Instalación y procedimientos de almacenamiento y restitución de energía eléctrica.

Instalación de almacenamiento y restitución de energía eléctrica,

caracterizada porque comprende:

- dos primer y segundo recintos (1, 2) que contienen un gas, y un primer y segundo materiales refractariosporosos (11) aptos para transferir unas calorías térmicas por contacto entre dichos materiales refractariosporosos y un gas que circula a través de dichos recintos, y

- un circuito cerrado de canalizaciones (1c, 1c', 2c, 2c', 1d, 1d', 2d, 2d') que permite la circulación de un gasque atraviesa sucesivamente cada uno de los dos recintos de un extremo al otro, y

- unos medios de compresión (3b, 4b) y unos medios de expansión (3c, 4c) del gas que circula en dichascanalizaciones entre cada uno de los extremos de un recinto unido a un extremo del otro recinto, y

- preferentemente, unos primeros medios de calentamiento de gas aptos para calentar el gas que circula endicho segundo recinto (5a), y

- preferentemente también, unos medios de enfriamiento (6) de gas que circula entre uno de los extremos delprimer recinto y de dichos medios de compresión (4b) y medios de expansión (3c), aptos para enfriar el gasque sale de dicho primer recinto en este extremo antes de ser expandido en dichos medios de expansión (3c)o respectivamente del gas que entra en dicho primer recinto después de haber sido comprimido por dichosmedios de compresión (4b).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2008/050712.

Solicitante: SAIPEM SA.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 1/7, AVENUE SAN FERNANDO 78180 MONTIGNY-LE-BRETONNEUX FRANCIA.

Inventor/es: RUER,JACQUES.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F01K25/00 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F01 MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN GENERAL; MAQUINAS DE VAPOR.F01K PLANTAS MOTRICES A VAPOR; ACUMULADORES DE VAPOR; PLANTAS MOTRICES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; MOTORES QUE UTILIZAN CICLOS O FLUIDOS DE TRABAJO ESPECIALES (plantas de turbinas de gas o de propulsión a reacción F02; producción de vapor F22; plantas de energía nuclear, disposición de motores en ellas G21D). › Plantas motrices o motores caracterizados por el empleo de fluidos de trabajo no previstos en otra parte; Plantas que funcionan según un ciclo cerrado no previstas en otro lugar.
  • F01K3/12 F01K […] › F01K 3/00 Plantas motrices caracterizadas por el empleo de acumuladores de vapor o de calor, o bien de recalentadores intermedios de vapor (regeneración del vapor evacuado F01K 19/00). › que tienen dos o más acumuladores.
  • F02C6/14 F […] › F02 MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES CALIENTES O DE PRODUCTOS DE COMBUSTION.F02C PLANTAS MOTRICES DE TURBINAS DE GAS; TOMAS DE AIRE PARA PLANTAS DE PROPULSION A REACCION; CONTROL DE LA ALIMENTACION DE COMBUSTIBLE EN PLANTAS DE PROPULSION A REACCION QUE CONSUMEN AIRE (estructura de turbinas F01D; plantas de propulsión a reacción F02K; estructura de compresores o ventiladores F04; aparatos de combustión en los que la combustión tiene lugar en un lecho fluidizado de combustible u otras partículas F23C 10/00; elaboración de productos de combustión a alta presión o gran velocidad F23R; utilización de turbinas de gas en plantas de refrigeración por compresión F25B 11/00; utilización de turbinas de gas en vehículos, véanse las clases apropiadas relativas a vehículos). › F02C 6/00 Plantas motrices de turbinas de gas múltiples; Combinaciones de plantas motrices de turbinas de gas con otros aparatos (predominando los aspectos concernientes a tales aparatos, ver las clases apropiadas para los aparatos ); Adaptaciones de plantas de turbina de gas para usos especiales. › Plantas motrices de turbinas de gas que tienen medios para almacenar energía, p. ej. para emplearla en cargas de punta.
  • H02J15/00 ELECTRICIDAD.H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02J CIRCUITOS O SISTEMAS PARA LA ALIMENTACION O LA DISTRIBUCION DE ENERGIA ELECTRICA; SISTEMAS PARA EL ALMACENAMIENTO DE ENERGIA ELECTRICA.Sistemas de acumulación de energía eléctrica (sistemas mecánicos F01 - F04; en forma química H01M).

