CZ310574B6 - Modulová přečerpávací vodní elektrárna - Google Patents

Modulová přečerpávací vodní elektrárna

Info

Publication number
CZ310574B6
CZ310574B6 CZ2024-367A CZ2024367A CZ310574B6 CZ 310574 B6 CZ310574 B6 CZ 310574B6 CZ 2024367 A CZ2024367 A CZ 2024367A CZ 310574 B6 CZ310574 B6 CZ 310574B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
modules
tanks
gas
modular
pumped storage
Prior art date
Application number
CZ2024-367A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2024367A3 (cs
Inventor
Otakar Černý
Otakar Ing. Černý
Stanislav Honus
Honus Stanislav prof. Ing., Ph.D.
Original Assignee
Otakar Ing. Černý
Vysoká Škola Báňská - Technická Univerzita Ostrava
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Otakar Ing. Černý, Vysoká Škola Báňská - Technická Univerzita Ostrava filed Critical Otakar Ing. Černý
Priority to CZ2024-367A priority Critical patent/CZ310574B6/cs
Priority to PCT/CZ2025/050062 priority patent/WO2026021623A1/en
Publication of CZ2024367A3 publication Critical patent/CZ2024367A3/cs
Publication of CZ310574B6 publication Critical patent/CZ310574B6/cs

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/06Stations or aggregates of water-storage type, e.g. comprising a turbine and a pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/08Machine or engine aggregates in dams or the like; Conduits therefor, e.g. diffusors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/16Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

Modulová přečerpávací vodní elektrárna obsahuje dolní nádrž a horní nádrž. Dolní nádrž a/nebo horní nádrž obsahuje soustavu modulů (19, 20), přičemž modul (19, 20) obsahuje modulovou nádrž (25a, 26a, 27a) na přečerpávanou vodu. Přečerpávací vodní elektrárna dále obsahuje spojovací potrubí (39) a energetické soustrojí (43) uspořádané pro přečerpávání vody mezi dolní nádrží a horní nádrží. Alespoň povrch soustavy modulů (19, 20) je opatřen plynotěsným pláštěm (81).

