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Title:
MODULAR POWER PLANT WITH A COMPRESSOR AND TURBINE UNIT AND PRESSURE STORAGE VOLUMES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/027302
Kind Code:
A1
Abstract:
Power generating units and compressor units are arranged in an air cell power plant (1,2,3). According to one aspect of the invention, a common network connection transformer (23) with power generating units and compressor units alternately connected thereto is provided. According to another aspect of the invention, the power plant is divided up into the following: a power generation area (I) in which the power generating units are arranged; a connection and transformation area in which a network connection transformer (23) is arranged; a compressor area (III) in which the compressor units are arranged. Said areas are arranged in such a way that they are locally separate from each other. The inventive power plants can be combined advantageously to form modular power stations which are advantageously provided with common voltage rails (35, 36, 37) and media rails (13, 30).

Inventors:
WIEDERHOLD KARL (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/052145
Publication Date:
March 24, 2005
Filing Date:
September 13, 2004
Export Citation:
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Assignee:
ALSTOM TECHNOLOGY LTD (CH)
WIEDERHOLD KARL (DE)
International Classes:
F02C6/16; H02J15/00; (IPC1-7): H02J3/38; F02C6/16; H02J15/00
Domestic Patent References:
WO2004005685A12004-01-15
Foreign References:
DE2029689A11971-12-23
DE2029690A11971-12-23
US5491969A1996-02-20
EP1168551A12002-01-02
DE10207560A12003-09-04
Attorney, Agent or Firm:
ALSTOM TECHNOLOGY LTD (Brown Boveri Str. 7/699/5, Baden, CH)
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Claims:
Patentansprüche
1. Kraftwerksanlage (1,2, 3), umfassend eine Leistungserzeugungseinheit mit einer Kraftmaschine (11, 16) und einem Generator (12,18), und eine Kompressoreneinheit mit wenigstens einem Verdichter (26) und einem Motor (27), dadurch gekennzeichnet, dass zur Ankopplung jeweils wenigstens einen Motors (27) und jeweils wenigstens einen Generators (12,18) an ein HochspannungsElektrizitätsnetz (25) ein einziger gemeinsamer Netzanbindungstransformator (23) angeordnet ist, der mit seiner Primärseite auf das Hochspannungselektrizitätsnetz aufschaltbar ist, und auf dessen Sekundärseite über Schaltvorrichtungen (22,34) wahlweise eine Leistungserzeugungseinheit oder eine Kompressoreneinheit aufschaltbar ist.
2. Kraftwerksanlage (1,2, 3), umfassend eine Leistungserzeugungseinheit mit einer Kraftmaschine (11,16) und einem Generator (12,18), und eine Kompressoreneinheit mit wenigstens einem Verdichter (26) und einem Motor (27), gekennzeichnet durch die Aufteilung in folgende getrennt angeordnete Bereiche : ein Leistungserzeugungsbereich (I), in dem alle Leistungserzeugungseinheiten angeordnet sind, ein Kompressorenbereich (III), in dem alle Kompressoreneinheiten angeordnet sind, sowie ein Schalt und Umspannbereich (II), in dem ein Netzanbindungstransformator angeordnet ist.
3. Kraftwerksanlage gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltund Umspannbereich (II) zwischen dem Leistungserzeugungsbereich (I) und dem Kompressorenbereich (III) angeordnet ist.
4. Kraftwerksanlage gemäss Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Merkmale der Ansprüche 2 oder 3.
5. Kraftwerksanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, welche ein Druckspeichervolumen umfasst, welches von der Kompressoreneinheit aufladbar ist, und wobei die Kraftmaschine eine Expansionsturbine ist, welche mit Fluid aus dem Druckspeichervolumen beaufschlagbar ist.
6. Kraftwerksanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass alle Leistungserzeugungseinheiten derart angeordnet sind, dass deren Generatoren (12,18) benachbart zum Schaltund Umspannbereich (II) angeordnet sind, und alle Kompressoreneinheiten derart angeordnet sind, dass deren Motoren (27) benachbart zum Schalt und Umspannbereich (II) angeordnet sind.
7. Kraftwerkszentrale, umfassend wenigstens zwei Krafterzeugungsanlagen (1,2, 3) gemäss einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Krafterzeugungsanlagen in einer Flucht angeordnet sind, derart, dass jeweils die Leistungserzeugungsbereiche, die Schaltund Umspannbereiche, sowie die Kompressorenbereiche zweier Anlagen unmittelbar aneinander grenzen.
8. Kraftwerkszentrale gemäss Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine gemeinsame Hochspannungsschiene (35), welche alle Schaltund Umspannbereiche miteinander verbindet und welche mit dem Hochspannungsnetz (25) verbunden ist, und auf die alle Netzanbindungstransformatoren (23) primärseitig aufschaltbar sind.
9. Kraftwerkszentrale gemäss einem der Ansprüche 7 oder 8, gekennzeichnet durch eine gemeinsame elektrische KompressorenSpannungsschiene (36), auf welche alle Kompressoreneinheiten aufschaltbar sind.
10. Kraftwerkszentrale gemäss einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch eine gemeinsame elektrische Leistungserzeugungs Spannungsschiene (37), auf welche alle Leistungserzeugungseinheiten aufschaltbar sind.
Description:
MODULARE KRAFTWERKSANLAGE MIT KOMPRESSOR-UND TURBINENEINHEIT SOWIE DRUCKSPEICHERVOLUMEN Technisches Gebiet Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftwerksanlage gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie eine Kraftwerkszentrale, welche wenigstens zwei erfindungsgemässe Kraftwerksanlagen umfasst.