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Fragmento de la descripción:

Instalación y procedimientos de almacenamiento y restitución de energía eléctrica.

La presente invención se refiere a una instalación de almacenamiento y restitución de energía eléctrica adecuada para almacenar varias decenas, incluso varios miles de MWh, así como a unos procedimientos de almacenamiento de energía eléctrica en forma de energía térmica en los que se utiliza una instalación según la invención y a un procedimiento de restitución de una energía eléctrica a partir de una energía térmica almacenada mediante un procedimiento según la invención.

La presente invención se refiere al almacenamiento de energía a alta temperatura y más particularmente al almacenamiento de energía eléctrica, para restituirla sobre la red eléctrica durante los picos de consumo.

La producción de corriente eléctrica se realiza en general por centrales que utilizan diversos carburantes para producir la energía, tal como el gas, el petróleo, el carbono o el lignito. Otro medio consiste en utilizar combustible nuclear para producir calor que será entonces transformado en energía eléctrica en turbinas de vapor a alta presión.

Se conocen también las energías renovables que participan en una parte muy variable en la producción de electricidad según los países. Se pueden citar entre otros la energía hidráulica de las presas, las eólicas, las energías de corriente marina que extraen su energía de las corrientes marinas, así como diversos dispositivos que recuperan la energía del oleaje marino, o también la energía solar.

Aunque las instalaciones que producen electricidad a partir de combustibles o a partir de agua retenida en presas pueden funcionar de manera continua a potencia nominal o máxima durante muy largos periodos, las energías renovables están caracterizadas por un funcionamiento intermitente, y su integración en una red permite en general descargar sólo una parte de las centrales convencionales, siendo algunas de ellas entonces puestas a velocidad ralentizada, o bien simplemente paradas, a la espera de una demanda de potencia por parte de la red.

Se conocen las diversas técnicas que utilizan unas turbinas para producir energía mecánica a partir de carburantes, tal como el gas o el petróleo, que consisten en comprimir un comburente, en general aire, después en mezclarlo con un carburante, y después en quemarlo en una cámara de combustión, y por último en dirigirlo hacia una turbina de expansión para recuperar la energía mecánica producida, estando el compresor y la turbina de expansión montados en línea sobre el mismo árbol mecánico. En este tipo de máquina giratoria, se busca un rendimiento máximo, el cual está en función del nivel de temperatura de entrada de la turbina de expansión. Los límites de temperatura de funcionamiento se deben a la resistencia en temperatura de los álabes de la turbina de expansión, debido al carácter tan agresivo de los gases de combustión a muy alta temperatura, estando estos últimos en general constituidos por CO2, de NOx y otros compuestos agresivos frente a aleaciones que constituyen los álabes de la turbina.

Se conocen también las turbinas de vapor que se utilizan en las centrales nucleares para convertir la energía del agua llevada a temperatura muy elevada en forma de vapor, en energía mecánica, y después en energía eléctrica dentro de generadores acoplados al final del árbol de las turbinas de vapor. Estas turbinas de vapor funcionan en circuito cerrado con, como fluido caloportador, agua en fase vapor aguas arriba de la turbina y agua líquida aguas abajo de dicha turbina.

Durante mucho tiempo se ha buscado almacenar la energía, con el fin de poder disponer de ella de manera casi instantánea durante los picos de consumo. Se han desarrollado numerosas técnicas y se pueden citar, entre otros, los acumuladores eléctricos, en general acumuladores de plomo, o el bombeo de agua en presas en altitud, para volver a pasar por la turbina durante los picos de demanda de energía.

El almacenamiento de energía dentro de baterías eléctricas de plomo es válida para las pequeñas o medianas capacidades, pero cuando se necesita almacenar el equivalente de una parte de central nuclear, es decir aproximadamente 1200 MW en periodos de 24 o 36 horas, las instalaciones requeridas se vuelven entonces gigantescas y totalmente irrealistas.

