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JP2023535158A - 蓄電又は発電するための流動密度流体置換 - Google Patents

蓄電又は発電するための流動密度流体置換 Download PDF

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Abstract

システムは、水域の表面の近くの、かつ第１の流体を貯蔵するように構成された第１の貯蔵リザーバに関する。第２の貯蔵リザーバは、水域の表面の下方に位置し、第１の流体よりも高密度を有する第２の流体を貯蔵するように構成されている。ポンプ、発電機、並びに第１及び第２のリザーバは、第１の貯蔵リザーバ内のより低密度の流体を第２の貯蔵リザーバにポンプ圧送することによって、第２の貯蔵リザーバ内のより高密度の流体を置換することによって蓄電するように、動作可能に接続されている。第２の貯蔵リザーバ内のより低密度の流体が第１の貯蔵リザーバに戻ることを可能にすることによって、発電又は放電する。より高密度の流体は、液体形態又は固体－液体混合物形態であり得る。より低密度の流体は、液体形態又は固体－液体混合物形態であり得る。【選択図】図１５０

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０２１年３月２６日に出願された米国出願第１７／２１４，１００号の優先権を主張し、これは、２０２１年７月１７日に出願された米国出願第１６／９３２，４２９号の一部継続出願である。本出願はまた、２０２０年１１月２３日に出願された米国出願第６３／１１７，３５５号、２０２０年１２月３１日に出願された米国出願第６３／１３２，７７８号、及び２０２１年１月１９日に出願された米国出願第６３／１３９，１５７号の優先権を主張する。前述の出願の全ては、それらの全体が本明細書に参照により組み込まれる。
太陽光、風力、及び他の断続的なエネルギー源は、世界の発電容量の割合をますます高めている。太陽光エネルギー及び風力エネルギーの断続性に起因して、高い割合の風力発電及び太陽光発電にすぐに左右され得る電力グリッド及び他のインフラストラクチャには、電力供給を電力需要と一致させるための蓄電が必要となるであろう。必要とされる蓄電容量は、一般に、断続的な再生可能エネルギー源、特に太陽光支配的又は風力支配的な電力グリッド、及び地理的分布が限られている電力グリッドの普及の増加と共に増加するであろう。蓄電容量の必要とされる期間はまた、一般に、断続的な再生可能エネルギーの普及の増加と共に増加する。例えば、太陽光発電電力の割合が大きい電力グリッドでは、夜間に発電が不十分である場合があり、したがって、夜間のグリッド電力ニーズをサポートするために１０～１６時間の持続時間の蓄電が必要とされ得る。米国では、１２時間の持続時間の蓄電で、８０％の太陽光エネルギー及び風力エネルギーの普及が実現可能であり得る。特に、１００％の太陽光エネルギー及び風力エネルギーの普及は、風力及び／又は太陽光が少なくとも１年に１回、予測される速度未満で生じる傾向があることに起因して、かつ／又は太陽光エネルギー及び／若しくは風力エネルギーの季節的変化に起因して、少なくとも３週間の蓄電持続時間でのみ実行可能である。先行技術のエネルギー貯蔵技術は、世界的に高普及率の太陽光発電及び風力発電に必要とされる多数のテラワット時間の長持続時間の蓄電を満たすには高価すぎ、かつ／又は地理的に制限されている。
蓄電技術は、様々な要因に関して比較される。平準化コスト、すなわち平準化発電コスト（ＬＣＯＥ）又は平準化貯蔵コスト（ＬＣＯＳ）は、一般に、主要な又は最重要の要因と考えられている。事業開発者、電力公益事業者、及び他の顧客などのエネルギー貯蔵顧客は、一般に、蓄電技術を比較するためのこれらの顧客の主要なメトリックとして平準化コストを採用し、ここで、平準化コストが低いほど、蓄電技術は、他の選択肢と比較してより経済的に望ましい。平準化コスト計算は、以下の変数のうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されない、値を含み得る：資本コスト（ｃａｐｉｔａｌ ｃｏｓｔ）、又は資本コスト（ｃｏｓｔ ｏｆ ｃａｐｉｔａｌ）、又は割引率、又は設備稼働率、又は往復エネルギー効率、又は陸地のコスト、又は電力容量劣化率、又はエネルギー貯蔵容量劣化率、又はバランスオブプラント、又は陸地利用、又は地理的制限、又はエンドオブライフコスト、又はＭＷ電力容量当たりのコスト、又はＭＷｈ蓄電容量当たりのコスト。先行技術の蓄電技術は、一般に、先述の変数のうちの１つ以上又はこれらの変数の組み合わせの欠点に起因する高い平準化コストを有する。例えば、リチウムイオン電池は、高い資本コスト、重大な電力容量劣化、重大なエネルギー容量劣化、陸地利用、及び高いエンドオブライフコストを有する。例えば、圧縮空気エネルギー貯蔵は、低い往復エネルギー効率及び地理的制限を有する。例えば、揚水発電は、高陸地利用及び地理的制限を有する。例えば、水素蓄電は、低い往復エネルギー効率、高いＭＷ電力容量当たりのコスト、及び高い電力容量劣化率を有する。
他の要因としては、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせが挙げられ得るが、これらに限定されない：製造の環境影響、陸地利用の環境影響、材料制約、エンドオブライフ廃棄、リサイクル可能性、労働使用、地域の労働価値、地域の経済的影響、及び必要とされるメンテナンス。
●例えば、リチウムイオン電池は、上記の要因に関連する以下の欠点を抱えている：
○材料投入の製造を含む、製造の環境への悪影響
○リチウム、コバルト、ニッケル、及びグラファイトの材料制約
○短寿命及びエンドオブライフ廃棄の課題。
○リチウムイオン電池は、現在、リサイクル可能ではない
○特に、リチウム、ニッケル、及びコバルトを含む高コストの材料投入について、地域の労働価値は、一般に、最小限である
○特に、コバルト及びグラファイトを含む、必要とされる金属及び材料の採掘及び精製における、非倫理的な労働慣行、及び下流の環境への影響
○コスト及び労働の大部分が、一般に再生可能エネルギー事業又はエネルギー貯蔵事業の現場から遠く離れた場所にある大規模な製造操業及び採掘操業で発生することから、地域の雇用創出、及び関連する経済的影響は、最小限である。
○熱調節、バランスオブプラント、拡張の必要性から、メンテナンスの必要性が高い。拡張は、リチウムイオン電池エネルギー貯蔵施設で経時的に自然に発生するエネルギー貯蔵及び／又は電力容量の損失を補うために、追加の新しいリチウムイオン電池を設置することである。大規模なリチウムイオン電池エネルギー貯蔵現場では、重大な「拡張」は、一般に、少なくとも５年に一度行われる。
例えば、従来の揚水発電は、上記の要因に関連する以下の欠点を抱えている：
●大規模な陸地利用及び重大な地理的制約
●重大な環境被害及び永久的な環境変質
●重大な地震、又は地すべり、又はその両方が発生した場合の重大な経済的及び／又は人的災害のリスクを含む、地震リスク及び地すべりリスク。
再生可能エネルギー産業における別の課題は、再生可能エネルギー事業及び／又はエネルギー貯蔵事業の開発のための陸地の利用可能性である。多くの事例では、地域的、領域的、国家的、及び国際的な利害関係者は、風力及び太陽光などの再生可能エネルギーの開発を含む、未開発又は「手つかずの」陸地の開発に強く反対している。利害関係者は、風力事業及び／又は太陽光事業の建設及び／又は操業中に環境汚染、視覚公害、又は騒音公害のために、そのような開発に反対することが多い。当該反対派は、新しい陸地の探索、許可の取得、並びに太陽光事業及び風力事業の開発をますます困難にし、開発タイムラインを大きく増加させている。結果として、再生可能エネルギー事業開発者は、海洋及び他の大規模な水域での洋上での再生可能エネルギー事業の開発にますます関心を有するようになった。近海洋上風力発電所の視覚的な影響はまた、事業開発者に、ますます遠くの洋上及びより深い水中に目を向けさせた。洋上風力から陸上電力グリッドへの送電を相互接続することは、風力の断続性と相互接続を必要とする風力発電の大容量とのために、重大な課題となっている。１つの潜在的な解決策は、長持続時間の蓄電である。ほとんどの先行技術の電力貯蔵技術は、海洋環境に好適ではない。例えば、海洋環境の腐食性及び水中でのリチウム燃焼性により、空気又は酸素が存在しなくても、リチウムイオン電池は、海洋環境には好適でないか、又は望ましくないとみなされている。低コストの、スケーラブルな、環境に優しい、低陸地又は水利用の、長時間持続性の、高往復エネルギー効率の、洋上環境に好適な長持続時間蓄電技術に対する、重要な必要性がある。
加えて、気候変動に起因する極端気象及び異常気象の発生がますます一般的になっていることに起因して、必要に応じて確実に、一貫して、長期的に電力を生成するための発電及び蓄電技術の必要性がますますより枢要になりつつある。先行技術のエネルギー貯蔵技術は、緊急事態が発生した場合でも、これらの技術の銘板の蓄電容量を超えて追加の電力を提供することができず、このことが、近年、カリフォルニア州及び米国全土での有名な停電の一因となった。例えば、リチウムイオン電池又は揚水発電所が１，０００ＭＷｈ定格であり、かつ１，０００ＭＷｈが完全に使用されているか、又は完全に放電されている場合、リチウムイオン電池又は揚水発電所は、より多くの電力が必要な場合であっても、より多くの電力を提供することが不可能となる。
高往復効率（＞７０％）の短持続時間又は中持続時間又は長持続時間の蓄電システムと、必要に応じた、複数日又は複数週間又は複数月の蓄電システムと、の両方として機能することが可能な蓄電技術に対する重要な必要性がある。高往復効率（＞７０％）の８時間超の持続時間の蓄電システムと、必要に応じた、複数日又は複数週間又は複数月の蓄電システムと、の両方として機能することが可能な蓄電技術に対する重要な必要性がある。高往復効率（＞７０％）の８時間超の持続時間の蓄電システムと、必要に応じた、複数日又は複数週間又は複数月の電源又は電力源と、の両方として機能することが可能な蓄電技術に対する重要な必要性がある。
本発明は、エネルギー貯蔵、又はエネルギー生成、又はそれらの組み合わせのためのシステム及び方法に関する。
いくつかの実施形態は、例えば、エネルギー貯蔵デバイスに適用可能であり得る。いくつかの実施形態は、水域又は液域の表面の下方の貯蔵領域と、水域若しくは液域の表面の近く又は水域若しくは液域の上方の貯蔵領域と、を包含し得る。当該エネルギー貯蔵デバイスを「充電する」ために、相対的により低密度の液体又はガスなどの低密度の流体が、当該貯蔵領域内にポンプ圧送され、水などのより高密度の流体を置換し得る。当該エネルギー貯蔵デバイスを放電するために、当該より高密度の流体が、当該より低密度の流体を置換することを可能にして、発電機を通るより低密度の流体の流動に起因して発電し得る。
いくつかの実施形態は、先行技術のエネルギー貯蔵システムの１つ以上又は全ての欠点を解決し得る。例えば、いくつかの実施形態は、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを有する：
●１ＭＷｈのエネルギー貯蔵容量当たりのコストと１ＭＷの発電容量当たりのコストとに対する低資本コスト
●以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせ以上の往復効率などの、高往復効率：６０％、又は６５％、又は７０％、又は７５％、又は８０％、又は８５％、又は９０％、又は９５％、又は９９％
●各充電－放電サイクルにわたって電力容量劣化なし
●各充電－放電サイクルにわたってエネルギー蓄積容量劣化なし
●陸地利用なし
●最小限の水表面積使用量
●世界人口の４０％が海岸から１００ｋｍ以内で暮らしていることからの、最小限の地理的制限
●２０年、若しくは２５年、若しくは３０年、若しくは３５年、若しくは４０年、若しくは４５年、若しくは５０年、若しくは５５年、若しくは６０年、又はそれらの任意の組み合わせなどの長い寿命
●「エンドオブライフ」時のほとんど又は全ての構成要素のリサイクル可能性
●寿命の延長又は他の用途のための再利用を含み得るが、これらに限定されない、「エンドオブライフ」時のほとんど又は全ての構成要素の再利用可能性。
●製造及び建築材料の環境への最小限の影響
●建設、設置、及び運転の環境への最小限の影響
●地域経済への重大な好影響
●油類及びガスの労働者が再生可能エネルギー産業に移行することで済む。例えば、いくつかの実施形態は、例えば、再生可能な電力を貯蔵するための蓄電システムを除いて、ほぼ同じような、パイプ、容器、ポンプなどの機器、並びに鉄鋼及びセメントなどの材料、並びに技能を採用する。
●水生環境、又は海洋環境、又は洋上環境に合わせて設計され、かつ／又は適用可能である
いくつかの実施形態は、高往復効率の蓄電を提供し、かつ必要に応じて、燃料及び／又は電気を数日間、若しくは数週間、若しくは数ヶ月間、若しくは数年間、又はそれらの任意の組み合わせで供給することができるシステムに適用可能であり得る。例えば、いくつかの実施形態は、高密度の液体を低密度の液体で置換することによって、エネルギーを貯蔵することができ、低密度の液体又は高密度の液体又はその両方は、代替的に燃料として採用され得る化学物質を含み得る。例えば、いくつかの実施形態は、高密度の液体を低密度の液体で置換することによって蓄電することを包含し得、当該置換するエネルギー貯蔵機構は、１時間、若しくは２時間、若しくは４時間、若しくは６時間、若しくは８時間、若しくは１０時間、若しくは１４時間、若しくは１６時間、若しくは１８時間、若しくは２０時間、若しくは２５時間、若しくは３０時間、若しくは３５時間、若しくは４０時間、若しくは４５時間、若しくは５０時間、若しくは７５時間、若しくは１００時間、又はそれらの任意の組み合わせ以上、最大のシステム電力容量で電力を提供するのに十分なエネルギーを貯蔵し得る。例えば、いくつかの実施形態は、高密度の液体を低密度の液体で置換することによって蓄電することを包含し得、当該置換するエネルギー貯蔵機構は、５０時間未満、最大のシステム電力容量で電力を提供するのに十分なエネルギーを貯蔵し得、低密度の液体、又は高密度の液体、又はその両方は、燃料を含むことができ、必要に応じて、５０時間超、又は７５時間超、又は１００時間超、又は１週間超、又は１ヶ月間超、電力を提供することが可能であり得る。例えば、いくつかの実施形態は、高密度の液体を低密度の液体で置換することによって蓄電することを包含し得、当該置換するエネルギー貯蔵機構は、第１の持続時間の間、最大のシステム電力容量で電力を提供するのに十分なエネルギーを貯蔵し得、低密度の液体、又は高密度の液体、又はその両方は、燃料を含み得、必要に応じて第２の持続期間にわたって電力を提供することが可能であり得る。例えば、いくつかの実施形態は、高密度の液体を低密度の液体で置換することによって蓄電することを包含し得、当該置換するエネルギー貯蔵機構は、第１の持続時間の間、最大のシステム電力容量で電力を提供するのに十分なエネルギーを貯蔵し得、低密度の液体、又は高密度の液体、又はその両方は、燃料を含み得、必要に応じて第２の持続時間の間、電力を提供することが可能であり得、当該第２の持続時間は、当該第１の持続時間よりも大きい。
いくつかの実施形態は、水中タンクが、当該水中タンクに隣接する、又は当該水中タンクの周囲の、又は当該水中タンクと同じ標高にある海水と圧力平衡にあることを確実にするするように適用可能であり得る。いくつかの実施形態は、水中タンクの内部の流体の圧力と、当該水中タンクに隣接する、又は当該水中タンクの周囲の、又は当該水中タンクと同じ標高にある外部の水又は他の流体の圧力と、の間の圧力差を最小化するように適用可能であり得る。例えば、いくつかの実施形態は、ある流体から過剰な圧力又は動力を抽出し、かつ当該過剰な圧力又は動力を別の流体に伝達するための圧力交換器又は電力交換器の使用に関し得る。例えば、いくつかの実施形態は、より低密度の流体から過剰な圧力又は動力を抽出し、かつ当該過剰な圧力又は動力をより高密度の流体に伝達するための圧力交換器又は電力交換器の使用に関し得る。例えば、いくつかの実施形態は、より高密度の流体から過剰な圧力又は動力を抽出し、かつ当該過剰な圧力又は動力をより低密度の流体に伝達するための圧力交換器又は電力交換器の使用に関し得る。例えば、いくつかの実施形態は、より高密度の流体から過剰な圧力又は動力を抽出し、かつ当該過剰な圧力又は動力をより低密度の流体に伝達するための圧力交換器又は電力交換器の使用に関し得る。例えば、いくつかの実施形態は、より高圧の流体から過剰な圧力又は動力を抽出し、かつ当該過剰な圧力又は動力をより低圧の流体に伝達するための圧力交換器又は電力交換器の使用に関し得る。例えば、いくつかの実施形態は、より高圧の流体から過剰な圧力又は動力を抽出し、かつ当該過剰な圧力又は動力をより低圧の流体に伝達するための圧力交換器又は電力交換器の使用に関し得、当該過剰な圧力は、当該より高圧の流体と、水中タンクの少なくとも一部分に隣接する、又はこの少なくとも一部分の周囲の、又はこの少なくとも一部分の外部の、又はこの少なくとも一部分と同じ高さにある水と、の間の圧力差以下であり得る。例えば、いくつかの実施形態は、第１の流体から過剰な圧力又は動力を抽出し、かつ当該過剰な圧力又は動力を第２の流体に伝達するための圧力交換器又は電力交換器の使用に関し得、当該過剰な圧力は、当該第１の流体と、水中タンクの少なくとも一部分に隣接する、又はこの少なくとも一部分の周囲の、又はこの少なくとも一部分の外部の、又はこの少なくとも一部分と同じ高さにある水又は他の流体と、の間の圧力差以下であり得る。例えば、いくつかの実施形態は、第２の流体から過剰な圧力又は動力を抽出し、かつ当該過剰な圧力又は動力を第１の流体に伝達するための圧力交換器又は電力交換器の使用に関し得、当該過剰な圧力は、当該第２の流体と、水中タンクの少なくとも一部分に隣接する、又はこの少なくとも一部分の周囲の、又はこの少なくとも一部分の外部の、又はこの少なくとも一部分と同じ高さにある水又は他の流体と、の間の圧力差以下であり得る。例えば、いくつかの実施形態は、水中タンクの少なくとも一部分に隣接する、又はこの少なくとも一部分の周囲の、又はこの少なくとも一部分の外部の、又はこの少なくとも一部分と同じ高さにある水又は他の流体との圧力平衡を可能にするか、又は確実にするための圧力均衡装置に関し得る。例えば、いくつかの実施形態は、圧力センサ、又はバルブ、又はこれらの任意の組み合わせに関し得る。例えば、いくつかの実施形態は、水圧ラムを最小化若しくは防止するか、又は水圧ラムの潜在的な悪影響を最小化若しくは防止するためのシステム及び方法に関し得る。いくつかの実施形態は、より高密度の液体が水又は海水よりも大きい密度を有するエネルギー貯蔵システムを包含し得る。いくつかの実施形態は、少なくとも１つのリザーバが、水域の表面、又は海面、又はその両方の標高を超える標高に位置する、エネルギー貯蔵システムを包含し得る。
いくつかの実施形態は、より低密度の液体、又はより高密度の液体、又はその両方が、揮発性であるか、又は低沸点を有するエネルギー貯蔵システムに適用可能であり得る。例えば、いくつかの実施形態は、加圧タンク、又は圧力差に対して弾力性を有するタンクを使用することに適用可能であり得る。例えば、いくつかの実施形態は、タンクの内部の加圧流体と、当該タンクの外側の、又は当該タンクの周囲の、又は当該タンクに隣接する流体と、の間の圧力差が、当該タンクが、陸上にあるか、又は周囲を大気圧とするか、又はその両方であるとする場合よりも小さい、水深又は静水圧でタンクを位置決めすることに適用可能であり得る。例えば、いくつかの実施形態は、冷凍、又は半冷凍、又は冷却、又は受動冷却、又は能動冷却、又は熱管理、又はそれらの任意の組み合わせの、より低密度の液体、又はより高密度の液体、又はその両方に適用可能であり得る。例えば、いくつかの実施形態は、低密度の液体、又は高密度の液体、又はその両方が液体状態で貯蔵されることを確実にすることに関し得る。例えば、いくつかの実施形態は、低密度の液体、又は高密度の液体、又はその両方が、液体状態、又は超臨界状態、又はスラリー状態、又はそれらの任意の組み合わせの状態で貯蔵されることを確実にすることに関し得る。例えば、いくつかの実施形態は、エネルギー使用を最小化し、かつ／又はエネルギー効率及び／若しくは冷凍、若しくは半冷凍、若しくは冷却、若しくは受動冷却、若しくは能動冷却、若しくは熱管理、若しくはそれらの任意の組み合わせの、より低密度の液体、若しくはより高密度の液体、若しくはその両方の実用性を最大化するための、熱交換及び／又は熱貯蔵のためのシステム及び方法に関し得る。例えば、いくつかの実施形態は、極低温液体の使用を可能にすることに適用可能であり得る。例えば、いくつかの実施形態は、エネルギーの同時貯蔵と、海洋熱エネルギー変換から、又は海洋若しくは水域の温度傾斜の温度差、若しくは空気と水との間の温度差、若しくはそれらの任意の組み合わせからの発電と、を可能にすることに適用可能であり得る。
いくつかの実施形態は、低密度の流体を水中に貯蔵することに適用可能なタンクに関し得る。例えば、いくつかの実施形態は、剛性構造物又は可撓性構造物に関し得る。例えば、いくつかの実施形態は、多孔質固体媒体を収容しているタンク又は貯蔵領域に関し得、低密度の流体は、当該多孔質媒体の細孔に貯蔵され得る。例えば、いくつかの実施形態は、多孔質固体媒体を収容しているタンク又は貯蔵領域に関し得、低密度の流体は、当該多孔質媒体内に低密度の流体をポンプ圧送するか、又は別様に導いて、当該多孔質媒体に貯蔵されたより高密度の流体を置換することによって、当該多孔質媒体に貯蔵される。例えば、いくつかの実施形態は、多孔質媒体を含む貯蔵リザーバを採用し得、当該多孔質媒体の密度又は重量は、当該貯蔵リザーバの浮力を低減し得る。例えば、いくつかの実施形態は、多孔質媒体を含む貯蔵リザーバを採用し得、固体多孔質媒体の存在は、例えば、リザーバの内部の圧力が、当該リザーバの外部の、又は当該リザーバに隣接する、又は当該リザーバの周囲の、又はリザーバと同じ標高における圧力未満である場合に、当該リザーバの実質的な崩壊を防止する。例えば、いくつかの実施形態は、多孔質媒体を含む貯蔵リザーバを採用し得、固体多孔質媒体の存在は、例えば、流体が貯蔵リザーバに加えられるか、又は貯蔵リザーバ内にポンプ圧送されるよりも大きい体積速度で、流体が貯蔵リザーバの外へポンプ圧送されるか、又は貯蔵リザーバから除去される場合に、当該リザーバの実質的な崩壊を防止する。例えば、いくつかの実施形態は、多孔質媒体を含む貯蔵リザーバを採用し得、固体多孔質媒体の存在は、例えば、流体が、当該リザーバへの同時追加の別の流体なしに、貯蔵リザーバの外へポンプ圧送されるか、又は貯蔵リザーバから除去される場合に、当該リザーバの実質的な崩壊を防止する。実質的な崩壊は、貯蔵リザーバが、以下のもの以上、以下のもののうちの１つ以上、又は以下のものの組み合わせだけ総体積を減少させることを含み得る：１パーセント、又は５パーセント、又は１０パーセント、又は１５パーセント、又は２０パーセント、又は２５パーセント、又は３０パーセント、又は３５パーセント、又は４０パーセント、又は４５パーセント、又は５０パーセント、又は５５パーセント、又は６０パーセント、又は６５パーセント、又は７０パーセント、又は７５パーセント、又は８０パーセント、又は８５パーセント、又は９０パーセント、又は９５パーセント
いくつかの実施形態は、同時エネルギー貯蔵システム及び潮汐電力システムに適用可能であり得る。例えば、いくつかの実施形態は、同じシステム内の潮汐に起因する水位の変化から発電しながら、蓄電を可能にし得る。いくつかの実施形態は、例えば、潮汐に起因する水位の変化からエネルギーを生成する潮汐電力エネルギー生成システムに適用可能であり得る。いくつかの実施形態は、潮汐に起因する水位の上昇に起因する、貯蔵領域からの空気又は他の流体の置換を使用して、電気などのエネルギーを生成することを包含し得る。いくつかの実施形態は、潮汐に起因する水位の減少に起因する、空気又は他の流体の貯蔵領域内への移動を使用して、発電することを包含し得る。所望する場合、ポンプ及び発電機などの当該潮汐電力システムのための可動部は、水域又は液域の表面の完全に上に位置してもよい。
いくつかの実施形態は、例えば、エネルギーの貯蔵のために設計された海洋構造物、又は潮汐電力の生成、又はそれらの組み合わせを含み得るが、これらに限定されない、海洋構造物上の液体環境における構造物の成長形成又は汚損付着を阻害又は防止することに適用可能であり得る。いくつかの実施形態は、例えば、液体環境における構造物の成長形成又は汚損付着を阻害又は防止することに適用可能であり得る。当該液体環境は、水成環境及び／又は非水成環境を含み得る。本明細書に記載されたいくつかの実施形態は、コーティング、塗装、手動洗浄／スクラビング、又は当該技術分野に記載された他の方法を必要とせずに、成長形成又は汚損付着を阻害又は排除又は防止し得る。成長形成は、海洋成長物、汚損付着物、海洋生物、海洋動物、無機スケーリング、有機スケーリング、フジツボ、イガイ、二枚貝、カキ、ワーム、エビ、甲殻類、バイオフィルム、藻類、細菌、真菌、又はアメーバのうちの１つ以上、又は組み合わせを含み得るが、これらに限定されない。ポンプ及び発電機などの、液体環境における構造物の成長形成又は汚損付着又は腐食を阻害又は防止することに関連する当該実施形態の可動部は、所望する場合、水域又は液域の表面の完全に上に位置してもよい。
いくつかの実施形態は、例えば、ドックなどの浮体式構造物の高さを増加又は減少させることに適用可能であり得る。本明細書に記載されたいくつかの実施形態は、当該浮体式構造物内又は当該浮体式構造物の下方の凹状領域内に空気を、空気又は他のガス又は他の低密度の流体が当該凹状領域内の水の一部分を少なくとも部分的に置換するように、ポンプ圧送することによって、液体の表面上の浮体式構造物の高さを増加させることを包含し得る。同様に、液体の表面上の浮体式構造物の高さは、当該凹状領域からガスが流出することを可能にすることによって、又は当該凹状領域の外へガスをポンプ圧送することによって減少され得る。空気又は他のガスは、１つ以上のチューブを使用して、当該凹状領域内又は凹状領域外に移送され得る。凹状領域は、水又は他の液体に対して開放され得る。有利な場合、ガスのポンプ圧送又は放出は、水域又は液域の完全に外部に、可動部を使用して実施されてもよい。水又は液体の外部の、及び水又は液体と接触していない可動部を有することによって、可動部（例えば、空気ポンプ）は、より低コストの機器を備え得、汚損付着の影響を受けにくくなり得、より長い寿命を有し得る。
本明細書に記載された実施形態は、組み合わされてもよく、本明細書に記載されたシステム及び方法は、重複してもよいし、複数の同時適用されてもよいことに留意することが重要である。
各浮体物又はポンツーンの下部に凹状領域「ガスポケット」（「３」）を有する例示的な構造物。 （上記）：相互接続された空気ポンプ及びチューブを有する、各フロート又はポンツーンの下部に凹状領域「ガスポケット」（「３」）を有する例示的な構造物。 例えば、波、乱流水、又はドックの角度の重大な変化が発生した場合に空気又はガスの損失を防止するために採用され得る、延出された「壁」を有する例示的な実施形態。 ガスポケット内のガスの体積を変化させることが、ドックなどの浮体式構造物の液面の上方の高さ及び／又は角度を調整する、例示的な実施形態。図４は、高さが増加することを示し得る。 ガスポケット内のガスの体積を変化させることが、ドックなどの浮体式構造物の液面の上方の高さ及び／又は角度を調整する、例示的な実施形態。図５は、高さが減少することを示し得る。 より低密度の液体及びより高密度の液体を採用する実施形態の例示的な簡略化された設定。 ステップ１：図７は、充電の過程にあるエネルギー貯蔵実施形態を示し得る。 ステップ２：図８は、相対的に充電された状態にあるエネルギー貯蔵実施形態を示し得る。 ステップ３：図９は、放電中のエネルギー貯蔵実施形態を示し得る。 ステップ４：図１０は、相対的に放電された状態にあるエネルギー貯蔵実施形態を示し得る。 図１１は、高位側の水頭高さ又は表面の上方にあるＬＤＬ及び／又はＨＤＬ貯蔵領域がプラットフォーム又は浮体式プラットフォーム上に位置する例示的な実施形態を示し得る。 図１２は、高位側の水頭高さ又は表面の上方にあるＬＤＬ及び／又はＨＤＬ貯蔵領域が陸上に位置する例示的な実施形態を示し得る。 図１３は、エネルギー貯蔵及び／又は化学的貯蔵のために複数の表面下の貯蔵領域が採用される例示的な実施形態を示し得る。 ステップ１ 図１４は、発電中の実施形態を示し得る。 ステップ２ 図１５は、貯蔵領域が水でほぼ満たされている実施形態を示し得る。 ステップ３ 図１６は、周囲の水域の水位が、貯蔵領域内部の水位と比較して相対的に低いときに発電中である実施形態を示し得る。 ステップ４ 図１７は、貯蔵領域が水をほぼ空にされた実施形態を示し得る。 ステップ４代替：図１８は、貯蔵領域が水を完全に空にされた実施形態を示し得る。 ステップ５（下潮、残水を外へポンプ圧送する）：図１９は、貯蔵領域内に空気をポンプ圧送して残留水を除去又は置換する実施形態を示し得る。 ステップ１（上潮、充填、発電）：図２０は、水／空気のキャビティ又は貯蔵領域が多孔質材料を収容している例示的な実施形態を示す。 ステップ２（満潮、キャビティ満）：図２１は、水／空気のキャビティ又は貯蔵領域が多孔質材料を収容している例示的な実施形態を示す。 ステップ３（下潮、空にする、発電する）：図２２は、水／空気のキャビティ又は貯蔵領域が多孔質材料を収容している例示的な実施形態を示す。 ステップ４（下潮、空）：図２３は、水／空気のキャビティ又は貯蔵領域が多孔質材料を収容している例示的な実施形態を示す。 ステップ１（上潮、充填、発電する）：図２４は、水／空気のキャビティ又は貯蔵領域が水域上又は水域内に位置する例示的な実施形態を示す。 ステップ２（上潮、満）：図２５は、水／空気のキャビティ又は貯蔵領域が水域上又は水域内に位置する例示的な実施形態を示す。 ステップ３（下潮、空にする）：図２６は、水／空気のキャビティ又は貯蔵領域が水域上又は水域内に位置する例示的な実施形態を示す。 代替ステップ３（下潮、空にする、潮汐及び場所に応じて）：図２７は、水／空気のキャビティ又は貯蔵領域が水域上又は水域内に位置する例示的な実施形態を示す。 ステップ４（下潮、空）：図２８は、水／空気のキャビティ又は貯蔵領域が水域上又は水域内に位置する例示的な実施形態を示す。 図２９は、浮体式ポンプ又は浮体式発電機ステーションを有する例示的な実施形態を示す。 図３０は、第１の貯蔵リザーバが陸上に位置し、かつポンプ及び／又は発電機が陸上に位置するエネルギー貯蔵システムを示す。 図３１は、第１の貯蔵リザーバが陸上に位置し、かつポンプ及び／又は発電機が陸上に位置するエネルギー貯蔵システムを示す。 図３２は、第１の貯蔵リザーバが、水域の表面の近くに、水域の表面に、又は水域の表面の下方に位置し、かつ／又はポンプ及び／若しくは発電機が、水域の表面の近くに、水域の表面に、又は水域の表面の下方に位置するエネルギー貯蔵システムを示す。 図３３は、第１の貯蔵リザーバが、水域の表面の近くに、水域の表面に、又は水域の表面の下方に位置し、かつ／又はポンプ及び／若しくは発電機が、水域の表面の近くに、水域の表面に、又は水域の表面の下方に位置するエネルギー貯蔵システムを示す。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 低密度流体置換の実施形態である。 高密度の液体を低密度の液体で置換し、かつ冷温及び暖温の補助熱貯蔵を採用することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。 