Stand der Technik Zum Ausgleich des höchst ungleichförmigen Tagesgangs der Leistungsanforderungen an Elektrizitätsnetze werden unter anderem Speicheranlagen verwendet. Eine Bauart von Speicheranlagen nutzt billigen Strom aus Grundlastkraftwerken, der in Zeiten niedriger Nachfrage nicht von anderen Verbrauchern aufgenommen werden kann, dazu, Verdichter anzutreiben und Druckspeicher mit Druckluft zu füllen. Bei Nachfragespitzen wird die Druckluft über Expansionsturbinen entspannt, welche Generatoren antreiben und auf diese Weise Spitzenlaststrom erzeugen.

Derartige Kraftwerke umfassen demnach Leistungserzeugungseinheiten und Kompressoreinheiten. Dabei umfasst eine Leistungserzeugungseinheit wenigstens eine Expansionsturbine und einen von dieser antreibbaren Generator. Optional kann die Leistungserzeugungseinheit auch eine Gasturbogruppe umfassen, welche mit ihren Abgasen primärseitig einen Wärmetauscherapparat durchströmt, welcher sekundärseitig von dem vom

Speichervolumen zur Entspannungsturbine strömenden Speicherfluid durchströmt wird, derart, dass das Speicherfluid vorgängig der Entspannung in der Expansionsturbine erwärmt wird.

Sowohl die Leistungserzeugungseinheit als auch die Kompressionseinheit weisen elektrische Maschinen mit Leistungen in der Grössenordnung von einigen 10 bis einigen 100 MW auf, weiche mit dem Hochspannungsnetz verbunden werden müssen. Diese Verbindung erfordert entsprechend leistungsstarke Transformatoren, welche kapital-und resourcenintensiv sind.