Description

Modulová přečerpávací vodní elektrárna
Oblast techniky
Vynález se týká modulové přečerpávací vodní elektrárny.
Dosavadní stav techniky
Klasické přečerpávací elektrárny mají dolní nádrž a oddělenou horní nádrž, přičemž alespoň jedna z nádrží je vytvořena jako souvislá nádrž v přírodním horninovém masivu, což je v současné době již obtížně uskutečnitelné především z ekologických důvodů.
Oddělení dolní a horní nádrže zde znamená, že dolní a horní nádrž nejsou mezi sebou konstrukčně ve svislém směru spojeny svými stěnami ani spojovacími prvky, nejsou na sobě pevnostně závislé.
Místo celistvé velké nádrže může být přijatelným řešením soustava menších nádrží, která při srovnatelné kapacitě zasahuje s menší intenzitou do přírodního prostředí.
Japonská patentová přihláška JPH 1068377 A popisuje přečerpávací elektrárnu obsahující tlakové nádrže (jakožto části přečerpávací vodní elektrárny), které jsou plněny stlačeným vzduchem pro zvýšení kapacity přečerpávací elektrárny. Tlakové nádrže jsou plynotěsné, aby bylo zabráněno úniku stlačeného vzduchu z nich. Nádrže mohou být vytvořeny jako podzemní dutiny, spojené spojovacím potrubím a energetickým soustrojím. Nevýhodou uvedené přečerpávací elektrárny je náchylnost tlakových nádrží, a zejména povrchu těchto tlakových nádrží, ke korozi.
V českém užitném vzoru CZ 37585 U1 se uvádí výhodné provedení, kdy je příhradová konstrukce mezikusu opatřena obvodovým pláštěm, který umožňuje naplnit vnitřní prostor inertním plynem pro omezení koroze příhradové konstrukce. Obvodový plášť zde jednak nechrání modulové nádrže umístěné v modulech na mezikusech a dále není odvoditelné, zdaje i plynotěsný.
Známé řešení dle CN 115929532 A popisuje přečerpávací elektrárnu zásobníkového typu. Obsahuje dolní skupinu zásobníků vody a horní skupinu zásobníků vody. Horní skupina zásobníků je spojena vysokotlakým potrubím s reverzní turbínou, dolní skupina zásobníků je spojena nízkotlakým potrubím s touto reverzní turbínou. Zásobníky jsou postaveny bezprostředně na základech vytvořených na podloží a ve skupině jsou uspořádány vodorovně vedle sebe, každý zásobník je připojen k potrubí nezávisle.
Za nej výhodnější je zde považována zobrazená horizontální konstrukce zásobníků, tzn., že zásobníky jsou relativně široké a vodorovné uspořádání zásobníků vedle sebe je výhodné pro rovnoměrnost průtoku vody ve spojovacím potrubím během přečerpávacího cyklu.
Široká konstrukce zásobníků vody však
- vyžaduje mohutnější základy, protože je z hlediska pevnostní stability velmi citlivá na nerovnoměrnosti v únosnosti a tím i stlačitelnosti podkladu, tj. podloží, a
- zejména ve skupinách vyžaduje rozlehlý rovinný pozemek nebo rozsáhlé úpravy nerovinného terénu.
Přečerpávací elektrárny se zásobníky vody, i přes nesporné výhody oproti klasickým provedením, jsou ještě relativně drahé, protože musí být zhotoveny z materiálu, který odolává korozivnímu
- 1 CZ 310574 B6 prostředí přečerpávané vody a okolním povětrnostním podmínkám, anebo je u nich nutno počítat s kratší životností. Pro ochranu vnitřku zásobníků vody se dle známého řešení doporučují inhibitory koroze. Nevýhodou uvedené přečerpávací elektrárny je však náchylnost povrchu těchto zásobníků ke korozi.
Přečerpávací elektrárny se zásobníky vody mají s klasickými přečerpávacími elektrárnami dále společnou nevýhodu v tom, že nemají uzavřený okruh přečerpávané vody a nezachycují odpadní teplo vznikající při přečerpávání, což má nepříznivý důsledek na kvalitu přečerpávané vody a na ekonomii provozu.
Je známo řešení modulových přečerpávacích elektráren, které obsahují stacionární nebo plovoucí soustavu modulů s uzavřeným okruhem přečerpávání, kde je horní soustava modulových nádrží umístěna na podstavcích, jejichž příhradová konstrukce může být opatřena obvodovým pláštěm, který umožňuje naplnit vnitřní prostor inertním plynem pro omezení koroze této příhradové konstrukce.
Je známo použití plynotěsného pláště pro chladírenské objekty k zachování jejich kontrolované atmosféry.
Úkolem vynálezu je vyřešit modulovou přečerpávací vodní elektrárnu, která:
- bude umožňovat ochranu konstrukce přečerpávací vodní elektrárny, zejména modulových nádrží, proti působení vnějšího prostředí, což sníží pořizovací i provozní náklady,
- umožní lépe akumulovat odpadní teplo vznikající při přečerpávání.
Podstata vynálezu
Vynález řeší uvedený úkol modulovou přečerpávací vodní elektrárnou, která obsahuje dolní nádrž a horní nádrž, přičemž dolní nádrž a/nebo horní nádrž obsahuje soustavu modulů, přičemž modul obsahuje modulovou nádrž na přečerpávanou vodu, přičemž přečerpávací vodní elektrárna dále obsahuje spojovací potrubí a energetické soustrojí uspořádané pro přečerpávání vody mezi dolní nádrží a horní nádrží, jejíž podstatou je, že alespoň povrch soustavy modulů je opatřen plynotěsným pláštěm.