低密度の液体を高密度の液体で置換し、かつ冷温及び暖温の補助熱貯蔵を採用することによって発電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。 高密度の液体を低密度の液体で置換し、かつ冷温及び暖温の補助熱貯蔵及び冷却システムを採用することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。 低密度の液体を高密度の液体で置換し、かつ冷温及び暖温の補助熱貯蔵及び冷却システムを採用することによって発電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。 高密度の液体を低密度の液体で置換し、かつ熱貯蔵及び冷却システムを採用することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。 低密度の液体を高密度の液体で置換し、かつ熱貯蔵及び冷却システムを採用することによって発電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。 高密度の液体を低密度の液体で置換し、かつ熱貯蔵及び冷却システムを採用することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。 低密度の液体を高密度の液体で置換し、かつ熱貯蔵及び冷却システムを採用することによって発電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。 高密度の液体を低密度の液体で置換し、かつ熱貯蔵及び冷却システムを採用することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。 低密度の液体を高密度の液体で置換し、かつ熱貯蔵及び冷却システムを採用することによって発電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。 低密度の液体を高密度の液体で置換し、かつ熱貯蔵及び冷却システムを採用することによって発電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。 高密度の液体を低密度の液体で置換し、かつ熱貯蔵及び冷却システムを採用することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。 陸上に位置する高位側の標高のリザーバと、水中に位置する低位側の標高のリザーバと、を用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 陸上に位置する高位側の標高のリザーバと、水中に位置する低位側の標高のリザーバと、を用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 海底の近く又は海底上の水中に位置する高位側の標高のリザーバと、海底の近く又は海底上の水中に位置する低位側の標高のリザーバと、を用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 海底の近く又は海底上の水中に位置する高位側の標高のリザーバと、海底の近く又は海底上の水中に位置する低位側の標高のリザーバと、を用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 半水中用又は全水没型又はそれらの組み合わせの容器として水上に位置する高位側の標高のリザーバと、海底の近く又は海底上の水中に位置する低位側の標高のリザーバと、を用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 半水中用又は全水没型又はそれらの組み合わせの容器として水上に位置する高位側の標高のリザーバと、海底の近く又は海底上の水中に位置する低位側の標高のリザーバと、を用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 浮体式船舶を含む高位側の標高のリザーバと、海底付近又は海底上の水中に位置する低位側の高度のリザーバと、を用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 浮体式船舶を含む高位側の標高のリザーバと、海底付近又は海底上の水中に位置する低位側の高度のリザーバと、を用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 水中の、並びに／又は海底の上方及び／若しくは海底上の、低位側の標高のリザーバを用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 水中の、並びに／又は海底の上方及び／若しくは海底上の、低位側の標高のリザーバを用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 水中の、並びに／又は海底の上方及び／若しくは海底上の、低位側の標高のリザーバを用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 水中の、並びに／又は海底の上方及び／若しくは海底上の、低位側の標高のリザーバを用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 水中の、及び／若しくは海底の下方の地下の、又は埋め込まれた、又はそれらの組み合わせの、低位側の標高のリザーバを用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 水中の、及び／若しくは海底の下方の地下の、又は埋め込まれた、又はそれらの組み合わせの、低位側の標高のリザーバを用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 水中の、及び／若しくは海底の下方の地下の、又は埋め込まれた、又はそれらの組み合わせの、低位側の標高のリザーバを用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 水中の、並びに／若しくは海底の下方の地下の、又は埋め込まれた、又はそれらの組み合わせの、低位側の標高のリザーバを用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 地下の低位側の標高のリザーバを用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 地下の低位側の標高のリザーバを用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 地下の低位側の標高のリザーバを用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 地下の低位側の標高のリザーバを用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 低密度の液体及び高密度の液体の両方を高位側の標高のリザーバに貯蔵するように構成されているエネルギー貯蔵のためのプロセス。 低密度の液体及び高密度の液体の両方を高位側の標高のリザーバに貯蔵するように構成されているエネルギー貯蔵のためのプロセス。 低密度の液体及び高密度の液体の両方を高位側の標高のリザーバに貯蔵するように構成されているエネルギー貯蔵のためのプロセス。 低密度の液体及び高密度の液体の両方を高位側の標高のリザーバに貯蔵するように構成されているエネルギー貯蔵のためのプロセス。 低密度の液体及び高密度の液体の両方を高位側の標高のリザーバに貯蔵するように構成されているエネルギー貯蔵のためのプロセスであり、高位側の標高のリザーバは、浮体式構造物である。 低密度の液体及び高密度の液体の両方を高位側の標高のリザーバに貯蔵するように構成されているエネルギー貯蔵のためのプロセスであり、高位側の標高のリザーバは、浮体式構造物である。 低密度の液体及び高密度の液体の両方を高位側の標高のリザーバに貯蔵するように構成されているエネルギー貯蔵のためのプロセスであり、高位側の標高のリザーバは、浮体式構造物である。 低密度の液体及び高密度の液体の両方を高位側の標高のリザーバに貯蔵するように構成されているエネルギー貯蔵のためのプロセスであり、高位側の標高のリザーバは、浮体式構造物である。 低密度の液体及び高密度の液体の両方を高位側の標高のリザーバに貯蔵するように構成されており、かつ熱貯蔵を採用するエネルギー貯蔵のためのプロセス。 低密度の液体及び高密度の液体の両方を高位側の標高のリザーバに貯蔵するように構成されており、かつ熱貯蔵を採用するエネルギー貯蔵のためのプロセス。 低密度の液体及び高密度の液体の両方を高位側の標高のリザーバに貯蔵するように構成されており、かつ熱貯蔵を採用するエネルギー貯蔵のためのプロセス。 低密度の液体及び高密度の液体の両方を高位側の標高のリザーバに貯蔵するように構成されており、かつ熱貯蔵を採用するエネルギー貯蔵のためのプロセス。 低密度の液体及び高密度の液体の両方を高位側の標高のリザーバに貯蔵するように構成されており、かつ熱貯蔵を採用するエネルギー貯蔵のためのプロセス。 低密度の液体及び高密度の液体の両方を高位側の標高のリザーバに貯蔵するように構成されており、かつ熱貯蔵を採用するエネルギー貯蔵のためのプロセス。 低密度の液体及び高密度の液体の両方を高位側の標高のリザーバに貯蔵するように構成されており、かつ熱貯蔵及び熱管理システムを採用するエネルギー貯蔵のためのプロセス。 低密度の液体及び高密度の液体の両方を高位側の標高のリザーバに貯蔵するように構成されており、かつ熱貯蔵及び熱管理システムを採用するエネルギー貯蔵のためのプロセス。 例示的な流量で低密度の液体及び高密度の液体の両方を高位側の標高のリザーバに貯蔵するように構成されているエネルギー貯蔵のためのプロセス。 例示的な流量で低密度の液体及び高密度の液体の両方を高位側の標高のリザーバに貯蔵するように構成されているエネルギー貯蔵のためのプロセス。 低密度の液体及び高密度の液体の両方を高位側の標高のリザーバに貯蔵するように構成されており、かつ冷却水又は海水又は深海水からの冷却を採用するエネルギー貯蔵のためのプロセス。 低密度の液体及び高密度の液体の両方を高位側の標高のリザーバに貯蔵するように構成されており、かつ冷却水又は海水又は深海水からの冷却を採用するエネルギー貯蔵のためのプロセス。 熱管理、又は冷却、又は冷蔵を用いる圧力交換器を用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 熱管理、又は冷却、又は冷蔵を用いる圧力交換器を用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 熱管理、又は冷却、又は冷蔵を用いない圧力交換器を用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 熱管理、又は冷却、又は冷蔵を用いる圧力交換器を用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 熱管理、又は冷却、又は冷蔵を用いる圧力交換器を用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 熱管理、又は冷却、又は冷蔵を用いない圧力交換器を用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 熱管理、又は冷却、又は冷蔵を用いる１つのユニットに収容された圧力交換器を用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 熱管理、又は冷却、又は冷蔵を用いない１つのユニットに収容された圧力交換器を用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 熱管理、又は冷却、又は冷蔵を用いる１つのユニットに収容された圧力交換器を用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 熱管理、又は冷却、又は冷蔵を用いない１つのユニットに収容された圧力交換器を用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 高密度の液体中に存在する低密度の液体の一部分を除去又は分離するための機構を採用するエネルギー貯蔵のためのプロセス。 向流熱交換器を用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 向流熱交換器を用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 向流熱交換器及び追加の補助冷却を用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 第１のリザーバ、第２のリザーバ、及び第３のリザーバを用いるエネルギー貯蔵のためのプロセスであり、第１のリザーバ及び第３のリザーバの標高は、第２のリザーバよりも大きく、第１のリザーバの標高は、第３のリザーバの標高とは異なる。 第１のリザーバ、第２のリザーバ、及び第３のリザーバを用いるエネルギー貯蔵のためのプロセスであり、第１のリザーバ及び第３のリザーバの標高は、第２のリザーバよりも大きく、第１のリザーバの標高は、第３のリザーバの標高とは異なる。 第１のリザーバ、第２のリザーバ、及び第３のリザーバを用いるエネルギー貯蔵のためのプロセスであり、第１のリザーバ及び第３のリザーバの標高は、第２のリザーバよりも大きく、第１のリザーバの標高は、第３のリザーバの標高とは異なる。 第１のリザーバ、第２のリザーバ、及び第３のリザーバを用いるエネルギー貯蔵のためのプロセスであり、第１のリザーバ及び第３のリザーバの標高は、第２のリザーバよりも大きく、第１のリザーバの標高は、第３のリザーバの標高とは異なる。 海中の、又は水中の、又は液域下の、剛性タンク及び圧力均衡装置を含む、タンク。 海中の、又は水中の、又は液域下の、剛性タンク及び圧力均衡装置を含む、タンク。 圧力交換器を用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 圧力交換器を用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 圧力交換器を用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 圧力交換器を用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 補助圧力を提供するポンプを用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 補助圧力を提供するポンプを用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 圧力交換器を用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 圧力交換器を用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 第３のリザーバとは異なる標高にある圧力交換器及び第２のリザーバを用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 第３のリザーバとは異なる標高にある圧力交換器及び第２のリザーバを用いるエネルギー貯蔵のためのプロセス。 低密度の液体以外に高密度の液体のための別個の貯蔵を含む低位側の標高のリザーバを用いるエネルギー貯蔵のためのプロセスであり、置換の少なくとも一部分は、圧力交換器によって提供される。 低密度の液体以外に高密度の液体のための別個の貯蔵を含む低位側の標高のリザーバを用いるエネルギー貯蔵のためのプロセスであり、置換の少なくとも一部分は、圧力交換器によって提供される。
例示的なエネルギー貯蔵実施形態の概要：エネルギー貯蔵及び／又は同時の油類又は化学的貯蔵のためのシステム、及び方法が導入される。いくつかの実施形態では、エネルギーは、１つ以上の不溶性又は低溶解性の流体間の静水圧差を介して貯蔵され、これは、１つ以上の流体間の密度差によって駆動され得る。この技術は、例えば、この静水圧を可能にするために、水域の深さを採用し得る。一実施形態は、例えば、相対的に高密度の液体、及び相対的に低密度の液体又は流体を含み得、これらは、相対的に高密度の液体よりも低密度を有し得る。エンドツーエンド技術は、閉鎖系であり得るか、又は少なくとも水域の表面の下方で閉鎖し得る。いくつかの実施形態では、全ての又はほぼ全ての可動部が、海洋若しくは湖などの水域の表面の上方にあるか、又は有利には、水中若しくは深い水中で可動部を有していないか、若しくは本質的な可動部を有していないか、若しくは相対的に高価な可動部を有していないか、若しくは水中２５０フィートを超える深さで可動部がないか、若しくは水中１０００フィートを超える深さで可動部がない。システムが閉鎖系であることは有益であり得、内部流体、例えば、高密度及び低密度の液体は、互いに直接接触している。内部流体は、周囲の水域から分離されていてもよいし、周囲の水域と実質的に接触していなくてもよい。水域中の水を単に採用して、圧力、例えば、液体圧力が、内部流体と周囲又は外部の水域との間で平衡することを確実にし得る。容器の外側と内側との間の圧力の平衡は、例えば、材料の少なくとも一部分が圧力差又は実質的な差に対する抵抗を必要としない場合があるため、例えば、より低コストの材料の使用を可能にし得る。エネルギーは、例えば１つ以上の媒体が別の１つ以上の媒体よりも高い静水圧を有する、容器の内部の媒体（例えば、液体）間の静水圧差に貯蔵され得る。静水圧の差は、同じ水頭高さでの差密度の液体の静水圧の違いによって駆動され得る。実施形態は、異なる密度を有する２つ以上の非混和性又は低溶解性の液体を含む媒体を含み得る。同じ又は同様の高さにおける２つ以上の液体間の密度の差は、静水圧差を駆動し得る。有利なことに、プロセスは、液体の非圧縮性及び水力発電機の高効率に起因して、７０％又は８０％を超える往復効率で動作し得る。
実施形態は、液体、固体、ガス、超臨界流体、又は他の媒体相を用い得る。例えば当該統合システムが閉鎖系であり得るため、１つ以上の位相が有利に採用され得る。例えば、閉鎖システムでは、例えばリークがない限り、周囲の水域による汚染は課題ではない場合がある。
一実施形態では、より高密度の液体（水など）の液体貯蔵庫とより低密度の液体（ブタンなど）の液体貯蔵庫とは、別個の１つ以上の液体－液体界面容器よりも相対的に高位の水頭高さに配置されている。当該相対的に高位側の水頭高さは、以下のものの組み合わせのうちの１つ以上を含み得るが、これらに限定されない：水域の表面内のより小さい深さに位置する、水域の表面に位置する、水域の表面の上方に位置する、水域の表面上に浮いている、水域に隣接する陸上に位置する、又は別の水域上に位置する、又は陸上に位置する。より高密度の液体が、同じ深さにおける周囲の水域と同じ又は同様の密度を有することが望ましい場合がある。例えば、高密度及び低密度の液体を収容しているパイプ又はコンテナが海洋にある場合、より高密度の液体は、周囲の水域又は他の周囲の媒体と同じ又は同様の又は相対的に近い密度の液体を含み得る。代わりに、そのような実施形態では圧力差耐性材料が必要とされ得るため、より高密度の液体は、周囲の水域又は他の周囲の媒体と密度が著しく異なっていてもよい。別個の１つ以上の液体－液体界面貯蔵容器は、液体貯蔵庫よりも低位の水頭高さに位置し得る。当該１つ以上の液体－液体界面貯蔵容器は、１つ以上のチューブを使用して、高位側の水頭高さの１つ以上の液体貯蔵容器に接続され得る。チューブを採用して、より低密度の液体、又はより高密度の液体、又はそれらの組み合わせを輸送し得る。１つ以上のチューブが、１つ以上のバルブ又はポンプ、又はシールされた接続ジョイントに接続され得る。例えば、より低密度の液体は、１つ以上の液体チューブに接続され得、１つ以上の液体チューブは、１つ以上のポンプ若しくは発電機に接続され得るか、又は低密度の液体の貯蔵庫に接続され得るか、又はそれらの組み合わせである。例えば、より高密度の液体は、１つ以上の液体チューブに接続され得、１つ以上の液体チューブは、１つ以上のポンプ若しくは発電機に接続され得るか、又はより高密度の液体の貯蔵庫に接続され得るか、又はそれらの組み合わせである。
エネルギーを貯蔵することは、例えば、低密度の液体を１つ以上のチューブ内にポンプ圧送し、より高密度の液体の少なくとも一部分を１つ以上のチューブ及び１つ以上の水中容器からより高密度の液体の貯蔵庫に移し替えるか、又は代わりに、より高密度の液体を周囲の水域に移し替えることを包含し得る。例えば、低密度がチューブ又は貯蔵容器内にポンプ圧送されると、低密度は、より高密度の液体の静水圧に打ち勝って、水頭を展開するため、エネルギーは、同じ水頭高さにおける低密度の液体と高密度の液体との間の静水圧の差に起因して、貯蔵され得る。貯蔵デバイスが充電を停止すると、バルブを採用して、１つ以上の液体が流動方向を不所望に逆転させることを防止し得る。
ポンプ運転中に逆止弁を採用して、低密度の液体がポンプ圧送方向を逆転させることを防止し得る。リークがない場合、エネルギー貯蔵期間は、無限であり得る。放電中、１つ以上のバルブが開放して、加圧された低密度の液体が少なくとも部分的に置換されることを可能にし、当該低密度の液体が発電機に動力を供給することを可能にし得る。バルブ、ポンプ、発電機、及び他の可動部は、表面に、又は表面のすぐ下に、又は陸上に、又はそれらの組み合わせで位置し得、それは、このことが、資本コスト、運転コスト、及び／又は保守コストを低減し得るためである。
別の実施形態では、プロセスは、開放系であってもよく、より高密度の流体は、例えば、水又は塩水又は油類又は相対的に安価な液体などの、１つ以上の液体又は水域中の流体を含む。充電のために、低密度の液体は、１つ以上の容器内にポンプ圧送されて、容器内のより高密度の水又は液体を置換し得る。プロセスは、湾内の水を汚染し得るが、このことは、限定されるものではないが、混合を最小化すること、汚染物質液位、例えば、低密度の液位が容器の縁部に近づくか又はこの縁部を越えることを防止すること、低溶解性又は不溶性の、液体又は媒体の組み合わせを使用すること、危険でない又は安価な低密度の液体を使用すること、又はそれらの組み合わせを含むことによって最小化され得る。本実施形態では、高密度の液体の貯蔵容器は不要であり、資本コスト及び複雑さを潜在的に低減し得る。本実施形態のあるバージョンは、バレルの閉鎖された上向きの面の内側にチューブ開口部を有する上下逆のバレルと、バレルの下向きの面上で周囲の液域（例えば、水域又は海洋又は湖）に開放されたポートと、を含み得る。本実施形態のあるバージョンは、バレルの上向きの面に接続された液密ポートに接続されたチューブを有する上下逆のバレルと、バレルの下向きの面上で周囲の液域（例えば、水域又は海洋又は湖）に開放されたポートと、を含み得る。本実施形態のあるバージョンは、液密ポートを含まなくてもよく、チューブは、上下逆の容器又はバレルの開放側に引き込まれ、容器又はバレルの内部の下部（上下逆のため、バレルの上部の内側）に取り付けられ得る。当該代替実施形態の利点は、単純化された構成、より高い耐圧性、リーク又は汚染の機会の低減、及び低コストを含むが、これらに限定されない。１つ以上の容器又はバレルは、錘又はアンカーに更に接続されてもよく、バレルの上側領域は、１つ以上の容器又はバレルを所望の位置（例えば、上下逆の位置）に維持するために浮力に接続されてもよい。１つ以上のチューブが、ポンプ又は発電機に更に接続されてもよく、ポンプ又は発電機は、更に、１つ以上の低密度流体貯蔵容器に接続されてもよい。当該１つ以上のより低密度の液体（又はガスなどの他の流体）の貯蔵容器は、高位側の水頭高さに、例えば、水域の表面の近くに、表面に、又は表面の上方に位置し得る。充電中、より低密度の液体（又はガスなどの他の流体）が容器内にポンプ圧送され、より高密度の液体を置換し得る。放電中、低密度の液体が容器内にポンプ圧送され、より高密度の液体を置換し得る。
低密度の液体の圧力：
液体により高密度の液体を置換させるときの低密度の液体の圧力は、エネルギーが貯蔵される場合のように、周囲の水域よりも高圧であり得、低密度の液体と周囲の水域との間の圧力差は、深さが減少するにつれて増加する。より低密度の液体とより高密度の液体との間の界面において、２つの液体の圧力は、等しいか、又はほぼ等しい場合がある。低密度の液体の深さが減少する（又は低密度の液体が液体－液体界面の上方にあるほど高い）につれて、より低密度の液体がより高密度の液体から圧力の点でより大きく逸脱するか、又は低密度の液体の正味の圧力が大きい。結果として、低密度の液体を深さ又は水頭高さにわたって輸送するチューブ又は他の容器は、耐圧性を必要とし得、耐圧性要件は、深さが減少する（又は液体－液体界面又は最も深い点からの水頭高さが大きくなる）につれて増加し得る。ポンプ又は生成の点は、実施形態における最高圧力を含み得る。この現象を説明する一つの方途は、以下である：
開放チューブが水域内に垂直に配置されている場合、チューブの内部の水は、分離されていても、チューブ内の所与の点の上方のチューブの内部の水によって印加される水圧がチューブの周囲の水と同じであるため、主に任意の所与の深さにおいて周囲の水域と同じ圧力である。同様に、より低密度又はより高密度などの異なる密度の液体が、野外の閉鎖された下部容器に配置されると、任意の所与の点における液体の圧力は、液体中の点の上方の液体によって印加される液体圧力と同等であり得る。同じ高さ又は深さにおいて、より低密度の液体は、より高密度の液体よりも著しく低い重力由来の圧力を有し得る。より低密度の液体が、重力を受ける場所において、（例えば、外力の印加に起因して）より高密度の液体を置換しているとき、低密度の液体の液体－液体界面又は最も深い点の上方の任意の所与の高さにおいてより低密度の液体が受ける正味の圧力又は圧力差は、以下である：
ＰＮｅｔ＝ＰＨＤ－ＰＬＤ
式中、
●「ＰＮｅｔ」は、より低密度の液体又は液体－液体界面の最低深さの上方の所与の高さにある、より低密度の液体の正味の圧力であり得る。
●「ＰＨＤ」は、低密度の液体又は液体－液体界面の最低深さの上方の高さにある、より高密度の液体の静水圧水頭であり得る
●「ＰＬＤ」は、低密度の液体又は液体－液体界面の最低深さの上方の高さにある、より低密度の液体の静水圧水頭であり得る
図６：図６は、より低密度の液体及びより高密度の液体を採用する実施形態の例示的な簡略化された設定を示す。黒いテキストが付いている２つのボックスは、高位側の水頭高さの液体の貯蔵容器である。高位側の水頭高さの液体の貯蔵領域は、チューブ又はパイプを介して１つ以上の別個の貯蔵容器に接続されている。図６では、チューブは、液域（水域など）の表面の下方の水頭高さにおいて単一の貯蔵容器に接続されており、高位側の水頭高さの液体の貯蔵容器の下方の水頭高さに位置し、単一の貯蔵容器は、低位側の水頭高さの貯蔵容器と呼ばれ得る。より高密度の液体チューブ又はパイプは、低位側の水頭高さの貯蔵容器の下部にある１つ以上のポートに接続されている。より低密度の液体チューブ又はパイプは、低位側の水頭高さの貯蔵容器の上部にある１つ以上のポートに接続されている。低位側の水頭高さの貯蔵容器上のポートの配置の場所は重要ではない場合があり、ポートは、限定されるものではないが、互いに隣接して、互いに垂直に向かい合って、互いに水平に向かい合って、ランダムに、又は別の構成で、又はそれらの組み合わせで、を含めて、配置され得る。ポートが液密であることが重要であり得る。例外は、例えば、重い液体のポートが周囲の水湾に対して開放されており、より高密度の液体の液密ポートの必要性を潜在的に排除し、かつ高密度の液体のパイプ又は貯蔵容器の必要性を潜在的に排除する場合であり得る。より高密度の液体とより低密度の液体とが出会う、低位側の水頭高さ容器の内部の領域は、流体－流体界面又は液体－液体界面と呼ばれ得る。液体は、直接接触し得、その場合に、液体が非混和性であることが望ましい場合がある。液体はまた、セパレータ、又はドラム若しくは浮体式ドラムを含むが、これらに限定されない、ドラムによって、隔置され得るか、分離され得るか、又は非連続的な液体を構成し得る。浮体式ドラムを採用して、より高密度の液体をより低密度の液体から分離する場合、浮体式ドラムは、より高密度の液体よりも低密度であり、かつより低密度の液体よりも高密度であることが望ましい場合がある。液体－液体セパレータ又はドラムを採用して、例えば、液体－液体混合（可溶性液体にとって特に重要）を低減し得るか、又は開放水が高密度の液体のより高密度の液体である場合に、環境汚染を低減し得る。エネルギーは、より低密度の液体をより低密度の液体のチューブ又はパイプ内にポンプ圧送することによる貯蔵であり、これにより、低位側の水頭高さの貯蔵容器からより高密度の液体を置換し得る。貯蔵されたエネルギーは、置換された水が低位側の水頭高さの容器に入ることを可能にすることによって放出され得、これにより、低位側の水頭高さの液体を置換し、発電し得る。図１に示される構成では、ポンプ／発電機が、より低密度の液体のパイプ又はチューブに接続されて示されており、これにより、ポンプ効率を高くすることが可能になり得る。ポンプは、水面の上方にあり、可動部が水中にないことを可能にし得る。より低密度の液体は、充電及び放電中に加圧され得る。
ポンプ／発電機は、より高密度の液体に接続され得る。より高密度の液体を直接ポンプ圧送することの１つの潜在的な課題は、充電することが部分的な真空の形成を必要とし得ることであり、このことは、効率が低い場合があり、純粋な真空の場合であっても、低位側の水頭高さの容器から十分なより高密度の液体を除去するのに十分な駆動力ではない場合がある。例えば、ポンプ又は発電機が直接接触しているか、又はより高密度の液体をポンプ圧送している場合、ポンプ又は発電機が水位線の下方にあることが望ましい場合がある。
液体の貯蔵領域は、より低密度の液体又はより高密度の液体を貯蔵するタンク又はリザーバを含み得る。実質的に非混和性又は不溶性は、他の液体中に５０重量パーセント（重量％）未満、又は４０重量％未満、又は３０重量％未満、又は２０重量％未満で可溶性である液体を意味し得る。
より高密度の液体の貯蔵領域が水位線の下方にあるか、又は液体の液体－液体界面若しくはより低密度の最下点と同じ若しくは同様の若しくはより低い深さにあることが有利であり得る。このことは、例えば、より高密度の液体が、エネルギー貯蔵デバイスの周囲の、水域などの液域と同じ密度を有する場合に、有利であり得る。より高密度の液体の貯蔵領域は、例えば、水域などの周囲の液域と圧力平衡にある浮袋のような貯蔵デバイスを含み得る。より高密度の液体の貯蔵領域は、例えば、水域などの周囲の液域と圧力平衡にある浮き屋根又は可動屋根を有する貯蔵デバイスを含み得る。
低位側の水頭高さの容器は、耐圧力差性であり得る。低位側の水頭高さの容器によって必要とされる耐圧性は、液体－液体界面からの垂直距離、又は低密度の液体の最下点と共に増加し得る。容器の垂直高さを最小化し、比較された低位側の水頭高さの容器が受ける圧力差を最小化することが有利であり得る。これにより、より低密度の液体の圧力差のより多く又は大部分が、パイプ／チューブに移行され得る。液体－液体界面又はより低密度の液体の最下点からの垂直距離の増加と共に、低位側の水頭高さの容器の補強を徐々に増加させることが有利であり得る。例えば、低位側の水頭高さの容器の補強を徐々に増加させる構造物は、給水塔と同様であり得、容器は、徐々に耐圧性が増し、より高静水圧で補強される。