Aunque las presas constituyen un excelente medio de almacenamiento de la energía, los sitios están desafortunadamente limitados en número y además el almacenamiento de cantidades muy grandes de energía necesita movilizar cantidades enormes de agua que deben entonces ser extraídas sobre las cuotas disponibles, para ser después liberadas en periodos en los que no se necesitan estas cantidades de agua, por ejemplo para la irrigación, siendo entonces el agua más o menos desperdiciada. Sin embargo, varios sitios están constituidos por una reserva alta y por una reserva baja, en general lagos de gran capacidad y, en periodo de almacenamiento, se bombea el contenido del lago inferior hacia el lago superior, para turbinarlo en sentido inverso a partir del momento en el que picos de consumo necesitan potencia de apoyo sobre la red eléctrica.

Otro medio consiste en almacenar la energía en forma de aire comprimido, para retransformarla después en energía mecánica a través de motores con pistones, con paletas o también de turbinas.

Se conoce la patente WO-2005-108758 que describe un modo de almacenamiento de energía en forma de calor en un recinto subterráneo, siendo el calor generado por la compresión de aire inicialmente a presión atmosférica y a temperatura ambiente, siendo la temperatura dentro del almacén enterrado de aproximadamente 700ºC. En esta aplicación, el gas, aire, circula en circuito abierto, desde la atmósfera libre hacia la caverna durante la fase de almacenamiento y, desde la caverna hacia la atmósfera libre durante la fase de restitución de la energía.

En otro campo técnico, se conocen los regeneradores empleados habitualmente en las industrias del fuego, es decir en los altos hornos, en la industria de la cerámica y de la terracota, en la industria del vidrio y en las fábricas de cemento, que consiste en enviar los gases quemados calientes a grandes torres para recalentar las masas refractarias que comprenden con el fin de recuperar las calorías de los gases, antes de liberar dichos gases en la atmósfera. Cuando se alcanza la temperatura máxima en los materiales refractarios, se detiene la circulación de gas caliente y se envía a contra corriente aire fresco que se recalienta entonces en contacto con los materiales refractarios para ser por último dirigido hacia la entrada de los hornos, o a nivel de los quemadores. Estas disposiciones permiten reducir radicalmente las pérdidas de calor dentro de procesos industriales de grandes consumidores en energía.

El documento WO 2006/0721185 describe una instalación de almacenamiento y restitución de energía eléctrica que comprende unos depósitos de calor constituidos por material sólido atravesados por agua o vapor de agua.

El problema planteado es el de almacenar la energía eléctrica de centrales convencionales, tales como centrales de carbón, de gas, de petróleo, o también de centrales nucleares, para poder restituirla muy rápidamente y en cantidad considerable, en la red eléctrica durante los periodos de picos cuando la demanda en energía supera la capacidad de producción.

Asimismo, en el caso de las energías renovables, tales como las eólicas, las energías de corriente marina, el problema es poder almacenar cantidades de energía considerables en periodo de viento o de corrientes importantes, que corresponde a excedentes de producción, para restituir esta energía en fase de déficit de producción, es decir cuando el viento o las corrientes no permiten mantener el nivel de producción de energía a un límite mínimo.

Para ello, la presente invención consiste esencialmente en almacenar cantidades considerables de energía eléctrica en forma de calor dentro de masas de productos refractarios, permitiendo el fluido la transferencia de energía, que es un gas, preferentemente un gas neutro, tal como argón, y después en restituir esta energía potencial térmica almacenada, en forma de energía eléctrica.

Más precisamente, la presente invención proporciona una instalación de almacenamiento y restitución de energía eléctrica, caracterizada porque comprende:

- dos primer y segundo recintos que contienen un gas y unos primer y segundo materiales refractarios porosos aptos para transferir calorías térmicas por contacto entre dichos materiales refractarios porosos y un gas que circula a través de dichos recintos,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Instalación de almacenamiento y restitución de energía eléctrica, caracterizada porque comprende:

- dos primer y segundo recintos (1, 2) que contienen un gas, y un primer y segundo materiales refractarios porosos (11) aptos para transferir unas calorías térmicas por contacto entre dichos materiales refractarios porosos y un gas que circula a través de dichos recintos, y

