DE102013006814A1

DE102013006814A1 - Speichersystem und Verfahren zur Speicherung und Verwertung temporärer elektrischer Energieüberschüsse

Info

Publication number: DE102013006814A1
Application number: DE102013006814.2A
Authority: DE
Inventors: Heinz Scherzberg; Stephan Kaps; Frank Wuttke; André Thess
Original assignee: UTEC AG SALT TECHNOLOGIES K; K Utec AG Salt Technologies
Current assignee: UTEC AG SALT TECHNOLOGIES K; K Utec AG Salt Technologies
Priority date: 2013-04-19
Filing date: 2013-04-19
Publication date: 2014-10-23
Anticipated expiration: 2033-04-20
Also published as: DE102013006814B4

Abstract

Überschüssige Energie aus Windkraftanlagen oder anderem nicht kontinuierlichem Anfall wird zur Erhöhung der Enthalpie einer als Wärmespeicherstoff fungierenden Flüssigkeit, vorzugsweise Lösung anorganischer Salze verwendet und in Form heißer Flüssigkeit in einem Pufferspeicher gespeichert. Die entnommene thermische Energie wird entweder in einer Wärme-Kraftmaschine in elektrische Energie zurück verwandelt oder ganz oder teilweise als thermische Energie für Heizungszwecke genutzt. Die Enthalpieerhöhung der Speicherflüssigkeit wird entweder durch ein Wärmepumpensystem oder ein direktes elektrisches Heizsystem oder eine Kombination beider bewirkt. Zur Speicherung werden entweder isolierte Tanks, die nach dem Prinzip des Schichtspeichers arbeiten, oder im Steinsalz angelegte Kavernen oder Hohlräume genutzt, die als thermische Flüssigkeitsspeicher arbeiten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Speichersystem und ein Verfahren zur Speicherung und Verwertung für temporäre Elektro-Energieüberschüsse, insbesondere aus Windkraftanlagen oder anderen unregelmäßig Energie liefernden Energiequellen.
Die gespeicherte Energie kann bei Energiebedarf als Elektroenergie oder/und als thermische Energie abgegeben werden. Die Speicherung der Energie erfolgt in Flüssigkeiten, hauptsächlich konzentrierten, wässrigen Lösungen anorganischer Salze, welche durch die eingespeiste Energie auf ein höheres Temperaturniveau angehoben werden und anschließend in thermisch isolierten Flüssigkeitsspeichern längere Zeit bevorratet werden.
Bei Energiebedarf wird die als Enthalpie einer Flüssigkeit gespeicherte Energie wieder in Elektroenergie zurückverwandelt oder aber als thermische Energie für Heizzwecke abgegeben.
Die Speicherung von unregelmäßig anfallenden Energiemengen gewinnt durch die vermehrte Anwendung erneuerbarer Energien, insbesondere aus Windkraftanlagen zunehmend an Bedeutung, da diese Energie in wechselnder Menge und nicht konform zum Bedarf anfällt.
Die bisher verbreitetste Möglichkeit der Energiespeicherung solcher Energiemengen sind Pumpspeicher, die bei Energieüberschuss Flüssigkeiten, hauptsächlich Wasser von einem tieferen Niveau auf ein höheres Niveau pumpen, dadurch die aufgewendete Energie als potenzielle Energie speichern und bei Energiebedarf die gespeicherte Energie als Elektroenergie zurückgewinnen, indem in kurzer Zeit große Wassermengen vom höher gelegenen Becken (Oberbecken) über eine Druckleitung einer Turbine mit Generator zugeführt werden und in ein tiefer gelegenes unteres Becken (Unterbecken) abgelassen werden.
Bei Pumpspeichern wird die aufgewendete Elektroenergie dazu verwendet, die potenzielle Energie einer Flüssigkeit zu erhöhen, wozu aber möglichst große Höhenunterschiede engräumig vorhanden sein müssen, die in der Regel nur in gebirgigen Gegenden vorliegen.
Außer der Anlage von Ober- und Unterbecken mit natürlichen Niveaudifferenzen besteht nach DE 19720700 A1 auch die Möglichkeit die Niveaudifferenzen von Bergwerksanlagen zur Energiespeicherung zu nutzen.
Diese weitere Möglichkeit der Energiespeicherung nach dem Prinzip des Pumpspeichers wurde vorgeschlagen, bei der die Höhendifferenz zwischen übertägigen und untertägigen Bergwerksteilen für das Anlegen von Flüssigkeitsspeichern mit ausreichenden Niveaudifferenzen genutzt werden soll. Insbesondere in geeigneten stillgelegten Bergwerken soll die geodätische Höhendifferenz zwischen Tagesoberfläche und tieferen Bergwerksteilen genutzt und die Energiespeicherung in Form von potenzieller Energie von Flüssigkeiten zwischen höher gelegenen und möglichst tiefer liegenden Reservoirs erfolgen. Auch diese Form der Energiespeicherung ist an das Vorhandensein von großen Niveauunterschieden auf engem Raum gebunden.