Plynotěsný plášť podle uvedeného vynálezu je tedy možné využít u všech druhů modulových přečerpávacích elektráren, které obsahují stacionární nebo plovoucí soustavu modulů, kde je horní soustava modulových nádrží pevnostně oddělena od dolní soustavy modulových nádrží nebo kde je horní soustava modulových nádrží umístěna na podstavcích, přičemž může být pevnostně spojena s dolní soustavou modulových nádrží.
Plynotěsný plášť vytvořený na povrchu části přečerpávací elektrárny umožňuje naplnit vnitřní prostor plynotěsného pláště plynem, s výhodou suchým plynem, s výhodou inertním plynem, a ochránit tak obsažené kovové části přečerpávací elektrárny proti korozi.
Plynotěsným pláštěm je opatřen povrch alespoň některých částí modulové přečerpávací elektrárny. Je výhodné chránit plynotěsným pláštěm především soustavy modulových nádrží, s výhodou i s podstavci, ale i spojovací potrubí a další části přečerpávací elektrárny. Obsáhnout plynotěsným pláštěm také plováky u plovoucí soustavy modulů je sice technicky proveditelné, aleje to složitější a tedy dražší.
Modulové nádrže a další části modulů i ostatní části přečerpávací elektrárny chráněné inertním plynem proti korozi uvnitř plynotěsného pláště tak mohou být zhotoveny z levnější oceli bez snížení životnosti, což ve výsledku výrazně snižuje pořizovací cenu i provozní náklady přečerpávací elektrárny.
-2CZ 310574 B6
Plynotěsný plášť je s výhodou upevněn na obvodové konstrukci, která obklopuje soustavu modulů, chrání tak zejména vysoké moduly v soustavě modulů proti nárazům větru; tyto moduly a jejich kotvení či jejich případné vzájemné spojení pak nemusí být dimenzovány na silný boční vítr, což dále snižuje náklady na zhotovení přečerpávací elektrárny.
Modulová přečerpávací vodní elektrárna má s výhodou uzavřený okruh přečerpávané vody mezi dolními a horními modulovými nádržemi prostřednictvím spojovacího potrubí a energetického soustrojí, přičemž horní dna dolních modulových nádrží a horních modulových nádrží jsou s výhodou spojena odvětrávacím potrubím, jehož prostřednictvím se přemisťuje vzduch z modulových nádrží, které se plní přečerpávanou vodou, do modulových nádrží, ze kterých je voda odčerpávána.
S výhodou jsou tepelnou izolací opatřeny teplosměnné plochy částí modulové přečerpávací vodní elektrárny, které mají kontakt s okolím, tj. zejména povrch soustavy modulů, s výhodou i povrch spojovacího potrubí, povrch odvětrávacího potrubí a povrch energetického soustrojí, případně strojovna s energetickým soustrojím.
Modulová přečerpávací vodní elektrárna s výhodou obsahuje obvodovou konstrukci, ke které je připevněn plynotěsný plášť. Tím jsou chráněny zejména vysoké běžné moduly v modulové přečerpávací vodní elektrárně proti nárazům větru; tyto běžné moduly a jejich kotvení či jejich případné vzájemné spojení pak nemusí být dimenzovány na silný boční vítr, což dále snižuje náklady na zhotovení modulové přečerpávací vodní elektrárny.
S výhodou je tepelná izolace upevněna na obvodové konstrukci, která nese plynotěsný plášť.
V modulové přečerpávací vodní elektrárně je tak možné akumulovat značnou část odpadního tepla vzniklého vířením a prouděním vody při přečerpávání.
Zvýší se tím teplota přečerpávané vody a konstrukce modulové přečerpávací vodní elektrárny, což umožní využívat toto odpadní teplo zejména k vytápění.
Tepelná izolace by mohla být umístěna uvnitř nebo vně plynotěsného pláště.
Umístěním tepelné izolace uvnitř plynotěsného pláště se zajistí dokonalejší ochrana proti ztrátám tepla z modulové přečerpávací vodní elektrárny zabráněním úniku ohřátého plynu, zejména inertního plynu, z vnitřního prostoru plynotěsného pláště a také ochrana tepelné izolace proti povětrnostním podmínkám, proti zvětrávání vzdušným kyslíkem a proti slunečnímu záření.
Samotný plynotěsný plášť je tepelnou izolací chráněn proti horkému prostředí uvnitř modulové přečerpávací vodní elektrárny a není vystaven kolísání teplot přečerpávané vody.
S výhodou je tento plynotěsný plášť zhotoven z tenkostěnného plechu, s výhodou z nerez oceli, s výhodou z oceli se zvýšenou odolností proti korozi.
Vnitřní prostor plynotěsného pláště je s výhodou naplněn inertním plynem s mírným přetlakem jednak pro zvýšení jistoty proti vniknutí vzduchu z venkovního prostředí a také, aby se v plynotěsném plášti vytvořilo předpětí, které zabrání jeho deformacím v důsledku tlakových změn atmosféry, např. při nárazech větru.