Aus US 5,537, 822 ist eine gattungsgemässe Kraftwerksanlage bekanntgeworden, bei welcher die Expansionsturbine und die Verdichter eine gemeinsame elektrische Maschine aufweisen, auf welche sie mittels Kupplungen aufschaltbar sind. Dies vereinfacht zwar die elektrische Ausrüstung der Kraftwerksanlage erheblich, verursacht jedoch eine bauliche Verflechtung der Leistungserzeugungseinheit und der Kompressoreinheit. Aus der in US 5,537, 822 vorgeschlagenen Anordnung resultiert eine geringe Flexibilität bei der Dimensionierung der Anlage. So erfordert eine Änderung der Verhältnisses von Kompressorleistung zu Stromerzeugungsleistung an sich eine vollständige Neuauslegung der Kraftwerksanlage, und einen erheblichen baulichen Aufwand. Wartungs-oder auch Umbauarbeiten an der Leistungserzeugungseinheit oder an der Kompressoreinheit erfordern im Allgemeinen eine vollständige Ausserbetriebsetzung auch der jeweils anderen Einheit ; selbst wenn rein technisch ein Betrieb weiterhin Möglich wäre, ist die vollständige Ausserbetriebsetzung aus Gründen der rein physischen Zugänglichkeit und auch des Arbeitsschutzes bei einer derart stark verflochtenen Anordnung unumgänglich. Ein stufenweiser Ausbau der Kraftwerksanlage ist aufgrund der funktionellen Verflechtung nur sehr aufwändig bis unmöglich zu realisieren ; Aus Gründen der Zugänglichkeit und der Platzverhältnisse kann bereits die Planungs-und Bauphase nicht parallel und unabhängig voneinander an unterschiedlichen Komponenten vorangetrieben werden ; gleiches gilt für Reparatur-und Wartungsarbeiten.

daraus resultiert eine geringe Flexibilität bei der Planung und beim Ausbau, ebenso wie lange Bau-und Wartungszeiten, was in einer verminderten Verfügbarkeit und einer verspäteten Rückzahlung von eingesetzem Kapital und technischen Resourcen resultiert.

Darstellung der Erfindung Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der in den Ansprüchen gekennzeichneten Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftwerksanlage der eingangs genannten Art anzugeben, welche die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden vermag. Insbesondere soll die Verfügbarkeit der Luftspeicher-Kraftwerksanlage erhöht werden. Weiterhin soll die Flexibilität der Planung, der Auf-und Ausbauphase, der Wartung und des Betriebs erhöht werden, woraus eine signifikant erhöhte Verfügbarkeit und damit Nutzung aller eingesetzten Resourcen resultiert. Zu einem weiteren Ziel hat sich die Erfindung gesetzt, den Resourceneinsatz zu minimieren, ohne funktionelle Einschränkungen in kauf nehmen zu müssen.

Gemäss einem ersten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe unter Verwendung der Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Gemäss einem zweiten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe unter Verwendung der Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 2 gelöst.

Kern der Erfindung ist es also zum einen, die funktionellen Einheiten der Kraftwerksanlage zu entflechten und einen konsequent modularen Aufbau der Kraftwerksanlage zu umzusetzen. Dabei werden die funktionellen Einheiten sowohl was ihre verwendeten Komponenten angeht, als auch räumlich, bezüglich ihrer Anordnung auf dem Kraftwerksareal, vollständig entflochten und modular angeordnet. Die Verbindung zwischen den modular aufgebauten

Funktionseinheiten erfolgt mittels einfacher, und funktionell eindeutiger Schnittstellen. Ein funktionell wie baulich gering komplexer und übersichtlicher Aufbau erleichtert die Wartung und die Fehlersuche im Versagensfall, ebenso wie den Austausch einzelner Elemente, was die Verfügbarkeit weiter signifikant verbessert. Im weiteren macht die Erfindung von der Erkenntnis vorteilhaften Gebrauch, dass zwar die Leistungserzeugungseinheit wie auch die Kompressoreneinheit unabhängig voneinander betreibbar sein müssen, aber jeweils nur begrenzte Zeit pro Tag und zu unterschiedlichen Zeiten betrieben werden. Während aus ersteren die Forderung resultiert, möglichst viele Komponenten unabhängig voneinander anzuordnen um die Verfügbarkeit und Betriebsflexibilität zu verbessern, eröffnet die letztere Erkenntnis die Möglichkeit, Komponenten zu teilen, und so den Resourceneinsatz zu minimieren.