Eine weitere Möglichkeit der Speicherung von überschüssiger Energie ist die Erhöhung des Druckes von komprimierter Luft oder anderen Gasen, der Einspeicherung der komprimierten Gase in einen Druckspeicher und die Rückverwandlung der Druckenergie in Elektroenergie durch eine Entspannungsturbine mit Generator. Diese Form der Energiespeicherung setzt das Anlegen oder Vorhandensein großräumiger druckfester Speicherhohlräume und die Beherrschung der beim Komprimieren des Gases auftretenden beträchtlichen Wärmemengen und beim Entspannen die Beherrschung der adiabatischen Abkühlung des Gases voraus. Auch dafür werden Speicherkavernen im Salz oder sonstige bergbauliche Hohlräume genutzt oder vorgeschlagen.
Das Ziel der Erfindung ist es, ein Speicherverfahren für temporäre Energieüberschüsse zu schaffen, welches weder Flüssigkeitsreservoire auf stark unterschiedlichen geodätischen Niveaus noch einen Druckspeicher für Gase benötigt.
Außerdem soll die gespeicherte Energie entweder als nutzbare sekundäre Elektroenergie oder auch als für Heizzwecke nutzbare Wärmeenergie unabhängig von dem schwankenden Energieanfall aus der Energieerzeugung abgegeben werden können.
Diese Aufgabenstellung löst die vorliegende Erfindung dadurch, dass die temporär vorhandene überschüssige Energie dazu verwendet wird, nicht die Flüssigkeit selbst, sondern den Wärmeinhalt einer Flüssigkeit von einem tieferen auf ein höheres Temperaturniveau zu heben und bei Energiebedarf dieses höhere Temperaturniveau unter Energierückgewinnung wieder abzusenken. Beim vorgeschlagenen Speicherprinzip wird nicht die Flüssigkeit selbst, sondern der in ihr enthaltene Wärmeinhalt auf ein höheres Niveau gehoben. Obwohl es denkbar wäre, elektrische Energie nach dem Tauchsiederprinzip direkt zur Flüssigkeitserwärmung einzusetzen, lassen sich erheblich höhere Wirkungsgrade durch elektrisch angetriebene Wärmepumpen erreichen.
Das erfindungsgemäße Speicherverfahren besteht folglich aus einer sehr leistungsfähigen Wärmepumpe, einem thermisch isolierten großvolumigen Flüssigkeitspufferspeicher und einem Wärmeverbraucher, der die gespeicherte thermische Energie zurückgewinnt. Dieser Wärmeverbraucher kann eine Wärmekraftmaschine, etwa ein so genannter Organic Rankine Cycle (ORC) oder/und ein thermischer Verbraucher sein. Im ersten Fall wird die als thermische Energie (Enthalpie) gespeicherte Energie als Elektroenergie zurückgewonnen, wenn auch mit Wirkungsgradverlusten oder bei Verwendung der eingespeicherten Energie für Heizzwecke direkt als nutzbare Wärmeenergie.
Die aus nicht stationär arbeitenden Energieerzeugungsanlagen wie Windkraftanlagen temporär verfügbare Elektroenergie treibt eine für große Wärmemengen geeignete Wärmepumpe an. Das Wärmepumpensystem verbraucht Elektroenergieüberschüsse und verwendet diese als Antriebsleistung für das Pumpen von Wärme auf ein höheres Niveau. Gleichzeitig wird einem Medium Wärme entzogen und dieses abgekühlt. Die erzeugte heiße Flüssigkeit mit höherem Temperaturniveau wird in einem möglichst großvolumigen Pufferspeicher gespeichert, optional auch die abgekühlte Flüssigkeit, der Wärme entzogen wurde, in einem zweiten Speicher. Die elektrische Energie führt folglich zur Spreizung der Temperatur zweier Flüssigkeiten, die sich bei Eintritt eines Energiebedarfs unter Abgabe von Nutzenergie wieder rückgängig machen lässt. Je nachdem, ob diese Nutzenergie als thermische Heizenergie abgegeben oder als elektrische Leistung genutzt werden soll, wird aus dem Hochtemperaturpufferspeicher heiße Wärmeträgerflüssigkeit entnommen oder aber damit eine umgekehrt wie die Wärmepumpe arbeitende Wärmekraftmaschine, vorzugsweise ein ORC-System beheizt und dabei elektrische Energie erzeugt. Die Kühlung des ORC-Systems übernimmt erfindungsgemäß die abgekühlte und ebenfalls zwischengespeicherte Flüssigkeit.
Als Arbeitsflüssigkeit für die Wärme-/Kältespeicherung könnte prinzipiell Wasser verwendet werden, jedoch wären dabei der nutzbare Temperaturbereich und das realisierbare Speichervolumen beschränkt. Es wurde gefunden, dass konzentrierte Salzlösungen sich besser eignen, da deren Siedepunkt bis zu 120°C beträgt und die ohne Eisbildung weit unter 0°C gekühlt werden können, also bei drucklosem Arbeiten eine deutlich größere Temperaturspreizung gestatten als Wasser. Solche Salzlösungen sind binäre oder mehrkomponentige Lösungen beispielsweise von NaCl, KCl, MgCl₂, CaCl₂ und Wasser. Diese sind leicht herstellbar, preiswert und stapelbar.