Plynotěsný plášť je s výhodou zhotoven z vlnitého nebo bráněného plechu, aby lépe dilatoval vlivem teplotních změn.
- 3 CZ 310574 B6
S výhodou může být tento plynotěsný plášť zhotoven z tenkostěnného vrstveného materiálu, který je levnější, ale má menší pevnost, proto je s výhodou upevněn k nosné konstrukci v kratších vzdálenostech.
S výhodou je tento plynotěsný plášť vytvořen z nekovových materiálů nebo dokonce plynotěsným nátěrem na povrchu tepelné izolace soustavy modulů. Takové materiály mohou být levnější než kovové materiály, avšak mohou mít menší odolnost proti ultrafialovému záření a tím i kratší životnost.
Tepelnou izolací a/nebo plynotěsným pláštěm mohou být opatřeny i jednotlivé modulové nádrže nebo jednotlivé běžné moduly. Toto provedení přečerpávací elektrárny je však velmi drahé ve srovnání se zaizolováním a opláštěním soustavy modulů vcelku, jak bylo popsáno výše.
Plynotěsný plášť je s výhodou opatřen pojistnými ventily a/nebo pojistkami, které brání překročení bezpečného přetlaku nebo podtlaku inertního plynu, aby nemohlo dojít k poškození přečerpávací elektrárny.
Pro přístup pracovníků kontroly a údržby do vnitřního prostoru přečerpávací elektrárny uzavřeného plynotěsným pláštěm jsou v obvodové konstrukci s výhodou zhotoveny vstupní otvory s plynotěsnými dveřmi. S výhodou jsou části obvodové konstrukce zhotoveny jako odnímatelné nebo odklopné pro možnost výměny rozměrnějších dílů přečerpávací elektrárny.
Jestliže je plynotěsným pláštěm opatřen povrch tepelné izolace na spojovacím a odvětrávacím potrubí, je nutno pomocí kompenzátorů vyrovnávat rozdíl v délkové teplotní dilataci mezi plynotěsným pláštěm a samotným potrubím s tepelnou izolací, který může dosahovat značných hodnot zejména při větších délkách potrubí.
Objasnění výkresů
Vynález bude blíže objasněn na příkladech provedení dle přiložených výkresů:
obr. 1 znázorňuje schéma stacionární soustavy modulů s tepelnou izolací a plynotěsným pláštěm, obr. 2 znázorňuje schéma přečerpávací elektrárny s dolní stacionární soustavou modulů a s horní stacionární soustavou modulů, obr. 3 znázorňuje schéma přečerpávací elektrárny s akumulací odpadního tepla a se zařízením pro vytápění, obr. 4 znázorňuje schéma přečerpávací elektrárny s troj úrovňovou plovoucí nádrží a vyrovnanou horní plošinou, obr. 5 (5a a 5b) znázorňuje schéma přečerpávací elektrárny s jednoúrovňovou dolní plovoucí soustavou modulů a s horní stacionární soustavou modulů.
Příklady uskutečnění vynálezu
Na obr. 1 je znázorněno schéma stacionární soustavy modulů s tepelnou izolací a plynotěsným pláštěm.
V horní části obrázku zobrazen je řez A-A dolní částí obrázku, v dolní části obrázku je zobrazen řez B-B horní částí obrázku.
-4CZ 310574 B6
Ve stacionární soustavě 10 modulů každý stacionární běžný modul 19 obsahuje podstavec 24 a modulovou nádrž 25a.
Všechny stacionární běžné moduly 19 mají stejný průměr, stejnou výšku a jejich rozteč je větší než jejich průměr. Stacionární běžné moduly 19 nejsou mezi sebou pevnostně spojeny.
Ke každé modulové nádrži 25a ie přivedeno samostatné vodní spojovací potrubí 39 a samostatné odvětrávací potrubí 55. Každé samostatné spojovací potrubí 39 a 55 může být vybaveno vlastním uzávěrem k regulaci průtoku protékající tekutiny, což zde není zobrazeno.
Stacionární soustava 10 modulů je opatřena tepelnou izolací 80 pro možnost akumulování odpadního tepla a plynotěsným pláštěm 81 pro ochranu proti povětrnostním podmínkám a pro ochranu proti korozi pomocí náplně inertního plynu.
Stacionární soustava 10 modulů je plynotěsným pláštěm 81 umístěna základech 22 tak, že každému stacionárnímu běžnému modulu 19 přináleží samostatný základ 22 vytvořený v podloží 7.
Tato stacionární soustava 10 modulů může být použita jako dolní nádrž nebo horní nádrž přečerpávací elektrárny, resp. dolní stacionární soustava 11 modulů nebo horní stacionární soustava 12 modulů.
Stacionární soustava 10 modulů je zobrazena s modulovými nádržemi 25a naplněnými vodou.
Na obr. 2 je znázorněno schéma přečerpávací elektrárny s dolní stacionární soustavou modulů a s horní stacionární soustavou modulů.
Dolní stacionární soustava 11 modulů i horní stacionární soustava 12 modulů jsou vystavěny odděleně na podloží 7 v horském horninovém masivu s výškovým rozdílem.
Dolní stacionární soustava 11 modulů má stacionární běžné moduly postaveny na základech 22, na nich jsou umístěny podstavce 24. které nesou dolní modulové nádrže 26a.
Horní stacionární soustava 12 modulů má stacionární běžné moduly postaveny tak, že na základech 22 jsou umístěny podstavce 24. které nesou horní modulové nádrže 27a.