より高密度の液体の貯蔵庫及びより低密度の液体の貯蔵庫は、例えば、表面の下方に位置してもよいし、表面上に浮いていてもよいし、陸上にあってもよい。いくつかの実施形態では、より高密度の液体の貯蔵庫は、周囲の水域を含み得る。いくつかの実施形態では、より高密度の液体の貯蔵庫は、より低密度の液体の貯蔵庫とは異なる場所にあり得る。例えば、より高密度の液体の貯蔵庫は、水域表面の下方の膨張可能及び収縮可能な体積の貯蔵領域のような浮袋であり得る一方、より低密度の液体の貯蔵領域は、陸上に位置し得る。
エネルギー貯蔵デバイスは、任意の時点で貯蔵容量の充電又は放電を経得る。例えば、デバイスが少なくとも一部分充電されている場合、デバイスは、放電され得る。例えば、デバイスが少なくとも一部分放電されている場合、デバイスは、充電され得る。例えば、デバイスが完全に充電されている場合、デバイスは、更に充電する容量を有していない場合がある。例えば、デバイスが完全に放電されている場合、デバイスは、更に放電する容量を有していない場合がある。
例示的な段階的説明：
図７：ステップ１：図７は、充電の過程にあるエネルギー貯蔵デバイスを示し得る。液体ポンプは、より低密度の液体（ＬＤＬ）を加圧し、低位側の水頭高さの貯蔵領域に接続されたパイプ内にポンプ圧送し得、これにより、ＬＤＬが低位側の水頭高さの貯蔵庫内のより高密度の液体（ＨＤＬ）を置換することが可能になり得る。ＨＤＬがＬＤＬによって置換されると、重力位置エネルギーが貯蔵され得る。図７では、ＨＤＬが低位側の水頭高さの貯蔵領域の上方のＨＤＬ貯蔵領域に移送されていることが示され得る。ＨＤＬ貯蔵領域は、例えばＨＤＬ貯蔵領域が周囲の液体又は周囲の液体と同じ密度の液体の静水圧と平衡している流体を含む場合、どこか他の場所、例えば、液域の表面の下方に、又は低位側の水頭の領域と同じ高さ若しくは深さに、又は液体－液体界面の深さの下方に位置し得る。１つ以上のポンプは、仕事、例えば、電気仕事、油圧仕事、又は機械仕事などによって動力を供給され得る。
ＬＤＬは、揮発性液体（プロパン又はブタンなど）であってもよく、ＬＤＬ貯蔵領域は、閉鎖され得る。ＬＤＬが揮発性であるかどうかに関わらず、ＬＤＬ貯蔵領域は、外気に対して閉鎖され得る。ＬＤＬが十分に揮発性である場合、ＬＤＬ内の頭隙ガスは、気相のＬＤＬを含み得る。ＬＤＬが十分に高い分圧を有する場合（例えば、プロパン又はブタン）、ＬＤＬ貯蔵領域は、耐圧性であり、適切な安全予防措置が講じられ得る。
ＨＤＬは、揮発性液体であってもよい。ＨＤＬは、水を含んでもよい。バイオファウリング剤及び他の汚染物質が侵入し得るため、ＨＤＬ貯蔵領域が外気に開放されないことが望ましい場合がある。代わりに、ＨＤＬ貯蔵領域の頭隙空間は、例えば、濾過又は処理された空気を含み得る。
図８：ステップ２：図８は、相対的に充電された状態にあるエネルギー貯蔵デバイスを示し得る。充電された状態若しくは放電された状態で、又は充電時に、又は定常状態にあるときに、逆止弁を採用して、液体がＬＤＬタンクに流入するのを防止し得る。
例えば、ＨＤＬ貯蔵領域がＬＤＬに対して高位側の高さに位置する場合の過充電中に、ＬＤＬをより高密度の液体領域に入れることは有利ではない場合がある。このことが行われるとした場合、例えば、ＨＤＬ貯蔵領域がＬＤＬ液体－液体界面に対して高位側の高さにある場合に、ＬＤＬは、ＨＤＬ貯蔵領域の表面まで浮き得る。このことは、例えば、ＨＤＬからＬＤＬを除去することによって、例えば、以下のもののうちの１つ以上の又は組み合わせを使用して、是正される：デカンティング、サイクロン、コアレッサ、フィルタ、又は相分離又は液体－液体分離の他の手段。ＬＤＬがＨＤＬ貯蔵領域内の条件で気相を形成する場合、ＬＤＬは、例えば、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されないものによって、分離され得る：ＬＤＬガスを頭隙空間から除去すること、頭隙空間ガスの圧縮、頭隙空間ガスを冷却すること、ガス分離方法、圧力スイング吸着、圧力スイング吸収、膜、蒸留、燃焼、吸収、又は吸着。
図９：ステップ３：図９は、放電しているエネルギー貯蔵デバイスを示し得る。ＨＤＬは、表面下の貯蔵領域内のＬＤＬを置換し得、このことは、高圧のＬＤＬが発電機を通過して発電させ、例えば、ＬＤＬ貯蔵タンクに入る結果となり得る。
図１０：ステップ４：図１０は、相対的に放電された状態にあるエネルギー貯蔵デバイスを示し得る。放電若しくは充電された状態で、又は充電時に、又は定常状態にあるときに、逆止弁を採用して、液体がＬＤＬタンクに流入するのを防止し得る。
図１１：図１１は、高位側の水頭高さ又は表面の上方にあるＬＤＬ及び／又はＨＤＬ貯蔵領域がプラットフォーム又は浮体式プラットフォーム上に位置する例示的な実施形態を示し得る。所望の場合、エネルギー貯蔵デバイスと陸地との間の唯一の直接相互接続は、電気ケーブルなどの電気を輸送するための媒体であってもよい。
図１２：図１２は、高位側の頭部の高さ又は表面の上にあるＬＤＬ及び／又はＨＤＬ貯蔵領域が、陸上に、例えば、海岸又は島上に位置する例示的な実施形態を示し得る。
図１３：図１３は、エネルギー貯蔵のために複数の表面下の貯蔵領域が採用される例示的な実施形態を示し得る。２つ以上の表面下の貯蔵領域がある場合、表面下の貯蔵領域は、相互接続され得、このことは、高位側の水頭高さの１つ以上の貯蔵領域と、低位側の水頭高さ又は表面下の１つ以上の貯蔵領域と、の間のパイプの数を最小化し得る。
例示的な実施形態の例示的な設置：
１．チューブ（より低密度の液体チューブ及びより高密度の液体チューブ）を液密容器の２つのポートに接続する。チューブは、ロール状に、又は別の格納構成で巻装され得る。
ａ．ポートの場所は、重要であり得、例えば、混合を最小化するように位置し得る。例えば、ポートは、低密度の液体のチューブ接続のための容器の上部の近くに、及びより高密度の液体のチューブのための容器の下部の近くに位置し得る。
ｂ．チューブは、チューブの１つ以上のロールに接続され得る。
ｃ．チューブ又は容器は、圧力に耐性があることを必要とし得るが、いくつかの実施形態では、より低密度の液体を輸送するチューブのみが、実質的な圧力差に耐性がなければならない。
２．容器又はチューブ又はその両方を、周囲の水域と同じ又は同様の密度の液体で充填する（例えば、海洋の場合、海水と同じ密度は、塩水、又はグリセロール又はエチレングリコール又はプロピレングリコールなどの大密度の有機添加物を含有する水溶液であり得る。液体は、生体汚損付着物、スケーリング剤、又は腐食若しくは分解を引き起こす薬剤を含まないことが望ましい場合がある）。代わりに、液体は、生体汚損付着物、スケーリング剤、又は腐食若しくは分解を引き起こす薬剤、例えば、原海水若しくは原湖水、又は粗油貯蔵液体、又は原廃水若しくは他の原液体を含んでもよい。本ステップで容器又はチューブ又はその両方を充填する液体は、より高密度の液体とみなされ得る。
３．チューブを所望の貯蔵タンク及び発電機／ポンプに取り付ける
４．容器が所望の位置（例えば、直立など）に留まることを確実にし、かつチューブのもつれを防止するために、実装態様は、１つ以上の重み又はアンカーを容器の下部の近くに取り付けることと、１つ以上の浮力のある浮体物を容器の上部の近くに取り付けることと、を包含し得る。容器のフロート又は容器の上部の近く、又はそれらの組み合わせは、クリップなどの取り外し可能な機構、又は遠隔で取り外し可能なクリップを備えるコネクタによって接続され得るラインに更に取り付けられ得る。
５．容器が、所望の深さ、例えば、水域の下部の近く又は下部に沈むことを可能にする。容器が沈む際に、チューブ及びライン（例えば、フロートライン及びガイドライン）を解く。
６．容器がその所望の深さ（例えば、重量又はアンカーが下部に到達する深さ）に到達すると、ガイドラインは、場所を指定するフロートに取り外され得るか、又は取り付けられ得る。
７．充電するために、低密度の液体を液体チューブ又は容器内にポンプ圧送し、より高密度の液体を置換し、より高密度の液体は、隣接するチューブを通って貯蔵容器に移動する。充電中、低密度の液体は、チューブ内又は容器内又はそれらの組み合わせで、より高密度の液体を置換し得る。
８．放電するために、バルブを開放して、加圧された低密度の液体（例えば、ステップ８からの）を発電機（例えば、別の発電機であってもよいし、発電機として可逆的に使用できるポンプであってもよい）に供する。
本明細書に記載されたエネルギー貯蔵技術の潜在的な利点：
●＞８０％の往復効率
○液体ポンプ及び発電機は、高効率及び低熱力学的損失を達成する
●無制限の利用可能な陸地面積（水域又は海洋の下部に位置する）
●無制限の貯蔵時間
●無制限の充電／放電サイクル
○海洋に可動部なし
○劣化又は腐食なし
○試薬が海洋と接触しない（海洋などの水域は、単に、同じ周囲の静水圧で深さ／水頭高さを作るために使用される）
○海洋又は水域の成長物による影響を受けない（例：フジツボ、ヘドロ）
・完全閉鎖系
●１ｋＷｈ当たりのコスト－ブタンは、１ｍ３の液体当たり約３００ドルのコストである
●エネルギー密度（１０００ｍにおける１ｍ３のブタン－水は、約１ｋＷｈの電気である）
●環境への影響なし
○閉鎖系
○非毒性の試薬（リークが発生するとした場合）
●豊富な、非毒性の、不揮発性試薬及び建築材料
●単純な、低コストの構造物
○技術の内部の静水圧は、その周囲と同じであり得る。低コスト、低耐圧性の建築材料の使用を可能にする。（注記：低密度の液体に接続されたチューブは、より高い耐圧性を必要とし得る）
○水中の可動部なし
○実施形態は、３つのタンク（２つは表面上、１つは海底上）、２つのパイプ、及び１つのポンプ／発電機を含み得る。
高密度の液体（ＨＤＬ）が、周囲の水域の液体と密度を有することが望ましい場合がある。このことは、容器（複数可）及び／又はパイプの周囲と同様の静水圧を容器（複数可）及び／又はパイプ内で可能にし、より低コストでより低耐圧性の材料の潜在的な使用を可能にし得る。
導入された貯蔵デバイスのエネルギー密度を最大化するために、潜在的に望ましい特性は、大きい正味の密度差（すなわち、［高密度の液体の密度］－［「低密度の液体」の密度］）と、低圧又は低温度駆動の液体圧縮（例えば、水は高圧下で最小限に圧縮する）と、を含むが、これらに限定されない。このことの実施例としては、プロパン（ＬＤＬ）及び水（ＨＤＬ）が挙げられるが、これらに限定されない。
導入された貯蔵デバイスの効果的な機能性を可能にするために、潜在的に望ましい特性は、実質的に不溶性又は非混和性である２つ以上の試薬を含むが、これらに限定されない。高密度の液体及び低密度の液体が、互いに実質的に不溶性又は非混和性であることが望ましい場合がある。
資本コストを最小化するために、潜在的に望ましい特性は、低コスト試薬、低密度の液体の低密度、及び／又は低腐食又は非腐食性試薬を含むが、これらに限定されない。例えば、ブタン及びプロパンは、低コストであり、より高圧の操作で液体である。
資本コストを最小化するために、潜在的に望ましい特徴は、統合されたプロセスの内部の試薬と互換性がある材料を採用することを含むが、これらに限定されない。例えば、ポリプロピレン又はＨＤＰＥは、安価で、豊富で、耐食性があり、水、海水、ブタン、及びプロパンと互換性がある。
エネルギー貯蔵デバイスはまた、炭化水素液体若しくは化学物質又は揮発性炭化水素を貯蔵する手段であってもよい。例えば、ＬＤＬ貯蔵領域及びより低水頭高さの貯蔵領域は、例えば、原油、ガソリン、ディーゼル、灯油、エタン、プロパン、ブタン、ヘキサン、オクタン、シクロプロパン、若しくはデカン、又はそれらの組み合わせを含むが、これらに限定されないような、炭化水素の貯蔵庫を含み得る。炭化水素液体は、炭化水素液体がポリマー製造、燃料、又は他の使用などの様々な用途で使用又は輸送される前に、小量、中量、又は大量に貯蔵される。エネルギー貯蔵デバイスを同時の相対的に低密度の液体の貯蔵デバイスとして採用することによって、炭化水素液体の資本経費が回避され得る。例えば、油類及びガス会社、炭化水素輸送会社、油類取引業者、コモディティ取引業者、化学会社、及び炭化水素又は他の相対的に低密度の液体の他のユーザは、本エネルギー貯蔵デバイスを炭化水素液体貯蔵デバイスとして採用し得る。例えば、エネルギー貯蔵デバイスの所有者又は操業者は、貯蔵、又はサービス、又は相対的に低密度の液体を貯蔵することに対して報酬を受け得る。相対的に低密度の液体が購入され得るが、本実施形態では、相対的に低密度の液体は、エネルギー貯蔵デバイスの所有者又は操業者によって有利に購入されない場合がある。代わりに、エネルギー貯蔵デバイスの所有者又は操業者は、相対的に低密度の液体を的確に貯蔵することに対して報酬を受けてもよい。これにより、炭化水素液体を購入するための資本経費を支払う必要性を排除し、炭化水素液体を貯蔵するための新しい収益源を開発することもできる。
高密度の液体は、プロピレンカーボネート（約１．２ｇ／ｃｍ３の密度）又はエチレングリコールジアセテート（約１．１２８ｇ／ｃｍ３の密度）などの、水への溶解度が限られたより高密度の液体を含み得る。水への溶解度が限られた当該より高密度の液体を用いると、水は、低密度の液体として採用され得る。当該高密度の液体は、低コスト、不揮発性、及び相対的に非毒性であり、水生環境又は海洋環境での当該高密度の液体の大量使用を可能にし得る。水生及び海洋は、本明細書で互換的に使用される。
●リッジ状の貯蔵領域又はコンテナが、水面の下方に位置する１つ以上の貯蔵領域に採用され得る。当該貯蔵領域は、海洋又は他の水域の表面の下方に原油又は化学物質を貯蔵するためにここで採用されている貯蔵コンテナを含み得るが、これらに限定されない。非リッジ状又はリッジ状の貯蔵領域又はコンテナを含む貯蔵領域は、水域又は液域の外側に位置し得る。代わりに又は加えて、貯蔵領域は、戦略的石油備蓄、油類貯蔵庫、天然ガス貯蔵庫、液体貯蔵庫、塩水帯水層、地質系統、又は石油及びガス井に位置してもよい。大気圧を超える静水圧を受ける１つ以上の貯蔵領域は、貯蔵領域又はコンテナの強度要件及び潜在的なコストを最小化するために、周囲が同様の又は補助圧力を及ぼす環境にあることが望ましい場合がある。塩洞窟などの地質系統などの固体環境の場合、地質系統又は人工的に構成された地質系統は、当該液体を直接的に収容又は貯蔵するように機能し得、それ自体で貯蔵領域として機能し得る。
例示的な例示的実施形態：
●エネルギー貯蔵デバイスであって、
○２つ以上の貯蔵領域を含み、
○少なくとも１つの貯蔵領域が別の貯蔵領域よりも大きい圧力であり、
○エネルギーは、同じ水頭高さ又は深さで、より低密度の液体とより高密度の液体との間の圧力の差を使用して貯蔵される、エネルギー貯蔵デバイス
●エネルギー貯蔵デバイスであって、
○２つ以上の貯蔵領域を含み、
○少なくとも１つの貯蔵領域が別の貯蔵領域よりも大きい圧力であり、
○当該エネルギー貯蔵デバイスは、相対的により低密度の液体を貯蔵領域内にポンプ圧送して、相対的により高密度の液体を置換することによって充電され、
○当該エネルギー貯蔵デバイスは、相対的により高密度の液体が相対的により低密度の液体を置換することを可能にし、かつ当該より低密度の液体の流動が、発電機又は水圧タービンに動力を供給することを可能にすることによって、放電される、エネルギー貯蔵デバイス
●大規模エネルギー貯蔵デバイスとして同時に機能する海中の油類又は化学物質貯蔵施設であって、
○２つ以上の貯蔵領域を含み、
○少なくとも１つの貯蔵領域が別の貯蔵領域よりも大きい圧力であり、
○エネルギーは、同じ水頭高さ又は深さで、より低密度の液体とより高密度の液体との間の圧力の差を使用して貯蔵される、エネルギー貯蔵デバイス
●大規模エネルギー貯蔵デバイスとして同時に機能する海中の油類又は化学物質貯蔵施設であって、
○２つ以上の貯蔵領域を含み、
○少なくとも１つの貯蔵領域が別の貯蔵領域よりも大きい圧力であり、
○当該エネルギー貯蔵デバイスは、相対的により低密度の液体を貯蔵領域内にポンプ圧送して、相対的により高密度の液体を置換することによって充電され、
○当該エネルギー貯蔵デバイスは、相対的により高密度の液体が相対的により低密度の液体を置換することを可能にし、かつ当該より低密度の液体の流動が、発電機又は水圧タービンに動力を供給することを可能にすることによって、放電される、エネルギー貯蔵デバイス
●天然ガスを同時に貯蔵しながらエネルギーを貯蔵する／蓄電するためのプロセスであって、
○天然ガスをガス袋又は水域の表面の下方の貯蔵領域に貯蔵すること、
○当該ガス袋又は貯蔵領域内に天然ガスを圧縮又はポンプ圧送して、当該貯蔵領域の体積を膨張させ得る、蓄電すること、
○当該天然ガスが当該ガス袋又は貯蔵領域を離れ、かつ発電機又はタービンを通過することを可能にすることによって、放電又は発電すること、を含み、
○当該貯蔵領域は、１つ以上のチューブ又はパイプを通して表面上の天然ガスパイプライン又はＬＮＧ施設又は天然ガス施設に接続されている、プロセス
例示的な例示的サブ実施形態：
●エネルギーは、より高密度の液体の重力に起因する圧力水頭がより低密度の液体の静水圧水頭を超える条件下で、より低密度の液体を使用するより高密度の液体の置換に蓄積される
●ポンプが可逆的に発電機として機能し得る
●１つの貯蔵領域が、水域の表面の下方に位置し、別の貯蔵領域が、水域の表面の近く又は上方に位置する
●当該貯蔵領域が油類又は化学物質の貯蔵庫として機能する
●当該当該低密度の液体又は高密度の液体又はその両方は、貯蔵を必要とする油類又は化学物質である
●水域の表面の下方の貯蔵領域は、より高圧、低位側の水頭高さの貯蔵領域を構成する一方、水域の表面の上方の貯蔵領域は、低位側の圧力、高位側の水頭高さの領域を構成する。
●ポンプ又は発電機は、水域の表面の近く又はこの表面の上方に位置する
●水域の表面の下方の当該貯蔵領域は、周囲の水域に開放された当該凹状領域の下部の近くの開口部を有する凹状領域を含む
●ドラム又はセパレータは、低密度の液体と周囲の水域からの水との間で分離しているか、又はこの間に位置する
●水域の表面の下方の当該貯蔵領域は、浮袋又は袋又はバルーンなどの膨張可能な、又は収縮可能な、又は可撓性の構造物を含み、充電中に低密度の液体で膨張し、かつ充填され得るか、又は放電中に萎むか、若しくは収縮するか、若しくは空になり得る。
●膨張可能な又は収縮可能な又は可撓性の構造物を含む当該貯蔵領域は、当該貯蔵領域の周りの水を置換し得る。
●高密度の液体は、貯蔵領域の周囲の水又は水域を構成する。
●水域の表面の下方の当該貯蔵領域は、当該水域の下部の近くの地面に係留又は留止され得る。
●ポンプ又は発電機は、低密度の液体と接触する
●ポンプ又は発電機は、高密度の液体と接触する
●ポンプ又は発電機は、水面の下方に位置する
●ポンプ又は発電機は、高密度の液体と接触し、低位側の水頭の高さ、より高圧の貯蔵領域の近くに位置する
●充填中に、高密度の液体は、貯蔵領域の外へポンプ圧送され、より低密度の液体は、より高密度の液体を置き換える。
●１つ以上の貯蔵領域が、１つ以上の化学物質の貯蔵のために採用される
●低密度の液体又は高密度の液体又はその両方は、貯蔵されている化学物質を含む。
●低密度の液体又は高密度の液体又はその両方は、当該システムに追加されるか、又は当該システムから除去され得る。
●当該貯蔵施設又はエネルギー貯蔵デバイスは、油類プラットホーム又は化学物質施設の近くに位置する
●処理ユニットを採用して、残留した高密度の液体を、１つ以上の当該液体を使用する前に、又は当該貯蔵領域から除去した後に輸送する前に、低密度の液体から分離するか、又はその逆とする。
●貯蔵ユニットは、過剰な貯蔵が必要とされる場合に、油類又は化学物質の貯蔵に採用され得る
●貯蔵ユニットは、例えば、当該貯蔵が必要とされる場合に、油類貯蔵又は化学的貯蔵に一時的又は半永久的又は永久的に採用される、より多くの低密度の液体を収容し得るか、又はこの液体で充填され得るか、又はこの液体でほぼ完全に充填され得るか、又はこの液体で充填され得る
●貯蔵ユニットは、例えば、当該貯蔵が必要とされる場合に、油類貯蔵又は化学的貯蔵に一時的又は半永久的又は永久的に採用される、より多くの高密度の液体を収容し得るか、又はこの液体で充填され得るか、又はこの液体でほぼ完全に充填され得るか、又はこの液体で充填され得る
●システムは、例えば、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されないものに応じて、エネルギー貯蔵又は油類貯蔵又は化学的貯蔵又はそれらの組み合わせを優先順位付けするか、又はバランスさせるように最適化され得る。
○貯蔵を必要とする化学物質又は油類の量
○化学薬品又は油類貯蔵の市場レート／価格
○電力グリッドにおけるエネルギー貯蔵の市場レート／価格
○エネルギー貯蔵に利用可能な裁定取引値
○化学的貯蔵に利用可能な裁定取引値
●低密度液体は、低密度流体である
●当該低密度流体は、ガスを含む
●当該低密度流体又はガスは、天然ガスを含み得る
●当該天然ガスは、発電及び石油天然ガス貯蔵のために当該システムに採用され得る
●天然ガスは、圧縮天然ガス（ＣＮＧ）又は液体天然ガス（ＬＮＧ）の形態で貯蔵され得る
●当該貯蔵領域は、１つ以上のチューブ又はパイプを通して表面上の天然ガスパイプライン又はＬＮＧ施設又は天然ガス施設に接続されている、プロセス
●天然ガスを同時に貯蔵しながらエネルギーを貯蔵する／蓄電するためのプロセスであって、
○天然ガスをガス袋又は水域の表面の下方の貯蔵領域に貯蔵すること、
○当該ガス袋又は貯蔵領域内に天然ガスを圧縮又はポンプ圧送して、当該貯蔵領域の体積を膨張させ得る、蓄電すること、
○当該天然ガスが当該ガス袋又は貯蔵領域を離れ、かつ発電機又はタービンを通過することを可能にすることによって、放電又は発電すること、を含み、
○当該貯蔵領域は、１つ以上のチューブ又はパイプを通して表面上の天然ガスパイプライン又はＬＮＧ施設又は天然ガス施設に接続されている、プロセス
低位側の水頭高さ、より高圧の貯蔵領域は、水域の表面の下方の貯蔵領域と同等であり得る
液体密度
以下の表は、本明細書に導入される技術において採用され得る様々な例示的な液体の密度を示す。
低密度の液体又は高密度の液体は、例えば、廃棄物を供給源としてもよい。例えば、低密度の液体又は高密度の液体は、例えば、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されないものを供給源としてもよい：廃食用油、廃プラスチック、液体に転化された廃プラスチック、燃料油に転化された廃プラスチック、廃グリセロール、廃アルコール、廃冷却剤、廃不凍液、廃潤滑剤、廃燃料、汚染された油類、汚染された化学物質、又は期限切れの商品。
実施形態の第２の説明の更なる議論
追加のエネルギー貯蔵実施形態の概要
本発明は、エネルギーを貯蔵するためのシステムに関する。本発明は、同じ水頭又は深さにわたって、より小密度の液体とより大密度の液体との間の静水圧差にエネルギーを貯蔵する。
本発明は、水又は他のより大密度の液体をより小密度の液体で置換することによってエネルギーを貯蔵することを包含し得る。より小密度の液体で水を当該置換することは、より小密度の液体を、水域又は他の液域の表面の下方のより大きい深さにポンプ圧送することを包含し得る。当該ポンプ圧送は、電気などの動力を消費し得、当該動力を重力位置エネルギー及び／又は静水圧差に貯蔵されたエネルギーに変換し得る。当該貯蔵されたエネルギーは、当該より小密度の液体が、水域又は他の液域の表面の下方の当該より大きい深さから、水域又は他の液域の表面の下方のより小さい深さまで放出されて、そのプロセスで発電機を通過することを可能にすることによって、動力に戻るように変換され得る。
図の説明
図３０：図３０は、第１の貯蔵リザーバが陸上に位置し、かつポンプ及び／又は発電機が陸上に位置するエネルギー貯蔵システムを示し得る。第２の貯蔵リザーバは、第１の貯蔵リザーバよりも、大きい静水圧、及び／又は水域の表面の下方のより大きい深さで、水域の表面の下方に位置する。第１の貯蔵リザーバ、ポンプ及び／又は発電機、及び第２の貯蔵リザーバは、パイプを使用して接続され得る。図３０は、エネルギー貯蔵システムが充電の過程にあることを示し得る。充電は、第１の貯蔵リザーバから第２の貯蔵リザーバに低密度の液体をポンプ圧送することによって、電力を貯蔵することを包含し得る。貯蔵リザーバは、膨張可能及び／又は収縮可能又は圧壊可能なタンクを含み得る。例えば、充電中に、第１の貯蔵リザーバは、液体が第１の貯蔵リザーバから第２の貯蔵リザーバにポンプ圧送されるにつれて、より小さい体積に収縮又は圧壊し得る。例えば、充電中に、第２の貯蔵リザーバは、液体が第１の貯蔵リザーバから第２の貯蔵リザーバにポンプ圧送されるにつれて、より大きい体積に膨張し得る。
図３１：図３１は、第１の貯蔵リザーバが陸上に位置し、かつポンプ及び／又は発電機が陸上に位置するエネルギー貯蔵システムを示し得る。第２の貯蔵リザーバは、第１の貯蔵リザーバよりも、大きい静水圧、及び／又は水域の表面の下方のより大きい深さで、水域の表面の下方に位置する。第１の貯蔵リザーバ、ポンプ及び／又は発電機、及び第２の貯蔵リザーバは、パイプを使用して接続され得る。図３１は、エネルギー貯蔵システムが放電の過程にあることを示し得る。放電は、第１の貯蔵リザーバから第２の貯蔵リザーバへのより低密度の液体の放出を可能にすることによって、貯蔵エネルギーを放出し、そのプロセスで、当該低密度の液体が発電機を通過することを可能にすることによって発電することを包含し得る。貯蔵リザーバは、膨張可能及び／又は収縮可能又は圧壊可能なタンクを含み得る。例えば、放電中に、第１の貯蔵リザーバは、液体が第２の貯蔵リザーバから第１の貯蔵リザーバに放出されるにつれて、より大きい体積に膨張し得る。例えば、放電中に、第２の貯蔵リザーバは、液体が第２の貯蔵リザーバから第１の貯蔵リザーバに放出されるにつれて、より小さい体積に収縮又は圧壊し得る。
図３２：図３２は、第１の貯蔵リザーバが、水域の表面の近くに、水域の表面に、又は水域の表面の下方に位置し、かつ／又はポンプ及び／若しくは発電機が、水域の表面の近くに、水域の表面に、又は水域の表面の下方に位置するエネルギー貯蔵システムを示し得る。第２の貯蔵リザーバは、第１の貯蔵リザーバよりも、大きい静水圧、及び／又は水域の表面の下方のより大きい深さで、水域の表面の下方に位置する。第１の貯蔵リザーバ、ポンプ及び／又は発電機、及び第２の貯蔵リザーバは、パイプを使用して接続され得る。図３２は、エネルギー貯蔵システムが充電の過程にあることを示し得る。
図３３：図３３は、第１の貯蔵リザーバが、水域の表面の近くに、水域の表面に、又は水域の表面の下方に位置し、かつ／又はポンプ及び／若しくは発電機が、水域の表面の近くに、水域の表面に、又は水域の表面の下方に位置するエネルギー貯蔵システムを示し得る。第２の貯蔵リザーバは、第１の貯蔵リザーバよりも、大きい静水圧、及び／又は水域の表面の下方のより大きい深さで、水域の表面の下方に位置する。第１の貯蔵リザーバ、ポンプ及び／又は発電機、及び第２の貯蔵リザーバは、パイプを使用して接続され得る。図３３は、エネルギー貯蔵システムが放電の過程にあることを示し得る。
例示的な図の凡例
例示的な段階的説明
充電：低密度の液体を、ポンプ「３」を使用して、リザーバ「１」からリザーバ「２」にポンプ圧送する。リザーバ「１」に対する、リザーバ「２」に貯蔵された低密度の液体の重力位置エネルギー及び／又は静水圧差に蓄電する。
放電：低密度の液体を、リザーバ「２」から放出し、かつリザーバ「１」に移送して、発電機「３」を使用して発電する。リザーバ「１」に対する、リザーバ「２」に貯蔵された低密度の液体の重力位置エネルギー及び／又は静水圧差に貯蔵されたエネルギーを放出することによって発電する。
例示的な計算
以下の表は、本重力位置エネルギー貯蔵デバイスにおけるブタンのエネルギー密度及びコストに関する重要なメトリックを示す。コスト数値は、例示的な１ガロン当たり０．６０米ドルのブタンコモディティ価格を採用する。
注記
注記：電気は、電気を必要とするか、又は供給する電力グリッド又は用途間で移送され得る。
注記：電気は、例えば、海中又は地下又は地上、又はそれらの組み合わせの電力線を使用して移送され得る。
注記：「１」と「３」との間、及び「３」と「２」との間の線／矢印は、これらのプロセス要素間の低密度の液体の移送を表し得る。液体は、例えば、パイプ又は輸送車両を使用して移送され得る。液体がパイプを使用して移送される場合、当該パイプは、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されないものであることが望ましい場合がある：地面の表面上に位置するか、又は地面の表面の上方に吊設されるか、又は地面の下方に位置するか、又は水中のパイプラインを含むか、又は地下のパイプラインを含むか、又は水の下方及び地面の上方にパイプラインを含むか、又は地面の下方及び水の下方にパイプラインを含むか、又は水の上方及び地面の上方にパイプラインを含む。
注記：膨張可能又は圧壊可能なリザーバは、それぞれ、より多くの又はより少ない液体の貯蔵を可能にするために、体積が膨張又は収縮し得る液体貯蔵容器を含み得る。当該リザーバの内部の圧力は、当該リザーバの周囲の圧力に近いか、又はそれに等しい場合がある。当該リザーバは、膨張可能又は圧壊可能な液体貯蔵デバイスを含み得るが、これらに限定されず、これらの液体貯蔵デバイスは、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されない：枕タンク、又はタマネギタンク、又はバルーンタンク、又は袋タンク、布地タンク、又は浮袋タンク、又は折りたたみタンク、又は可撓性タンク、又はベローズタンク、又はアコーディオンタンク、又はライナータンク。
注記：本発明は、ＬＰＧ貯蔵施設、又は油類貯蔵施設、又は戦略的ＬＰＧ備蓄、又は戦略的石油備蓄を含み得る。
注記：本発明を採用して、燃料又はコモディティ化学物質を貯蔵すると同時に、当該燃料又は他のコモディティ化学物質を重力蓄電媒体として採用し得る。これにより、施設の所有者又は操業者は、燃料又は他のコモディティ化学物質の貯蔵からの収益に加えて、追加の収益源（蓄電蔵又は放電）を得ることが可能になり得る。本発明を貯蔵施設として採用することによって、低密度の液体を購入又はリースする代わりに、施設所有者は、低密度の液体を貯蔵するための貯蔵料の支払いを受け得、これにより、施設の経済性が更に改善され得る。施設内の低密度の液体の貯蔵の一部が、「コモディティ貯蔵」に利用可能であり得る一方、施設内の低密度の液体の貯蔵の一部が、永久的又は半永久的な貯蔵を意図され得る。施設内で永久的又は半永久的であることを意図した低密度の液体の貯蔵の一部に対する「コモディティ貯蔵」に利用可能な低密度の液体の貯蔵の一部は、施設によって異なる場合があり、複数の経済的要因及び施設の優先順位に依存する場合がある。
注記：「コモディティ貯蔵」は、柔軟性がある又は半柔軟性の貯蔵を含み得、コモディティ取引業者又はコモディティ市場に関与する他のエンティティなどの市場ニーズのために定期的に除去又は追加され得る、貯蔵施設の貯蔵された低密度の液体の一部分を含み得る。所望であれば、「コモディティ貯蔵」に充てられる対応した低密度の液体の貯蔵容量は、蓄電の性能又は容量又は能力に実質的に影響を与えることなく追加又は除去され得る低密度の液体の一部を含み得る。当該「実質的に影響を与えること」の閾値は、経済的要因及び施設の優先順位に基づいて、施設によって異なり得る。「半永久的な貯蔵」は、長期貯蔵、又は周期的に又はごくまれに利用され得る貯蔵を含み得る。例えば、半永久的な貯蔵の用途は、コモディティ資産担保ファンドのための貯蔵、コモディティ資産担保ＥＴＦ若しくはＥＴＮのための貯蔵、又は戦略的備蓄のための貯蔵を含み得るが、これらに限定されない。永久的な貯蔵は、施設内に留まることを意図した低密度の液体を包含し得、かつ／又は施設の的確な操業に必要であり得る。
