МЕТОД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО ТЕПЛА ДЛЯ ВЫРАБОТКИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

1. Метод использования низкотемпературного тепла для генерирования электроэнергии при использовании сверхкритического диоксида углерода в качестве рабочего тела, отличающийся тем, что низкотемпературное тепло источника (1) тепла поглощается используемым в качестве теплоносителя и находящимся под высоким сверхкритическим давлением диоксидом углерода, причем диоксид углерода выступает в качестве рабочего тела, затем производят декомпрессию диоксида углерода через детандер (2), соединенный с генератором (3), при которой совершается работа, при этом диоксид углерода охлаждается, и непосредственно после этого диоксид углерода сжижают за счет использования источника (4) холода, в жидкой форме вновь компримируют до рабочего давления и подают в промежуточный накопитель (6) высокого давления.
2. Метод по п.1, отличающийся тем, что декомпрессию, при которой совершается работа, осуществляют до зоны конденсации, при этом происходит частичное сжижение, и смесь, состоящую из газа и жидкости, после этого сжижают с использованием источника (4) холода и в жидком виде снова компримируют до рабочего давления и подвергают временному хранению.
3. Метод по п.1, отличающийся тем, что в качестве промежуточного накопителя (6) используют солевые полости на большой глубине.
4. Метод по п.2, отличающийся тем, что в качестве промежуточного накопителя (6) используют солевые полости на большой глубине.
5. Метод по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что в качестве источника (1) тепла используют отработанное тепло электростанции, отработанное тепло моторов, отработанное тепло механизмов и установок, геотермическую энергию и/или солнечную тепловую энергию.
6. Метод по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что в качестве источника (4) холода для отвода теплоты конденсации по крайней мере частично используется тепловой потенциал земли на глубине 5-30 м, окружающий воздух и другие среды, температура которых поддерживается окружающим воздухом, глубинную воду озер и морей и/или энергию холода от процессов декомпрессии сжатого воздуха или природного газа.
7. Метод по п.1, отличающийся тем, что декомпрессию, при которой совершается работа, осуществляют в два этапа, для которых характерно то, что первая декомпрессия происходит в двухфазную область, отделяется газовая составляющая, одна часть служит для охлаждения суммарного потока перед декомпрессией, и эта часть при этом нагревается, после этого проводят новую декомпрессию до более низкого давления, затем используется для охлаждения и конденсации газообразного первого частичного потока и затем предварительно компримируют и снова подводят к ответвленному потоку газа для дальнейшей компрессии.
8. Метод по п.3, отличающийся тем, что солевые полости используют как в качестве накопительной емкости для сжатого диоксида углерода в сверхкритическом состоянии, так и в качестве теплообменника в этом процессе, при этом они дополнительно снижают вероятность возможного выделения диоксида углерода в атмосферу.
9. Метод по п.4, отличающийся тем, что солевые полости используют как в качестве накопительной емкости для сжатого диоксида углерода в сверхкритическом состоянии, так и в качестве теплообменника в этом процессе, при этом они дополнительно снижают вероятность возможного выделения диоксида углерода в атмосферу.
10. Метод по любому из пп.1-4, 7-9, отличающийся тем, что сжижение происходит вблизи земной поверхности, в то время как аккумулирование на глубине производят из соображений безопасности на глубине минимум 400 м из-за высокого давления диоксида углерода, составляющего по меньшей мере 10 МПа, при этом статическое давление сжиженного диоксида углерода снижает необходимые расходы на компрессию.
11. Метод по п.5, отличающийся тем, что сжижение происходит вблизи земной поверхности, в то время как аккумулирование на глубине производят из соображений безопасности на глубине минимум 400 м из-за высокого давления диоксида углерода, составляющего по меньшей мере 10 МПа, при этом статическое давление сжиженного диоксида углерода снижает необходимые расходы на компрессию.
12. Метод по п.6, отличающийся тем, что сжижение происходит вблизи земной поверхности, в то время как аккумулирование на глубине производят из соображений безопасности на глубине минимум 400 м из-за высокого давления диоксида углерода, составляющего по меньшей мере 10 МПа, при этом статическое давление сжиженного диоксида углерода снижает необходимые расходы на компрессию.
13. Метод по любому из пп.1-4, 7-9, 11, 12, отличающийся тем, что его используют в сочетании с пиковой электростанцией, работающей на природном газе в периодическом режиме, и основан на использовании временной избыточной энергии, для установки в подземных солевых полостях находящихся под высоким давлением промежуточных накопителей (6) природного газа, воздуха для горения и рабочего тела, диоксида углерода и при необходимости для периодического отбора воздуха и природного газа и для использования накопителя диоксида углерода как в качестве носителя тепла земли, так и в качестве буферного накопителя рабочего тела.
14. Метод по п.5, отличающийся тем, что его используют в сочетании с пиковой электростанцией, работающей на природном газе в периодическом режиме, и основан на использовании временной избыточной энергии, для установки в подземных солевых полостях находящихся под высоким давлением промежуточных накопителей (6) природного газа, воздуха для горения и рабочего тела, диоксида углерода и при необходимости для периодического отбора воздуха и природного газа и для использования накопителя диоксида углерода как в качестве носителя тепла земли, так и в качестве буферного накопителя рабочего тела.
15. Метод по п.6, отличающийся тем, что его используют в сочетании с пиковой электростанцией, работающей на природном газе в периодическом режиме, и основан на использовании временной избыточной энергии, для установки в подземных солевых полостях находящихся под высоким давлением промежуточных накопителей (6) природного газа, воздуха для горения и рабочего тела, диоксида углерода и при необходимости для периодического отбора воздуха и природного газа и для использования накопителя диоксида углерода как в качестве носителя тепла земли, так и в качестве буферного накопителя рабочего тела.
16. Метод по п.10, отличающийся тем, что его используют в сочетании с пиковой электростанцией, работающей на природном газе в периодическом режиме, и основан на использовании временной избыточной энергии, для установки в подземных солевых полостях находящихся под высоким давлением промежуточных накопителей (6) природного газа, воздуха для горения и рабочего тела, диоксида углерода и при необходимости для периодического отбора воздуха и природного газа и для использования накопителя диоксида углерода как в качестве носителя тепла земли, так и в качестве буферного накопителя рабочего тела.
17. Устройство для использования метода по любому из пп.1-16, состоящее из по меньшей мере одного имеющегося внешнего источника тепла, теплообменника с конденсатором, теплоносителя, детандера (2), соединенного с детандером (2) генератора (5), насоса (6) для сжатия жидкого диоксида углерода, буферного накопителя для удержания жидкого рабочего тела, регулирующих устройств и клапанов.