- un circuito cerrado de canalizaciones (1c, 1c', 2c, 2c', 1d, 1d', 2d, 2d') que permite la circulación de un gas que atraviesa sucesivamente cada uno de los dos recintos de un extremo al otro, y

- unos medios de compresión (3b, 4b) y unos medios de expansión (3c, 4c) del gas que circula en dichas canalizaciones entre cada uno de los extremos de un recinto unido a un extremo del otro recinto, y

- preferentemente, unos primeros medios de calentamiento de gas aptos para calentar el gas que circula en dicho segundo recinto (5a) , y

- preferentemente también, unos medios de enfriamiento (6) de gas que circula entre uno de los extremos del primer recinto y de dichos medios de compresión (4b) y medios de expansión (3c) , aptos para enfriar el gas que sale de dicho primer recinto en este extremo antes de ser expandido en dichos medios de expansión (3c)

o respectivamente del gas que entra en dicho primer recinto después de haber sido comprimido por dichos medios de compresión (4b) .

2. Instalación de almacenamiento y restitución de energía según la reivindicación 1, caracterizada porque 25 comprende:

A) un primer recinto calorifugado (1) llenado con un primer material refractario poroso apto para ser atravesado por un gas que circula a través de dicho primer recinto entre 2 extremos superior e inferior (11, 12) de dicho primer recinto, y

B) un segundo recinto calorifugado (2) llenado con un segundo material refractario poroso apto para ser atravesado por un gas que circula a través de dicho segundo recinto entre 2 extremos superior e inferior de dicho segundo recinto (21, 22) , y

C) unas canalizaciones calorifugadas (1c, 1c', 2c, 2c', 1d, 1d', 2d, 2d') que permiten la circulación de gas en circuito cerrado entre los 2 recintos que comprenden unas primeras y segundas canalizaciones superiores (1d-1d'.

2. 2d') entre los extremos superiores (11, 21) de los dos recintos y unas primeras y segundas canalizaciones inferiores (1c-1c'.

2. 2c') entre los extremos inferiores (12, 22) de los dos recintos, y

D) preferentemente, unos primeros medios de calentamiento de gas (5a) aptos para calentar gas en el interior de dicho segundo recinto, y

E) unos primeros medios de compresión de gas (3) que comprenden un primer motor eléctrico (3a) apto para ser alimentado por una energía eléctrica a almacenar (E1) para accionar un primer compresor (3b) apto para 45 comprimir un gas que procede de dicho extremo superior (21) del segundo recinto por dicha segunda canalización superior (2d) para enviarlo a dicho extremo superior (11) del primer recinto mediante dicha primera canalización superior (1d) , y

F) unos primeros medios de expansión de gas (3c) que comprenden una primera turbina (3c) , apta para descomprimir el gas que procede de dicho extremo inferior (12) del primer recinto por una primera canalización inferior (1c) para enviarlo a dicho extremo inferior (22) del segundo recinto por una segunda canalización inferior (2c) , y

G) unos segundos medios de compresión de gas (4b) aptos para comprimir el gas que procede de dicho 55 extremo inferior (22) del segundo recinto por otra segunda canalización inferior (2c, 2c') para enviarlo a dicho extremo inferior (12) del primer recinto por otra primera canalización inferior (1c, 1c') , y

H) unos segundos medios de expansión de gas que comprenden una segunda turbina (4c) apta para descomprimir el gas que procede de dicho extremo superior (11) del primer recinto por otra primera canalización superior (1d, 1d') para enviarlo a dicho extremo superior (21) del segundo recinto por otra segunda canalización superior (2d, 2d') , siendo dichos segundos medios de expansión aptos para accionar un generador eléctrico (4a) apto para restituir energía eléctrica (ER) , y

I) unos medios de enfriamiento de gas, preferentemente un intercambiador térmico (6) aptos para enfriar un gas 65 que circula en dichas primeras canalizaciones inferiores (1c, 1c') entre, por un lado, el extremo inferior (12) de dicho primer recinto y, por otro lado, la salida y la entrada de dichos segundo compresor (4b) y

respectivamente primera turbina (3c) .