Gemäss einem weiteren Aspekt der Erfindung teilen sich die Energieerzeugungseinheit und die Kompressoreneinheit einen gemeinsamen Netzanbindungstransformator.

Bei den Komponenten, welche geteilt werden können, sind insbesondere solche gefragt, deren räumliche Anordnung in Bezug auf andere funktionelle Einheiten sehr flexibel ist, eine geringe Ausfallwahrscheinlichkeit aufweisen, welche innerhalb einer kraftwerkszentrale leicht austauschbar sind, und welche gleichwohl einen hohen Resourceneinsatz erfordern. Erfindungsgemäss weisen in der Kraftwerksanlage die Leistungserzeugungseinheit und die Kompressoreneinheit einen gemeinsamen Transformator zur Verbindung mit dem Hochspannungs-Elektrizitätsnetz auf. Der auch sogenannte Schritt- Transformator koppelt eine Netz-Hochspannungsschiene mit beispielsweise 380 kV mit einer Kraftwerks-Mittelspannungsschiene mit typischerweise 21 kV.

Der Netzanbindungstransformator ist eine vergleichsweise teure und resourcenaufwändige Komponente des Kraftwerks. Auf der anderen Seite ist die Versagenswahrscheinlichkeit und der Wartungsbedarf geringer, als bei der rotierenden elektrischen Maschine, welche sich die Energieerzeugungseinheit und die Kompressoreneinheit gemäss dem aus US 5,537, 822 bekannten Stand der Technik teilen. Zudem kann die Anordnung in weiten Grenzen frei gewählt

werden, derart, dass eine leichte Zugänglichkeit und damit verbunden ein schneller Austausch einer defekten Komponente gewährleistet ist.

Gemäss der Erfindung weist also eine Kraftwerksanlage einen Leistungserzeugungsbereich auf, in dem alle Leistungserzeugungseinheiten angeordnet sind, und räumlich getrennt davon einen Kompressorenbereich, in dem alle Kompressoreinheiten angeordnet sind, sowie einen Schalt-und Umspannbereich, in dem insbesondere die Hochspannungselektrik angeordnet ist. Die räumlich getrennte Anordnung des Schalt-und Umspannbereiches ermöglicht dabei die Durchführung von Arbeiten in den anderen Bereichen, ohne aus Gründen der Arbeitssicherheit die Hochspannungselektrik und damit die gesamte Kraftwerksanlage stilllegen zu müssen. Besonders vorteilhaft ist der Schalt-und Umspannbereich zwischen dem Leistungserzeugungsbereich und dem Kompressorenbereich angeordnet, was eine besonders einfache und geradlinige Realisierung der elektrischen Schnittstellen ermöglicht.

Aus dem gleichen Grunde werden gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Leistungserzeugungseinheiten im Leistungserzeugungsbereich und die Kompressoreneinheiten im Kompressorenbereich so angeordnet, dass deren elektrische Maschinen, also die Generatoren und die Antriebsmotoren, benachbart zum Schalt-und Umspannbereich angeordnet sind.

Aus den erfindungsgemässen modularen Kraftwerksanlagen lassen sich auf besonders einfache Weise Kraftwerkszentralen zusammensetzten. Dabei weist eine Kraftwerkszentrale wenigstens zwei erfindungsgemässe Kraftwerksanlagen auf, deren jeweilige funktionelle Bereiche jeweils benachbart zueinander angeordnet sind. Auf besonders einfache Weise kann so insbesondere eine gemeinsame Hochspannungsschiene angeordnet werden, welche die Schalt-und Umspannbereiche der einzelnen Kraftwerksanlagen miteinander verbindet, und an der die jeweiligen Netzanbindungstransformatoren angeschlossen respektive aufschaltbar sind.