注記：貯蔵された低密度の液体は、貯蔵された資産、又はコモディティトラッキングＥＴＦ若しくは他のファンドを裏付ける物理的資産として採用され得る。低密度の液体の貯蔵施設の所有者又は操業者は、エネルギー貯蔵サービスとして電気市場から収益を生み出すと共に、ＥＴＦを裏付けとする低密度の液体を貯蔵するためにＥＴＦによって生み出される管理料から収益を生み出し得る。これらの２つの収益ストリームを有する能力は、施設の所有者若しくは操業者が施設からより多くの収益を生み出すことを可能にし得るか、又は施設のより低いＣＡＰＥＸを可能にし得るか、又はＥＴＦのより低い管理料を可能にし得るか、又はそれらの組み合わせである。ＥＴＦ又はＥＴＮを裏付ける資産が十分に容易に入手可能又は譲渡可能であることを確実にするために、低密度の液体の一部分が、低密度の液体の短期のニーズを満たすために、常に貯蔵リザーバ「１」に貯蔵され得る。
注記：特定の深さの下方の海洋の水の温度は、相対的に安定であり得る。貯蔵リザーバ「２」内の液体は、リザーバ「１」の周囲の周囲温度条件とリザーバ「２」の周囲の周囲条件とに応じて、周囲の海水温度によって冷却又は加熱される。例えば、リザーバ「２」の周囲の周囲条件は、リザーバ「１」の周囲の周囲条件よりも冷温であり得る。当該実施例では、リザーバ「２」からリザーバ「１」に移送された液体の相対的冷温を利用して、冷却を必要とする１つ以上の用途に冷却を供給し得る。冷却を必要とする例示的な用途は、ポンプ又は発電機「３」であり得る。例えば、リザーバ「２」の周囲の周囲条件は、リザーバ「１」の周囲の周囲条件よりも暖温であり得る。当該実施例では、リザーバ「２」からリザーバ「１」に移送された液体の相対的暖温の温度を利用に供して、加熱又はエンタルピーを必要とする１つ以上の用途に加熱又はエンタルピーを供給し得る。当該特定の深さは、以下のもの未満のもの、以下のもの以上のもの、以下のもののうちの１つ以上、又は以下のものの組み合わせを含み得る：３００メートル、又は４００メートル、又は５００メートル、又は６００メートル、又は７００メートル、又は８００メートル、又は９００メートル、又は１０００メートル、又は１１００メートル、又は１２００メートル、又は１３００メートル、又は１４００メートル、又は１５００メートル、又は１７５０メートル、又は２０００メートル。
注記：低密度の液体が液体であり、かつ液体がガスと比較して本質的に非圧縮性であることに起因して、本圧力及び／又は重力エネルギー貯蔵デバイスの往復効率は、加圧ガスを採用するエネルギー貯蔵デバイスに対して有意に大きい往復効率を有し得る。例えば、本発明の往復効率は、４０％以上、又は５０％以上、又は６０％以上、又は７０％以上、又は７５％以上、又は８０％以上、又は８５％以上、又は９０％以上、又は９５％以上であり得る。
注記：低密度の液体は、低粘度、例えば、水に近いか、水に等しいか、又は水よりも小さい粘度を有し得る。例えば、ブタンは、水の１℃での１．７３ｃＰの動粘度と比較して、１℃で約０．２ｃＰの動粘度を有する。ブタン以外の、又はそれに加えて、他の低密度の液体は、水よりも小さい粘度を有し得る。低粘度は、例えば、より低粘度の液体が、より小さいパイプ直径、より低いＣＡＰＥＸ、より低いポンプエネルギー損失、より大きい往復効率、及びリザーバ「１」とリザーバ「２」との間のより大きい距離を可能にし得るため、有利であり得る。
注記：低密度の液体との適合性、水又は海水との適合性、バイオファウリング、圧力との適合性。パイプが低密度の液体を移送することについて、パイプ内の低密度の液体とパイプの周囲の水との間の圧力差は、水面の下方の深さの減少と共に増加する。例えば、ＣＡＰＥＸを最小化するために、パイプの圧力定格は、より大きい圧力差で増加し得る。例えば、リザーバ「２」の近くのパイプは、より低い圧力定格を有し得（かつ／又はより低コストであり得る）、リザーバ「１」の近くのパイプは、より大きい圧力定格を有し得る（かつ／又はより大コストであり得る）。
注記：リザーバ「２」及び／又はリザーバ「１」は、液域（例えば、水域）の下部上の陸地に係留又は接続又は固定又は留止され得る。
注記：貯蔵リザーバ又はタンクは、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含み得るが、これらに限定されない：枕タンク、又はタマネギタンク、又はバルーンタンク、又は袋タンク、又は布地タンク、又は浮袋タンク、又は折りたたみタンク、又は可撓性タンク、又はベローズタンク、又はアコーディオンタンク、又はライナータンク、又は剛性タンク、又はピストンタンク、又はアクチュエータタンク、又はバルブタンク、又は洗面台タンク、又はセメントタンク、又は木製タンク、又はプラスチックタンク、又はセラミックタンク、又は繊維タンク、又は複合タンク、又はゴムタンク、又は可撓性タンク。
注記：パイプ材料は、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含み得るが、これらに限定されない：プラスチックパイプ、複合パイプ、金属パイプ、繊維パイプ、樹脂パイプ、木製パイプ、セメントパイプ、可撓性パイプ、ゴムパイプ、剛性パイプ。
注記：第１及び／又は第２のリザーバをより高密度の材料に取り付けてリザーバの浮力を低減することが望ましい場合がある。第１のリザーバの場合、リザーバと水域の下部の陸地との間の距離は、より高密度の材料を第１のリザーバに取り付けてテザーケーブルのコストを低減することを正当化するのに十分な大きさである。テザーケーブルを採用して、リザーバの浮力に対抗し得、かつ／又はリザーバが他のリザーバ（複数可）に対して適切な場所にあることを確実にし得る。いくつかの実施形態では、第１のリザーバと水域の下部の陸地との間の距離が十分に大きい場合があり、第１のリザーバへのより高密度の材料の取り付けは、テザーケーブルのコスト低減よりもコストがかからない。
注記：いくつかの実施形態では、第１のリザーバの場所は、動的測位システムを使用して維持され得る。動的測位システムは、様々なセンサ、又はＧＰＳ、又はレーダ、又は他の測位機器を採用して、現在の位置の変化、及び／又は第１のリザーバの位置の変化、及び／又は電流などの外部の推力ベクトルをオペレーティングシステムに通知し得る。第１のリザーバの位置が変化する場合、及び／又は推力ベクトルが検出される場合、第１のリザーバが望ましい位置を維持することを確実にするために、水生エンジン又は海洋エンジンを採用して、当該外部の推力ベクトル及び／又は位置の変化を相殺し得る。望ましい場合、第１のリザーバへのより高密度の材料の取り付けは、第１のリザーバを周囲の水域に対して同様の密度又は中立の密度にし得る。望ましい場合、第１のリザーバは、例えば、より高密度の材料の添加、より低密度の材料（例えば、低密度の液体又は空気などのガス）の添加、より高密度の材料の放出、又はより低密度の材料の放出を使用して、第１のリザーバの密度を動的に調整するための機構を採用し得る。密度を動的に調整するための当該機構（複数可）はまた、動的測位システム内に組み込まれてもよい。動的測位システムはまた、第２のリザーバに採用されてもよい。
注記：圧壊可能又は収縮可能は、占有体積又は貯蔵容量を可逆的に減少させることができる構造物又は容器又はタンクを包含し得る。
注記：膨張可能は、占有体積又は貯蔵容量を可逆的に増加させることができる構造物又は容器又はタンクを包含し得る。
注記：より低密度の液体は、より高密度の液体中で可溶性又は部分的に可溶性であり得る。有利には、より低密度の液体は、物理的なバリアでより高密度の液体から分離されてもよく、これにより、より高密度の液体中へのより低密度の液体の溶解を防止し得る。例えば、当該物理的なバリアは、貯蔵タンクライナー、又は壁、又はパイプ、又はそれらの組み合わせを包含し得る。
注記：いくつかの事例では、水よりも小さい密度を有する１つ以上の低密度の液体は、外気若しくは水の温度に近いか、若しくはこの温度未満の沸点を有し得、かつ／又は外気若しくは水の温度で大きい蒸気圧を有し得る。当該事例では、第１のリザーバが加圧又は剛性タンクであることが望ましい場合がある。例えば、加圧又は剛性貯蔵タンクは、低密度の液体が低密度の液体の大気圧沸点を上回る温度にある間、低密度の液体が液相に留まることを可能にし得る。剛性又は加圧タンクが第１の貯蔵リザーバで採用される当該事例では、低密度の液体などの液体が第１の貯蔵リザーバから除去されるときに、剛性又は加圧タンクの総体積は、同じままであり得る。以前に液相の低密度の液体によって占有されていたタンク内の体積は、代わりに気相の低密度の液体によって占有され得る。当該気相の低密度の液体は、液相の低密度の液体などのタンクの内部の液相の上方の頭隙に存在し得る。低密度の液体などの液体が第１の貯蔵リザーバに追加されるとき、剛性又は加圧タンクの総体積は同じままであり得る。以前に気相の低密度の液体によって占有されていたタンク内の体積は、代わりに液相の低密度の液体によって占有され得る。適用可能であり得る例示的な低密度の液体としては、液化石油ガス（ＬＰＧ）、若しくはプロパン、若しくはブタン、若しくはジエチルエーテル、若しくはジメチルエーテル、若しくはメトキシプロパン、若しくはメタノール、若しくはアセトン、若しくはペンタン、若しくはヘキサン、若しくは石油エーテル、若しくはメトキシエタン、若しくは液体天然ガス（ＬＮＧ）、若しくはガソリン、若しくはジイソプロピルエーテル、若しくはアルカン、若しくはアルケン、若しくはアルキン、若しくはシクロアルカン、又はこれらの組み合わせが挙げられ得るが、これらに限定されない。
○注記：本発明は、リーク検出及び／又はリーク防止のためのデバイスを採用し得る。加えて、本発明は、リークによって引き起こされる損失又は損傷を最小化するための方法を採用し得る。例えば、例えば、ライナー、又は毛布、又は防水シート、又は布地、又は漏斗、又は浮体物、又は他の封じ込め機構、又はそれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない、封じ込め機構が、第２のリザーバ及び／又はパイプ及び／又はパイプ接続部の上方に配置又は吊設され得る。リークが発生した場合、低密度の液体が、リークから上昇し得、当該封じ込め機構によって捕捉され得るか、又は受け止められ得る。当該封じ込め機構は、低密度の液体が浮きやすく、かつ当該封じ込め機構が、第２のリザーバ及び／又はパイプ及び／又はパイプ接続部の上方で、当該第２のリザーバ及び／又はパイプ及び／又はパイプ接続部の一部分の表面積又は全表面積を覆い得るため、有効であり得る。当該封じ込め機構によって捕捉された低密度の液体は、望ましい場合、当該封じ込め機構内に流し込まれてもよく、望ましい場合、戻りパイプを使用して表面に移送されてもよく、そこで低密度の液体が回収されてもよい。低密度の液体が封じ込め容器又はパイプの一部分と接触すると、システムオペレータにリークを修繕する必要性を警告する１つ以上のセンサがトリガされ得る。例えば、当該センサは、リークした低密度の液体の捕捉又は封じ込めに起因する封じ込め機構の増加した浮力を測定するための機構を包含し得る。例えば、当該センサは、当該戻りパイプ内の液体の流量を測定するための機構を包含し得、少なくとも特定の液体流量の存在は、低密度の液体のリークの存在を示し得る。例えば、当該センサは、分光法、又は密度若しくは分子量の測定値、又はそれらの組み合わせを使用して低密度の液体を検出するための機構を包含し得る。例えば、当該センサは、当該戻りパイプに接続されたコンテナ内の質量又は圧力又は体積の変化を測定することを包含し得る。例えば、当該センサは、第１又は第２のリザーバの質量又は容量の変化を測定することを包含し得、このことは、プロセスが定常状態にあるときの当該質量若しくはエネルギー貯蔵容量の変化、又は質量若しくはエネルギー貯蔵容量の説明できない変化を含み得る。第１のリザーバは、当該封じ込め機構及び／又はセンサを採用し得る。例えば、第１のリザーバ及び／又はポンプ及び／又は発電機は、例えば、第１のリザーバ及び／又はポンプ及び／又は発電機が水域の表面の下方に位置する場合、当該封じ込め機構及び／又はセンサを採用し得る。
○注記：低密度の液体又はパイプ又は容器又はリザーバ又はそれらの組み合わせは、リークが発生した場合に、又はリークの現場で反応する媒体を含有し得る。例えば、低密度の液体がリークし始める場合、パイプ又は容器又はリザーバの壁中の材料は、低密度の液体と反応し得る。当該反応は、リークを阻止又は遮断又は防止し得る。当該反応は、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されないものを包含し得る：吸収反応、又は膨潤反応、又は発泡反応、又は膨張反応、固体を形成する反応、粘性液体を形成する反応、又はそれらの組み合わせ。代わりに又は加えて、パイプ又は容器又はリザーバの低密度の液体又は壁、又はそれらの組み合わせは、水又は空気への曝露時に、水又は空気又は水中の塩と反応する試薬を含有してもよい。当該反応は、漏れを阻止又は遮断又は防止し得る。当該反応は、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されないものを包含し得る：吸収反応、又は膨潤反応、又は発泡反応、又は膨張反応、固体を形成する反応、粘性液体を形成する反応、又はそれらの組み合わせ。当該反応は、より容易に又はたやすく捕捉される材料、又はより環境に配慮した材料、又は更なるリークを阻止し得る材料、又はリーク検出のプロセスを簡素化又は容易化し得る材料、又はリークに関連付けられたコスト又は損傷を低減し得る材料を形成することを包含し得る。例えば、当該反応が、特定の色の液体を形成することを包含してもよいし、当該反応が、追跡試薬を包含してもよい。
○注記：低密度の液体又はパイプ又は容器又はリザーバ又はそれらの組み合わせは、リーク検出を容易にし得る追跡化学物質又は追跡試薬を含有し得る。例えば、パイプ又は容器又はリザーバの部品又は構成要素が、水、又は塩水、又は低密度の液体、又は空気、又はそれらの組み合わせに曝露されると、リーク又は摩耗又は他の形態の損傷若しくは曝露の検出を容易にするために１つ以上の特性を変化させ得る材料を含有し得る。例えば、当該特性としては、色、電気伝導率、電気抵抗率、熱伝導率、表面テクスチャ、表面形態、吸光度スペクトル、振動周波数、可撓性、温度、密度、剛性、又はそれらの組み合わせが挙げられ得るが、これらに限定されない。
○注記：水域の下方の温度と水域の上方の温度とは、異なり得る。加えて、水域自体が、深さと相関し得る種々の温度の範囲を有してもよい。水域のその深さに対する温度は、水域の水温躍層として知られ得る。海洋又は湖などの超深度水域では、水が一般に約４℃で最も大密度であるため、約１０００メートル未満又は約１２５０メートル未満又は約１５００メートル未満の水域の温度は、約３～８℃の範囲である。例えば、海洋では、例えば、１５℃超又は２０℃超などの、海面の水の温度が暖温である場合でも、１５００メートル未満の水の温度は、一般に、４℃近くである。本発明では、第２のリザーバは、第１のリザーバとは異なる深さに位置し得る。第２のリザーバの周囲の水の温度は、例えば、第２のリザーバが、１００メートル、又は２００メートル、又は３００メートル、又は５００メートル、又は７００メートル、又は９００メートル、又は１０００メートル、又は１２５０メートル、又は１５００メートル、を超える水域の下方の深さに位置する場合、相対的に一定又は安定であり得る。第１のリザーバに隣接する、又は第２のリザーバの周囲の空気又は水の温度は、第２のリザーバの周囲の水の温度とは異なり得る。第２のリザーバと第１のリザーバとの間の温度差は、有益に利用され得るか、又は利用に供され得る。例えば、第２のリザーバの温度が、第１のリザーバ、又は第１のリザーバに隣接する物の温度未満である場合、第２のリザーバから戻る液体と、第１のリザーバの近くの周囲の周囲温度、又は第１のリザーバの内部の温度、又は別の熱源若しくは温熱源若しくはエンタルピー源と、の間の温度の差から、発電し得る。例えば、第２のリザーバの温度が、第１のリザーバ、又は第１のリザーバに隣接する物の温度を超える場合、第２のリザーバから戻る液体と、第１のリザーバの近くの周囲の周囲温度、又は第１のリザーバの内部の温度、又は別の冷温源若しくはヒートシンク若しくはエンタルピーシンクと、の間の温度の差から、発電し得る。例えば、第２のリザーバの温度が第１のリザーバ又は第１のリザーバに隣接する物の温度未満である場合、第２のリザーバからの液体は、冷却媒体若しくは冷却源として、又は冷房を必要とする１つ以上の用途に貴重又は有用な冷房を提供するための地域冷房に採用され得る。例えば、第２のリザーバの温度が第１のリザーバ又は第１のリザーバに隣接する物の温度を超える場合、第２のリザーバからの液体は、加熱媒体若しくは熱源として、又は暖房を必要とする１つ以上の用途に貴重又は有用な暖房を提供するための地域暖房に採用され得る。例えば、第２のリザーバの温度が第１のリザーバ又は第１のリザーバに隣接する物の温度未満である場合、第２のリザーバからの液体は、淡水化プロセス又はガス流又は空気から水を除去するためのプロセスに動力を供給するか、又はこれらのプロセスを容易化するための冷却源として採用され得る。例えば、第２のリザーバの温度が第１のリザーバ又は第１のリザーバに隣接する物の温度未満である場合、当該第１のリザーバ又は１つ以上のパイプを絶縁することが望ましい場合がある。当該絶縁体は、第１のリザーバがより低温のままであることを可能にし得、このことは、例えば、低密度の液体が低沸点を有するか、又は揮発性であり、かつ第１のリザーバ内の温度を最小化することが第１のリザーバ内の圧力を最小化する場合に、有利であり得る。当該絶縁体はまた、タンク上の凝結の形成を防止し得る。
○注記：本発明はまた、海洋温度差発電（ＯＴＥＣ）のための手段として採用されてもよい。
○注記：望ましい場合、本発明の１つ以上の構成要素が、加熱又は冷却されてもよいし、温度制御されてもよいし、それらの組み合わせでもよい。
○注記：低密度の液体は、水の凝固点未満の凝固点を有し得、このことは、有利に利用され得る。例えば、第１のリザーバは、例えば、冷蔵又は冷凍貯蔵施設のための冷却を提供するための、冷温又は熱貯蔵ユニットとして採用され得る。当該冷温貯蔵は、例えば、エネルギー消費を最適化するために、又はグリッド負荷シフト若しくは負荷縮小のために採用され得る。例えば、第１のリザーバは、極低温冷温貯蔵又は熱貯蔵ユニットとして採用され得る。代わりに又は加えて、冷温低密度の液体は、低温熱伝達流体として、かつ／又は低温熱貯蔵媒体として採用されてもよい。例えば、低密度の液体は、冷却を必要とする用途に採用されてもよく、冷却には、地域冷房、又は脱塩施設のための冷却、又は発電所のための冷却、又は空気分離ユニットのための冷却、又は液化施設のための冷却、又はＨＶＡＣシステムのための冷却が含まれ得るが、これらに限定されない。例えば、ＬＮＧガス化施設は、大量の廃棄物冷却を生成し得る。ＬＮＧガス化施設は、当該第１のリザーバ内の又は当該第１のリザーバからの低密度の液体を熱源又はエンタルピー源として採用し、プロセスにおいて当該低密度の液体を冷却し得る。その潜在的により低い凝固点に起因して、低密度の液体は、液相のままでありながら水よりも低い温度に冷却され、水の凝固点の近くの、水の凝固点の、又は水の凝固点未満の温度で、熱伝達又は大規模な熱貯蔵又はその両方を可能にし得る。加えて、第１のリザーバが第２のリザーバに相互接続され、かつ第２のリザーバが相対的に一貫した「冷温」温度に位置し得るため、「暖温」低密度の液体は、４℃近くであり得るか、又は別様に周囲温度未満であり得る。有利には、「暖温」低密度の液体は、周囲温度を著しく下回る場合があるため、当該低密度の液体が周囲温度に近いか又は周囲温度であるとする場合よりも多くのエネルギーが「冷温源」から回収され得る。
○注記：低密度の液体又は高密度の液体又はその両方は、熱伝達流体として、又は熱貯蔵流体として採用されてもよいし、海洋温度差発電で採用されてもよい。
例示的な例示的実施形態：
１．蓄電及び発電するためのシステムであって、
水域の表面の近くにあるように構成され、かつ水よりも低密度を有する流体を貯蔵するように構成された第１の貯蔵リザーバと、
水域の表面の下方に位置するように構成された第２の貯蔵リザーバと、
ポンプと、
発電機と、を備え、
ポンプ、発電機、並びに第１及び第２のリザーバが、第１の貯蔵リザーバ内の低密度の流体を第２の貯蔵リザーバにポンプ圧送することによって第２の貯蔵リザーバに隣接する水を置換することによって蓄電し、かつ第２の貯蔵リザーバ内の低密度の流体が第１の貯蔵リザーバに戻ることを可能にすることによって発電又は放電するように、動作可能に接続されており、
水及び水よりも低密度を有する流体は、両方とも液体形態である、システム。
２．当該第２の貯蔵リザーバは、膨張可能、収縮可能、又は圧壊可能である、実施形態１に記載のシステム。
３．当該第２の貯蔵リザーバは、枕タンク、タマネギタンク、バルーンタンク、袋タンク、布地タンク、浮袋タンク、折りたたみタンク、可撓性タンク、ベローズタンク、アコーディオンタンク、又はライナータンクである、実施形態１に記載のシステム。
４．当該第２の貯蔵リザーバは、凹状領域を含み、凹状領域は、当該凹状領域の下部の近くに開口部を有し、当該開口部は、水域に対して開放されている、実施形態１に記載のシステム。
５．蓄電及び発電するためのシステムであって、
水よりも低密度を有する流体を貯蔵するように構成された第１の貯蔵リザーバと、
水域の表面の下方に位置するように構成された第２の貯蔵リザーバであって、第２の貯蔵リザーバは、第１の貯蔵リザーバよりも水域の表面の下方のより大きい深さにある、第２の貯蔵リザーバと、
ポンプと、
発電機と、を備え、
ポンプ、発電機、並びに第１及び第２のリザーバは、
（１）第１の貯蔵リザーバ内の低密度の流体を第２の貯蔵リザーバにポンプ圧送して水を置換することによって蓄電するか、又は
（２）第２の貯蔵リザーバ内の低密度の流体が第１の貯蔵リザーバに戻ることを可能にすることによって発電又は放電するか、又は
（３）（１）及び（２）の両方であるように、動作可能に接続されており、
水及び水よりも低密度を有する流体は、両方とも液体形態である、システム。
６．置換された水は、第２の貯蔵リザーバ内にある、実施形態５に記載のシステム。
７．置換された水は、水域内の水であり、置換された水は、第２の貯蔵リザーバに隣接している、実施形態５に記載のシステム。
８．水ポンプと発電機とは、同じユニットである、実施形態５に記載のシステム。
９．当該第１の貯蔵リザーバ、当該第２の貯蔵リザーバ、又はその両方は、膨張可能又は収縮可能又は圧壊可能な構造物を含む、実施形態５に記載のシステム。
１０．当該第１の貯蔵リザーバ、当該第２の貯蔵リザーバ、又はその両方は、枕タンク、タマネギタンク、バルーンタンク、袋タンク、布地タンク、浮袋タンク、折りたたみタンク、可撓性タンク、ベローズタンク、アコーディオンタンク、又はライナータンクを含む、実施形態５に記載のシステム。
１１．当該第２の貯蔵リザーバは、凹状領域を含み、凹状領域は、当該凹状領域の下部の近くに、水域に対して開放された開口部を有する、実施形態５に記載のシステム。
１２．当該第２の貯蔵リザーバは、当該水域の下部に留止されている、実施形態５に記載のシステム。
１３．水よりも低密度を有する流体は、炭化水素液体を含む、実施形態５に記載のシステム。
１４．第１のリザーバ、第２のリザーバ、又はその両方の位置を維持又は調整するための動的測位システムを更に備える、実施形態５に記載のシステム。
１５．電力グリッド又は送電インフラストラクチャへの動作可能な接続を更に備える、実施形態５に記載のシステム。
１６．当該第２の貯蔵リザーバは、水よりも低密度を有する流体を貯蔵するように構成されている、実施形態５に記載のシステム。
１７．当該第１及び第２のリザーバは、１つ以上のパイプによって接続されている、実施形態５に記載のシステム。
１８．当該ポンプ及び発電機は、単一のユニットを含む、実施形態５に記載のシステム。
１９．当該第１のリザーバは、水域の表面の下方に位置するように構成されている、実施形態５に記載のシステム。
２０．水よりも低密度を有する流体は、プロパン、ブタン、ＬＰＧ、ペンタン、ヘキサン、又はそれらの混合物を含む、実施形態５に記載のシステム。
２１．水よりも低密度を有する流体は、アルコール、エーテル、エステル、又はそれらの混合物を含む、実施形態５に記載のシステム。
２２．水よりも低密度を有する流体は、メタノール、エタノール、プロパノール、アセトン、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、又はそれらの混合物を含む、実施形態５に記載のシステム。
２３．当該第２のリザーバは、放電中に圧壊又は収縮するように構成されている、実施形態９に記載のシステム。
２４．当該圧壊又は収縮は、当該第２のリザーバに隣接する水が水よりも低密度を有する流体を置換することに起因する、実施形態２６に記載のシステム。
２５．当該第２のリザーバは、充電中に膨張する、実施形態９に記載のシステム。
２６．当該膨張は、流体が、第２のリザーバに入る水よりも低密度を有し、かつ当該第２のリザーバに隣接する水を置換することに起因する、実施形態２５に記載のシステム。
２７．当該第１のリザーバは、水域の下部に留止されるように構成されている、実施形態１９に記載のシステム。
２８．当該第１のリザーバは、浮力を低減するために水よりも大密度を有する材料に取り付けられるように構成されている、実施形態１９に記載のシステム。
２９．当該第１のリザーバは、水よりも大密度を有する材料に取り付けられ、中立的に浮力を有する、ように構成されており、第１のリザーバは、第１のリザーバの位置が動的測位システムによって維持又は調整されるように構成されている、実施形態１９に記載のシステム。
３０．当該第２のリザーバは、浮力を低減するための、水よりも大密度を有する材料に取り付けられている、実施形態５に記載のシステム。
液体置換に関する追加の実施形態の概要
本発明は、蓄電又は発電するためのシステム及び方法に関する。いくつかの実施形態は、より高密度の液体をより低密度の液体に置換することによるエネルギーの貯蔵のためのシステム又は方法に関する。いくつかの実施形態は、蓄電又は発電を容易にするためのシステム又は方法に関する。いくつかの実施形態は、環境、健康、及び安全の機構に関する。いくつかの実施形態は、特定の地理的タイプでのエネルギー貯蔵を可能にするためのシステム及び構成に関する。いくつかの実施形態は、様々なレベルの揮発圧又は蒸気圧を有する低密度の液体作動流体を用いるエネルギー貯蔵を可能にするシステム及び構成に関する。いくつかの実施形態は、最適なエネルギー貯蔵性能を確実にすることに関する。
例示的な定義：
●凝縮可能なガス：以下の条件で、相が、液体からガスに、若しくはガスから気体に、若しくはその両方で可逆的に遷移するか、又は沸点を有するか、又はこれらの組み合わせである、化学物質又は化学物質の混合物：
○２．５気圧未満、又は５気圧未満、又は１０気圧未満、又は１５気圧未満、又は２０気圧未満の蒸気圧
○０．１気圧超、又は０．２気圧超、又は０．３気圧超、又は０．４気圧超、又は０．５気圧超、又は０．６気圧超、又は０．７気圧超、又は０．８気圧超、又は０．９気圧超、又は１．０気圧超の蒸気圧
○２３０ケルビン～３８０ケルビンの範囲の温度
●部分的に放電されるか、又は部分的に充電された：エネルギー貯蔵システムが、蓄積されたエネルギーを収容しているが、蓄積されたエネルギーが、エネルギー貯蔵システムの全エネルギー貯蔵容量未満である、状態。例えば、表面ＬＤＬ貯蔵タンクが、その最小容量を超え、かつその最大容量未満である量のＬＤＬを収容しているとき。例えば、水中ＬＤＬ貯蔵タンクが、その最小容量を超え、かつその最大容量未満である量のＬＤＬを収容しているとき。
●最大容量：最大容量は、所与の貯蔵タンク内に、又はエネルギー貯蔵デバイスの領域内に、又は一般に貯蔵され得る、最大量のＨＤＬ若しくは水、及び／又は最大量のＬＤＬ、又はその両方を含み得る。例えば、海中タンク内のＬＤＬの最大容量は、ＬＤＬが危険にさらされるか、又は水を移送するために設計されたパイプラインに入り得るか若しくは入る前に、海中タンク内に貯蔵され得る、最大量のＬＤＬを含み得る。例えば、海中タンク内のＨＤＬの最大容量は、ＨＤＬが危険にさらされるか、又はＬＤＬを移送するために設計されたパイプラインに入り得るか若しくは入る前に、海中タンク内に貯蔵され得る、最大量の水又はＨＤＬを含み得る。例えば、海中タンク内のＬＤＬの最大容量は、ＬＤＬが危険にさらされるか、又は表面ＨＤＬ若しくは水タンクに入り得るか若しくは入る前に、海中タンク内に貯蔵され得る、最大量のＬＤＬを含み得る。例えば、海中タンク内のＨＤＬの最大容量は、ＨＤＬが危険にさらされるか、又は表面ＬＤＬタンクに入り得るか若しくは入る前に、海中タンク内に貯蔵され得る、最大量のＨＤＬを含み得る。
●最小容量：最小容量は、所与の貯蔵タンク内に、又はエネルギー貯蔵デバイスの領域内に、又は一般に貯蔵され得る、最小量のＨＤＬ若しくは水、及び／又は最大量のＬＤＬ、又はその両方を含み得る。例えば、ＬＤＬ又はＨＤＬのタンクの最小容量は、タンクがＬＤＬ若しくはＨＤＬを全く収容しないか、又は非常に少ないＬＤＬ若しくはＨＤＬを収容することを含み得る。例えば、海中タンク内のＬＤＬの最小容量は、ＨＤＬが危険にさらされるか、又はＬＤＬを移送するために設計されたパイプラインに入り得るか若しくは入る前に、海中タンク内に貯蔵され得る、最小量のＬＤＬを含み得る。例えば、海中タンク内のＨＤＬの最小容量は、ＬＤＬが危険にさらされるか、又はＨＤＬを移送するために設計されたパイプラインに入り得るか若しくは入る前に、海中タンク内に貯蔵され得る、最小量の水又はＨＤＬを含み得る。例えば、海中タンク内のＬＤＬの最小容量は、ＨＤＬが危険にさらされるか、又は表面ＬＤＬ若しくは水タンクに入り得るか若しくは入る前に、海中タンク内に貯蔵され得る、最小量のＬＤＬを含み得る。例えば、海中タンク内のＨＤＬの最小容量は、ＬＤＬが危険にさらされるか、又は表面ＨＤＬ若しくは水タンクに入り得るか若しくは入る前に、海中タンク内に貯蔵され得る、最小量の水又はＨＤＬを含み得る。浮体式水中タンク内のＬＤＬの最小体積又は最小量は、浮体式水中タンクが浮力を有することを確実にするために必要とされる最小量のＬＤＬを含み得る。
●ポンプ及び発電機、又はポンプ、及び発電機：ポンプ及び発電機は、組み合わされたポンプ／発電機ユニットを含み得、組み合わされたポンプ／発電機ユニットとしては、水力回収タービン（ＨＰＲＴ）が挙げられ得るが、これに限定されない。代わりに又は加えて、いくつかの実施形態は、別個のポンプ及び別個の発電機を採用し得る。
●第１のリザーバ：第１のリザーバは、低密度の液体を貯蔵するように構成されたタンクのうちの１つ以上又は組み合わせを含み、第２のリザーバよりも高位の又は第２のリザーバを超える標高に位置し得る。
●第２のリザーバ：第２のリザーバは、低密度の液体を貯蔵するように構成されたタンクのうちの１つ以上又は組み合わせを含み、第１のリザーバよりも低位の又は第１のリザーバ未満の標高に位置し得る。第２のリザーバは、低密度の液体及び水の両方を貯蔵するように構成され得る。第２のリザーバは、水と低密度の液体との間の混合又は直接の物理的接触を防止しながら、低密度の液体及び水の両方を、低密度の液体及び水が体積又は圧力を交換する様式で貯蔵するように構成され得る。
●第３のリザーバ：第３のリザーバは、海洋に相互接続され得るか、又は海洋を含み得る。第３のリザーバは、水タンク又は貯蔵容器を含み得る。当該水タンク又は貯蔵デバイスは、表面上にあり得るか、又は水の上方にあり得るか、又は水中にあり得るか、又はそれらの組み合わせである。水中水リザーバは、パイプを介して第２のリザーバに相互接続された水を含むタンク又は貯蔵容器又はリザーバ又は水域を含み得る。望ましい場合、水タンク又は貯蔵容器第３のリザーバ又は第３のリザーバに相互接続された水、の少なくとも一部分は、海洋の静水圧と同様の圧力又は海洋の静水圧との平衡圧力を有し得る。第３のリザーバの内部の液体の密度が海水と同じである場合、第３のリザーバは、第１の貯蔵リザーバの標高と第２の貯蔵リザーバの標高との間の任意の標高、又は水中の任意の標高に位置し得る。