U dolní stacionární soustavy 11 modulů je umístěno energetické soustrojí 43, které pomocí spojovacího potrubí 39 spojuje dolní stacionární soustavu 11 modulů a horní stacionární soustavu 12 modulů.
Horní dna dolních modulových nádrží 26a a horních modulových nádrží 27a jsou spojena odvětrávacím potrubím 55. jehož prostřednictvím se přemisťuje plyn z dolních a horních modulových nádrží 26a. 27a. které se plní přečerpávanou vodou, do dolních a horních modulových nádrží 26a. 27a. ze kterých je voda odčerpávána.
V přečerpávané vodě, v plynu nad hladinou přečerpávané vody a v konstrukci přečerpávací elektrárny se akumuluje odpadní teplo, které vzniká přečerpáváním vody a přemisťováním plynu, v důsledku čehož se konstrukce přečerpávací elektrárny a její náplně, tj. voda a plyn, zahřívají.
Dolní stacionární soustava 11 modulů a horní stacionární soustava 12 modulů jsou opatřeny tepelnou izolací 80 pro možnost akumulování odpadního tepla a plynotěsným pláštěm 81 pro ochranu proti povětrnostním podmínkám a pro možnost vyplnění inertním plynem.
Stacionární soustavy 11. 12 modulů jsou plynotěsným pláštěm 81 umístěny základech 22 tak, že
- 5 CZ 310574 B6 každému stacionárnímu běžnému modulu 19 přináleží samostatný základ 22 vytvořený v podloží 7.
Spojovací potrubí 39 i odvětrávací potrubí 55 jsou rovněž tepelně izolovány a opatřeny plynotěsným pláštěm, aby se omezily ztráty tepla do okolí, což zde není zobrazeno.
Ohřátou vodou jsou prostřednictvím tepelných výměníků 44 vytápěny bytové domy 60 a nebytové objekty v blízkosti horní stacionární soustavy 11 modulů a dolní stacionární soustavy 12 modulů.
Stacionární soustava 10 modulů je zobrazena s dolními modulovými nádržemi 26a naplněnými vodou, horní modulové nádrže 27a jsou zobrazeny jako prázdné.
S výhodou bude v odčerpaných modulových nádržích 26a ponecháván rezervní objem přečerpávané vody pro vytápění bytových domů 60 nebo může být rezerva topné vody uložena v tepelném výměníku 44 pro dobu, než budou dané modulové nádrže 26a opět naplněny přečerpávanou vodou.
Na obr. 3 je znázorněno schéma přečerpávací elektrárny s akumulací odpadního tepla a se zařízením pro vytápění.
Přečerpávací elektrárna obsahuje stacionární soustavu 10 modulů.
Stacionární běžné moduly 19 nejsou mezi sebou spojeny a obsahují dolní modulovou nádrž 26a. podstavec 24 a horní modulovou nádrž 27a. každý stacionární běžný modul 19 je umístěn samostatně na betonovém základu 22.
Stacionární soustava 10 modulů i se spojovacím potrubím 39 je opatřena tepelnou izolací 80 pro možnost akumulování odpadního tepla a plynotěsným pláštěm 81 pro ochranu proti povětrnostním podmínkám a pro možnost vyplnění inertním plynem.
Stacionární soustava 10 modulů je plynotěsným pláštěm 81 umístěna základech 22 tak, že každému stacionárnímu běžnému modulu 19 přináleží samostatný základ 22 vytvořený v podloží 7.
Pod dolními modulovými nádržemi 26a a pod horními modulovými nádržemi 27a je umístěno vodorovné spojovací potrubí 39. které je připojeno odbočkami k těmto modulovým nádržím 26a. 27a.
Dolní a horní vodorovné spojovací potrubí 39 je propojeno svislým spojovacím potrubím 39. V dolní části svislého spojovacího potrubí 39 je umístěno energetické soustrojí 43.
Dolní vodorovné spojovací potrubí 39 je v obvodových energetických modulech 21 rozvětveno a je uspořádáno do tvaru tepelných výměníků 44.
V tepelných výměnících 44 se odpadní teplo z ohřáté přečerpávané vody předává do vody vnějšího topného systému k vytápění bytových domů 60.
Stacionární soustava 10 modulů je zobrazena s horními modulovými nádržemi 27a naplněnými vodou, dolní modulové nádrže 26a jsou zobrazeny jako prázdné.
Odvětrávací potrubí, které spojuje horní dna dolních modulových nádrží 26a a horních modulových nádrží 27a. zde není zakresleno.
Obr. 4 znázorňuje schéma přečerpávací elektrárny s trojúrovňovou plovoucí nádrží a vyrovnanou
-6CZ 310574 B6 horní plošinou.
Přečerpávací elektrárna obsahuje plovoucí soustavu 14 modulů, která pluje na hladině 35 vody v základní nádrži 3.
Plovoucí běžné moduly 20 jsou mezi sebou spojeny a obsahují dolní modulovou nádrž 26a. podstavec 24 a horní modulovou nádrž 27a. všechny plovoucí běžné moduly 20 jsou vybaveny plováky 23.
Plovoucí soustava modulů 14 obsahuje tři sady plovoucích běžných modulů 20. kde každá sada plovoucích běžných modulů 20 má jinou hloubku ponoru a tím i jinou výšku dolních nádrží 26a. 5 horních nádrží 27a. podstavců 24 a plováků 23. ale poměr výšky dolních nádrží 26a a horních nádrží 27a k využitelné hloubce vody v základní nádrži 3 je u těchto sad upraven tak, že horní hrany horních nádrží 27a vytvářejí souvislou rovinu.