Ebenso ermöglicht diese Anordnung der Kraftwerksanlagen in einer Kraftwerkszentrale die höchst einfache Anordnung gemeinsamer Spannungsschienen und elektrischer Versorgungschienen für die Leistungserzeugungs-und Kompressoreneinheiten, wodurch eine hohe Redundanz zwischen den Komponenten der einzelnen Kraftwerksanlagen aufgebaut wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnung Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung illustrierten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine erfindungsgemässe Kraftwerkszentrale.

Für das Verständnis der Erfindung nicht unmittelbar notwendige Elemente sind weggelassen. Das Ausführungsbeispiel ist rein instruktiv zu verstehen, und soll nicht zu einer Einschränkung der in den Ansprüchen gekennzeichneten Erfindung herangezogen werden.

Weg zur Ausführung der Erfindung Die einzige Figur zeigt eine Kraftwerkszentrale, welche drei Erfindungsgemässe an sich autarke Kraftwerksanlagen umfasst. Drei erfindungsgemässe Kraftwerksanlagen 1,2 und 3 sind nebeneinander angeordnet, in einer Weise, dass die Leistungserzeugungsbereiche, Schalt- und Umspannbereiche, sowie Kompressorenbereiche jeweils zweier Kraftwerksanlagen benachbart angeordnet sind. Die gesamte Kraftwerkszentrale ist daher funktionell in einen Leistungserzeugungsbereich I, einen Schalt-und Umspannbereich II, sowie einen Kompressorenbereich 111 zu

unterteilen. Der Leistungserzeugungsbereich I umfasst eine Expansionsturbine 11, welche komprimierte Luft aus einem nicht dargestellten Druckspeicher entspannt, und dabei einen Generator 12 zur Leistungserzeugung antreibt. Die Druckluft wird über eine Druckluftschiene 13 herangeführt. Die Druckluftschiene 13 besteht beispielhaft aus einer Rohrleitung 13. Diese ist im Beispiel zur Unterstützung der modularen Bauweise derart ausgeführt, dass je Kraftwerksanalge ein Rohr mit zwei angedeuteten stirnseitigen Verbindungsflanschen vorhanden ist. Damit sind die einzelnen Rohre der Kraftwerkseinheiten untereinander verflanscht, weiterhin ist eine Stirnseite des Rohres der Kraftwerksanlage 1 mit einer Zuführleitung verflanscht, während das Rohrstück der Anlage 3 mit einem Blindflansch verschlossen ist. Weiterhin zweigen Abzweigstücke ab, über welche die Zuführleitungen für die Expansionsturbinen ebenfalls mittels Flanschen angeschlossen werden können ; selbstverständlich wären statt Flanschverbindungen auch andere Verbindungen, wie beispielsweise Schweissverbindungen, möglich. Ausgehend von der Luft-Zuführleitung 13 schliesst sich je Kraftwerksanlage ein Absperr- und Stellorgan 14 an, mit dem der der Expansionsturbine zugeführte Luftmassenstrom gesteuert werden kann. Die das Stellorgan 14 überströmende Luft wird durch einen im Rauchgaspfad oder Kamin 15 einer Gasturbogruppe 16 angeordneten Rekuperator, Wärmetauscher, geleitet, wobei sie im Wärmetausch mit den Abgasen der Gasturbogruppe erhitzt wird, bevor es in die Expansionsturbine 11 einströmt, dort entspannt wird, und schliesslich über einen Abluftkamin 17 abströmt. Die Anordnung der Gasturbogruppe 16 ist optional. Die Gasturbogruppe 16 treibt einen weiteren Generator 18 an. Die Generatoren 12 und 18 sind mittels getrennter Generatorschalter 19 auf eine Spannungsschiene 20 aufschaltbar. Eine Anschlussleitung 21 verbindet die Spannungsschiene 20 mit dem Schalt-und Umspannbereich II der Kraftwerksanlage. Mittels einem Verbindungsschalter 22 ist die Anschlussleitung 21 auf die Sekundärseite des Netzanbindungstransformators 23 aufschaltbar. Dessen Primärseite wiederum ist mittels eines Netzschalters 24 mit dem Hochspannungsnetz 25 verbindbar.