●貯蔵容器：貯蔵容器又はタンクは、液体、固体、又はガスなどの材料を収容するためのバリアを備え得る。貯蔵容器又はタンクは、様々な構成又は材料を含み得、当技術分野で知られている、貯蔵タンク、又は液体若しくは多相媒体を貯蔵するために採用される容器、又はそれらの組み合わせを含み得るが、これらに限定されない。
●処理された海水：処理された海水は、海水よりも低腐食性であるか、又は海水よりも低い溶存酸素濃度を有するか、又は海水よりもバイオファウリング若しくはスケーリングが形成されにくいか、又はそれらの組み合わせである、海水由来の水又は水溶液を含み得る。処理された海水が海水と同様の密度を有することが望ましい場合がある。
●テザー：テザーは、浮体式構造物又は浮力構造物を別の構造物と接続するケーブル又は線又はコネクタを含み得る。当該「別の構造物」は、海底又は係船所又は容器又は別のタンク又はアンカー、又はそれらの組み合わせを含むものを含み得るが、これらに限定されない。
●水よりも低密度を有する流体及び水を貯蔵するように構成された：本用語は、水及びより低密度の液体の貯蔵のために設計されたリザーバ又は貯蔵庫を説明し得る。本用語は、水及びより低密度の液体が反応すること、又は溶解すること、又は新しい相を形成することを防止する貯蔵を構成することを含み得る。本用語は、水及びより低密度の液体が同じ貯蔵容器に貯蔵されながら物理的に分離されることを確実にする貯蔵を構成することを含み得る。
●低密度の液体：より高密度の液体よりも低密度の液体。水の密度よりも低密度の液体。３℃を超え、かつ／又は５０℃未満の温度で液体の水よりも低密度の液体。
●実質的な低密度の液体－水の水和物：「実質的な」とは、低密度の液体－水の水和物がエネルギー貯蔵システムの動作を妨害するか、又は中断するような、低密度の液体ー水の水和物の量又は場所又はそれらの組み合わせを意味し得る。
●に近い、又はとほぼ同等の：「に近い、又はとほぼ同等の」は、別の値の１０％以内の値を表し得る。
●サブタンク：サブタンクは、別のタンク内、若しくは閉囲構造物内、若しくは凹状構造物内、若しくはそれらの組み合わせのタンク、又は以上のものの内側に位置するタンクを含み得る。
●剛性封じ込め構造物：剛性封じ込め構造物は、サブタンク又は１つ以上の他の構造物を保持する筐体又はカバーを含み得る。剛性封じ込め構造物は、サブタンク又は１つ以上の他の構造物の欠陥が発生した場合に、低密度の液体及び／又は破片を捕捉又は回収し得る。
●機械的に隔離された：周囲又は隣接する海水から機械的に隔離された水中タンクは、タンクの内部の収納物がタンクの周囲の収納物の圧力から隔離されるか又は独立した圧力の下で動作するタンクを含み得る。機械的に隔離されたタンクは、タンクの外側又は周囲の流体又は材料と圧力を交換しないタンクであり得る。例えば、水中タンクは、水中タンクの周囲の水の圧力とは異なる圧力をタンクの内部に有し得、タンクの形状及び／又は体積は、変化しないままであり得る。本明細書のいくつかの実施形態では、水中タンクの内部の圧力は、タンクと同じ深さの水の静水圧に近いか、又はほぼ同等であり得るが、タンクの内部収容物は、タンクに隣接するか又はタンクの周囲の海水と圧力を交換しない場合がある。タンクの外部と同様のタンクの内部の圧力を、タンクの内部と外部との間で圧力を交換することなく達成することは、工学設計システム及び／又は方法のうちの１つ以上又は組み合わせを包含し得る。例えば、工学設計された頭隙ガス又は凝縮可能な頭隙ガスは、タンクの内部の温度、及び／又は当該タンクの周囲若しくは当該タンクに隣接する水の温度の範囲内の温度でタンクと同じ深さで海水の静水圧の圧力範囲の蒸気圧を有するように工学設計され得る。タンクの外部と同様のタンクの内部の圧力を、タンクの内部と外部との間で圧力を交換することなく達成することによって、水中タンク又は水中剛性タンクを、例えば、より少ない材料又はより安価な材料又はそれらの組み合わせから製造することができる。
●欠陥：欠陥は、低密度の液体及び／又は水を含み得るが、これらに限定されない、内部液体の放出をもたらし得る、破損、又はリーク、又は切断、又は偶発的な放出を含み得る。
例示的な実施形態の詳細な図の説明及び説明
図３４：本図は、高位側の標高にあるタンクから低位側の標高にあるタンクに低密度の液体をポンプ圧送し、低位側の標高にあるタンク内の水を置換することによって蓄電する、エネルギー貯蔵システムを示し得る。本図は、本実施形態の充電又は蓄電を示し得る。高位側の標高にある、低密度の液体を有するタンクは、第１のリザーバを含み得る。低位側の標高にある、低密度の液体及び水を有するタンクは、第２のリザーバを含み得る。高位側の標高にある、水を有するタンクは、第３のリザーバ又は地表水タンクを含み得る。表面水タンク内の水の密度は、海水の密度に近いか、又は等しい場合がある。第２のリザーバの内部の圧力は、第２のリザーバの水中の深さでの海洋の静水圧に近い場合があるか、又はこの静水圧とほぼ同等であり得る。
図３５：本図は、図３４と同じ実施形態を含み得る。本図は、本実施形態がほぼ完全に充電された状態にあることを示し得る。
図３６：本図は、図３４と同じ実施形態を含み得る。本図は、本実施形態が放電又は発電することを示し得る。
図３７：本図は、図３４と同じ実施形態を含み得る。本図は、本実施形態がほぼ完全に放電された状態にあることを示し得る。
図３８：図３４、図３５、図３６、及び図３７の図の凡例。
図３９：低密度の液体を表面の近くの第１のリザーバ（「１」）から水中の第２のリザーバ（「２」）にポンプ圧送し、当該第２のリザーバの周囲の海水を置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵システム。本図は、低密度の液体を第１のリザーバから第２のリザーバにポンプ圧送し、第２のリザーバの周囲の水を置換することによって充電するエネルギー貯蔵システムを示す。表面の近くの第１のリザーバ（「１」）は、第２のリザーバ（「２」）の標高を超える標高にあり得る。第１のリザーバは、陸上の水の上方にあり得るか、又は水に浮き続け得るか、又は水中にあり得る。本図では、第２のリザーバは、海底の上方に浮いている。本図では、第２のリザーバは、海底の上方に吊設されてもよく、浮力を有してもよい。本図では、第２のリザーバは、海底に留止され、かつ／又は海底に係留され得る。本図では、第２のリザーバは、海水に取り囲まれていてもよい。第２のリザーバは、ピストンタンクを含み得る。第２のリザーバは、タマネギタンク、又は浮袋タンク、又は枕タンク、又は貯蔵袋などの膨張可能又は圧壊可能な構造を含み得る。本図では、第２のリザーバの内圧は、第２のリザーバの下部と接触する水の静水圧に近いか、又はこの静水圧とほぼ同等であり得る。
図４０：低密度の液体を表面の近くの第１のリザーバ（「１」）から水中の第２のリザーバ（「２」）にポンプ圧送し、当該第２のリザーバの周囲の海水を置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵システム。本図は、エネルギー貯蔵システムが定常状態で完全に充電されることを示す。表面の近くの第１のリザーバ（「１」）は、第２のリザーバ（「２」）の標高を超える標高にあり得る。第１のリザーバは、陸上の水の上方にあり得るか、又は水に浮き続け得るか、又は水中にあり得る。本図では、第２のリザーバは、海底の上方に浮いている。本図では、第２のリザーバは、海底の上方に吊設されてもよく、浮力を有してもよい。本図では、第２のリザーバは、海底に留止され、かつ／又は海底に係留され得る。本図では、第２のリザーバは、海水に取り囲まれていてもよい。第２のリザーバは、ピストンタンクを含み得る。第２のリザーバは、タマネギタンク、又は浮袋タンク、又は枕タンク、又は貯蔵袋などの膨張可能又は圧壊可能な構造を含み得る。本図では、第２のリザーバの内圧は、第２のリザーバの下部と接触する水の静水圧に近いか、又はこの静水圧とほぼ同等であり得る。
図４１：低密度の液体を表面の近くの第１のリザーバ（「１」）から水中の第２のリザーバ（「２」）にポンプ圧送し、当該第２のリザーバの周囲の海水を置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵システム。本図は、エネルギー貯蔵システムが放電又は発電することを示し、第２のリザーバの内部の低密度の液体を、第２のリザーバ（「２」）の周囲の水によって置換し、パイプを通して、発電機に通し、発電させ、第１のリザーバ（「１」）内に移送する。表面の近くの第１のリザーバ（「１」）は、第２のリザーバ（「２」）の標高を超える標高にあり得る。第１のリザーバは、陸上の水の上方にあり得るか、又は水に浮き続け得るか、又は水中にあり得る。本図では、第２のリザーバは、海底の上方に浮いている。本図では、第２のリザーバは、海底の上方に吊設されてもよく、浮力を有してもよい。本図では、第２のリザーバは、海底に留止され、かつ／又は海底に係留され得る。本図では、第２のリザーバは、海水に取り囲まれていてもよい。第２のリザーバは、ピストンタンクを含み得る。第２のリザーバは、タマネギタンク、又は浮袋タンク、又は枕タンク、又は貯蔵袋などの膨張可能又は圧壊可能な構造を含み得る。本図では、第２のリザーバの内圧は、第２のリザーバの下部と接触する水の静水圧に近いか、又はこの静水圧とほぼ同等であり得る。
図４２：低密度の液体を表面の近くの第１のリザーバ（「１」）から水中の第２のリザーバ（「２」）にポンプ圧送し、当該第２のリザーバの周囲の海水を置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵システム。本図は、エネルギー貯蔵システムが完全に放電された状態にあることを示す。表面の近くの第１のリザーバ（「１」）は、第２のリザーバ（「２」）の標高を超える標高にあり得る。第１のリザーバは、陸上の水の上方にあり得るか、又は水に浮き続け得るか、又は水中にあり得る。本図では、第２のリザーバは、海底の上方に浮いている。本図では、第２のリザーバは、海底の上方に吊設されてもよく、浮力を有してもよい。本図では、第２のリザーバは、海底に留止され、かつ／又は海底に係留され得る。本図では、第２のリザーバは、海水に取り囲まれていてもよい。第２のリザーバは、ピストンタンクを含み得る。第２のリザーバは、タマネギタンク、又は浮袋タンク、又は枕タンク、又は貯蔵袋などの膨張可能又は圧壊可能な構造物を含み得る。本図では、第２のリザーバの内圧は、第２のリザーバの下部と接触する水の静水圧に近いか、又はこの静水圧とほぼ同等であり得る。
図４３：図４３は、ラベル表示されたテザー又はアンカー又はタイダウンテザーを有するエネルギー貯蔵システムである。「Ｃ」は、テザー又はアンカー又はタイダウンのラベル表示である。当該テザー又はアンカー又はタイダウンを採用して、水中タンク（例えば、「２」）を海底に接続し得、これにより、水中タンク（例えば、「２」）が海底の上方に浮いていることが可能になり得る。
図４４：図４４は、頭隙に凝縮可能なガスを有する水又はＨＤＬ貯蔵タンクを示す。貯蔵タンクは、構成が剛性であり得る。「Ａ」は、黄色の層（白黒で明るい色とされた）のラベル表示である。「Ａ」は、凝縮した（すなわち、液体）状態で凝縮可能なガスを含む、実際的に不溶性の凝縮した液体を表す。当該不溶性の凝縮した液体は、頭隙「Ｂ」内のガスの少なくとも一部分と同じ組成物を含み得、かつ／又は当該不溶性の凝縮した液体の蒸気圧は、平衡し得るか、若しくは頭隙ガスと平衡し得る。「Ｂ」は、頭隙を占有するガスを表す。「Ａ」は、図４４と比較して、図４５のより多くの凝縮可能なガスが凝縮した液体状態にあるため、図４４では図４５よりも少ない液体を収容している。「６」は、第３のリザーバを表し得る。凝縮可能な頭隙ガスは、水タンクが、当該タンクの内部で相対的に安定した圧力を維持しながら、又は水タンクの内部の圧力を実質的に低減することなく、水を排出することを可能にし得る。凝縮可能な頭隙ガスは、水中の剛性水タンクの内部が、水中の剛性タンクの深さで海水から機械的に隔離されたまま、水中の剛性タンクの深さで海水の静水圧に近い内圧を有することを可能にし得る。凝縮可能な頭隙ガスは、設計温度範囲内の設計圧力範囲に適合するように工学設計された蒸気圧又は沸点を有し得る。
図４５：図４５は、頭隙に凝縮可能なガスを有する水又はＨＤＬ貯蔵タンクを示す。貯蔵タンクは、構成が剛性であり得る。「Ａ」は、黄色の層（白黒で明るい色とされた）のラベル表示である。「Ａ」は、凝縮した（すなわち、液体）状態で凝縮可能なガスを含む、実際的に不溶性の凝縮した液体を表す。当該不溶性の凝縮した液体は、頭隙「Ｂ」内のガスの少なくとも一部分と同じ組成物を含み得、かつ／又は当該不溶性の凝縮した液体の蒸気圧は、平衡し得るか、若しくは頭隙ガスと平衡し得る。「Ｂ」は、頭隙を占有するガスを表す。「Ａ」は、図４４と比較して図４５でより多くの凝縮可能なガスが凝縮した液体状態にあるため、図４５でより多くの液体を収容しており、このことは、図４５で水がより大きい割合の体積を占めることに起因し得る。「６」は、第３のリザーバを表し得る。凝縮可能な頭隙ガスは、水タンクが、当該タンクの内部で相対的に安定した圧力を維持しながら、又は水タンクの内部の圧力を実質的に低減することなく、水を排出することを可能にし得る。凝縮可能な頭隙ガスは、水中の剛性水タンクの内部が、水中の剛性タンクの深さで海水から機械的に隔離されたまま、水中の剛性タンクの深さで海水の静水圧に近い内圧を有することを可能にし得る。凝縮可能な頭隙ガスは、設計温度範囲内の設計圧力範囲に適合するように工学設計された蒸気圧又は沸点を有し得る。
図４６：低密度の液体を剛性水中タンク内にポンプ圧送して、当該剛性タンクの内部の水を置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵システムであって、当該水は、外部の水中の水リザーバに移し替えられる、エネルギー貯蔵システム。本図は、例えば、本実施形態が充電の状態にあることを示し、例えば、ポンプ（「４」）に動力を供給して、表面の近くのリザーバ（「１」）から水中のリザーバ（「２」）に低密度の液体を移送し、これにより、低密度の液体は、当該水中のリザーバの内部の水を置換する。第２のリザーバの内部の圧力は、第２のリザーバの水中の深さでの海洋の静水圧に近い場合があるか、又はこの静水圧とほぼ同等であり得る。
図４６：低密度の液体を剛性の水中タンク内にポンプ圧送して、当該剛性のタンクの内部の水を置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵システムであって、当該水は、外部の水中の水リザーバに移し替えられる、エネルギー貯蔵システム。本図は、本実施形態が完全に充電された定常状態にあることを示す。第２のリザーバの内部の圧力は、第２のリザーバの水中の深さでの海洋の静水圧に近い場合があるか、又はこの静水圧とほぼ同等であり得る。
図４８：低密度の液体を剛性の水中タンク内にポンプ圧送して、当該剛性のタンクの内部の水を置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵システムであって、当該水は、外部の水中の水リザーバに移し替えられる、エネルギー貯蔵システム。本図は、本実施形態が発電又は放電の状態にあることを示す。例えば、バルブ（「５」）が開放されて、水中のリザーバ（「２」）の内部の水が低密度の液体を当該水中のリザーバからパイプ（「３」）を通して移し替え、発電機（「４」）を通して発電するか又は蓄電気を放電し、表面の近くのリザーバ（「１」）内に入れることを可能にし得る。第２のリザーバの内部の圧力は、第２のリザーバの水中の深さでの海洋の静水圧に近い場合があるか、又はこの静水圧とほぼ同等であり得る。
図４９：低密度の液体を剛性水中タンク内にポンプ圧送して、当該剛性タンクの内部の水を置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵システムであって、当該水は、外部の水中の水リザーバに移し替えられる、エネルギー貯蔵システム。本図は、本実施形態が完全に放電された定常状態にあることを示す。第２のリザーバの内部の圧力は、第２のリザーバの水中の深さでの海洋の静水圧に近い場合があるか、又はこの静水圧とほぼ同等であり得る。
図５０：低密度の液体を水中タンク（第２のリザーバ）内にポンプ圧送して、当該第２のリザーバの内部の水を置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵システムであって、当該水は、外部の水中の水リザーバ（第３のリザーバ）に移し替えられる、エネルギー貯蔵システム。本図は、本実施形態が完全に放電された定常状態にあることを示す。「２」は、第２のリザーバを含み得る剛性水中タンクを表し得る。「Ｓ」は、低密度の液体と水との間に位置し得るか、又は低密度の液体と水との間の直接接触を物理的に分離若しくは防止若しくは最小化し得る、セパレータ又はバリアを表し得る。当該セパレータ又はバリアは、低密度の液体と水との間の直接接触を防止し得、かつ／又は低密度の液体と水との間の物理的な分離を提供し得る。当該セパレータ又はバリアは、例えば、水と低密度の液体との間の直接接触を防止又は最小化しながら、低密度の液体が水を置換することを可能にし得る。「８」は、外部の水リザーバ又は第３のリザーバを表し得る。本図では、外部のリザーバは、水中に位置し得る。本図では、外部のリザーバは、第２のリザーバと同様の深さで水中にあり得る。「９」は、外部のリザーバを第２のリザーバに相互接続する水パイプを表し得る。本図では、外部の水リザーバ、又は外部の水リザーバを第２のリザーバに相互接続するパイプ、又はそれらの組み合わせは、第２のリザーバの深さ又はその近くの海水の静水圧に近い内圧を有し得る。第２のリザーバの内部の圧力は、第２のリザーバの水中の深さでの海洋の静水圧に近い場合があるか、又はこの静水圧とほぼ同等であり得る。
図５１：低密度の液体を水中タンク（第２のリザーバ）内にポンプ圧送して、当該第２のリザーバの内部の水を置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵システムであって、当該水は、外部の水中の水リザーバ（第３のリザーバ）に移し替えられる、エネルギー貯蔵システム。本図は、例えば、本実施形態が充電の状態にあることを示し、例えば、ポンプ（「４」）に動力を供給して、表面の近くのリザーバ（「１」）から水中のリザーバ（「２」）に低密度の液体を移送し、これにより、低密度の液体は、当該水中のリザーバの内部の水を置換する。「２」は、第２のリザーバを含み得る剛性の水中タンクを表し得る。「Ｓ」は、低密度の液体と水との間に位置し得るか、又は低密度の液体と水との間の直接接触を物理的に分離若しくは防止若しくは最小化し得る、セパレータ又はバリアを表し得る。当該セパレータ又はバリアは、低密度の液体と水との間の直接接触を防止し得、かつ／又は低密度の液体と水との間の物理的な分離を提供し得る。当該セパレータ又はバリアは、例えば、水と低密度の液体との間の直接接触を防止又は最小化しながら、低密度の液体が水を置換することを可能にし得る。「８」は、外部の水リザーバ又は第３のリザーバを表し得る。本図では、外部のリザーバは、水中に位置し得る。本図では、外部のリザーバは、第２のリザーバと同様の深さで水中にあり得る。「９」は、外部のリザーバを第２のリザーバに相互接続する水パイプを表し得る。本図では、外部の水リザーバ、又は外部の水リザーバを第２のリザーバに相互接続するパイプ、又はそれらの組み合わせは、第２のリザーバの深さ又はその近くの海水の静水圧に近い内圧を有し得る。第２のリザーバの内部の圧力は、第２のリザーバの水中の深さでの海洋の静水圧に近い場合があるか、又はこの静水圧とほぼ同等であり得る。
図５２：低密度の液体を水中タンク（第２のリザーバ）内にポンプ圧送して、当該第２のリザーバの内部の水を置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵システムであって、当該水は、外部の水中の水リザーバ（第３のリザーバ）に移し替えられる、エネルギー貯蔵システム。本図は、本実施形態が完全に充電された定常状態にあることを示す。「２」は、第２のリザーバを含み得る剛性の水中タンクを表し得る。「Ｓ」は、低密度の液体と水との間に位置し得るか、又は低密度の液体と水との間の直接接触を物理的に分離若しくは防止若しくは最小化し得る、セパレータ又はバリアを表し得る。当該セパレータ又はバリアは、低密度の液体と水との間の直接接触を防止し得、かつ／又は低密度の液体と水との間の物理的な分離を提供し得る。当該セパレータ又はバリアは、例えば、水と低密度の液体との間の直接接触を防止又は最小化しながら、低密度の液体が水を置換することを可能にし得る。「８」は、外部の水リザーバ又は第３のリザーバを表し得る。当該物理的な分離又はバリアは、膜を含み得る。本図では、外部のリザーバは、水中に位置し得る。本図では、外部のリザーバは、第２のリザーバと同様の深さで水中にあり得る。「９」は、外部のリザーバを第２のリザーバに相互接続する水パイプを表し得る。本図では、外部の水リザーバ、又は外部の水リザーバを第２のリザーバに相互接続するパイプ、又はそれらの組み合わせは、第２のリザーバの深さ又はその近くの海水の静水圧に近い内圧を有し得る。第２のリザーバの内部の圧力は、第２のリザーバの水中の深さでの海洋の静水圧に近い場合があるか、又はこの静水圧とほぼ同等であり得る。
図５３：低密度の液体を水中タンク（第２のリザーバ）内にポンプ圧送して、当該第２のリザーバの内部の水を置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵システムであって、当該水は、外部の水中の水リザーバ（第３のリザーバ）に移し替えられる、エネルギー貯蔵システム。本図は、本実施形態が発電又は放電の状態にあることを示す。例えば、バルブ（「５」）が開放されて、水中のリザーバ（「２」）の内部の水が低密度の液体を当該水中のリザーバからパイプ（「３」）を通して移し替え、発電機（「４」）を通して発電するか又は蓄電気を放電し、表面の近くのリザーバ（「１」）内に入れることを可能にし得る。「２」は、第２のリザーバを含み得る剛性水中タンクを表し得る。「Ｓ」は、低密度の液体と水との間に位置し得るか、又は低密度の液体と水との間の直接接触を物理的に分離若しくは防止若しくは最小化し得る、セパレータ又はバリアを表し得る。当該セパレータ又はバリアは、低密度の液体と水との間の直接接触を防止し得、かつ／又は低密度の液体と水との間の物理的な分離を提供し得る。当該セパレータ又はバリアは、例えば、水と低密度の液体との間の直接接触を防止又は最小化しながら、低密度の液体が水を置換することを可能にし得る。「８」は、外部の水リザーバ又は第３のリザーバを表し得る。本図では、外部のリザーバは、水中に位置し得る。本図では、外部のリザーバは、第２のリザーバと同様の深さで水中にあり得る。「９」は、外部のリザーバを第２のリザーバに相互接続する水パイプを表し得る。本図では、外部の水リザーバ、又は外部の水リザーバを第２のリザーバに相互接続するパイプ、又はそれらの組み合わせは、第２のリザーバの深さ又はその近くの海水の静水圧に近い内圧を有し得る。第２のリザーバの内部の圧力は、第２のリザーバの水中の深さでの海洋の静水圧に近い場合があるか、又はこの静水圧とほぼ同等であり得る。
図５４：低密度の液体を水中タンク（第２のリザーバ）内にポンプ圧送して、当該第２のリザーバの内部の水を別個の水リザーバ内に移し替えることによって蓄電するエネルギー貯蔵システム。第３のリザーバは、第２のリザーバよりも高位の標高にあるタンク、及び／又は第２のリザーバよりも低位の標高にあるタンク、及び／又はタンクを水没させている水から機械的に隔離された剛性タンク、及び／又は水域の表面上又はこの表面の上方のタンク、及び／又は陸地に位置するタンクを含み得る。本図は、本実施形態が完全に放電された定常状態又はほぼこの定常状態にあることを示す。「２」は、水中タンクの内部に低密度の液体及び水を含み得る、水中の第２のリザーバを含み得る。第２のリザーバ内で、低密度の液体は、物理的なバリア又はセパレータ（「Ｓ」）によって水から物理的に分離され得る。物理的なバリア又はセパレータは、水と低密度の液体とが物理的に分離されるか、又は直接接触しないことを確実にしながら、低密度の液体が水と圧力を交換することを可能にし得る。物理的なバリア又はセパレータは、剛性、又は可撓性、又はそれらの組み合わせであり得る。物理的な分離又はバリアは、膜を含み得る。物理的なバリア又はセパレータは、取り外し可能、又は交換可能、又は調整可能、又はそれらの組み合わせであり得、このことは、運転、又はメンテナンス、又は効率、又はシステム耐用年数、又はコスト、又はそれらの組み合わせを容易にし得る。当該セパレータ又はバリアは、低密度の液体と水との間の直接接触を防止し得、かつ／又は低密度の液体と水との間の物理的な分離を提供し得る。当該セパレータ又はバリアは、例えば、水と低密度の液体との間の直接接触を防止又は最小化しながら、低密度の液体が水を置換することを可能にし得る。「６」は、第３のリザーバを含み得、第３のリザーバは、本図では、置換された水のための貯蔵庫を含み、陸上に位置し得る。「１」は、第１のリザーバを含み得、第１のリザーバは、低密度の液体の貯蔵を含むことができ、第２のリザーバを超える標高に位置し得る。ポンプ（「４」）に動力を供給して、低密度の液体を第１のリザーバからパイプ（「３」）を通して第２のリザーバ（「２」）にポンプ圧送し、かつ水を第２のリザーバからパイプ（「７」）を通して第３のリザーバ（「６」）に移し替えることによって、蓄電し得る。第２のリザーバ内の低密度の液体を第３のリザーバからの水によって置換することを可能にすることによって、発電又は放電し得、第３のリザーバからの水は、低密度の液体を、第２のリザーバからパイプ（「３」）を通して、発電機（「４」）に通し、発電させ、第１のリザーバ内に移し替える。ポンプ及び発電機は、水力回収タービン（ＨＰＲＴ）を含み得るポンプ及び発電機として可逆的に機能し得る同じユニット（複数可）を含み得る。第２のリザーバの内部の圧力は、第２のリザーバの水中の深さでの海洋の静水圧に近い場合があるか、又はこの静水圧とほぼ同等であり得る。
図５５：低密度の液体を水中タンク（第２のリザーバ）内にポンプ圧送して、当該第２のリザーバの内部の水を別個の水リザーバ内に移し替えることによって蓄電するエネルギー貯蔵システム。第３のリザーバは、第２のリザーバよりも高位の標高にあるタンク、及び／又は第２のリザーバよりも低位の標高にあるタンク、及び／又はタンクを水没させている水から機械的に隔離された剛性タンク、及び／又は水域の表面上又はこの表面の上方のタンク、及び／又は陸地に位置するタンクを含み得る。本図は、本実施形態が蓄電又は充電の状態にあることを示し、ポンプに動力を供給して、低密度の液体を第１のリザーバから第２のリザーバに移送し、第２のリザーバ内の水を置換することによって、蓄電し得る。「２」は、水中タンクの内部に低密度の液体及び水を含み得る、水中の第２のリザーバを含み得る。第２のリザーバ内で、低密度の液体は、物理的なバリア又はセパレータ（「Ｓ」）によって水から物理的に分離され得る。物理的なバリア又はセパレータは、水と低密度の液体とが物理的に分離されるか、又は直接接触しないことを確実にしながら、低密度の液体が水と圧力を交換することを可能にし得る。物理的なバリア又はセパレータは、剛性、又は可撓性、又はそれらの組み合わせであり得る。物理的なバリア又はセパレータは、取り外し可能、又は交換可能、又は調整可能、又はそれらの組み合わせであり得、このことは、運転、又はメンテナンス、又は効率、又はシステム耐用年数、又はコスト、又はそれらの組み合わせを容易にし得る。当該セパレータ又はバリアは、低密度の液体と水との間の直接接触を防止し得、かつ／又は低密度の液体と水との間の物理的な分離を提供し得る。当該セパレータ又はバリアは、例えば、水と低密度の液体との間の直接接触を防止又は最小化しながら、低密度の液体が水を置換することを可能にし得る。「６」は、第３のリザーバを含み得、第３のリザーバは、本図では、置換された水のための貯蔵庫を含み、陸上に位置し得る。「１」は、第１のリザーバを含み得、第１のリザーバは、低密度の液体の貯蔵を含むことができ、第２のリザーバを超える標高に位置し得る。ポンプ（「４」）に動力を供給して、低密度の液体を第１のリザーバからパイプ（「３」）を通して第２のリザーバ（「２」）にポンプ圧送し、かつ水を第２のリザーバからパイプ（「７」）を通して第３のリザーバ（「６」）に移し替えることによって、蓄電し得る。第２のリザーバ内の低密度の液体を第３のリザーバからの水によって置換することを可能にすることによって、発電又は放電し得、第３のリザーバからの水は、低密度の液体を、第２のリザーバからパイプ（「３」）を通して、発電機（「４」）に通し、発電させ、第１のリザーバ内に移し替える。ポンプ及び発電機は、水力回収タービン（ＨＰＲＴ）を含み得るポンプ及び発電機として可逆的に機能し得る同じユニット（複数可）を含み得る。第２のリザーバの内部の圧力は、第２のリザーバの水中の深さでの海洋の静水圧に近い場合があるか、又はこの静水圧とほぼ同等であり得る。
図５６：低密度の液体を水中タンク（第２のリザーバ）内にポンプ圧送して、当該第２のリザーバの内部の水を別個の水リザーバ内に移し替えることによって蓄電するエネルギー貯蔵システム。第３のリザーバは、第２のリザーバよりも高位の標高にあるタンク、及び／又は第２のリザーバよりも低位の標高にあるタンク、及び／又はタンクを水没させている水から機械的に隔離された剛性タンク、及び／又は水域の表面上又はこの表面の上方のタンク、及び／又は陸地に位置するタンクを含み得る。本図は、本実施形態が完全に充電された定常状態又はほぼこの定常状態にあることを示す。「２」は、水中タンクの内部に低密度の液体及び水を含み得る、水中の第２のリザーバを含み得る。第２のリザーバ内で、低密度の液体は、物理的なバリア又はセパレータ（「Ｓ」）によって水から物理的に分離され得る。物理的なバリア又はセパレータは、水と低密度の液体とが物理的に分離されるか、又は直接接触しないことを確実にしながら、低密度の液体が水と圧力を交換することを可能にし得る。物理的なバリア又はセパレータは、剛性、又は可撓性、又はそれらの組み合わせであり得る。物理的なバリア又はセパレータは、取り外し可能、又は交換可能、又は調整可能、又はそれらの組み合わせであり得、このことは、運転、又はメンテナンス、又は効率、又はシステム耐用年数、又はコスト、又はそれらの組み合わせを容易にし得る。当該セパレータ又はバリアは、低密度の液体と水との間の直接接触を防止し得、かつ／又は低密度の液体と水との間の物理的な分離を提供し得る。当該セパレータ又はバリアは、例えば、水と低密度の液体との間の直接接触を防止又は最小化しながら、低密度の液体が水を置換することを可能にし得る。「６」は、第３のリザーバを含み得、第３のリザーバは、本図では、置換された水のための貯蔵庫を含み、陸上に位置し得る。「１」は、第１のリザーバを含み得、第１のリザーバは、低密度の液体の貯蔵を含むことができ、第２のリザーバを超える標高に位置し得る。ポンプ（「４」）に動力を供給して、低密度の液体を第１のリザーバからパイプ（「３」）を通して第２のリザーバ（「２」）にポンプ圧送し、かつ水を第２のリザーバからパイプ（「７」）を通して第３のリザーバ（「６」）に移し替えることによって、蓄電し得る。第２のリザーバ内の低密度の液体を第３のリザーバからの水によって置換することを可能にすることによって、発電又は放電し得、第３のリザーバからの水は、低密度の液体を、第２のリザーバからパイプ（「３」）を通して、発電機（「４」）に通し、発電させ、第１のリザーバ内に移し替える。ポンプ及び発電機は、水力回収タービン（ＨＰＲＴ）を含み得るポンプ及び発電機として可逆的に機能し得る同じユニット（複数可）を含み得る。第２のリザーバの内部の圧力は、第２のリザーバの水中の深さでの海洋の静水圧に近い場合があるか、又はこの静水圧とほぼ同等であり得る。