Část plovoucí soustavy 14 modulů, a sice dolní nádrže 26a, horní nádrže 27a, podstavce 24 a vodorovné spojovací potrubí 39. je opatřena tepelnou izolací 80 pro možnost akumulování odpadního tepla a plynotěsným pláštěm 81 pro ochranu proti povětrnostním podmínkám a pro možnost vyplnění inertním plynem.
Plovoucí soustava 14 modulů je plynotěsným pláštěm 81 umístěna na plovácích 23 tak, že ίο každému plovoucímu běžnému modulu 20 přináleží samostatný plovák 23.
Pod dolními modulovými nádržemi 26a a pod horními modulovými nádržemi 27a je umístěno vodorovné spojovací potrubí 39. které je připojeno odbočkami k těmto modulovým nádržím 26a, 27a.
Dolní a horní vodorovné spojovací potrubí 39 je propojeno svislým spojovacím potrubím 39. V dolní části svislého spojovacího potrubí 39 je umístěno energetické soustrojí 43.
Voda ohřátá odpadním teplem akumulovaným v plovoucí soustavě 14 modulů se může pomocí ohebného oběhového potrubí odvádět do tepelného výměníku umístěného na břehu základní nádrže a dále do vytápěných objektů, což zde není znázorněno.
Plovoucí soustava 14 modulů je zobrazena s dolními modulovými nádržemi 26a naplněnými vodou, horní modulové nádrže 27a jsou zobrazeny jako prázdné.
Odvětrávací potrubí, které spojuje horní dna dolních modulových nádrží 26a a horních modulových nádrží 27a, zde není zakresleno.
Svislé spojovací potrubí 39. odvětrávací potrubí a energetické moduly 21 jsou rovněž opatřeny tepelnou izolací a plynotěsným pláštěm, což zde není zobrazeno.
Na obr. 5 je znázorněno schéma přečerpávací elektrárny s jednoúrovňovou dolní plovoucí soustavou modulů a s horní stacionární soustavou modulů.
Obě soustavy 12. 15 modulů jsou vystavěny v horském horninovém masivu s výškovým rozdílem.
Dolní plovoucí soustava 15 modulů je umístěna ve vodě v základní nádrži 3.
Plovoucí běžné moduly v dolní plovoucí soustavě 15 modulů jsou mezi sebou spojeny a obsahují plováky 23. které nesou podstavce 24 a ty nesou dolní modulové nádrže 26a.
Horní stacionární soustava 12 modulů má stacionární běžné moduly postaveny na základech 22, na nich jsou umístěny podstavce 24. které nesou horní modulové nádrže 27a.
-7CZ 310574 B6
Horní stacionární soustava 12 modulů je opatřena plynotěsným pláštěm 81 pro ochranu proti povětrnostním podmínkám a pro možnost vyplnění inertním plynem.
Horní stacionární soustava 12 modulů je plynotěsným pláštěm 81 umístěna základech 22 tak, že každému stacionárnímu běžnému modulu 19 přináleží samostatný základ 22 vytvořený v podloží 7.
Část dolní plovoucí soustavy 15 modulů, a sice dolní nádrže 26a. podstavce 24 a vodorovné spojovací potrubí, je opatřena plynotěsným pláštěm 81 pro ochranu proti povětrnostním podmínkám a pro možnost vyplnění inertním plynem.
Dolní plovoucí soustava 15 modulů je plynotěsným pláštěm 81 umístěna na plovácích 23 tak, že každému plovoucímu běžnému modulu 20 přináleží samostatný plovák 23.
Energetické soustrojí 43 je spojeno se spojovacím potrubím 39. které vede k dolním modulovým nádržím 26a dolní plovoucí soustavy 15 modulů v základní nádrži 3 a je také spojeno se spojovacím potrubím 39. které vede nahoru k horním modulovým nádržím 27a v horní stacionární soustavě 12 modulů; je umístěno na břehu dolní základní nádrže 3 a je umístěno pod nejnižší provozní úrovní dna dolních modulových nádrží 26a dolní plovoucí soustavy 15 modulů, aby nedocházelo ke kavitaci.
Spojovací potrubí 39 je z části provedeno jako ohebné, aby umožnilo svislý pohyb dolní plovoucí soustavy 15 modulů na hladině vody v základní nádrži 3. Ohebná část spojovacího potrubí 39 je umístěna ve vodě v základní nádrži 3, aby nebyla namáhána tíhou přečerpávané vody.
Horní dna modulových nádrží 26a. 27a jsou opatřena odvětrávacími otvory 54 otevřenými do atmosféry (otvory nejsou na obrázku zřetelně patrné).
Na obr. 5a je zobrazena dolní plovoucí soustava 15 modulů s dolními modulovými nádržemi 26a naplněnými přečerpávanou vodou z horních modulových nádrží 27a horní stacionární soustavy 12 modulů a s plováky 23 téměř plně ponořenými, zatímco horní stacionární soustava 12 modulů má prázdné horní modulové nádrže 27a. Hladina vody v základní nádrži 3 je na horní provozní úrovni.
Na obr. 5b je zobrazena dolní plovoucí soustava 15 modulů s prázdnými dolními modulovými nádržemi 26a a s částečně ponořenými plováky 23. horní modulové nádrže 27a horní stacionární soustavy 12 modulů jsou naplněny vodou přečerpanou z dolních modulových nádrží 26a dolní plovoucí soustavy 15 modulů. Hladina vody v základní nádrži 3 poklesla.