3. Instalación de almacenamiento y restitución de energía eléctrica según la reivindicación 2, caracterizada porque comprende unos segundos medios de calentamiento de gas (5b) aptos para calentar el gas que circula en dicha segunda canalización superior (2d) entre el extremo superior de dicho segundo recinto y dicho primer compresor (3b) .

4. Instalación de almacenamiento y restitución de energía eléctrica según la reivindicación 2 o 3, caracterizada porque dicha primera turbina (3c) es apta para ser accionada por dicho primer compresor (3b) al cual está acoplada 10 mecánicamente.

5. Instalación de almacenamiento y restitución de energía eléctrica según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizada porque dicha segunda turbina (4c) está acoplada a un motor eléctrico auxiliar (4d) apto para accionarla.

6. Instalación de almacenamiento y restitución de energía eléctrica según una de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizada porque dicho segundo compresor (4b) es accionado por dicha segunda turbina (4c) a la cual está acoplado mecánicamente.

7. Instalación de almacenamiento y restitución de energía eléctrica según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque está llenada con un gas, preferentemente argón.

8. Instalación de almacenamiento y restitución de energía eléctrica según una de las reivindicaciones 2 a 7, caracterizada porque dicho primer recinto y primer material refractario poroso son capaces de resistir a una temperatura T1 de por lo menos 750°C, preferentemente de por lo menos 750 a 2000°C, más preferentemente de 1000 a 1500°C, y dicha segunda turbina está dimensionada para descomprimir un gas a dicha temperatura T1 mientras que dicha primera turbina de menor capacidad que la segunda turbina está dimensionada para descomprimir un gas de la temperatura ambiente T0 a una temperatura T3 de -80 a -20°C.

9. Instalación de almacenamiento y restitución de energía eléctrica según una de las reivindicaciones 2 a 8, caracterizada porque dicho segundo recinto y segundo material refractario poroso son capaces de resistir a una temperatura T2 de por lo menos 400°C, preferentemente de por lo menos 400°C a 1000°C, más preferentemente de 500 a 700°C, y dicho primer compresor está dimensionado para comprimir un gas a dicha temperatura T2 mientras que dicho segundo compresor de menor capacidad que el primer compresor está dimensionado para comprimir un gas de la temperatura T3 de -80 a -20°C, a temperatura ambiente.

10. Instalación de almacenamiento y restitución de energía eléctrica según una de las reivindicaciones 2 a 9, caracterizada porque dicho primer compresor es apto para liberar un caudal en volumen más importante que dicha primera turbina, y dicha segunda turbina es apta para liberar un caudal en volumen más importante que dicho segundo compresor y dichos primer compresor y segunda turbina están realizados en carbono.

11. Instalación de almacenamiento y restitución de energía eléctrica según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque dicho primer y segundo materiales refractarios porosos presentan una porosidad del 20 al 60%.

12. Instalación de almacenamiento y restitución de energía eléctrica según la reivindicación 11, caracterizada porque dicho primer y segundo materiales refractarios porosos están constituidos por ladrillos porosos (11) ensamblados unos contra otros, preferentemente atravesados por perforaciones cilíndricas (111) dispuestos paralelamente en una misma dirección longitudinal que dicho recinto en el que están ensamblados, siendo dichas perforaciones también 50 de 5 a 20 mm de diámetro.

13. Instalación de almacenamiento y restitución de energía eléctrica según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque dicho primer y segundo materiales refractarios porosos están constituidos por arcilla cocida en contenidos elevados de compuestos seleccionados de entre magnesia, alúmina y cal.

14. Instalación de almacenamiento y restitución de energía eléctrica según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizada porque dicho primer material refractario poroso está constituido por arcilla de segunda cocción o chamota.

15. Instalación de almacenamiento y restitución de energía eléctrica según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizada porque dicho segundo material refractario poroso está constituido por arcilla de primera cocción.

16. Instalación de almacenamiento y restitución de energía eléctrica según una de las reivindicaciones 1 a 15,

caracterizada porque dicho primer y segundo recintos tienen un volumen cada uno de por lo menos 5000 m3, 65 preferentemente de 10000 a 45000 m3.