図５７：低密度の液体を水中タンク（第２のリザーバ）内にポンプ圧送して、当該第２のリザーバの内部の水を別個の水リザーバ内に移し替えることによって蓄電するエネルギー貯蔵システム。第３のリザーバは、第２のリザーバよりも高位の標高にあるタンク、及び／又は第２のリザーバよりも低位の標高にあるタンク、及び／又はタンクを水没させている水から機械的に隔離された剛性タンク、及び／又は水域の表面上又はこの表面の上方のタンク、及び／又は陸地に位置するタンクを含み得る。本図は、本実施形態が発電状態又は放電状態にあることを示す。低密度の液体を、第２のリザーバから、パイプを通して、発電している発電機に入れ、そして第１のリザーバ内に移し替えることを可能にすることによって、発電し得る。第２のリザーバ内の低密度の液体を、水によって置換することを可能にし得る。当該可能にすることは、低密度の液体のパイプのバルブ（「５」）を開放することを含み得る。「２」は、水中タンクの内部に低密度の液体及び水を含み得る、水中の第２のリザーバを含み得る。第２のリザーバ内で、低密度の液体は、物理的なバリア又はセパレータ（「Ｓ」）によって水から物理的に分離され得る。物理的なバリア又はセパレータは、水と低密度の液体とが物理的に分離されるか、又は直接接触しないことを確実にしながら、低密度の液体が水と圧力を交換することを可能にし得る。物理的なバリア又はセパレータは、剛性、又は可撓性、又はそれらの組み合わせであり得る。物理的なバリア又はセパレータは、取り外し可能、又は交換可能、又は調整可能、又はそれらの組み合わせであり得、このことは、運転、又はメンテナンス、又は効率、又はシステム耐用年数、又はコスト、又はそれらの組み合わせを容易にし得る。当該セパレータ又はバリアは、低密度の液体と水との間の直接接触を防止し得、かつ／又は低密度の液体と水との間の物理的な分離を提供し得る。当該セパレータ又はバリアは、例えば、水と低密度の液体との間の直接接触を防止又は最小化しながら、低密度の液体が水を置換することを可能にし得る。「６」は、第３のリザーバを含み得、第３のリザーバは、本図では、置換された水のための貯蔵庫を含み、陸上に位置し得る。「１」は、第１のリザーバを含み得、第１のリザーバは、低密度の液体の貯蔵を含むことができ、第２のリザーバを超える標高に位置し得る。ポンプ（「４」）に動力を供給して、低密度の液体を第１のリザーバからパイプ（「３」）を通して第２のリザーバ（「２」）にポンプ圧送し、かつ水を第２のリザーバからパイプ（「７」）を通して第３のリザーバ（「６」）に移し替えることによって、蓄電し得る。第２のリザーバ内の低密度の液体を第３のリザーバからの水によって置換することを可能にすることによって、発電又は放電し得、第３のリザーバからの水は、低密度の液体を、第２のリザーバからパイプ（「３」）を通して、発電機（「４」）に通し、発電させ、第１のリザーバ内に移し替える。ポンプ及び発電機は、水力回収タービン（ＨＰＲＴ）を含み得るポンプ及び発電機として可逆的に機能し得る同じユニット（複数可）を含み得る。第２のリザーバの内部の圧力は、第２のリザーバの水中の深さでの海洋の静水圧に近い場合があるか、又はこの静水圧とほぼ同等であり得る。
図５８：低密度の液体を水中タンク（「２」）（第２のリザーバ）内にポンプ圧送して、当該第２のリザーバの内部の水を別個の水リザーバ内に移し替えることによって蓄電するエネルギー貯蔵システム。第２のリザーバは、低密度の液体及び水の両方を収容し得る水中剛性タンクを含み得る。当該第２のリザーバの内部で、低密度の液体は、浮袋タンク又はピストン又はそれらの組み合わせなどの膨張可能又は圧壊可能な構造物を含み得るサブリザーバ又はサブタンク（「１０」）に貯蔵され得る。当該サブタンクを採用して、低密度の液体と第２のリザーバ内の水との間の直接接触を防止し得る。内部のサブタンクが破損又はリークした場合、リークした低密度の液体は、この剛性タンク又は剛性封じ込め構造物の内部に残存し、低密度の液体の周囲環境への曝露を防止し得る。当該サブタンクは、物理的なバリア又はセパレータとみなされ得、取り外し可能、又は交換可能、又は調整可能、又はそれらの組み合わせであり得、このことは、運転、又はメンテナンス、又は効率、又はシステム耐用年数、又はコスト、又はそれらの組み合わせを容易にし得る。本図は、本実施形態がほぼ完全に放電された状態にあることを示す。パイプを使用して第２のリザーバに接続され得る第３のリザーバは、近くの海水、又は海洋と圧力平衡にある水タンク、又は近くの海洋から機械的に隔離され、かつ近くの海洋の静水圧と同様の圧力である剛性水タンク、又は海洋表面上若しくは海洋表面の近くの水タンク、又は陸上の水タンクを含み得る。第３のリザーバが周囲の海洋との圧力平衡にあり、かつ／又は第３のリザーバの内部の液体の密度が海水の密度に近い場合、第３のリザーバは、第２のリザーバに対して任意の標高に位置し得る。例えば、第３のリザーバは、本図に示されるように、第２のリザーバと同じ標高又は同様の高度に位置し得る。例えば、第３のリザーバは、第２のリザーバよりも深い深さ又は低位の標高に位置し得る。例えば、第３のリザーバは、第２のリザーバよりも浅い深さ又は第２のリザーバを超える標高に位置し得る。例えば、第３のリザーバは、陸上に位置し得る。ポンプ（「４」）に動力を供給して、低密度の液体を第１のリザーバからパイプ（「３」）を通して第２のリザーバ（「２」）にポンプ圧送し、かつ水を第２のリザーバからパイプ（「７」）を通して第３のリザーバ（「６」）に移し替えることによって、蓄電し得る。ポンプ（「４」）に動力を供給して、低密度の液体を第１のリザーバからパイプ（「３」）を通して第２のリザーバ（「２」）に、具体的には低密度の液体の第２のリザーバサブタンク（「１０」）に、ポンプ圧送し、かつ水を第２のリザーバからパイプ（「９」）を通して第３のリザーバ（「８」）に移し替えることによって、蓄電し得る。第２のリザーバ内の、具体的には低密度の液体の第２のリザーバサブタンク（「１０」）内の、低密度の液体を、第３のリザーバからの水によって置換することを可能にすることによって、発電又は放電し得、第３のリザーバからの水は、低密度の液体を、第２のリザーバからパイプ（「３」）を通して、発電機（「４」）に通し、発電させ、第１のリザーバ（「１」）内に移し替える。ポンプ及び発電機は、水力回収タービン（ＨＰＲＴ）を含み得るポンプ及び発電機として可逆的に機能し得る同じユニット（複数可）を含み得る。第２のリザーバの内部の圧力は、第２のリザーバの水中の深さでの海洋の静水圧に近い場合があるか、又はこの静水圧とほぼ同等であり得る。
表面タンク（「１」）と、水中剛性タンク（「２」）と、低密度の液体を貯蔵するように構成された浮袋サブタンク（「１０」）と、水を貯蔵するように構成された相互接続された外部の浮袋タンク（「８」）と、を有する蓄電システム。
本実施形態は、ほぼ完全に放電された状態にある。
図５９：低密度の液体を水中タンク（「２」）（第２のリザーバ）内にポンプ圧送して、当該第２のリザーバの内部の水を別個の水リザーバ内に移し替えることによって蓄電するエネルギー貯蔵システム。第２のリザーバは、低密度の液体及び水の両方を収容し得る水中剛性タンクを含み得る。当該第２のリザーバの内部で、低密度の液体は、浮袋タンク又はピストン又はそれらの組み合わせなどの膨張可能又は圧壊可能な構造物を含み得るサブリザーバ又はサブタンク（「１０」）に貯蔵され得る。当該サブタンクを採用して、低密度の液体と第２のリザーバ内の水との間の直接接触を防止し得る。内部のサブタンクが破損又はリークした場合、リークした低密度の液体は、この剛性タンク又は剛性封じ込め構造物の内部に留まり、低密度の液体の周囲環境への曝露を防止し得る。当該サブタンクは、物理的なバリア又はセパレータとみなされ得、取り外し可能、又は交換可能、又は調整可能、又はそれらの組み合わせであり得、このことは、運転、又はメンテナンス、又は効率、又はシステム耐用年数、又はコスト、又はそれらの組み合わせを容易にし得る。本図は、本実施形態が蓄電又は「充電」することを示し、低密度の液体は、第１のリザーバから第２のリザーバにポンプ圧送され、水を第２のリザーバから第３のリザーバに移し替える。パイプを使用して第２のリザーバに接続され得る第３のリザーバは、近くの海水、又は海洋と圧力平衡にある水タンク、又は近くの海洋から機械的に隔離され、かつ近くの海洋の静水圧と同様の圧力である剛性水タンク、又は海洋表面上若しくは海洋表面の近くの水タンク、又は陸上の水タンクを含み得る。第３のリザーバが周囲の海洋との圧力平衡にあり、かつ／又は第３のリザーバの内部の液体の密度が海水の密度に近い場合、第３のリザーバは、第２のリザーバに対して任意の標高に位置し得る。例えば、第３のリザーバは、本図に示されるように、第２のリザーバと同じ標高又は同様の高度に位置し得る。例えば、第３のリザーバは、第２のリザーバよりも深い深さ又は低位の標高に位置し得る。例えば、第３のリザーバは、第２のリザーバよりも浅い深さ又は第２のリザーバを超える標高に位置し得る。例えば、第３のリザーバは、陸上に位置し得る。ポンプ（「４」）に動力を供給して、低密度の液体を第１のリザーバからパイプ（「３」）を通して第２のリザーバ（「２」）にポンプ圧送し、かつ水を第２のリザーバからパイプ（「７」）を通して第３のリザーバ（「６」）に移し替えることによって、蓄電し得る。ポンプ（「４」）に動力を供給して、低密度の液体を第１のリザーバからパイプ（「３」）を通して第２のリザーバ（「２」）に、具体的には低密度の液体の第２のリザーバサブタンク（「１０」）に、ポンプ圧送し、かつ水を第２のリザーバからパイプ（「９」）を通して第３のリザーバ（「８」）に移し替えることによって、蓄電し得る。第２のリザーバ内の、具体的には低密度の液体の第２のリザーバサブタンク（「１０」）内の、低密度の液体を、第３のリザーバからの水によって置換することを可能にすることによって、発電又は放電し得、第３のリザーバからの水は、低密度の液体を、第２のリザーバからパイプ（「３」）を通して、発電機（「４」）に通し、発電させ、第１のリザーバ（「１」）内に移し替える。ポンプ及び発電機は、水力回収タービン（ＨＰＲＴ）を含み得るポンプ及び発電機として可逆的に機能し得る同じユニット（複数可）を含み得る。第２のリザーバの内部の圧力は、第２のリザーバの水中の深さでの海洋の静水圧に近い場合があるか、又はこの静水圧とほぼ同等であり得る。
本実施形態の蓄電（「充電」）。低密度の液体は、表面タンク（「１」）からパイプ（「３」）を通して、水中剛性タンク（「２」）にポンプ圧送され（「４」）、水中剛性タンク（「２」）内の水を置換する。置換された水は、パイプ（「９」）を通って外部の浮袋タンク（「８」）内に移動する。
図６０：低密度の液体を水中タンク（「２」）（第２のリザーバ）内にポンプ圧送して、当該第２のリザーバの内部の水を別個の水リザーバ内に移し替えることによって蓄電するエネルギー貯蔵システム。第２のリザーバは、低密度の液体及び水の両方を収容し得る水中剛性タンクを含み得る。当該第２のリザーバの内部で、低密度の液体は、浮袋タンク又はピストン又はそれらの組み合わせなどの膨張可能又は圧壊可能な構造物を含み得るサブリザーバ又はサブタンク（「１０」）に貯蔵され得る。当該サブタンクを採用して、低密度の液体と第２のリザーバ内の水との間の直接接触を防止し得る。内部のサブタンクが破損又はリークした場合、リークした低密度の液体は、この剛性タンク又は剛性封じ込め構造物の内部に留まり、低密度の液体の周囲環境への曝露を防止し得る。当該サブタンクは、物理的なバリア又はセパレータとみなされ得、取り外し可能、又は交換可能、又は調整可能、又はそれらの組み合わせであり得、このことは、運転、又はメンテナンス、又は効率、又はシステム耐用年数、又はコスト、又はそれらの組み合わせを容易にし得る。本図は、本実施形態がほぼ完全に充電された状態にあることを示す。パイプを使用して第２のリザーバに接続され得る第３のリザーバは、近くの海水、又は海洋と圧力平衡にある水タンク、又は近くの海洋から機械的に隔離され、かつ近くの海洋の静水圧と同様の圧力である剛性水タンク、又は海洋表面上若しくは海洋表面の近くの水タンク、又は陸上の水タンクを含み得る。第３のリザーバが周囲の海洋との圧力平衡にあり、かつ／又は第３のリザーバの内部の液体の密度が海水の密度に近い場合、第３のリザーバは、第２のリザーバに対して任意の標高に位置し得る。例えば、第３のリザーバは、本図に示されるように、第２のリザーバと同じ標高又は同様の高度に位置し得る。例えば、第３のリザーバは、第２のリザーバよりも深い深さ又は低位の標高に位置し得る。例えば、第３のリザーバは、第２のリザーバよりも浅い深さ又は第２のリザーバを超える標高に位置し得る。例えば、第３のリザーバは、陸上に位置し得る。ポンプ（「４」）に動力を供給して、低密度の液体を第１のリザーバからパイプ（「３」）を通して第２のリザーバ（「２」）にポンプ圧送し、かつ水を第２のリザーバからパイプ（「７」）を通して第３のリザーバ（「６」）に移し替えることによって、蓄電し得る。ポンプ（「４」）に動力を供給して、低密度の液体を第１のリザーバからパイプ（「３」）を通して第２のリザーバ（「２」）に、具体的には低密度の液体の第２のリザーバサブタンク（「１０」）に、ポンプ圧送し、かつ水を第２のリザーバからパイプ（「９」）を通して第３のリザーバ（「８」）に移し替えることによって、蓄電し得る。第２のリザーバ内の、具体的には低密度の液体の第２のリザーバサブタンク（「１０」）内の、低密度の液体を、第３のリザーバからの水によって置換することを可能にすることによって、発電又は放電し得、第３のリザーバからの水は、低密度の液体を、第２のリザーバからパイプ（「３」）を通して、発電機（「４」）に通し、発電させ、第１のリザーバ（「１」）内に移し替える。ポンプ及び発電機は、水力回収タービン（ＨＰＲＴ）を含み得るポンプ及び発電機として可逆的に機能し得る同じユニット（複数可）を含み得る。第２のリザーバの内部の圧力は、第２のリザーバの水中の深さでの海洋の静水圧に近い場合があるか、又はこの静水圧とほぼ同等であり得る。
本実施形態は、ほぼ完全に充電された状態にある。
図６１：低密度の液体を水中タンク（「２」）（第２のリザーバ）内にポンプ圧送して、当該第２のリザーバの内部の水を別個の水リザーバ内に移し替えることによって蓄電するエネルギー貯蔵システム。第２のリザーバは、低密度の液体及び水の両方を収容し得る水中剛性タンクを含み得る。当該第２のリザーバの内部で、低密度の液体は、浮袋タンク又はピストン又はそれらの組み合わせなどの膨張可能又は圧壊可能な構造物を含み得るサブリザーバ又はサブタンク（「１０」）に貯蔵され得る。当該サブタンクを採用して、低密度の液体と第２のリザーバ内の水との間の直接接触を防止し得る。内部のサブタンクが破損又はリークした場合、リークした低密度の液体は、この剛性タンク又は剛性封じ込め構造物の内部に留まり、低密度の液体の周囲環境への曝露を防止し得る。当該サブタンクは、物理的なバリア又はセパレータとみなされ得、取り外し可能、又は交換可能、又は調整可能、又はそれらの組み合わせであり得、このことは、運転、又はメンテナンス、又は効率、又はシステム耐用年数、又はコスト、又はそれらの組み合わせを容易にし得る。本図は、本実施形態が発電又は「放電」することを示す。例えば、放電することは、第２のリザーバ内の低密度の液体を第３のリザーバ内の水によって置換することを可能にすることを包含し得、当該低密度の液体は、パイプに入って、発電機に入り、発電させ、第１のリザーバ内に移し替えられる。パイプを使用して第２のリザーバに接続され得る第３のリザーバは、近くの海水、又は海洋と圧力平衡にある水タンク、又は近くの海洋から機械的に隔離され、かつ近くの海洋の静水圧と同様の圧力である剛性水タンク、又は海洋表面上若しくは海洋表面の近くの水タンク、又は陸上の水タンクを含み得る。第３のリザーバが周囲の海洋との圧力平衡にあり、かつ／又は第３のリザーバの内部の液体の密度が海水の密度に近い場合、第３のリザーバは、第２のリザーバに対して任意の標高に位置し得る。例えば、第３のリザーバは、本図に示されるように、第２のリザーバと同じ標高又は同様の高度に位置し得る。例えば、第３のリザーバは、第２のリザーバよりも深い深さ又は低位の標高に位置し得る。例えば、第３のリザーバは、第２のリザーバよりも浅い深さ又は第２のリザーバを超える標高に位置し得る。例えば、第３のリザーバは、陸上に位置し得る。ポンプ（「４」）に動力を供給して、低密度の液体を第１のリザーバからパイプ（「３」）を通して第２のリザーバ（「２」）にポンプ圧送し、かつ水を第２のリザーバからパイプ（「７」）を通して第３のリザーバ（「６」）に移し替えることによって、蓄電し得る。ポンプ（「４」）に動力を供給して、低密度の液体を第１のリザーバからパイプ（「３」）を通して第２のリザーバ（「２」）に、具体的には低密度の液体の第２のリザーバサブタンク（「１０」）に、ポンプ圧送し、かつ水を第２のリザーバからパイプ（「９」）を通して第３のリザーバ（「８」）に移し替えることによって、蓄電し得る。第２のリザーバ内の、具体的には低密度の液体の第２のリザーバサブタンク（「１０」）内の、低密度の液体を、第３のリザーバからの水によって置換することを可能にすることによって、発電又は放電し得、第３のリザーバからの水は、低密度の液体を、第２のリザーバからパイプ（「３」）を通して、発電機（「４」）に通し、発電させ、第１のリザーバ（「１」）内に移し替える。ポンプ及び発電機は、水力回収タービン（ＨＰＲＴ）を含み得るポンプ及び発電機として可逆的に機能し得る同じユニット（複数可）を含み得る。第２のリザーバの内部の圧力は、第２のリザーバの水中の深さでの海洋の静水圧に近い場合があるか、又はこの静水圧とほぼ同等であり得る。
本実施形態の発電（「放電」）。外部の浮袋タンク（「８」）内の水が、水中剛性タンク（「２」）内の低密度の液体を置換することを可能にする。置換された低密度の液体は、パイプ（「３」）を通って、発電機（「４」）を通って、表面タンク（「１」）まで移動する。
図６２：本図は、図５８～６１と同様の実施形態を含み得る。本図は、本実施形態をほぼ完全に放電された状態として示し得る。本図は、近くの海水又は外洋水を含む第３のリザーバを採用し得る。第２のリザーバ（「１０」）内のサブタンクと、第２のリザーバと、第２のリザーバに接続された外部の水パイプ（「１１」）と、は、低密度の液体が「１０」内にポンプ圧送されると、低密度の液体の放出又はリークが発生した場合に、低密度の液体が第２のリザーバから出ることを防止する様式で、第２のリザーバから置換された水が第２のリザーバを出るように構成され得る。例えば、当該構成は、タンクから出る液体又は材料が、水の密度以上の、又は水の密度に近い密度を有していなければならないような、パイプ及び／又はタンクの設定を含み得る。例えば、当該構成は、外部の水パイプ「１１」が、海底のほうを向いているか若しくは下向きの出口若しくは外部の出口、又は下向きのベンド、を有することを包含し得る。例えば、当該構成は、外部の水パイプ「１１」が、上向きのベンドを有し、かつ／又は上向きの、かつ／又は海面のほうを向いており、かつ／又は海底から離れるほうを向いており、かつ／又は水中タンクの内部の上向きの開口部を有するパイプを、水中タンクの内部に有することを包含し得る。例えば、当該構成は、外部の水パイプが、化学物質又は試薬又は材料を含有することを包含し得、この化学物質又は試薬又は材料は、低密度の液体と共に存在するか、又は低密度の液体と接触するときに、低密度の液体を膨潤させることとなるか、又は低密度の液体を吸収することとなるか、又は低密度の液体と反応することとなり、このことは、例えば、サブタンクからの低密度の液体のリーク又は放出が発生した場合に起こる場合があり、このことが、例えば、サブタンクからの低密度の液体のリーク又は放出が発生した場合に、パイプの内部のバルブの閉鎖を引き起こしたり、パイプを受動的に閉塞又は閉鎖したり、それらの組み合わせとなったりし得る。「１１」は、取り外し可能又は交換可能であり得る。第２のリザーバ内部のサブタンク、又は外部の水パイプ、又は第３のリザーバ（タンクを含む場合）、又はそれらの組み合わせは、取り外し可能又は複製可能であり得る。例えば、第２の貯蔵リザーバが動作し続ける間、第２のリザーバ内部のサブタンク、又は外部の水パイプ、又は第３のリザーバ（タンクを含む場合）、又はそれらの組み合わせは、取り外され得るか、又は交換され得る。例えば、第２のリザーバ内部のサブタンク、又は外部の水パイプ、又は第３のリザーバ（タンクを含む場合）、又はそれらの組み合わせは、第２の貯蔵リザーバが設置され続ける間、取り外され得るか、又は交換され得る。例えば、第２のリザーバ内部のサブタンク、又は外部の水パイプ、又は第３のリザーバ（タンクを含む場合）、又はそれらの組み合わせは、１つ以上の又は構成要素が設置され及び／又は動作し続ける間、取り外され得るか、又は交換され得るか、又は維持され得、これらの構成要素は、本明細書に記載された前述の構成要素又は本発明の他の部分のうちの１つ以上の又は組み合わせを含み得る。
表面タンク（「１」）、水中剛性タンク（「２」）、及び低密度の液体（「１０」）を貯蔵するように構成された浮袋サブタンクを有する蓄電システム。水中剛性タンク（「２」）は、パイプ（「１１」）によって、隣接する深海海水と直接流体連通している。
本実施形態は、ほぼ完全に放電された状態にある。
図６３：本図は、図６２の説明に記載された実施形態を含み得る。本図は、本実施形態が「充電」又はエネルギー貯蔵若しくは蓄電の状態にあることを示す。充電は、低密度の液体を第１のリザーバから第２のリザーバにポンプ圧送して、第２のリザーバ内の水を置換することを包含し得る。水は、低密度の液体が第２のリザーバ内の内部のサブタンクからリークしても、低密度の液体が第２のリザーバ内に留まり得るように、当該置換中に第２のリザーバを出得る。
本実施形態の蓄電（「充電」）。低密度の液体は、表面タンク（「１」）からパイプ（「３」）を通して、水中剛性タンク（「２」）にポンプ圧送され（「４」）、水中剛性タンク（「２」）から海水を移す。移された海水は、パイプ（「１１」）を通って、水中剛性タンク（「２」）に隣接する海洋内に移動する。
図６４：本図は、図６２の説明に記載された実施形態を含み得る。本図は、本実施形態がほぼ完全に充電された状態にあることを示す。
図６５：本図は、図６２の説明に記載された実施形態を含み得る。本図は、本実施形態が「放電」又はエネルギー生成若しくは発電の状態にあることを示す。放電は、低密度の液体を、第２のリザーバから、パイプ内に入れ、発電している発電機を通して、第１のリザーバ内に移し替えることを可能にすることを包含し得る。当該置換は、海水がパイプ（「１１」）を通過して第２のリザーバ内に入ることを包含し得る。水は、低密度の液体が第２のリザーバ内の内部のサブタンクからリークしても、低密度の液体が第２のリザーバ内に留まり得るように、当該置換中に第２のリザーバを出得る。
本実施形態の発電（「放電」）。パイプ（「１１」）を通して水中剛性タンク（「２」）と直接流体連通している水中タンクに隣接する海水が、水中剛性タンク（「２」）内の低密度の液体を置換することを可能にする。置換された低密度の液体は、パイプ（「３」）を通って、発電機（「４」）を通って、表面タンク（「１」）まで移動する。
図６６：封じ込めカバー又は封じ込めバリア（「ＣＢ」又は「ＣＣＢ」）を有する第２のリザーバ及び／又は第３のリザーバを有するエネルギー貯蔵実施形態。当該ＣＢは、システムの１つ以上の構成要素を覆って又はそれらの上方に位置するカバーを含み得る。当該ＣＢは、低密度の液体を保持又は収容し得るシステムの構成要素を覆って又はそれらの上方に位置するカバーを含み得る。低密度の液体が第２のリザーバから流出した場合、低密度の液体は、例えば、低密度の液体が水よりも低密度であることに起因して、浮揚し得、ＣＢによって捕捉され得る。
図６７：封じ込めカバー又は封じ込めバリア（「ＣＢ」又は「ＣＣＢ」）を有する第２のリザーバ及び／又は第３のリザーバを有するエネルギー貯蔵実施形態。当該ＣＢは、システムの１つ以上の構成要素を覆って又はそれらの上方に位置するカバーを含み得る。当該ＣＢは、低密度の液体を保持又は収容し得るシステムの構成要素を覆って又はそれらの上方に位置するカバーを含み得る。低密度の液体が第２のリザーバから流出した場合、低密度の液体は、例えば、低密度の液体が水よりも低密度であることに起因して、浮揚し得、ＣＢによって捕捉され得る。
図６８：封じ込めカバー又は封じ込めバリア（「ＣＢ」又は「ＣＣＢ」）を有する第２のリザーバ及び／又は第３のリザーバを有するエネルギー貯蔵実施形態。当該ＣＢは、システムの１つ以上の構成要素を覆って又はそれらの上方に位置するカバーを含み得る。当該ＣＢは、低密度の液体を保持又は収容し得るシステムの構成要素を覆って又はそれらの上方に位置するカバーを含み得る。低密度の液体が第２のリザーバから流出した場合、低密度の液体は、例えば、低密度の液体が水よりも低密度であることに起因して、浮揚し得、ＣＢによって捕捉され得る。
図６９：封じ込めカバー又は封じ込めバリア（「ＣＢ」又は「ＣＣＢ」）を有する第２のリザーバ及び／又は第３のリザーバを有するエネルギー貯蔵実施形態。当該ＣＢは、システムの１つ以上の構成要素を覆って又はそれらの上方に位置するカバーを含み得る。当該ＣＢは、低密度の液体を保持又は収容し得るシステムの構成要素を覆って又はそれらの上方に位置するカバーを含み得る。低密度の液体が第２のリザーバから流出した場合、低密度の液体は、例えば、低密度の液体が水よりも低密度であることに起因して、浮揚し得、ＣＢによって捕捉され得る。本図では、「Ｓ」は、低密度の液体と第２のリザーバ内の水との物理的な接触又は直接接触を防止又は最小化し得るセパレータ又はバリアを含み得る。
図７０：第２のリザーバ（「２」）内のサブタンク（「５」）内に低密度の液体をポンプ圧送して、当該第２のリザーバの内部の水を置換することによって蓄電する、エネルギー貯蔵システム。第２のリザーバは、低密度の液体を貯蔵するように構成されたサブタンク（「５」）を取り囲み得るか、又は収容し得る、剛性タンク又は剛性封じ込め構造物を備え得る。当該サブタンクは、膨張可能又は圧壊可能なタンクを含み得る。当該サブタンクは、例えば、低密度の液体のリーク又は偶発的な放出が発生した場合に低密度の液体が第２のリザーバ内に留まることを確実にするために、水ポート又は水穴又は水パイプ又は出口又はそれらの組み合わせの上方に位置し得る。当該水ポート若しくは水穴若しくは水パイプ又は出口又はそれらの組み合わせを採用して、電気の「貯蔵」中に置換された水が第２のリザーバから出ることを可能にし、かつ／又は水が第２のリザーバに入って、放電又は発電中に低密度の液体を置換することを可能にし得る。サブタンクは、膜又は膜様構造物を含み得る。剛性タンク又は剛性封じ込め構造物は、サブタンクを取り囲み、かつ／又はサブタンクの上部部分を覆い得る。剛性タンク又は剛性封じ込め構造物の例示的な特性は、第２のリザーバへの、又は第２のリザーバからの水又は他の液体若しくは物質の進入又は退出を制御する能力を含み得、この能力として、第２のリザーバへの、又は第２のリザーバからの水又は他の液体又は他の物質の流入又は流出を有効若しくは無効にし得るか、又はその両方であるバルブ又はポートを開放又は閉鎖する能力が挙げられ得るが、これらに限定されない。本図は、本実施形態の「充電」／を示す。当該充填は、低密度の液体を第１のリザーバから第２のリザーバにポンプ圧送して、第２のリザーバからの水を低密度の液体で置換することを包含し得る。
図７１：第２のリザーバ（「２」）内のサブタンク（「５」）内に低密度の液体をポンプ圧送して、当該第２のリザーバの内部の水を置換することによって蓄電する、エネルギー貯蔵システム。第２のリザーバは、低密度の液体を貯蔵するように構成されたサブタンク（「５」）を取り囲み得るか、又は収容し得る、剛性タンク又は剛性封じ込め構造物を備え得る。当該サブタンクは、膨張可能又は圧壊可能なタンクを含み得る。当該サブタンクは、例えば、低密度の液体のリーク又は偶発的な放出が発生した場合に低密度の液体が第２のリザーバ内に留まることを確実にするために、水ポート又は水穴又は水パイプ又は出口又はそれらの組み合わせの上方に位置し得る。当該水ポート若しくは水穴若しくは水パイプ又は出口又はそれらの組み合わせを採用して、電気の「貯蔵」中に置換された水が第２のリザーバから出ることを可能にし、かつ／又は水が第２のリザーバに入って、放電又は発電中に低密度の液体を置換することを可能にし得る。剛性タンク又は剛性封じ込め構造物は、サブタンクを取り囲み、かつ／又はサブタンクの上部部分を覆い得る。剛性タンク又は剛性封じ込め構造物の例示的な特性は、第２のリザーバへの、又は第２のリザーバからの水又は他の液体若しくは物質の進入又は退出を制御する能力を含み得、この能力として、第２のリザーバへの、又は第２のリザーバからの水又は他の液体又は他の物質の流入又は流出を有効若しくは無効にし得るか、又はその両方であるバルブ又はポートを開放又は閉鎖する能力が挙げられ得るが、これらに限定されない。本図は、本実施形態がほぼ完全に充電された状態にあることを示す。
図７２：第２のリザーバ（「２」）内のサブタンク（「５」）内に低密度の液体をポンプ圧送して、当該第２のリザーバの内部の水を置換することによって蓄電する、エネルギー貯蔵システム。第２のリザーバは、低密度の液体を貯蔵するように構成されたサブタンク（「５」）を取り囲み得るか、又は収容し得る、剛性タンク又は剛性封じ込め構造物を備え得る。当該サブタンクは、膨張可能又は圧壊可能なタンクを含み得る。当該サブタンクは、例えば、低密度の液体のリーク又は偶発的な放出が発生した場合に低密度の液体が第２のリザーバ内に留まることを確実にするために、水ポート又は水穴又は水パイプ又は出口又はそれらの組み合わせの上方に位置し得る。当該水ポート若しくは水穴若しくは水パイプ又は出口又はそれらの組み合わせを採用して、電気の「貯蔵」中に置換された水が第２のリザーバから出ることを可能にし、かつ／又は水が第２のリザーバに入って、放電又は発電中に低密度の液体を置換することを可能にし得る。剛性タンク又は剛性封じ込め構造物は、サブタンクを取り囲み、かつ／又はサブタンクの上部部分を覆い得る。剛性タンク又は剛性封じ込め構造物の例示的な特性は、第２のリザーバへの、又は第２のリザーバからの水又は他の液体若しくは物質の進入又は退出を制御する能力を含み得、この能力として、第２のリザーバへの、又は第２のリザーバからの水又は他の液体又は他の物質の流入又は流出を有効若しくは無効にし得るか、又はその両方であるバルブ又はポートを開放又は閉鎖する能力が挙げられ得るが、これらに限定されない。本図は、本実施形態の放電又は発電を示す。放電又は発電は、第２のリザーバからの低密度の液体を、パイプに入れ、発電機に通して発電させ、第１のリザーバ内に移し替えることを包含し得る。第２のリザーバからの低密度の液体の移し替えは、ポンプ若しくは発電機の近く若しくはポンプ若しくは発電機内のバルブ、又は第２のリザーバタンクの近く若しくは又は第２のリザーバタンク内のバルブ、又はそれらの組み合わせを開放することによって可能にされ得る。第２のリザーバ内の低密度の液体の置換は、水が第２のリザーバに入り、第２のリザーバ内の低密度の液体を置換することを含み得る。