Im Leistungsbetrieb ist der Netzschalter 24 wenigstens einer Anlage 1,2, oder

3 geschlossen. Der Verbindungsschalter 22 ist geschlossen, und wenigstens einer der Generatorschalter 19 ist geschlossen. Wenigsten ein Generator 12 oder 18 speist dann elektrische Leistung in die Spannungsschiene 20 ein, welche im Netzanbindungtransformator 23 auf die Netz-Hochspannung transformiert wird und in das Hochspannungsnetz 25 abgegeben wird. Vom Leistungserzeugungsbereich I aus jenseits des Schalt-und Umspannbereiches II ist ein Kompressorenbereich III angeordnet. Im Kompressorenbereich sind Kompressoreneinheiten angeordnet. Gemäss der dargestellten Ausführung sind jeweils zwei Kompressoren 26 auf einer gemeinsamen Welle angeordnet und strömungsmässig in Serie geschaltet. Je zwei in Serie geschaltete Kompressoren werden über einen Antriebsmotor 27 angetrieben, und komprimieren und fördern Luft über Ladeluftkühler 28 und Rückschlagorgane 29 in eine Ladeschiene 30. Diese ist analog zur Druckluftschiene 13 im Baukastensystem aus standardisierten Rohrleitungsstücken aufgebaut. Durch einen Pfeil angedeutet, wird die komprimierte Luft in ein nicht dargestelltes, dem Fachmann aber ohne Weiteres geläufiges Speichervolumen geleitet. Die Antriebsmotoren 27 sind elektrisch über Motorschalter 31 auf eine Spannungsschiene 32 aufschaltbar. Die Verbindungsleitung 33 stellt die Schnittstelle zwischen dem Kompressorbereich 111 und dem Schalt-und Umspannbereich II dar. Mittels des Verbindungsschalters 34 sind die Kompressoreneinheiten auf die Sekundärseite des Netzanbindungstransformators 23 aufschaltbar. Im oben beschriebenen Leistungsbetrieb ist der Schalter 34 geöffnet, und der Schalter 22 geschlossen.

Im Ladebetrieb ist der Verbindungsschalter 22 der Leistungserzeugungseinheit geöffnet, und der Verbindungsschalter 34 der Kompressoreneinheit ist geschlossen ; weiterhin ist wenigstens einer der Motorschalter 31 geschlossen.

Elektrische Leistung fliesst dann über den Netzschalter 24 zur Primärseite des Netzanbindungstransformators 23, wird von diesem heruntergespannt, und treibt wenigstens einen der Motoren 27 an. Dieser wiederum treibt die mit ihm auf einer Welle angeordneten Kompressoren 26 an, welche Luft komprimieren, und über die Ladeschiene 30 in das Speichervolumen 30 fördern. Die dort gespeicherte Luft steht dann auf an sich bekannte Weise im Leistungsbetrieb

zur Wellenleistung generierenden Entspannung in der Expansionsturbine 11 und damit zum Antrieb des Generators 12 zur Verfügung.