17. Procedimiento de almacenamiento de energía eléctrica (E1) en forma de energía térmica, en el que se utiliza una instalación según una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque, después de una etapa inicial de precalentamiento del gas de dicho segundo recinto que se calienta a temperatura T2, estando dicha instalación llenada con un gas permanente, inicialmente a temperatura ambiente T0, se realizan las etapas sucesivas en las que:

1) el gas que sale del extremo superior (21) del segundo recinto (2) a una temperatura T2 se calienta a una temperatura T1 superior a una temperatura T2 por compresión en dicho primer compresor (3b) antes de ser enviado al extremo superior (11) de dicho primer recinto, en el que se establece una presión P1 superior a la presión P2 del segundo recinto, siendo dicho primer compresor (3b) arrastrado por un primer motor eléctrico (3a) alimentado por la energía eléctrica a almacenar (E1) , y

2) el gas atraviesa de lado a lado dicho primer recinto entre dicho extremo superior (11) y dicho extremo inferior

(12) y vuelve a salir de dicho extremo inferior (12) del primer recinto a una temperatura ambiente T0 o una 15 temperatura T’1 superior a T0 pero inferior a T2, y

3) el gas se enfría a continuación, llegado el caso, a una temperatura ambiente T0 gracias a dichos medios de enfriamiento de gas (6) preferentemente del tipo intercambiador de calor, aguas abajo de la salida del extremo inferior (12) del primer recinto, y

4) el gas se expande a continuación a través de dicha primera turbina (3c) , preferentemente arrastrada por dicho primer compresor (3b) , a dicha presión P2 del segundo recinto inferior a la presión P1, encontrándose así el gas enfriado a una temperatura T3 inferior a T0 antes de entrar en dicho segundo recinto por su extremo inferior (22) , y

5) se hace circular el gas a través de dicho segundo recinto entre dichos extremos inferior (22) y superior (21) del segundo recinto, lo cual tiene por efecto aumentar el volumen de material refractario de la parte inferior (2b) de dicho segundo recinto enfriada a la temperatura T3, y disminuirlo en su parte superior (2a) a la temperatura T2 o T’2 inferior a T2, pero superior a T0 y T’1, y si es necesario, llegado el caso, se recalienta a la temperatura T2 el gas que sale del segundo recinto a la temperatura T’2, con la ayuda de segundos medios de calentamiento de gas (5b) , y

6) se reiteran las etapas 1) a 5) anteriores hasta que la parte superior (1a) del primer recinto recalentado a la temperatura T1 ocupe por lo menos el 80% del volumen de dicho primer recinto, y que la parte inferior (2b) 35 del segundo recinto enfriada a la temperatura T3 ocupe por lo menos el 80% del volumen del segundo recinto.

18. Procedimiento según la reivindicación 17, caracterizado porque, en la etapa 6) , se interrumpe el almacenaje de manera que la parte inferior (1b) del primer recinto a dicha temperatura T'1 represente por lo menos el 10% del

volumen del primer recinto, preferentemente del 10 al 20% del volumen del primer recinto, y/o la parte superior (2a) del segundo recinto a la temperatura (T2) represente menos del 20%, preferentemente del 10 al 20% del volumen de dicho segundo recinto.

19. Procedimiento según una de las reivindicaciones 17 o 18, caracterizado porque dichas temperaturas T1 y T2 son 45 tales que T1/T2=1, 5 a 3 y T1/T0 es superior a 2, preferentemente superior a 3 y más preferentemente superior a 6 y P1/P2 es de 2 a 4.

20. Procedimiento según una de las reivindicaciones 17 a 19, caracterizado porque T1 es de 750ºC a 2000ºC,

preferentemente de 1000 a 1500°C, y T2 es de 400 a 1000°C, preferentemente de 500 a 700°C. 50

21. Procedimiento según la reivindicación 19 o 20, caracterizado porque la presión P1 es de 2 a 4 bar absolutos (2·105 a 4·105 Pa) y P2 es de 0, 5 a 1, 5 bar absolutos (0, 5·105 a 1, 5·105 Pa) .

22. Procedimiento según una de las reivindicaciones 17 a 21, caracterizado porque T0 es de 10°C a 50°C y T3 es d.

55. 80ºC a -20°C, siendo T'1, llegado el caso, de 20° a 150°C.