Ebenso ist wie bei Wasser ein ausgeprägter Dichte-Temperatur-Gradient vorhanden, wodurch spezifisch leichtere heiße Salzlösung sich in einem Schichtspeicher ohne Vermischung über spezifisch schwererer kälterer Lösung speichern lässt. Solche Salzlösungen lassen sich analog Heißwasser in großen Tanks aus Stahl oder GFK speichern, deren Größe 10³ bis 10⁴ Kubikmeter und mehr betragen kann, ebenerdige Aufstellung erlauben und nicht besondere Geländeformen voraussetzen und in Batterien aus mehreren Tanks errichtet werden können.
Da die Diskontinuität des Energieanfalles bei Windparks Speicherkapazitäten im Bereich mehrerer Gigawattstunden erforderlich macht, sollte die Dimension des oder der Pufferspeicher möglichst groß bemessen werden können. Für den Gigawattbereich eignen sich flüssigkeitsdichte bergwerkliche Hohlräume oder ausgesolte Kavernen in Steinsalzformationen die stabil und ohne größeren Überdruck, jedoch unter Nutzung des hydrostatischen Druckes, zur Einspeicherung von bis zu 120°C heißer Salzlösung bzw. auch zur Einspeicherung kalter Lösung verwendbar sind und deren Volumen bis zu 10⁵ oder 10⁶ Kubikmeter betragen kann.
Einzige Bedingung ist, dass die als Wärmespeicherflüssigkeit verwendete Flüssigkeit möglichst weitgehend an Natriumchlorid gesättigt ist und keine unzulässigen Auflöseerscheinungen des Halitflözes unter Tage eintreten können. Da eine gesättigte NaCl-Sole nur einen geringen Temperatur-Löslichkeitskoeffizienten hat, so ist die Löslichkeit von NaCl bei höherer Temperatur ähnlich der Löslichkeit bei tieferer Temperatur und mögliche Auflöseerscheinungen von Salzgestein halten sich in Grenzen. Analog differiert die NaCl-Löslichkeit in hochkonzentrierter MgCl₂-Lösung sowohl absolut als relativ nur geringfügig mit der Temperatur, wodurch die Verwendbarkeit von MgCl₂-Lösungen als Speicherflüssigkeit ebenso in Kavernenspeichern für den sicheren Langzeitbetrieb von Speicherhohlräumen im Steinsalz gleichfalls möglich ist.
Die einfachste Form der Umwandlung von eingespeister Energie in speicherbare Wärme durch Anhebung des Temperaturniveaus einer Speicherflüssigkeit ist die direkte Erwärmung. Höhere energetische Wirkungsgrade sind jedoch erreichbar, wenn die eingespeiste Energie zum „Pumpen" von Wärme auf ein höheres Niveaumit einem Wärmepumpensystem dient.
Natürlich können auch beide Methoden der Temperaturerhöhung von Speicherflüssigkeiten miteinander kombiniert werden. Vorzuziehen aus Sicht des erreichbaren Wirkungsgrades sind sowohl für die spätere Reaktivierung der gespeicherten Energie als Elektroenergie als auch als thermische Energie mehrstufige leistungsfähige Wärmepumpen.
Die Anwendung des Erfindungsgedankens – Nutzung temporärer Energieüberschüsse durch Wärmepumpensysteme zur Temperaturspreizung von geeigneten Speicherflüssigkeiten – vornehmlich Salzlösungen, deren Bevorratung in Flüssigkeitspufferspeichern, die als Schichtspeicher ohne Einbauten arbeiten und deren Entnahme im Bedarfsfall, gestattet wie bereits ausgeführt einerseits die Bereitstellung heißer Lösung für Heizzwecke als auch die Bereitstellung sekundärer Elektroenergie über eine an sich bekannte Energieerzeugung mittels Wärmekraftmaschine, die zwischen einem höheren und einem tieferen Temperaturniveau arbeitet.
Insbesondere die durch die Erfindung mögliche Bevorratung von mittels Wärmepumpen erzeugter heißer Speicherflüssigkeit in unterirdischen Hohlräumen in Salzformationen in Form von Kavernen, Kammern oder sonstigen bergwerklichen Hohlräumen im Steinsalz lässt eine wirtschaftliche Nutzung temporärer Energieüberschüsse z. B. aus Windparks für die Wärmelieferung an Fernwärmenetze nahegelegener Siedlungen und Städte aussichtsreich erscheinen. Die Möglichkeit, die durch Wärmepumpen temperaturseitig gespreizte Speicherenergie in sekundären elektrischen Strom rückzuverwandeln, gestattet prinzipiell einen ganzjährigen Betrieb.
Welche Art der Speicherflüssigkeit und welcher Typ und Größe des Flüssigkeitsspeichers zweckmäßig ist, hängt vom angestrebten Leistungsbereich und der gewünschten Nutzung der gespeicherten Energie ab.