Es zeigt sich somit auf herausragende weise, wie effizient der Netzanbindungstransformator 23 wahlweise für den Ladebetrieb und den Leistungsbetrieb genutzt werden kann. Ein gemeinsamer Netzanbindungstransformator genügt vollauf für die Leistungserzeugungseinheit und die Kompressoreneinheit. Dabei kann ein gemeinsamer Transformator im Gegensatz beispielsweise zu einer aus dem Stand der Technik bekannten gemeinsamen Motor-Generatoreinheit an an sich beliebiger Stelle angeordnet werden. Da der Transformator an sich keine bewegten Teile aufweist, ist der Wartungsaufwand und die Defektwahrscheinlichkeit ebenfalls gering, so, dass eine hohe Verfügbarkeit der gemeinsam genutzten Komponente gewährleistet ist. Weiterhin ist darauf hinzuweisen, dass die Darstellung auch einer beispielhaften Anordnung auf einem Kraftwerksgelände entspricht. Dabei sind der Transformator und die Schalteinrichtungen gut zugänglich angeordnet, so, dass im Schadensfalle eine Reparatur oder Ersatzstellung schnell und ohne Einfluss auf den sonstigen Betrieb möglich ist. Weiterhin zeigt sich die vollständige Entflechtung der drei Bereiche als höchst vorteilhaft. Die als Schnittstellen angeordneten Verbindungsleitungen 21 und 33 weisen eine geringen Komplexität auf, was die Fehlersuche erleichtert. Weiterhin können reparatur-und Wartungsarbeiten im Kompressor-oder Leistungserzeugungsbereich aufgrund der Entflechtung und räumlichen Trennung der Bereiche vorgenommen werden, ohne den Schalt-und Umspannbereich aus Gründen der Arbeitssicherheit vollständig ausser Betrieb nehmen zu müssen. Das heisst, bei Arbeiten im Kompressorenbereich kann der Leistungserzeugungsbereich ohne weiteres weiterbetrieben werden. die Verfügbarkeit ist daher signifikant erhöht. Ebenso ist eine herausragende Zugänglichkeit des Leistungserzeugungsbereichs wie auch des Kompressorenbereichs gewährleistet, wodurch Stillstandszeiten weiter verkürzt werden.

Ein weiterer grosser Vorteil ist in der Möglichkeit zu sehen, die Leistungserzeugungseinheiten und die Kompressoreneinheiten vollkommen

unabhängig voneinander zu planen und zu errichten, oder auch zu erweitern.

Als einziges Kriterium ist hierbei zu beachten, dass die kumulierte Leistung aller Motoren oder Generatoren einer Kraftwerksanlage die Leistung des Netzanbindungstransformators nicht übersteigen sollte ; idealerweise werden hier alle Leistungsgrössen in der selben Grössenordnung gewählt.

Das dargestellte Ausführung der Erfindung illustriert weiterhin die exzellenten Möglichkeiten, mehrere erfindungsgemässe Kraftwerksanlagen modular zu einer Kraftwerkszentrale zu kombinieren. Die dargestellte Kraftwerkszentrale weist drei Kraftwerksanlagen 1,2 und 3 auf, welche in einer Flucht angeordnet sind. Diese Anordnung ermöglicht es einerseits, die Leistungserzeugungsbereiche und Kompressorenbereich der einzelnen Anlagen zu kombinieren, beispielsweise alle Leistungserzeugungseinheiten und alle Kompressoreneinheiten in je einem Gebäude zusammenzufassen.

Weiterhin können, wie dargestellt, alle Anlagen an eine modular aufgebeute Druckluft-Entladeschiene 13 und eine gemeinsame Druckluftladeschiene 30 angeschlossen werden. Weiterhin sind gemäss der Erfindung alle Schalt-und Umspannbereiche durch eine gemeinsame Hochspannungsschiene miteinander verbunden, auf welche die Primärseiten der einzelnen Netzanbindungstransformatoren über die jeweiligen Netzschalter aufschaltbar sind. Die gemeinsame Hochspannungschiene sowie die modularen Lade-und Entladeschiene ermöglichen eine sehr leichte Erweiterbarkeit der Kraftwerkszentrale ; so können die einzelnen dargestellten Kraftwerksanlagen nacheinander gebaut worden sein. Eine Erweiterung ist ebenfalls sehr leicht möglich : Es kann ohne Weiteres ein vierter Schalt-und Umspannbereich an die Hochspannungsschiene 35 angehängt werden, ohne den sonstigen Betrieb im geringsten zu beeinflussen. Je nach Erfordernissen kann dann zunächst eine weitere Leistungserzeugungseinheit angeordnet werden, und erst später eine weitere Kompressoreinheit, oder auch umgekehrt, je nachdem, ob vorrangig die Lade-oder die Leistungserzeugungskapazität. Vorhandene finanzielle Resourcen wie auch technische Resourcen können somit bestmöglich zielorientiert eingesetzt werden.

