической машиной или отсоединяемый от нее, и по меньшей мере один второй воздушный компрессор, выборочно соединяемый с указанной второй электрической машиной или отсоединяемый от нее.
12. Система по п. 11, в которой первый и второй воздушные компрессоры соединены посредством линий подачи сжатого воздуха по меньшей мере с одной накопительной емкостью для сжатого воздуха.
13. Система по п. 1, содержащая по меньшей мере один первый аккумулятор тепловой энергии, выполненный с возможностью выполняемых по выбору накопления тепловой энергии и передачи тепловой энергии воздушному потоку.
14. Система по п. 13, в которой указанный по меньшей мере один аккумулятор тепловой энергии выполнен с возможностью выборочного накопления тепловой энергии от потока сжатого воздуха, поступающего из указанного по меньшей мере одного воздушного компрессора.
15. Система по п. 13, содержащая по меньшей мере один второй аккумулятор тепловой энергии, при этом указанный по меньшей мере один первый и указанный по меньшей мере один второй аккумуляторы выполнены с возможностью выполняемых по выбору накопления тепловой энергии при двух разных значениях температуры и передачи тепловой энергии воздушному потоку.
16. Система по п. 13, в которой указанный по меньшей мере один первый аккумулятор тепловой энергии выполнен и расположен с возможностью передачи тепловой энергии воздушному потоку перед указанным детандером.
17. Система по п. 15, в которой указанный по меньшей мере один первый аккумулятор тепловой энергии выполнен и расположен с возможностью передачи тепловой энергии воздушному потоку перед указанным детандером, а указанный по меньшей мере один второй аккумулятор тепловой энергии выполнен и расположен с возможностью передачи тепловой энергии воздушному потоку между указанными детандером и теплогенератором.
18. Система по одному из пп. 1-17, содержащая систему рекуперации тепла, выполненную и расположенную с возможностью рекуперации тепла из выхлопного расширившегося газа, выпускаемого из турбины, и передачи рекуперированного тепла указанному воздушному потоку.
19. Система по п. 18, в которой система рекуперации тепла выполнена и расположена с возможностью нагревания воздушного потока перед указанным детандером.
20. Способ получения энергии из системы накопления энергии с использованием сжатого воздуха, включающий следующие этапы:
создание полезной механической мощности путем частичного расширения потока сжатого воздуха в детандере с регулируемыми соплами, изменяя давление воздуха от первого значения до второго значения, при этом первое давление превышает второе давление,
подача частично расширившегося воздушного потока, имеющего второе давление, в теплогенератор и смешивание топлива с указанным воздухом с получением высокотемпературных находящихся под давлением газообразных продуктов сгорания,
создание полезной механической мощности путем расширения указанных газообразных продуктов сгорания в турбине.
21. Способ по п. 20, в котором регулируют второе давление воздушного потока посредством указанного детандера для поддержания второго давления в пределах диапазона значений.
22. Способ по п. 20, в котором поддерживают второе давление воздушного потока при по существу постоянном значении посредством указанного детандера с регулируемыми соплами.
23. Способ по п. 20, в котором указанный детандер и турбина приводят в движение общий выходной вал, с которого снимают полезную механическую мощность.
24. Способ по п. 20, в котором преобразуют полезную механическую мощность, создаваемую указанным детандером и/или турбиной, в электрическую энергию.
25. Способ по п. 20, в котором преобразуют полезную механическую мощность, создаваемую указанным детандером и/или турбиной, в электрическую энергию с помощью по меньшей мере одной первой реверсивной электрической машины.
26. Способ по п. 20, в котором преобразуют полезную механическую мощность, создаваемую указанным детандером, с помощью по меньшей мере одной первой реверсивной электрической машины и преобразуют полезную механическую мощность, создаваемую турбиной, с помощью по меньшей мере одной второй реверсивной электрической машины.
27. Способ по п. 20, в котором
сжимают воздух в накопительной емкости для сжатого воздуха посредством по меньшей мере одного воздушного компрессора, приводимого в действие по меньшей мере одной электрической машиной на этапе сжатия воздуха, и
используют сжатый воздух из указанной емкости для образования указанного потока сжатого воздуха на этапе выработки электроэнергии.
28. Способ по п. 27, в котором указанная по меньшей мере одна электрическая машина представляет собой реверсивную электрическую машину, которую выборочно используют для преобразования полезной механической мощности в электрическую энергию либо для преобразования электрической энергии из электрораспределительной сети в механическую мощность, используемую для приведения в действие указанного по меньшей мере одного воздушного компрессора.
29. Способ по п. 28, в котором рекуперируют и аккумулируют тепло из воздуха, сжатого указанным по меньшей мере одним воздушным компрессором на этапе сжатия воздуха,
и нагревают поток сжатого воздуха на этапе выработки электроэнергии с помощью тепла, аккумулированного на этапе сжатия воздуха.
30. Способ по одному из пп. 20-29, в котором рекуперируют тепло из газа, подвергшегося расширению в турбине, для нагревания указанного воздушного потока.