図７３：第２のリザーバ（「２」）内のサブタンク（「５」）内に低密度の液体をポンプ圧送して、当該第２のリザーバの内部の水を置換することによって蓄電する、エネルギー貯蔵システム。第２のリザーバは、低密度の液体を貯蔵するように構成されたサブタンク（「５」）を取り囲み得るか、又は収容し得る、剛性タンク又は剛性封じ込め構造物を備え得る。当該サブタンクは、膨張可能又は圧壊可能なタンクを含み得る。当該サブタンクは、例えば、低密度の液体のリーク又は偶発的な放出が発生した場合に低密度の液体が第２のリザーバ内に留まることを確実にするために、水ポート又は水穴又は水パイプ又は出口又はそれらの組み合わせの上方に位置し得る。当該水ポート若しくは水穴若しくは水パイプ又は出口又はそれらの組み合わせを採用して、電気の「貯蔵」中に置換された水が第２のリザーバから出ることを可能にし、かつ／又は水が第２のリザーバに入って、放電又は発電中に低密度の液体を置換することを可能にし得る。剛性タンク又は剛性封じ込め構造物は、サブタンクを取り囲み、かつ／又はサブタンクの上部部分を覆い得る。剛性タンク又は剛性封じ込め構造物の例示的な特性は、第２のリザーバへの、又は第２のリザーバからの水又は他の液体若しくは物質の進入又は退出を制御する能力を含み得、この能力として、第２のリザーバへの、又は第２のリザーバからの水又は他の液体又は他の物質の流入又は流出を有効若しくは無効にし得るか、又はその両方であるバルブ又はポートを開放又は閉鎖する能力が挙げられ得るが、これらに限定されない。本図は、本実施形態がほぼ完全に放電された状態にあることを示す。
図７４：本図は、本実施形態の充電又は蓄電を示す。本図は、第１のリザーバ（「１」）及び／又はポンプ（「４」）及び／又は発電機（「４」）が、第２のリザーバよりも高位の標高又は小さい水深で水中に位置する実施形態を示す。第１のリザーバは、剛性タンク又は浮袋タンクを含み得る。本図では、第１のリザーバは、剛性タンクとして示されている。本図に示された本実施形態では、海中電力ケーブル（「１５」）は、ポンプ及び／又は発電機（「４」）を電力源、及び／又は電力需要源、及び／又は電力グリッドに接続する。送電インフラストラクチャを含み得る電力源、及び／又は電力需要源、及び／又は電力グリッドは、本図では「１３」及び「１４」によって表され得、陸上又は水中に位置し得る。海中電力ケーブルは、本エネルギー貯蔵システムを、例えば、洋上風力、洋上太陽光、及び洋上リグ、洋上発電、又は他の電源を含むが、これらに限定されない、洋上電源と相互接続し得る。海中電力ケーブルは、本エネルギー貯蔵システムを、例えば、洋上パイプライン、洋上送電ステーション、洋上圧縮ステーション、洋上掘削、加熱式フローライン、洋上石油リグ、洋上生産システム、水素生産、アンモニア生産、ＣＯ２変換、ガス処理施設、及び／又は他のエネルギー消費源を含むが、これらに限定されないような、洋上需要源と相互接続し得る。海中電力ケーブルは、本エネルギー貯蔵システムを、陸上エネルギー需要及び陸上発電源と相互接続し得、このことは、工業用電気需要、商業用電気需要、住宅用電気需要、輸送用電気需要、再生可能電源、住宅用電源、電力グリッド負荷バランシング、電力グリッドサービス、陸上太陽光発電所、陸上風力、陸上水力発電、陸上燃焼発電、水素生産、余分な再生可能電力の貯蔵、ピーク需要中の、又は断続的な再生可能エネルギーが電力生成不足であるときの放電を含む。本図は、第２のリザーバ（「２」）内のサブタンク（「５」）内に低密度の液体をポンプ圧送して、当該第２のリザーバの内部の水を置換することによって蓄電する、エネルギー貯蔵システムを示し得る。
本実施形態は、洋上技術の技術的制限の複数の態様、及び多くの洋上領域の地理を活用する。
●世界のほとんどにおける沖合海底は、海岸から１０マイル以内、又は２０マイル以内、又は３０マイル以内、又は４０マイル以内、又は５０マイル以内、又は６０マイル以内、又は７０マイル以内、又は８０マイル以内、又は９０マイル以内、又は１００マイル以内、又はそれらの組み合わせで、相対的に浅い。相対的に浅い水深は、１，０００メートル未満、又は９００メートル未満、又は８００メートル未満、又は７００メートル未満、又は６００メートル未満、又は５００メートル未満、又は４００メートル未満、又は３００メートル未満、又は２００メートル未満、又は１００メートル未満、又はそれらの組み合わせの深さの水深を含み得る。更に、ほとんどの地勢では、当該相対的に浅い水は、１，５００メートル、又は２，０００メートル、又は２，５００メートル、又は３，０００メートル、又は更に大きい深さの水深まで下降する、切り立った岩棚又は大陸棚に最終的に到達する。本実施形態は、第１のリザーバ及び／又はポンプ及び発電機を、第１のリザーバから第２のリザーバまでのパイプラインの長さを最小化し得る、当該岩棚又は大陸棚の近くに配置する。パイプラインの長さを最小化することは、往復エネルギー効率を改善し、資本コストを低減する。
●本実施形態では、ポンプ及び／又は発電機は、海中電力ケーブルによって、電源又は電力需要又は電力グリッド又はそれらの組み合わせに相互接続され得る。海中電力ケーブルは、相対的に浅い地形及び／又は相対的に平坦な地形に設置するのが最も安価及び／又は簡単である。ここでの海底ケーブルは、相対的に浅い地形及び／又は相対的に平坦な海中地形に設置され得る。
●現代の洋上風力発電所は、経済的に実行可能であるように、相対的に浅い水深、一般に水深１，０００メートル未満、を必要とする。本実施形態は、洋上風力発電所に理想的な浅い水に相対的に近く位置することによって、本発明を現在の洋上風力発電所と統合することを可能にする。また、洋上風力又は洋上太陽光又は洋上リグ又はそれらの組み合わせと共存することが可能であることによって、本発明は、既存の又は事前計画された海中電力ケーブル又は送電インフラストラクチャと統合してもよい。代わりに又は加えて、洋上風力又は洋上太陽光又は洋上リグ又は他の洋上技術と共存することが可能であることによって、本発明は、当該技術及び他の技術の経済性を改善して、海中電力インフラストラクチャ及び／又は本発明の構成を容易にしてもよい。例えば、バージニア、ノースカロライナ、デラウェア、メリーランド（全て洋上風力発電所が提案されている場所）には、浅い水、並びに近くの切り立った岩棚及び／又は大陸棚がある。
●第１のリザーバ及び／又は生成が「洋上」に位置することに起因して、本実施形態における唯一の「陸上横断インフラストラクチャ」は、海中電力ケーブル及び関連する伝送相互接続及びインフラストラクチャであり得る。本実施形態の最小限の「陸上横断」及び「陸上」インフラストラクチャは、必要とされる許可及び／又は承認及び／又はタイムライン及び／又は規制機関を低減し得る。加えて、陸上にタンク又は発電機がないことは、本実施形態が陸上の陸地をあまり占有しないことを可能にし得、かつ／又は本実施形態が見た目にあまりはっきりしないことを可能にし、かつ／又は本実施形態を見た目により魅力的にし得る。
●本実施形態では、第１のリザーバ及び／又はポンプ及び／又は発電機は、海洋の波及び／又は海洋の天候に最小限に曝露されるのに十分深い水深に位置し得る。本実施形態では、第１のリザーバ及び／又はポンプ及び／又は発電機は、第１及び第２のリザーバ間の有意な標高差を可能にするのに十分に浅い水深に位置し得る。例えば、有意な標高差は、５００メートル以上、又は１，０００メートル以上、又は１，５００メートル以上、又は２，０００メートル以上の標高差又は深さの差を含み得る。本実施形態では、第１のリザーバ及び／又はポンプ及び／又は発電機が、職業ダイバー及び／又は職業ダイビング船が監視及び／又はメンテナンスのためにアクセス又は簡便アクセスすることを可能にするのに十分に浅い水深に位置し得ることが有利であり得る。
●本実施形態は、エネルギー貯蔵のための実際的に無限の陸地面積及び／又は地理的領域を有する。好適な地理的条件を有する海中の海底の量は、本実施形態を使用する複数時間、複数日、又は更には複数ヶ月の蓄電に必要とされる海底の陸地面積をはるかに超える。
図７５：本図は、図７４と同じ実施形態を含む。本図は、本実施形態がほぼ完全に充電された状態にあることを示す。
図７６：本図は、図７４と同じ実施形態を含む。本図は、本実施形態の放電又は発電を示す。
図７７：本図は、図７４と同じ実施形態を含む。本図は、本実施形態がほぼ完全に放電された状態にあることを示す。
図７８：本図は、本実施形態の充電又は蓄電を示す。本図は、第１のリザーバ（「１」）及び／又はポンプ（「４」）及び／又は発電機（「４」）が浮体式容器（「１６」）内に位置する実施形態を示す。当該浮体式容器は、キャリア、又は従来のキャリアよりも大きい降荷流量若しくは載荷流量を可能にするように改造されたキャリア、又は特別に設計されたキャリア、又はそれらの組み合わせを含み得る。当該キャリアは、例えば、ＬＰＧキャリアなどの船を含み得る。当該浮体式容器は、１つ以上のブイを使用して、又は１つ以上のブイによる容易化で、海中電力ケーブル及び／又は海中の低密度の液体のパイプラインに相互接続され得る。例えば、本図は、低密度の液体のパイプラインの相互接続ブイを「Ｌ」として、海中ケーブルの電気相互接続ブイを「Ｘ」として示し得る。海中パイプライン、浮体式容器、ブイ、海中タンク、又は海中タンク、のうちの１つ以上又は複数又は組み合わせが採用され得る。
浮体式容器は、接続可能若しくは切断可能であり得るか、又はその両方であり得る。浮体式容器は、互いに接続可能又は切断可能であり得る。浮体式容器は、浮体式ブイに接続可能であり得るか、又は浮体式ブイから切断可能であり得る。例えば、多かれ少なかれ、エネルギー貯蔵又は電力容量又はその両方が必要とされる場合、当該浮体式容器は、追加又は除去（接続又は切断）され得る。浮体式容器を１つ以上の設備又は事業間で移送して、例えば、必要とされる資源を最適化し得る。例えば、いくつかの地域では、特定の期間若しくは季節中により大きい蓄電若しくは電力容量が必要とされ得、かつ／又は特定の他の期間若しくは季節中により少ない蓄電若しくは電力容量が必要とされ得る。浮体式容器は、より大きい需要の期間中に、いくつかの地域に移送又は追加され得る。浮体式容器は、より小さい需要の期間中に切断及び／又は移送され得る。浮体式容器は、必要に応じて、より小さい需要の地域からより大きい需要の地域に移送され得る。例えば、先物市場又はスポット市場又はその両方を作成して、浮体式容器をリースし得る。浮体式容器を、エネルギー貯蔵の需要が低い場合に、ＬＰＧキャリア又は他の形態のキャリアとして採用し得る。いくつかの事例では、浮体式容器及び／又は低密度の液体及び／又は低密度の液体の一部分、のうちの１つ以上が、例えば、完全に所有される代わりに、事業操業者又は所有者によってリースされることが望ましい場合がある。
浮体式容器は、ハリケーンなどの悪天候を回避するために接断され得る。浮体式容器は、メンテナンスのために切断され得る。浮体式容器は、経時的に更新又は交換され得る。例えば、新しい技術の進歩又は用途ニーズ又は性能ニーズが、改造として浮体式容器に統合され得るか、又は新しい浮体式容器が構成され得るか、又はその両方である。需要の変化に起因して、浮体式容器が、切断又は接続され得る。
浮体式容器は、複数の形態で存在し得る。例えば、浮体式容器は、低密度の液体の貯蔵ユニットを含み得る。例えば、浮体式容器は、低密度の液体の貯蔵ユニットとポンプ及び／又は発電機との両方を含み得る。例えば、浮体式容器は、ポンプ及び／又は発電機を含み得る。複数の形態の浮体式容器は、必要に応じて組み合わされ得るか、又は統合され得る。浮体式容器は、様々に変更若しくは交換若しくは統合され得るか、又は更新された構成を有し得るか、又はそれらの組み合わせであり、このことは、例えば、１つ以上の用途からのニーズの変化に応答して実施することが容易であり得る。
浮体式容器接続ブイは、動的測位システムなしで、又は動的測位システムの最小限の必要性で浮体式容器が一般的な位置に留まることを可能にするためのアンカー接続又は同様のデバイスを含み得る。
浮体式容器の使用は、実際的に無限のエネルギー貯蔵容量を可能にし得る。例えば、浮体式容器は、エネルギー貯蔵容量又は電力容量又はその両方を増加させるために相互接続され得る。本実施形態は、ＬＰＧ及び他の炭化水素のための大規模な浮体式キャリアを構成及び船送するための現在のグローバルな能力、及び／又は例えば、炭化水素又は洋上の浮体式貯蔵又はその両方を輸送するために現在使用されている浮体式キャリアの利用可能性から利益を得得る。
第１のリザーバ及び／又はポンプ及び／又は発電機のための浮体式容器の使用は、例えば、キャリア容器に対する既存の許可に起因して必要とされる許可及び／又は承認を最小化し得る。
浮体式容器は、浮体式容器上に位置し得るタレット及びスイベルスタックによってブイに接続され得る。タレット及びスイベルスタックは、船が、低密度の液体のパイプライン及び／又は海中電気ケーブルを相互接続しながら、風に向かうように回転するか、又は別様に移動することを可能にし得る。
図７９：本図は、図７８の実施形態を含む。本図は、本実施形態がほぼ完全に充電された状態にあることを示す。
図８０：本図は、図７８の実施形態を含む。本図は、本実施形態の放電又は発電を示す。
図８１：本図は、図７８の実施形態を含む。本図は、本実施形態がほぼ完全に放電された状態にあることを示す。
図８２：本図は、第１のリザーバ（「１」）及び／又はポンプ（「４」）及び／又は発電機（「４」）が浮体式容器（「１６」）内に位置する実施形態を示す。本図は、浮体式容器が、組み合わされたブイ（「ＬＸ」）によって海中の低密度の液体のパイプライン（「３」）及び海中電気ケーブル（「１５」）に接続することが可能である実施形態を示し得る。当該結合されたブイは、浮体式容器に接続し、及び／又は浮体式容器から切断することが可能であり得る。当該組み合わされたブイは、浮体式容器と組み合わされたブイとの間の接続プロセス及び／又は切断プロセスを単純化し得る。本図では、組み合わされたブイが浮体式キャリアから切断されて示され得る。
図８３：本図は、図８２と同じ実施形態を含み得る。本図では、組み合わされたブイが浮体式キャリアに接続されて示され得る。
図８４：表面の低密度の液体のタンク（「１」）、水中剛性タンク（「２」）、低密度の液体を貯蔵するように構成された浮袋サブタンク（「１０」）、及び表面水タンク（「６」）を有する蓄電システム。
本実施形態は、ほぼ完全に放電された状態にある。
図８５：本実施形態は、図８４の実施形態を含む。
本実施形態の蓄電（「充電」）。低密度の液体は、表面の低密度の液体のタンク（「１」）からパイプ（「３」）を通して、水中剛性タンク（「２」）にポンプ圧送され（「４」）、水中剛性タンク（「２」）から水を移す。移された水は、パイプ（「７」）を通って表面水タンク（「６」）に移動する。
図８６：本実施形態は、図８４の実施形態を含む。本実施形態は、ほぼ完全に放電された状態にある。
図８７：本実施形態は、図８４の実施形態を含む。
蓄電システムの発電（「放電」）。表面水タンク（「６」）内の水は、パイプ（「７」）を通して水中剛性タンク（「２」）に移送され、そこで、水中剛性タンク（「２」）内の低密度の液体を置換することが可能にされる。置換された低密度の液体は、パイプ（「３」）を通って、発電機（「４」）を通って、表面タンク（「１」）まで移動する。
図の凡例
留意されたい：図面又は図は、縮尺に合わせて描かれていない。
追加の説明
高蒸気圧の低密度の液体及び／又は海中の第１のリザーバ
第１のリザーバを水中に配置することに主な利点があり得る。例えば、第１のリザーバを水中に配置することによって、高蒸気圧を有する低密度の液体が、低密度の液体作動流体として採用され得る。システムは、水中第１のリザーバが、水の静水圧が海水の温度において低密度の液体の蒸気圧に近い水深に位置するように、設計され得る。水中の第１のリザーバの内部の蒸気圧が第１のリザーバの周囲の水の圧力と同様である水深にタンクを配置することによって、設置されたタンクは、より小さい圧力差耐性を必要とし得、かつ相対的に薄い壁を有し得るか、又は表面上に同じ液体を貯蔵するタンクよりも低コストであり得る。また、有利なことに、海洋の下方の水の温度は、気候及び場所に応じて相対的に一貫し得、これにより、低密度の液体の蒸気圧のより簡単な予測及び／又はタンク圧要件の設計及び／又は設計水深が可能になり得る。また、有利なことに、海洋の下方の水の温度は、相対的に一貫して特定の温度範囲未満であり得、これにより、低密度の液体の蒸気圧のより簡単な予測及び／又はタンク圧要件の設計及び／又は設計水深が可能になり得る。
一例として、液体エタンは、２８０°Ｋにおいて２８０７ｋＰａ、３００°Ｋにおいて４３５７ｋＰａの蒸気圧を有し、これは、それぞれ約２８６メートルの水深及び４４５メートルの水深での水の静水圧と同等である。第１のリザーバ及び／又はポンプ及び／又は発電機は、例えば、１５０メートルの深さを超え、かつ５００メートルの深さ未満の水深に配置され得る。エタンは、エタンの３０５．３２２°Ｋの臨界点を下回る超臨界相ではなく、液相のままである。有利なことに、赤道地域でさえ、１５０メートルを超える水深の海水の温度は、一般に一貫して３００℃未満であり、これにより、エタンが超臨界相ではなく液相のままであることが確実になり得る。エタンの液相において、エタンは、３００°Ｋにおいて３０４ｋｇ／ｍ３、２８０°Ｋにおいて３８３ｋｇ／ｍ３の密度を有する。本実施形態は、図７４の構成と同様に構成され得る。代わりに又は加えて、本実施形態は、「１」、「６」、及び／又は「４」が、「２」よりも高位の標高にはあるものの、水中に位置する場合を除いて、図５５と同様に構成されてもよい。代わりに又は加えて、本実施形態は、本明細書の他の図と同様に構成されてもよいが、第１のリザーバ、又は第３のリザーバ、又はポンプ／発電機、又はそれらの組み合わせは、第１のリザーバ、又は第３のリザーバ、又はポンプ／発電機、又はそれらの組み合わせが、海洋の上方又は海洋に隣接する陸地上に示され得る図で、海洋の下に配置され得る。有利なことに、液体エタンは、他の低密度の液体のオプションよりも豊富及び／又は安価であり得る。有利なことに、液体エタンは、他の低密度の液体オプションよりも低密度の液体を有し得る。
液体－液体置換
本実施形態は、低密度の液体及び高密度の液体を採用したエネルギー貯蔵装デバイスに関する。高密度の液体を低密度の液体に置換することによって蓄電し、高密度の液体が低密度の液体を置換することを可能にすることによって発電する。本実施形態では、当該置換は、低密度の液体及び高密度の液体の両方を貯蔵するように構成された水中貯蔵リザーバ内で行われる。例示的な高密度の液体として、水が挙げられ得るが、これに限定されない。例示的な低密度の液体として、プロパン、ブタン、エタン、又はＬＰＧが挙げられ得るが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、水中貯蔵リザーバは、剛性貯蔵タンクを含み得る。いくつかの実施形態では、低密度の液体は、発電するためにポンプ及び発電機内で採用される油圧流体を含む。
いくつかの実施形態では、水中貯蔵リザーバ内で、低密度の液体は、高密度の液体の上方に浮く。低密度の液体は、ポンプ又は発電機内で採用される油圧流体又は作動流体を含み得る。低密度の液体が水中貯蔵リザーバの内部の高密度の液体の上方に浮くか、又は高密度の液体の上方に位置することを可能にすることから結果として得られる複数の利点がある。当該利点として、以下のものが挙げられ得るが、これらに限定されない：
●低密度の液体が高密度の液体の上方に浮くことを可能にすることによって、本発明は、剛性水中タンクを採用し得る。剛性水中タンク又は剛性水中構造物を採用して、低密度の液体の少なくとも一部分を収容又は貯蔵し得る。剛性水中タンクは、多数の利点を有し得、これらとして、より長い寿命、リーク又は破損のリスクの低減、及び要素への回復性が挙げられ得るが、これらに限定されない。
●壊滅的な障害、又は水中貯蔵領域のリーク若しくは破損が発生した場合、以下の有益な所産のうちの１つ以上又は組み合わせが発生し得る：
○エネルギー貯蔵システムは、稼働状態を継続し得る
○低密度の液体は、低密度の液体が水中のリザーバから表面の近くのリザーバに移送されることを可能にすることによって、蓄電システムが発電又は「放電」することを可能にすることによって、安全に除去され、かつ／又は回復可能であり得る。
○低密度の液体は、水中貯蔵領域内に留まり得る
○低密度の液体は、水中貯蔵領域からリーク又は流出しない場合がある
●低密度の液体は、水中貯蔵タンクの剛性領域内に収容され得、この剛性領域は、より長期的又はより安全な貯蔵特性を有し得る。
●低密度の液体及び水は、物理的に分離されていながら、互いを直接置換し得る
●本実施形態は、受動的なリスク軽減、誤り訂正、及び緊急対応のための密度ベースの方法を採用することができ、このことは、以下のことを含み得るが、これに限定されない：
○例えば、本実施形態は、低密度の液体よりも大きく、かつ水よりも小さい密度を有する浮体式プラグを採用し得る。当該プラグは、第２のリザーバ内の水位が事前定義されたレベルを超えているときに、低密度の液体のパイプへの液体の流入を停止し得る。当該プラグは、水が低密度の液体のパイプに入ることを防止し得る。当該プラグを採用して、事前定義された最小体積の低密度の液体が水中貯蔵リザーバ内に存在することを確実にし得る。
○バリア又はセパレータが破損した場合、内又は
○充填中、低密度の液体は、水を、水中タンク内の下部ポートを通して、下方に、及び水中タンクの外に移し替え得る。
いくつかの実施形態では、低密度の液体は、物理的な分離によって高密度の液体と直接接触することを防止され得る。
●当該物理的な分離は、低密度の液体及び高密度の液体の両方に不溶であるが、低密度の液体よりも大きく、かつ高密度の液体よりも小さい密度を有する液体を含み得る。
●当該物理的な分離は、固体を含み得る。
●当該物理的な分離は、低密度の液体よりも大きく、かつ高密度の液体よりも小さい密度を有するバリアを含み得る。
●当該物理的な分離は、合成布地又は合成ライナーなどの不浸透性材料を含み得る。
●当該物理的な分離を採用して、水和物の形成を防止し得る。
●当該物理的な分離は、低密度の液体の下方、かつ水中貯蔵リザーバ内又は剛性水中貯蔵タンク内の水の上方に位置し得る。
●当該物理的な分離は、水中貯蔵リザーバ内に位置し得る。
●当該物理的な分離は、水中貯蔵リザーバを含み得る剛性構成物を含むタンク内に存在し得る。
封じ込めカバー又は封じ込めバリア又は封じ込め境界（「ＣＢ」又は「ＣＣＢ」）
本発明は、水中貯蔵リザーバの上の封じ込めカバー又は封じ込め境界又は封じ込めバリア（ＣＢ又はＣＢＢ）を包含し得る。ＣＢは、低密度の液体のリーク又は偶発的な放出が発生した場合に、低密度の液体を捕捉し得る。ＣＢは、水中貯蔵リザーバの上又は上方に位置し得る。ＣＢは、ライナー、布地、又は固体、又はシート、又はそれらの組み合わせを含み得る。ＣＢは、例えば、ＬＤＬの回収を容易にするために、低密度の液体（捕捉された場合）をＣＢの特定の領域に流し込むように構成され得る。ＬＤＬの偶発的な放出又はリークが発生した場合、ＬＤＬ又はＬＤＬ水和物又はＬＤＬ組成物は、水中のリザーバの上方に上昇し得、ＣＢによって捕捉され得るか、又はＣＢ内に浮き得る。ＣＢは、水中のリザーバの上方に浮いていることができ、海底に係留され得る。ＣＢは、海水よりも小密度であり得、このことが、浮くことを促進し得る。代わりに又は加えて、ＣＢ自体は、ＣＢに取り付けられたフロート（複数可）に起因して吊設され得るか、又は浮いている場合がある。いくつかの実施形態では、ＣＢは、水中リザーバ及び／又は水中バルブ若しくは接続部の表面積以上の表面積を覆い得るか、又はこれの上方にあり得る。いくつかの実施形態では、ＣＢは、例えば、接続部又はポートの上方の表面積のみを覆うなど、水中のリザーバの特定のセクションのみを覆い得るか、又はこのセクションの上方にあり得る。２つ以上のＣＢが存在し得る。例えば、特定の接続箇所又はポートの上方にＣＢがあり得る。いくつかの実施形態では、冗長なＣＢがあり得る。例えば、ＣＢは、特定のポートを覆い得る一方、別のＣＢは、水中のリザーバのポート及び／又はセクション全体を覆い得る。
ＣＢは、水及び／又はＬＤＬと親和する材料を含み得る。ＣＢは、水及びＬＤＬの両方をはじく材料を含み得る。ＣＢは、ＬＤＬを吸収する疎水性材料を含み得る。
ＣＢは、ＬＤＬリークがあるか、又はＬＤＬがＣＢによって捕捉されているかを判定するためのセンサ又はシステム又は機構を含み得る。例えば、当該センサは、ＣＢに作用する浮力を測定することを包含し得る。ＬＤＬが放出され、かつＣＢ内に浮くと、ＣＢに作用する浮力が増加することとなり、このことが、１つ以上のセンサによって測定され得る。例えば、センサ又はインジケータは、ＬＤＬを吸収する疎水性材料を包含し得る。ＬＤＬが当該疎水性材料に接触する場合、ＬＤＬが吸収され得、このことが、センサをトリガし、かつ／又はＬＤＬのリーク又は偶発的な放出の発生の指標を提供し得る。例えば、センサは、ＬＤＬなどの海水以外の新しい液体の存在の指示を提供し得る分光法を包含し得る。例えば、センサは、水よりも小さい密度であり、かつＬＤＬを超える密度であるフロートを包含し得る。ＬＤＬが十分な量だけリークし、かつＣＢ内に集まる場合、フロートは、形成され得るＬＤＬ層内に没し始め得る。センサの他の機構として、導電性、分光法、分光測定、可視色、吸光度、粘度、ｐＨ、溶解、極性、誘電率、又はそれらの組み合わせが挙げられ得るが、これらに限定されない。
ＬＤＬ放出の発生をシステムオペレータに通知するためのシステムが、採用され得る。パッシブシステム及び／又はアクティブシステムを採用して、自律的又は半自律的に、又は人間のシステムオペレータの存在下で、又はそれらの組み合わせで、問題を是正し得るか、又はシステムをシャットダウンし得るか、又は事前定義された手順を経得るか、又は新しい手順を経得るか、又はそれらの組み合わせである。
相互接続された水リザーバを有する剛性タンク
例示的な実施形態又は構成は、ＬＤＬを貯蔵するための、内部に浮袋タンクを有する剛性タンクを含み得る。ＬＤＬ浮袋タンクによって占有されていない残りの貯蔵体積は、水によって占有され得る。水は、周囲の又は隣接する海洋に相互接続され得るか、又はこの海洋を含み得る。水は、水リザーバへの相互接続からの水を含み得る。当該リザーバは、表面水リザーバ又は水中リザーバを含み得る。水中水リザーバは、パイプを介して剛性タンクに相互接続された水を収容しているタンクを含み得る。水リザーバは、海洋の静水圧と同様の圧力、又はこの静水圧との平衡圧力を有し得る。
以下は、例示的な実施形態のいくつかの特性及び属性である：
●剛性タンク内のＬＤＬポート、及び／又は剛性タンク内のＬＤＬ浮袋は、剛性タンクの上部部分に、かつ／又は水ポートから離れて、位置し得る。
●水ポートは、剛性タンクの下部又は下部部分に、かつ／又はＬＤＬ及び／若しくはＬＤＬポートから離れて、位置し得る。
●水タンクは、所望する場合、淡水又は脱イオン水を収容してもよい。淡水又は脱イオン水は、水中剛性タンクの内部の腐食を防止するために有利であり得る。
●膨張可能／浮袋封じ込めデバイスのうちの１つ又は全てで破損又は破れが発生した場合、ＬＤＬは、剛性タンク内に留まることとなる。ＬＤＬは、ＬＤＬポートを通して安全に除去され得、このことは、本発明において放電／発電のために典型的に採用されるのと同じ手順を包含し得る。
●ＬＤＬポートが剛性タンクの上部の近くにあり、かつ／又はＬＤＬがタンクの上部の近くに貯蔵されるため、ＬＤＬは、剛性タンクの上部に上昇し得、これにより、ＬＤＬが周囲の水域にリーク及び／又は流出することを防止し得るか、又はＬＤＬがシステム内に収容されることを確実にし得るか、又はＬＤＬがシステムにとって救済可能であることを確実にし得る。
●ＬＤＬが水中剛性タンクの内部の水と混合するものとすれば、ＬＤＬよりも著しく大密度であり得るＬＤＬ水和物が形成され得る。水中タンクがＬＤＬで満たされている場合、水中リザーバは、剛性タンク水ポートをＬＤＬ水和物で塞いで水ポートからのＬＤＬの流出を防止することを確実にするように設計され得る。当該設計として、ＬＤＬ水和物が形成される場合に意図的に塞ぐか、又は固体を集め得る、ポート内のフィルタ又はスクリーンが挙げられ得るが、これらに限定されない。
●ＬＤＬ水和物が形成される場合、ＬＤＬ水和物は、タンクの下部に沈み得るか、又は水とＬＤＬとの間の界面に浮き得る。
●リーク又は破裂又は水和物形成の検出が発生した場合、１つ以上のバルブが閉鎖し得る。例えば、水パイプ又は水ポートは、閉鎖するバルブを有し得る。同様に、ＬＤＬポート又はＬＤＬパイプは、閉鎖するバルブを有し得る。
●本実施形態は、複数の冗長性を有する。本実施形態は、ＬＤＬが剛性構造物体又は剛性タンク内に収容されたままであることを可能にし得、このことが、１つ以上の浮袋又はバリアが障害を起こすか、又は破れるか、又は破損した場合でも、ＬＤＬが周囲の海洋中に流出しないことを確実にし得、かつ／又はＬＤＬが救済可能の回収可能であることを確実にし得、かつ／又はプロセスが機能可能であることを確実にし得る。加えて、本実施形態は、剛性タンクの内部が、海水よりも低腐食性の種を有する水と接触することを可能にしてもよい。
浮体式浮袋タンク：
本発明は、低密度の液体での水の置換を包含する重力エネルギー貯蔵システムに関し得、水中貯蔵タンクは、海底の上方に浮いている。浮体式水中貯蔵タンクは、浮体式水中貯蔵が周囲の海水よりも低密度又は低平均密度を有することに起因して、浮力を有し得る。
例示的な例示的実施形態：
低密度の液体と水との間に物理的なバリア又はセパレーションを有する、低密度の液体－水のリザーバ
例示的な実施形態
１．蓄電及び発電するためのシステムであって、
高位側の標高に位置するように構成され、かつ水よりも低密度を有する流体を貯蔵するように構成された第１の貯蔵リザーバと、
低位側の標高に位置するように構成され、かつ水よりも低密度を有する流体及び水を貯蔵するように構成された第２の貯蔵リザーバと、
水を貯蔵するように構成された第３の貯蔵リザーバと、
ポンプと、
発電機と、を備え、
ポンプ、発電機、並びに第１、第２、及び第３のリザーバは、第１の貯蔵リザーバ内の低密度の流体を第２の貯蔵リザーバにポンプ圧送することによって、第２の貯蔵リザーバの内部の水を当該第３のリザーバ内に移し替えることによって蓄電するように、動作可能に接続されており、
第３のリザーバ内の水が、第２の貯蔵リザーバ内の低密度の流体を第１の貯蔵リザーバに移し替えることを可能にすることによって発電又は放電する、システム。
例示的な実施形態
１．蓄電及び発電するためのシステムであって、
水域の表面の近くにあるように構成され、かつ水よりも低密度を有する流体を貯蔵するように構成された第１の貯蔵リザーバと、
水域の表面の下方に位置するように構成された第２の貯蔵リザーバと、
ポンプと、
発電機と、を備え、
ポンプ、発電機、並びに第１及び第２のリザーバが、第１の貯蔵リザーバ内の低密度の流体を第２の貯蔵リザーバにポンプ圧送することによって第２の貯蔵リザーバの内部の水を置換することによって蓄電し、かつ第２の貯蔵リザーバ内の低密度の流体が第１の貯蔵リザーバに戻ることを可能にすることによって発電又は放電するように、動作可能に接続されており、
第２の貯蔵リザーバは、水及び低密度の液体を貯蔵するように構成されている、システム。
例示的な実施形態
１．蓄電及び発電するためのシステムであって、
水域の表面の近くにあるように構成され、かつ水よりも低密度を有する流体を貯蔵するように構成された第１の貯蔵リザーバと、
水域の表面の下方に位置するように構成された第２の貯蔵リザーバと、
ポンプと、
発電機と、を備え、
ポンプ、発電機、並びに第１及び第２のリザーバが、第１の貯蔵リザーバ内の低密度の流体を第２の貯蔵リザーバにポンプ圧送することによって第２の貯蔵リザーバの内部の水を置換することによって蓄電し、かつ第２の貯蔵リザーバ内の低密度の流体が第１の貯蔵リザーバに戻ることを可能にすることによって発電又は放電するように、動作可能に接続されており、