Weiterhin ist zu erkennen, dass die Kraftwerksanlage 3 drei Kompressoreinheiten aufweist, auch hierin zeigt sich die grosse Flexibilität, welche das erfindungsgemässe räumlich wie funktionell und schaltungstechnisch modulare Konzept bietet.

Gemäss dem Ausführungsbeispiel weist die Kraftwerkszentrale weiterhin eine gemeinsame elektrische Kompressoren-Spannungsschiene 36 sowie eine gemeinsame Leistungserzeugungs-Spannungsschiene 37 auf.

Verbindungsschalter 38 und 39 ermöglichen es, die Anlagen- Spannungsschienen 20 beziehungsweise 32 auf die gemeinsamen Spannungsschienen 37 beziehungsweise 26 aufzuschalten. Dies ermöglicht es, den Netzanbindungstransformator einer Kraftwerksanlage auf die Motoren oder Generatoren einer anderen Kraftwerksanlage aufzuschalten. diese Redundanz erhöht die Verfügbarkeit nochmals signifikant. Ein Ausfall der gesamten Kraftwerkszentrale ist daher sehr unwahrscheinlich.

Weiterhin ist es auch durch eine nicht dargestellte, dem Fachmann aber im Sinne der oben gemachten Ausführungen auch möglich, eine einzige Startvorrichtung, beispielsweise einen statischen Frequenzwandler, für die Kompressoreneinheiten und die Leistungserzeugungseinheiten einer Kraftwerksanlage gemeinsam zu verwenden. Selbstverständlich können auch diese so ausgeführt sein, dass sie auf eine gemeinsame Starterschiene der Kraftwerkszentrale aufschaltbar sind und zum Starten einer jeweils anderen Kraftwerksanlage verwendet werden können.

Selbstverständlich sind im Rahmen der beanspruchten Erfindung auch Abänderungen des Ausführungsbeispiels möglich ; so können die Krafterzeugungseinheiten eine andere Prozessführung aufweisen, oder die Kompressoreinheiten können eine andere Anzahl an Verdichtern aufweisen oder anders angeordnet sein, ohne dass das wesen der Erfindung berührt würde.

Bezugszeichenliste 1 Kraftwerksanlage 2 Kraftwerksanlage 3 Kraftwerksan lage 11 Expansionsturbine 12 Generator 13 Druckluftschiene, Entladeschiene 14 Absperr-und Stellorgan 15 Rauchgaspfad, Kamin 16 Gasturbogruppe 17 Abluftkamin 18 Generator 19 Generatorschalter 20 Spannungsschiene 21 Anschlussleitung 22 Verbindungsschalter 23 Netzanbindungstransformator 24 Netzschalter 25 Hochspannungsnetz 26 Kompressor 27 Antriebsmotor 28 Ladeluftkühler 29 Rückschlagorgan 30 Druckluftschiene, Ladeschiene 31 Motorschalter 32 Spannungsschiene 33 Verbindungsleitung 34 Verbindungsschalter 35 gemeinsame Hochspannungsschiene 36 gemeinsame Kompressoren-Spannungsschiene

37 gemeinsame Leistungserzeugungs-Spannungsschiene 38 Verbindungsschalter 39 Verbindungsschalter Leistungserzeugungsbereich II Schalt-und Umspanbereich III Kompressorenbereich