Dabei sind folgende Fälle typisch: 1) Leistungsbereich 1 bis 10 Megawatt – Nutzung als Elektroenergie

– Speicherflüssigkeit:	Salzlösung oder Wasser
– Speichertyp:	druckloser Tankspeicher für heiße Medien druckloser Tankspeicher für kalte Medien (Kühlmittel)
– Art der Wärmeerzeugung:	Wärmepumpe oder/und elektrische Direktheizung
– Wärmequelle:	erwärmtes Kühlmittel
– Art der Energienutzung:	Erzeugung sekundärer Elektroenergie

2) Leistungsbereich 1 bis 10 Megawatt – Nutzung als Heizenergie

– Speicherflüssigkeit:	Salzlösung oder Wasser
– Speichertyp:	druckloser Tankspeicher für heiße Medien (Kühlmittelspeicher entfällt)
– Art der Wärmeerzeugung:	Wärmepumpe
– Wärmequelle:	Fließgewässer oder stehende Gewässer
– Art der Energienutzung:	thermische Energie für Heizzwecke

3) Leistungsbereich 100 Megawatt bis > 1 Gigawatt – Nutzung als Elektroenergie

– Speicherflüssigkeit:	Salzlösung
– Speichertyp:	Kavernenspeicher in Steinsalzformationen für heiße und kalte Medien
– Art der Wärmeerzeugung:	Wärmepumpe
– Wärmequelle:	erwärmtes Kühlmittel
– Art der Energienutzung:	Erzeugung sekundärer Elektroenergie

4) Leistungsbereich 100 Megawatt bis > 1 Gigawatt – Nutzung als Heizenergie

– Speicherflüssigkeit:	Salzlösung
– Speichertyp:	Kavernenspeicher in Steinsalzformationen für heiße (Kühlmittelspeicher entfällt)
– Art der Wärmeerzeugung:	Wärmepumpe
– Wärmequelle:	Fließgewässer oder stehende Gewässer
– Art der Energienutzung:	thermische Energie für Heizzwecke (saisonale Energieversorgung von Fernheizsystemen)