Claims (2)

1 . Modulová přečerpávací vodní elektrárna, která obsahuje dolní nádrž a horní nádrž, přičemž dolní nádrž a/nebo horní nádrž obsahuje soustavu modulů (19, 20), přičemž modul (19, 20) obsahuje 5 modulovou nádrž (25a, 26a, 27a) na přečerpávanou vodu, přičemž přečerpávací vodní elektrárna dále obsahuje spojovací potrubí (39) a energetické soustrojí (43) uspořádané pro přečerpávání vody mezi dolní nádrží a horní nádrží, vyznačená tím, že alespoň povrch soustavy modulů (19, 20) je opatřen plynotěsným pláštěm (81).
2 . Modulová přečerpávací vodní elektrárna podle nároku 1, vyznačená tím, že modul (19, 20) ίο obsahuje podstavec (24), určený k nesení modulové nádrže (25a) a umístěný pod modulovou nádrží (25a).
CZ2024-367A 2024-07-22 2024-09-23 Modulová přečerpávací vodní elektrárna CZ310574B6 (cs)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2024-367A CZ310574B6 (cs) 2024-09-23 2024-09-23 Modulová přečerpávací vodní elektrárna
PCT/CZ2025/050062 WO2026021623A1 (en) 2024-07-22 2025-07-21 A pumped storage power plant with a lower reservoir and a separate upper reservoir