23. Procedimiento según una de las reivindicaciones 17 a 21, caracterizado porque se almacena una cantidad de energía eléctrica de 20 MW-h a 10.000 MW-h.

24. Procedimiento de restitución de una energía eléctrica (ER) a partir de una energía térmica almacenada mediante un procedimiento según una de las reivindicaciones 17 a 23, caracterizado porque, después de una fase inicial de puesta en marcha en la que se acciona dicho segundo compresor (4b) y dicha segunda turbina (4c) con dicho motor eléctrico auxiliar (4d) , durante la cual se establece un gradiente de presión entre la presión P'1 del primer recinto y una presión P'2 inferior a P'1 del segundo recinto, tal que P'1 es superior a P'2, siendo P'1 preferentemente superior

a P1 y siendo P'2 inferior a P2, se realizan las etapas sucesivas en las que:

1) el gas que sale por el extremo superior (11) de primer recinto (1) a dicha temperatura T1 se expande y se enfría a la temperatura T2 a través de la segunda turbina (4c) , y dicha segunda turbina (4c) acciona dicho generador de electricidad (4a) que permite suministrar una energía eléctrica restituida (ER) , y

2) el gas atraviesa dicho segundo recinto desde su extremo superior (21) hasta su extremo inferior (22) , siendo una parte superior (2a) del segundo recinto recalentada a dicha temperatura T2, permaneciendo una parte inferior (2b) del segundo recinto a dicha temperatura T3, y

3) el gas que sale del extremo inferior (22) de dicho segundo recinto con su extremo inferior (22) a la temperatura T3 se comprime a continuación pasando por dicho segundo compresor (4b) , preferentemente accionado por la energía liberada por la segunda turbina (4c) , de manera que lo caliente a una temperatura T4 superior a una temperatura ambiente T0 y, llegado el caso, superior a T’1, pero inferior a T2 a la salida de dicho segundo compresor (4b) , y

4) preferentemente, el gas se enfría a continuación a la temperatura ambiente T0 o T’1 gracias a dichos medios de enfriamiento (6) antes de ser introducido en dicho primer recinto (1) por su extremo inferior (12) para incorporarse a la parte inferior (1b) de dicho primer recinto que se encuentra a dicha temperatura T’1, y

5) se hace circular el gas a través de dicho primer recinto, lo cual tiene por efecto aumentar el volumen del 20 material refractario de la parte inferior (1b) a dicha temperatura T’1 y disminuir el volumen de material refractario de la parte superior (1a) a dicha temperatura caliente T1, y

6) se reiteran las etapas 1) a 5) anteriores, hasta que la parte inferior (1b) del primer recinto a dicha temperatura (T1) represente por lo menos el 80% del volumen del primer recinto y la parte superior (2a) de dicho segundo 25 recinto a dicha temperatura (T2) represente por lo menos el 80% en volumen de dicho segundo recinto.

25. Procedimiento según la reivindicación 24, caracterizado porque, en la etapa 6, se interrumpe el procedimiento de restitución de energía de manera que se mantenga una parte superior (1a) del primer recinto a dicha temperatura T1, representando dicha parte superior (1a) menos del 20%, preferentemente del 10 al 20%, en volumen de dicho primer recinto, y/o una parte inferior (2b) del segundo recinto a dicha temperatura fría T3 representa menos del 20%, preferentemente del 10 al 20% del volumen del segundo recinto.

26. Procedimiento según una de las reivindicaciones 24 o 25, caracterizado porque el rendimiento de restitución de energía eléctrica por dicho generador de electricidad (4a) ER/E1 es superior al 60%, preferentemente del 75 al 85%. 35

27. Procedimiento según una de las reivindicaciones 24 a 26, caracterizado porque P'1/P'2 es de 3 a 5.

28. Procedimiento según una de las reivindicaciones 24 a 27, caracterizado porque T4 es de 150 a 400°C.

29. Procedimiento según una de las reivindicaciones 24 a 28, caracterizado porque la presión P'1 es de 3 a 5 bar absolutos (3·105 a 5·105 Pa) y P'2 es de 1 a 1, 5 bar absolutos (1·105 a 1, 5·105 Pa) .


 

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