Die Erfindung wird durch 3 Beispiele erläutert.
Beispiel 1:
Das in 1 dargestellte Gesamtsystem besteht aus einer Wärmepumpe (WP) und einer Wärmekraftmaschine (WKM). Beim Einspeisen von Energie wird diese über den Motor (M) zum Antrieb der Wärmepumpe (WP) verwendet und thermische Energie über einen Wärmeüberträger an die Speicherflüssigkeit Salzlösung übertragen. Gleichzeitig wird Salzlösung abgekühlt. Heiße und kalte Flüssigkeit werden in Salzlösungsschichtspeichern eingespeichert. Die Energieentnahme erfolgt umgekehrt. Die Wärmekraftmaschine (WKM) wird mit heißer Speicherflüssigkeit gespeist und gibt ihre Energie an den Generator (G) ab. Durch die in 1 dargestellte Anordnung, deren Betrieb durch Steuermodule und Temperatursensoren überwacht wird, wird ein reversibler Betrieb gewährleistet.
Die bereitgestellte überschüssige Energie wird als Elektroenergie in das aus zweckmäßig mehreren in Kaskadenschaltung angeordneten Wärmepumpen mit mehreren Verdichterstufen eingespeist und als Antriebsleistung der Verdichter verbraucht. Die Wärmepumpen pumpen in der in 2 dargestellten Art und Weise Wärme vom tieferen Temperaturniveau des Speichers für Kühlflüssigkeit auf das Temperaturniveau des Heißlösungspufferspeichers und kühlen dabei die Kühlflüssigkeit des Speichers ab und füllen den Heißlösungsspeicher bis zum maximalen Speicherinhalt mit heißer Salzlösung.
Das Wärmepumpensystem besteht zweckmäßig wegen der großen zu überbrückenden Temperaturspanne aus mehreren, beispielsweise 2–3 Einzelstufen, jeweils bestehend aus Verdichter, Verflüssiger bzw. Verdampfer und einem Expansionsventil. In den mittleren Stufen sind die benachbarten Wärmepumpenkreisläufe wie in 3 dargestellt hintereinander geschaltet und mittels eines als Verflüssiger der ersten und gleichzeitig Verdampfer der zweiten Stufe arbeitenden Wärmeaustauscher ausgeführt.
Dieses an sich bekannte System der Wärmepumpenkaskadenschaltung überbrückt dabei Temperaturen von 100 und mehr Kelvin, indem die von der ersten Stufe aufgenommene Wärme an die folgende thermisch höhere Stufe abgegeben und aus der letzten Stufe an den Heißlösungsspeicher abgegeben wird. Soll nur sekundäre Elektroenergie erzeugt werden, wird im Bedarfsfall heiße Flüssigkeit aus dem Speicher entnommen und zur Beheizung des WKM-Systems, welches umgekehrt arbeitet wie das in 2 dargestellte Wärmepumpensystem, eingesetzt.
Die Kühlung der Wärmekraftmaschine, beispielsweise eine ORC-Anlage, übernimmt die aus dem Speicher entnommene Kühlflüssigkeit, die nach Wiedererwärmung wieder als Wärmequelle für den Wärmepumpenbetreib bereitsteht. Sowohl das WKM-System als auch die heißen Stufen der Wärmepumpenanlage arbeiten mit für höhere Temperaturen geeigneten Kältemitteln wie Pentafluorpropan oder ähnlichen Arbeitsmitteln (R134A, R407C). Auch Wasser und Wasserdampf kommen für die heißen Stufen als Arbeitsmittel in Betracht.
Bei dreistufiger Kaskadenschaltung und Arbeitstemperaturen zwischen 20 und 55°C, 55 und 85°C sowie 85 und 110°C wird aus 1 Kilowattstunde elektrischer Energie etwa eine thermische Energiemenge von 3 Kilowattstunden erzeugt, die nach Zwischenspeicherung an den Heizkreislauf der WKM-Anlage abgegeben wird. Die Leistung der WKM-Anlage hängt von der Stufenzahl ab. Bei nur einstufiger Ausführung liegt der Wirkungsgrad nur unterhalb 15 Prozent bezogen auf die eingesetzte thermische Energie, aber mindestens dreifach höher bezogen auf die eingesetzte elektrische Energie.
Bei einem Tankvolumen von je 40.000 m³ lassen sich Leistungen von 5.000 Kilowatt elektrischer Energie über etwa 8 bis 10 Stunden realisieren.
Beispiel 2:
Die Anlage besteht aus einem mit ca. 30%iger Magnesiumchloridsole oder 40%iger Calciumchloridsole als Wärmespeicherflüssigkeit arbeitenden Salzlösungspufferspeicher in Form einer Tankbatterie aus 10 Stück thermisch isolierten 4.000-m³-Stapeltanks, einer analog Beispiel 1 arbeitenden Wärmepumpe, welche im Temperaturniveau bis 125°C Wärme liefert und einem Wärmetauschersystem, welches die in der heißen Flüssigkeit des Salzlösungsspeichers gespeicherte Energie an ein Fernheizsystem abgibt.
Bei einer realisierbaren Temperaturdifferenz von 50 Kelvin und einem nutzbaren Speichervolumen von 40.000 m³ lassen sich etwa 40.000 Kilowattstunden Wärmeenergie speichern, die etwa je zu einem Drittel aus Elektroenergie und zu zwei Dritteln aus Umweltenergie stammen.
Die Energiespeicherung kann dabei im Sommerhalbjahr erfolgen, die Energieabgabe im Winterhalbjahr.
Beispiel 3:
Die Anlage besteht aus einer Wärmepumpenkaskade und einem Pufferspeicher in Form einer in einem Steinsalzlager oder Salzstock angelegten Speicherkaverne mit einem nutzbaren Volumen von 800.000 m³.
Die Speichersole wird dem unteren Teil der Speicherkaverne mit 40°C entnommen und durch die Wärmepumpe auf 110°C aufgeheizt. Dadurch wird die Summe aus aufgewendeter elektrischer Energie und Enthalpie der Speicherflüssigkeit als nutzbare Heizenergie erzeugt und diese in Form heißer Sole, vorzugsweise NaCl-Sole mit > 300 g NaCl/l in den oberen Teil der Speicherkaverne eingeleitet, wo sie sich über die kältere, spezifisch schwerere NaCl-Lösung überschichtet. Die wieder entnommene heiße Sole kann direkt oder partiell als Wärmequelle für die Wärmeversorgung eines Wohngebietes dienen.
Bei einem nutzbaren Kavernenvolumen von 800.000 m³ und einer nutzbaren Temperaturdifferenz von 65 Kelvin etwa 50 Millionen Kilowattstunden thermische Energie zwischenstapeln und die in dieser Form gespeicherte überschüssige elektrische Energie eines Windparks für das Fernheizsystem einer mittleren Stadt nutzen.
Die Wärmeenergie, welche der Wärmepumpenanlage zugeführt werden muss, kann entweder Süßwasser aus einem Binnensee, einem größeren Fließgewässer oder auch Meerwasser in der warmen Jahreszeit entzogen und nach Einspeicherung als heiße NaCl-Sole im untertägigen Kavernenspeicher im Winterhalbjahr zur Beheizung eines Fernheizsystems abgegeben werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