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2024-367A CZ310574B6 (cs) 2024-09-23 2024-09-23 Modulová přečerpávací vodní elektrárna

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2024367A3 CZ2024367A3 (cs) 2025-12-17
CZ310574B6 true CZ310574B6 (cs) 2025-12-17

Family

ID=98005883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2024-367A CZ310574B6 (cs) 2024-07-22 2024-09-23 Modulová přečerpávací vodní elektrárna

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ310574B6 (cs)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1068377A (ja) * 1996-08-27 1998-03-10 Hazama Gumi Ltd 揚水発電所
CN115929532A (zh) * 2022-12-21 2023-04-07 云南中新能电力设计咨询有限公司 一种罐储式的抽水蓄能电站
CZ37585U1 (cs) * 2023-07-03 2023-12-27 Otakar Ing. Černý Přečerpávací elektrárna se stabilními nádržemi

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1068377A (ja) * 1996-08-27 1998-03-10 Hazama Gumi Ltd 揚水発電所
CN115929532A (zh) * 2022-12-21 2023-04-07 云南中新能电力设计咨询有限公司 一种罐储式的抽水蓄能电站
CZ37585U1 (cs) * 2023-07-03 2023-12-27 Otakar Ing. Černý Přečerpávací elektrárna se stabilními nádržemi

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2024367A3 (cs) 2025-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6781199B2 (ja) 揚水発電所
US10894660B2 (en) Underwater energy storage system and power station powered therewith
CZ37585U1 (cs) Přečerpávací elektrárna se stabilními nádržemi
CZ36529U1 (cs) Přečerpávací elektrárna s horní a dolní nádrží v plovoucí nádrži
CZ310574B6 (cs) Modulová přečerpávací vodní elektrárna
US20140109564A1 (en) Heat exchangers and tower structure for density-driven power generation
CZ38349U1 (cs) Modulová přečerpávací vodní elektrárna
CZ38598U1 (cs) Zásobník tepla
CZ310542B6 (cs) Zásobník tepla
CZ310426B6 (cs) Zásobník tepla
CZ38485U1 (cs) Zásobník tepla
CZ310514B6 (cs) Přečerpávací vodní elektrárna s oddělenou dolní a horní nádrží
WO2025237453A1 (en) A modular heat storage device
CZ38134U1 (cs) Přečerpávací vodní elektrárna s oddělenou dolní a horní nádrží
CZ38688U1 (cs) Modulový zásobník tepla
CZ2023258A3 (cs) Přečerpávací elektrárna se stabilními nádržemi
WO2026021623A1 (en) A pumped storage power plant with a lower reservoir and a separate upper reservoir
KR101218186B1 (ko) 수면 부유식 태양광 발전 장치용 부유체 및 이의 교체방법
CZ2022345A3 (cs) Přečerpávací elektrárna s horní a dolní nádrží v plovoucí nádrži
EP4573281A2 (en) A modular pumped-storage power plant
CN120641652A (zh) 水力发电厂
AU2024201045A1 (en) Hydropower plant