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Claims

Speichersystem und Verfahren zur Speicherung und Verwertung temporärer elektrischer Energieüberschüsse bestehend aus einem als Flüssigkeitserhitzer arbeitenden Wärmepumpensystem, einem Flüssigkeitspufferspeicher und einem Verbraucher thermischer Energie dadurch gekennzeichnet, dass die eingespeiste elektrische Energie als Antriebsenergie für eine oder mehrere Wärmepumpen dient, dadurch di ein einer Speicherflüssigkeit enthaltene Wärme auf ein höheres Temperaturniveau gebracht wird und die auf diese Weise bis knapp unterhalb des Siedepunktes erhitzte Flüssigkeit in einem nach dem Schichtspeicherprinzip arbeitenden Flüssigkeitsspeicher bevorratet und als thermische Energie verwertet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die heiße Speicherflüssigkeit bei Energiebedarf ausgespeichert wird und als Wärmequelle für eine elektrische Energiegewinnung mittels einer zwischen einem höheren und tieferen Temperaturniveau arbeitenden Wärme-Kraftmaschine, vorzugsweise einer Organic-Rankine-Cycle-Anlage (ORC) dient.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die heiße Speicherflüssigkeit bei Energiebedarf ausgespeichert und als Wärmequelle für thermische Nutzung, vorzugsweise Fernheizungssysteme dient.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass als Speicherflüssigkeit für die zu speichernde Wärmeenergie eine konzentrierte Salzlösung aus einer oder mehreren Komponenten der Stoffgruppe NaCl, KCl, MgCl₂ und Wasser verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass als Wärmespeicher für die Speicherung der heißen Speicherflüssigkeit thermisch isolierte Behälter verwendet werden, in deren oberem Teil heiße Speicherflüssigkeit mit geringerem spezifischen Gewicht und in deren unterem Teil kältere Speicherflüssigkeit mit höherem spezifischen Gewicht sich befinden.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass als Wärmespeicher für die Speicherung der heißen Speicherflüssigkeit in Steinsalzformationen angelegte großvolumige Kavernen oder bergmännisch geschaffene Hohlräume und als Speicherflüssigkeit eine gegenüber Natriumchlorid indifferente Speichersole, vorzugsweise NaCl-Lösung mit Konzentrationen > 300 g/l NaCl, verwendet wird.