第２の貯蔵リザーバは、水及び低密度の液体を貯蔵するように構成された剛性タンクである、システム。
例示的な例示的実施形態
１．蓄電及び発電するためのシステムであって、
水域の表面の近くにあるように構成され、かつ低密度の液体を貯蔵するように構成された第１の貯蔵リザーバと、
水域の表面の下方に位置するように構成された第２の貯蔵リザーバと、
ポンプと、
発電機と、を備え、
ポンプ、発電機、並びに第１及び第２のリザーバが、第１の貯蔵リザーバ内の低密度の液体を第２の貯蔵リザーバにポンプ圧送することによって第２の貯蔵リザーバの内部の水を置換することによって蓄電し、かつ第２の貯蔵リザーバ内の低密度の液体が第１の貯蔵リザーバに戻ることを可能にすることによって発電又は放電するように、動作可能に接続されており、
第２の貯蔵リザーバは、水及び低密度の液体を貯蔵するように構成されており、低密度の液体は、液体の水の密度未満の密度を有する、システム。
例示的な例示的サブ実施形態
２．当該第２の貯蔵リザーバは、剛性タンクを含む、例示的な実施形態１のシステム。
３．低密度の液体は、第２のリザーバの内部の水の上方に位置する、例示的な実施形態１に記載のシステム。
４．低密度の液体は、第２のリザーバの内部の水の上方に浮く、例示的な実施形態１に記載のシステム。
５．システムは、ポンプ内に油圧流体を更に備え、油圧流体は、低密度の液体と同じである、例示的な実施形態１に記載のシステム。
６．ポンプ、発電機、並びに第１及び第２のリザーバは、パイプによって動作可能に接続されている、例示的な実施形態１に記載のシステム。
７．低密度の液体は、当該パイプを使用して、当該第１のリザーバと当該第２のリザーバとの間で移送される、例示的な実施形態６に記載のシステム。
８．第２のリザーバ内に、低密度の液体と第２のリザーバ内の水とを分離するための物理的なバリアを更に備える、例示的な実施形態１に記載のシステム。
９．当該第２のリザーバは、当該物理的なバリアへの損傷が発生した場合に、低密度の液体のリークを防止するように構成されている、例示的な実施形態８に記載のシステム。
１０．当該物理的なバリアは、同じ静水圧で、３℃を超え、かつ５０℃未満の温度で、液体の水よりも小さく、かつ低密度の液体を超える平均密度を有する材料を含む、例示的な実施形態８に記載のシステム。
１１．当該物理的なバリアの少なくとも一部分は、水の上方に位置し、当該物理的なバリアの少なくとも一部分は、低密度の液体の下方に位置する、例示的な実施形態８に記載のシステム。
１２．当該物理的なバリアは、液体を含む、例示的な実施形態８に記載のシステム。
１３．当該物理的なバリアは、固体を含む、例示的な実施形態８に記載のシステム。
１４．当該物理的なバリアは、（１）低密度の液体の水への実質的な溶解、（２）水の低密度の液体への実質的な溶解、（３）実質的な低密度の液体－水の水和物の形成、又はそれらの組み合わせを防止するように構成されている、例示的な実施形態８に記載のシステム。
１５．第２のリザーバの少なくとも一部分の上方に位置するバリアを更に備える、例示的な実施形態１に記載のシステム。
１６．当該バリアは、第２のリザーバに欠陥が発生した場合に、低密度の液体、低密度の液体－水の組成物、又はそれらの組み合わせを収容するように構成されている、例示的な実施形態１５に記載のシステム。
１７．当該バリアは、低密度の液体を検出するための器具を備える、例示的な実施形態１５に記載のシステム。
１８．当該バリアは、回収を容易にするために低密度の液体を流し込むように構成されている、例示的な実施形態１５に記載のシステム。
１９．当該バリアは、第２のリザーバの少なくとも一部分の上方に吊設されている、例示的な実施形態１５に記載のシステム。
２０．バリアは、係船所、アンカー、海底、又はそれらの組み合わせに接続されたテザーによって吊設されている、例示的な実施形態１９に記載のシステム。
２１．当該バリアは、浮力を有するか、浮力を有する浮体物に接続されているか、又はそれらの組み合わせである、例示的な実施形態１５に記載のシステム。
２２．第２のリザーバは、浮力を有するか、浮力を有する浮体物に接続されているか、又はそれらの組み合わせである、例示的な実施形態１に記載のシステム。
２３．当該第２のリザーバは、海底の上方に浮いているか、又は吊設されている、例示的な実施形態２２に記載のシステム。
２４．第２のリザーバは、係船所、アンカー、海底、又はそれらの組み合わせに接続されたテザーによって吊設されている、例示的な実施形態２３に記載のシステム。
２５．第３のリザーバであって、第２のリザーバから第３のリザーバへの蓄電中に、低密度の液体によって置換された水を移送するように動作可能に接続された第３のリザーバを更に含む、例示的な実施形態１に記載のシステム。
２６．水は、同じ静水圧下で、３℃を超え、かつ４０℃未満の温度で、海水の密度の±５％以内である密度を有する、例示的な実施形態２５に記載のシステム。
２７．当該第３のリザーバの少なくとも一部分は、海水を含む、例示的な実施形態２５に記載のシステム。
２８．当該第３のリザーバの少なくとも一部分は、処理された海水を含む、例示的な実施形態２５に記載のシステム。
２９．当該第３のリザーバの少なくとも一部分は、第２のリザーバの深さで、海水の静水圧の±１０気圧以内の圧力を有する、例示的な実施形態２６に記載のシステム。
例示的なサブ実施形態
２．水よりも低密度を有する流体は、第２のリザーバの内部の水の上方に位置する、実施形態１に記載のシステム
３．水よりも低密度を有する流体は、第２のリザーバの内部の水の上方に浮く、実施形態１に記載のシステム
４．ポンプ及び発電機内の油圧流体又は作動流体は、水よりも低密度を有する流体を含む、実施形態１に記載のシステム
５．ポンプ、発電機、並びに第１及び第２のリザーバは、パイプによって動作可能に接続されている、実施形態４に記載のシステム
６．水よりも低密度を有する流体は、当該パイプを使用して、当該第１のリザーバと当該第２のリザーバとの間で移送される、実施形態５に記載のシステム
７．水よりも低密度を有する流体及び第２のリザーバ内の水は、物理的なバリアによって分離される、実施形態１に記載のシステム
８．当該物理的なバリアは、浮体式である、実施形態７に記載のシステム
９．当該物理的なバリアは、水よりも小密度で、かつ水よりも低密度を有する流体よりも大密度の平均密度を有する、実施形態７に記載のシステム
１０．当該物理的なバリアの少なくとも一部分は、水の上方に、かつ水よりも低密度を有する流体の下方に位置する、実施形態７に記載のシステム
１１．当該物理的なバリアは、液体を含む、実施形態７に記載のシステム
１２．当該物理的なバリアは、固体を含む、実施形態７に記載のシステム
１３．当該物理的なバリアは、水中の水よりも低密度を有する流体への水の溶解、水よりも低密度を有する流体への水の溶解、水よりも低密度を有する流体－水の水和物の形成、又はそれらの組み合わせを防止する、実施形態７に記載のシステム
１４．封じ込めカバー又はバリアは、第２のリザーバの１つ以上の部分の上方に位置する、実施形態１に記載のシステム
１５．当該封じ込めカバー又はバリアは、リーク、破損、又は偶発的な放出が発生した場合に、水よりも低密度を有する流体又はこの流体の誘導体を捕捉又は回収する、実施形態１４に記載のシステム
１６．当該封じ込めカバー又はバリアは、水よりも低密度を有する流体の捕捉を検出するためのシステムを含む、実施形態１４に記載のシステム
１７．当該封じ込めカバー又はバリアは、捕捉又は回収を容易にするために、水よりも低密度を有する流体又はこの流体の誘導体を流し込むように構成されている、実施形態１４に記載のシステム
１８．当該封じ込めカバー又はバリアは、第２のリザーバ、第３のリザーバ、又はその両方、の少なくとも一部分の上方に吊設されている、実施形態１４に記載のシステム
１９．当該吊設は、係船所、又はアンカー、又は海底、又はそれらの組み合わせに接続されているテザーによって行われる、実施形態１８に記載のシステム
２０．当該封じ込めカバー又はバリアは、浮力を有するか、又は浮力を有する浮体物に接続されているか、又はそれらの組み合わせである、実施形態１４に記載のシステム
２１．第２のリザーバは、浮力を有するか、浮力を有する浮体物に接続されているか、又はそれらの組み合わせである、実施形態１に記載のシステム
２２．当該第２のリザーバは、海底の上方に浮いている、実施形態２１に記載のシステム
２３．当該第２のリザーバは、海底の上方に吊設されている、実施形態２２に記載のシステム
２４．当該吊設は、係船所、又はアンカー、又は海底、又はそれらの組み合わせに接続されているテザーによって行われる、実施形態２３に記載のシステム
２５．第３のリザーバは、海水と同じ密度を有する液体を含む、実施形態１に記載のシステム
２６．第３のリザーバは、海水の密度の±０．５％以内、又は±１％以内、又は±２％以内、又は±３％以内、又は±４％以内、又は±５％以内、又は±６％以内、又は±７％以内、又は±８％以内、又は±９％以内、又は±１０％以内である密度を有する液体を含む、実施形態１に記載のシステム
２６．第３のリザーバは、海水の密度の±０．５％以内、又は±１％以内、又は±２％以内、又は±３％以内、又は±４％以内、又は±５％以内、又は±６％以内、又は±７％以内、又は±８％以内、又は±９％以内、又は±１０％以内である密度を有する液体を含み、液体は、同じ静水圧で、３℃を超え、かつ４０℃未満の温度の液体であり得る、実施形態１に記載のシステム
２７．第３のリザーバは、少なくとも一部分の海水を含む、実施形態１に記載のシステム
２８．当該液体は、海水よりも低腐食性であるか、又は海水よりもバイオファウリング若しくはスケーリングを形成しにくいか、又はそれらの組み合わせである、実施形態２６に記載のシステム
２９．当該液体は、処理された海水を含む、実施形態２６に記載のシステム
３０．当該液体の少なくとも一部分は、第２のリザーバの近くの海水の１０気圧の静水圧を有する圧力である、実施形態２６に記載のシステム。
１．蓄電及び発電するためのシステムであって、
高位側の標高に位置するように構成され、かつ水よりも低密度を有する流体を貯蔵するように構成された第１の貯蔵リザーバと、
低位側の標高に位置するように構成された第２の貯蔵リザーバと、
水を貯蔵するように構成された第３の貯蔵リザーバと、
ポンプと、
発電機と、を備え、
ポンプ、発電機、並びに第１、第２、及び第３のリザーバは、第１の貯蔵リザーバ内の低密度の流体を第２の貯蔵リザーバにポンプ圧送することによって、第２の貯蔵リザーバの内部の水を当該第３のリザーバ内に移し替えることによって蓄電し、
第３のリザーバ内の水が、第２の貯蔵リザーバ内の低密度の流体を第１の貯蔵リザーバに移し替えることを可能にすることによって発電又は放電するように、動作可能に接続されており、
第２の貯蔵リザーバは、水及び低密度の液体を貯蔵するように構成されている、システム。
１．蓄電及び発電するためのシステムであって、
高位側の標高に位置するように構成され、かつ水よりも低密度を有する流体を貯蔵するように構成された第１の貯蔵リザーバと、
低位側の標高に位置するように構成され、かつ低密度の液体及び水を貯蔵するように構成された第２の貯蔵リザーバと、
水を貯蔵するように構成された第３の貯蔵リザーバと、
ポンプと、
発電機と、を備え、
ポンプ、発電機、並びに第１、第２、及び第３のリザーバは、第１の貯蔵リザーバ内の低密度の流体を第２の貯蔵リザーバにポンプ圧送することによって、第２の貯蔵リザーバの内部の水を当該第３のリザーバ内に移し替えることによって蓄電し、
第３のリザーバ内の水が、第２の貯蔵リザーバ内の低密度の流体を第１の貯蔵リザーバに移し替えることを可能にすることによって発電又は放電するように、動作可能に接続されている、システム。
１．蓄電及び発電するためのシステムであって、
水域の表面の近くにあるように構成され、かつ水よりも低密度を有する流体を貯蔵するように構成された第１の貯蔵リザーバと、
水域の表面の下方に位置するように構成された第２の貯蔵リザーバと、
ポンプと、
発電機と、を備え、
ポンプ、発電機、並びに第１及び第２のリザーバが、第１の貯蔵リザーバ内の低密度の流体を第２の貯蔵リザーバにポンプ圧送することによって第２の貯蔵リザーバの内部の水を置換することによって蓄電し、かつ第２の貯蔵リザーバ内の低密度の流体が第１の貯蔵リザーバに戻ることを可能にすることによって発電又は放電するように、動作可能に接続されており、
第２の貯蔵リザーバは、水及び低密度の液体を貯蔵するように構成されている、システム。
１．蓄電及び発電するためのシステムであって、
水域の表面の近くにあるように構成され、かつ水よりも低密度を有する流体を貯蔵するように構成された第１の貯蔵リザーバと、
水域の表面の下方に位置するように構成された第２の貯蔵リザーバと、
ポンプと、
発電機と、を備え、
ポンプ、発電機、並びに第１及び第２のリザーバが、第１の貯蔵リザーバ内の低密度の流体を第２の貯蔵リザーバにポンプ圧送することによって第２の貯蔵リザーバの内部の水を置換することによって蓄電し、かつ第２の貯蔵リザーバ内の低密度の流体が第１の貯蔵リザーバに戻ることを可能にすることによって発電又は放電するように、動作可能に接続されており、
第２の貯蔵リザーバは、水及び低密度の液体を貯蔵するように構成されており、
低密度の液体は、ポンプ及び発電機内の油圧流体を含み、
低密度の液体は、第２の貯蔵リザーバの内部の水の上方に位置する、システム
２．低密度の液体は、第２のリザーバの内部の水の上方に位置する、実施形態１に記載のシステム
３．低密度の液体は、第２のリザーバの内部の水の上方に浮く、実施形態１に記載のシステム
４．ポンプ及び発電機内の油圧流体又は作動流体は、低密度の液体を含む、実施形態１に記載のシステム
５．ポンプ、発電機、並びに第１及び第２のリザーバは、パイプによって動作可能に接続されている、実施形態４に記載のシステム
６．当該低密度の液体は、当該パイプを使用して、当該第１のリザーバと当該第２のリザーバとの間で移送される、実施形態５に記載のシステム
７．第２のリザーバ内の水及び低密度の液体は、物理的なバリアによって分離されている、実施形態１に記載のシステム
８．当該物理的なバリアは、浮体式である、実施形態７に記載のシステム
９．当該物理的なバリアは、水よりも小密度で、かつ低密度の液体よりも大密度の平均密度を有する、実施形態７に記載のシステム
１０．当該物理的なバリアは、水の上方に、かつ低密度の液体の下方に位置する、実施形態７に記載のシステム
１１．当該物理的なバリアは、液体を含む、実施形態７に記載のシステム
１２．当該物理的なバリアは、固体を含む、実施形態７に記載のシステム
１３．当該物理的なバリアは、低密度の液体の水への溶解、水の低密度の液体への溶解、低密度の液体ー水の水和物の形成、又はそれらの組み合わせを防止する、実施形態１に記載のシステム
１．蓄電及び発電するためのシステムであって、
水域の表面の近くにあるように構成され、かつ水よりも低密度を有する流体を貯蔵するように構成された第１の貯蔵リザーバと、
水域の表面の下方に位置するように構成された第２の貯蔵リザーバと、
ポンプと、
発電機と、を備え、
ポンプ、発電機、並びに第１及び第２のリザーバが、第１の貯蔵リザーバ内の低密度の流体を第２の貯蔵リザーバにポンプ圧送することによって第２の貯蔵リザーバの内部の水を置換することによって蓄電し、かつ第２の貯蔵リザーバ内の低密度の流体が第１の貯蔵リザーバに戻ることを可能にすることによって発電又は放電するように、動作可能に接続されており、
第２の貯蔵リザーバは、水及び低密度の液体を貯蔵するように構成されており、
水と低密度の液体とは、物理的なバリアによって分離される、システム
１．蓄電及び発電するためのシステムであって、
水域の表面の近くにあるように構成され、かつ水よりも低密度を有する流体を貯蔵するように構成された第１の貯蔵リザーバと、
水域の表面の下方に位置するように構成された第２の貯蔵リザーバと、
ポンプと、
発電機と、を備え、
ポンプ、発電機、並びに第１及び第２のリザーバが、第１の貯蔵リザーバ内の低密度の流体を第２の貯蔵リザーバにポンプ圧送することによって第２の貯蔵リザーバの内部の水を置換することによって蓄電し、かつ第２の貯蔵リザーバ内の低密度の流体が第１の貯蔵リザーバに戻ることを可能にすることによって発電又は放電するように、動作可能に接続されており、
第２の貯蔵リザーバは、水及び低密度の液体を貯蔵するように構成されており、
水と低密度の液体とは、浮体式の物理的なバリアによって分離される、システム
１．蓄電及び発電するためのシステムであって、
水域の表面の近くにあるように構成され、かつ水よりも低密度を有する流体を貯蔵するように構成された第１の貯蔵リザーバと、
水域の表面の下方に位置するように構成された第２の貯蔵リザーバと、
ポンプと、
発電機と、を備え、
ポンプ、発電機、並びに第１及び第２のリザーバが、第１の貯蔵リザーバ内の低密度の流体を第２の貯蔵リザーバにポンプ圧送することによって第２の貯蔵リザーバの内部の水を置換することによって蓄電し、かつ第２の貯蔵リザーバ内の低密度の流体が第１の貯蔵リザーバに戻ることを可能にすることによって発電又は放電するように、動作可能に接続されており、
第２の貯蔵リザーバ内の当該水及び低密度の液体は、水－低密度の液体の液体－液体界面で直接接触する、システム
１．蓄電及び発電するためのシステムであって、
水域の表面の近くにあるように構成され、かつ水よりも低密度を有する流体を貯蔵するように構成された第１の貯蔵リザーバと、
水域の表面の下方に位置するように構成された第２の貯蔵リザーバと、
ポンプと、
発電機と、を備え、
ポンプ、発電機、並びに第１及び第２のリザーバが、第１の貯蔵リザーバ内の低密度の流体を第２の貯蔵リザーバにポンプ圧送することによって第２の貯蔵リザーバの内部の水を置換することによって蓄電し、かつ第２の貯蔵リザーバ内の低密度の流体が第１の貯蔵リザーバに戻ることを可能にすることによって発電又は放電するように、動作可能に接続されており、
第２の貯蔵リザーバは、低密度の液体－水の液体－液体界面を含む、システム
封じ込めカバー又は封じ込めバリア（「ＣＢ」又は「ＣＣＢ」）：
浮体式／浮力タンク：
１．蓄電及び発電するためのシステムであって、
水域の表面の近くにあるように構成され、かつ水よりも低密度を有する流体を貯蔵するように構成された第１の貯蔵リザーバと、
水域の表面の下方に位置するように構成され、かつ水よりも低密度を有する流体を貯蔵するように構成された第２の貯蔵リザーバと、
ポンプと、
発電機と、を備え、
ポンプ、発電機、並びに第１及び第２のリザーバが、第１の貯蔵リザーバ内の低密度の液体を第２の貯蔵リザーバにポンプ圧送することによって第２の貯蔵リザーバに隣接する水を置換することによって蓄電し、かつ第２の貯蔵リザーバ内の低密度の流体が第１の貯蔵リザーバに戻ることを可能にすることによって発電するように、動作可能に接続されており、
水及び水よりも低密度を有する流体は、両方とも液体形態であり、
第２の貯蔵リザーバは、浮体式である、システム。
２．浮体物は、海洋の下部に係留されている、実施形態１に記載のシステム
３．当該浮体物は、海洋の下部の上方に吊設されている、実施形態１に記載のシステム
表面水タンク内の凝縮可能なガス：
例示的な相互接続された圧力の均等化を伴う剛性タンク
１．エネルギー貯蔵システムであって、
表面タンク、海中タンク、パイプ、ポンプ、及び発電機を備え、
低密度の液体を使用して当該海中タンク内の水を置換することによって蓄電し、
水が当該海中タンク内の低密度の液体を置換することを可能にすることによって発電する、エネルギー貯蔵システム
１．以下のものを備えるエネルギー貯蔵システム
表面タンク、海中タンク、パイプ、ポンプ、及び発電機
低密度の液体を海中タンク内にポンプ圧送して当該海中タンク内の水を置換することによって、エネルギーを貯蔵する
２．当該海中タンク内の圧力は、周囲の水の静水圧と平衡する
３．海中タンクは、水－低密度の液体の界面を含む
４．海中タンクの内部の水は、低密度の液体と直接接触する
５．海中タンクの内部の水は、浮体式バリアによって低密度の液体から分離される
１．低密度の液体及び水を有し、ＬＤＬ及び水を貯蔵するように構成された剛性タンク、及び
水を貯蔵するように構成された浮袋タンク
２．浮袋タンクは、剛性タンクと同じ標高に位置する
３．浮袋タンクは、剛性タンクとは異なる標高に位置する
注記：剛性タンクに対する浮袋タンクの位置及び浮袋タンクの標高は、タンクの内部の水が周囲の水域内の水と同じ密度であるため、水域の下方の事実上任意の標高であり得る。
注記
●注記：浮袋タンクは、完全に圧壊されたタンクとして沈められ、例えば、パイプを介して剛性タンクに接続され得る。剛性タンクは、剛性タンクを浸水させることによって沈められる。剛性タンク内の水がＬＤＬによって置換されるため、置換された水が、浮袋タンクを充填した。浮袋タンクは、浮体式であり得るか、又は海底上に置かれ得る。
●注記：エネルギー貯蔵システムは、部分的に充電された状態にあるときに充電され得る。
●注記：エネルギー貯蔵システムは、完全に放電された状態にあるときに充電され得る。
●注記：エネルギー貯蔵システムは、部分的に充電された状態又は部分的に放電された状態にあるときに放電され得る。
●注記：エネルギー貯蔵システムは、完全に充電された状態にあるときに放電され得る。
●注記：表面水タンク（「内部水」）に移送されるか、又はこれから移送される水の圧力は、パイプ（「外部水」）の周囲の水の重力静水圧に等しいことが望ましい場合がある。代わりに又は加えて、内部水の圧力は、海中タンクの圧力許容公差、又は内部水と接触する１つ以上の構成要素又は部品、又はそれらの組み合わせによって、外部水よりも小さくてもよいか、又は大きくてもよい。内部水及び外部水の圧力が同様であることを確実にするための例示的な方法は、表面水タンク（複数可）と海中タンク（複数可）との間にバルブ又は圧力レギュレータを配置することである。例えば、当該バルブ又は圧力レギュレータは、表面水タンク（複数可）と海中タンク（複数可）とを接続するパイプラインに取り付けられ得るか、又はこのパイプラインの内部に取り付けられ得る。
●注記：第２のリザーバの内部の圧力は、第２のリザーバの周囲の、又は第２のリザーバに隣接する静水圧と同じであることが望ましい場合がある。第２のリザーバの内部の圧力は、第２のリザーバの周囲の、又は第２のリザーバに隣接する静水圧の圧力と、１０ＰＳＩ未満、又は１５ＰＳＩ未満、又は２０ＰＳＩ未満、又は１気圧未満、又は２気圧未満、又は３気圧未満、又は４気圧未満、又は５気圧未満、又は６気圧未満、又は７気圧未満、又は８気圧未満、又は９気圧未満、又は１０気圧未満、又は１１気圧未満、又は１２気圧未満、又は１５気圧未満、又は２０気圧未満、又は３０気圧未満、又は４０気圧未満、又は５０気圧未満、又は６０気圧未満、又は７０気圧未満、又は８０気圧未満、又は９０気圧未満、又は１００気圧未満だけ異なり得る。
●注記：水中貯蔵リザーバの内部で、低密度の液体又は高密度の液体は、剛性水中タンク内の浮袋タンクに封入され得る。例えば、水は、剛性水中タンクの内部の浮袋タンク内に封入され得える一方、低密度の液体は、当該浮袋タンクの上方に浮き得る。例えば、低密度の液体は、剛性水中タンクの内部の浮袋タンク内に封入され得る一方、水は、当該浮袋タンクの下方に沈み得るか、又は存在し得る。剛性水中タンクの内部の水は、隣接する又は周囲の海水を含み得るか、又はこれと流体接続され得るか、又はこれと静水圧平衡にあり得る。
●注記：いくつかの実施形態では、セパレータ又は物理的なバリアは、低密度の液体の固体水和物の層を含み得る。当該固体水和物は、低密度の液体よりも大きく、かつ水よりも小さい密度を有し得る。当該固体水和物層は、水和物の更なる混合又は形成を阻害し得る。
●注記：本発明におけるポンプ／発電機は、水力回収タービン（ＨＰＲＴ）を含み得る。ＨＰＲＴは、現在、炭化水素輸送産業、加工産業、及び精製産業を含むが、これらに限定されない、ポンプ／発電機として採用され得る。ＨＰＲＴは、より低粘度の作動流体を用いてよりエネルギー効率が高いことが知られている。本発明は、液体プロパン、液体ブタン、又はＬＰＧなどの超低粘度液体を採用し得、これらの超低粘度液体は、水よりも実質的に低粘度を有し得、これにより、ＨＰＲＴは、水に関連付けられた往復効率を超える往復効率を有することが可能になり得る。
●注記：表面上に、又は第２のリザーバよりも高位の標高で水を貯蔵するように構成された表面水タンク又は第３のリザーバは、剛性タンク又は浮袋タンク又はそれらの組み合わせを含み得る。例えば、水を貯蔵するように構成され、かつ／又は海洋表面の近く、海洋表面上、又は海洋表面の上方に位置する、第３のリザーバは、当該第３のリザーバの外側の又は当該第３のリザーバに隣接する圧力と平衡した圧力であり得る、浮袋タンクを含み得る。
●注記：流体特性は、遠心ポンプと同じ様式でＨＰＲＴ効率に影響を与え、より高粘度の流体が効率を低下させる。プロパン及びいくつかの他の例示的なＬＤＬが水よりも低粘度を有するという事実は、いくつかのＬＤＬが水よりもＨＰＲＴにおいてより大きいエネルギー効率／往復効率を有し得ることを意味する。
●注記：ＨＰＲＴは、特定の範囲の容量利用（流量）及び圧力水頭で最も効率的に動作することができる。ＨＰＲＴは、一般に、ＨＰＲＴの最大の容量利用及び圧力水頭のより近くで最も効率的である。例えば、ＨＰＲＴを採用する場合、ポンプ／発電機のほぼ最大の効率を確実にするための複数の方法があり、これらの方法は、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含み得るが、これらに限定されない：
○複数のより小さいＨＰＲＴが採用され得、稼働しているＨＰＲＴは、最大若しくはほぼ最大効率及び／又は最大若しくはほぼ最大容量（最高効率は、ほぼ最高又は最高容量である）で稼働される。蓄電の需要が変化する場合、蓄電のために並列又は「オン」するＨＰＲＴの数及び／又は容量が、調整され得る。発電の需要が変化する場合、発電のために並列又は「オン」するＨＰＲＴの数及び／又は容量が、調整され得る。
○貯蔵を必要とするエネルギーがＨＰＲＴの容量未満である場合、いくつかの選択肢がある：
・追加のより低容量のＨＰＲＴ（例えば、各々がより大きいＨＰＲＴの各々の総容量の一部である、２つ又は３つ又は４つ又は５つ又はそれよりも多いＨＰＲＴ）を有するシステムを設計する。当該より低容量のＨＰＲＴの各々は、動作中に、ほぼ最大効率及び／又は最大容量で動作し得る。
・少数のより低容量のＨＰＲＴ又は最も低容量のＨＰＲＴの容量の一部である充電変形例について、フライホイール又はコンデンサ又はリチウムイオン電池又は他の標準的なエネルギー貯蔵デバイスを採用して、この相対的により小さい貯蔵ニーズを満たし得る。当該「他の標準的なエネルギー貯蔵デバイス」は、望ましい場合にポンプ（ＨＰＲＴなど）に電力を供給することによって液体置換エネルギー貯蔵技術を充電するために放電され得るか、又はグリッド若しくは用途若しくはそれらの組み合わせに直接電気を供給し得る。
●注記：浮体式海中タンクは、剛性又は圧壊可能／膨張可能又はそれらの組み合わせであり得る。浮体式海中タンクは、テザー、又はアンカー、又は取り付け線、又は他の機構によって海底の上に吊設され得る。
●注記：海底地滑り又は他の壊滅的な事象が発生した場合、浮体式海中タンクは、緊急切断システムの一部としての、浮体式海中タンクのテザー（複数可）及び／又はパイプライン（複数可）から切断するように設計され得る。当該緊急切断システムは、海中タンクが表面に浮揚することを可能にし得、これにより、海中タンクが、水中地すべり又は他の壊滅的な事象からの破片に起因して別様に発生し得る破裂又は他の壊滅的な障害を回避することが可能になり得る。
●注記：浮体式海中タンクは、例えば、海底表面上へのタンクの配置にとって、海底が平坦でないか、又は急峻であるか、又は別様に困難である場合に、タンクを実装しやすくし得る。
●注記：浮体式海中浮袋タンクの設置は、例えば、以下のことを包含し得る：
○１）完全に圧壊した浮袋タンクを海底に沈めること
○２）浮袋タンクテザー及び／又はアンカーを海底及び／又は係船所又は錘に取り付けること。ＬＤＬパイプラインを浮袋タンクに取り付けること。
○３）ＬＤＬパイプラインを使用して、浮袋タンクにＬＤＬを追加し、浮袋タンクが浮力を有するようになる結果とすること。浮袋タンクは、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されないものに起因して、海底の上方に浮いていることができ、かつ／又は海底の上方に吊設され得る：テザー又はアンカー。
●注記：ＬＤＬパイプラインは、ＬＤＬを収容しながら、又はＬＤＬで満たされながら、海底に配置又は沈設され得る。ＬＤＬパイプラインは、例えば、ＬＤＬパイプラインが海面に浮揚することを防止するために、加重され得るか、又はアンカー若しくは錘若しくはそれらの組み合わせに取り付けられ得る。
●注記：ＬＤＬパイプラインは、海底に配置又は沈設され得る。ＬＤＬパイプラインは、沈設プロセス中に海水で浸水し得る。海底上に至るか、又は適切な場所に配置されると、ＬＤＬパイプライン内の水は、ＬＤＬをパイプライン内にポンプ圧送することによって、かつ／又は置換された海水がパイプラインを出ることを可能にすることによって、ＬＤＬで置換され得る。置換された海水は、パイプラインを出て、例えば、周囲の海洋に入り得るか、又は別個の封じ込めタンクに入り得る。当該別個の封じ込めタンクは、採用される場合、一時的又は永続的であり得る。パイプラインがＬＤＬで十分に満たされている場合、１つ又はバルブを閉鎖して、例えば、周囲の海洋へのＬＤＬの流出を防止し、かつ／又はＬＤＬパイプラインへの海水の侵入を防止し得る。代わりに又は加えて、例えば、パイプラインがＬＤＬで十分に満たされている場合、当該パイプラインは、水中タンク又は浮体式水中タンクに取り付けられてもよい。ＬＤＬパイプラインは、例えば、ＬＤＬパイプラインが海面に浮揚することを防止するために、加重され得るか、又はアンカー若しくは錘若しくはそれらの組み合わせに取り付けられ得る。
●注記：浮体式水中タンク内のＬＤＬの最小体積又は最小量は、浮体式水中タンクが浮力を有することを確実にするために必要とされる最小量のＬＤＬを含み得る。
●注記：本発明の構成要素のうちの１つ以上又は組み合わせが、地下に、又は部分的に地下に位置し得る。例えば、陸上又は水中の剛性タンクを備え得る第１の貯蔵リザーバは、地下に位置し得る。例えば、パイプ、又はバルブ、又はポンプ、又は発電機のうちの１つ以上又は一部分又は組み合わせは、地下に、又は部分的に地下に位置し得る。例えば、水中剛性タンクを備え得る第２のリザーバは、地下に位置し得る。
●注記：１つ以上のタンク又は他の構成要素を地下に配置することは、タンクを公共の視界から隠し得、これにより、安全性が高まり、かつ／又はタンクの潜在的な目障りが低減され得る。１つ以上のタンク又は他の構成要素を地下に配置することは、当該タンクの耐用年数を増加させ得る。１つ以上のタンク又は他の構成要素を地下に配置することは、悪天候、自然災害、又は人為的なリスクに対するシステムの回復力を増加させ得る。
●注記：「８」は、浮力若しくは中性浮力を有し得るか、又は周囲の水域よりも大密度であり得るか、又はそれらの組み合わせである。例えば、海中タンクの密度は、タンク内に貯蔵される液体の体積又は量に応じて変動し得る。
●注記：ＬＰＧ、プロパン、ブタン、又は低密度の液体として採用され得る他の液化ガスは、表面貯蔵タンク内で半冷蔵又は部分冷蔵又は冷蔵され得る。半冷蔵貯蔵を採用することによって、表面貯蔵タンク、浮体式貯蔵タンク、又は第１のリザーバは、より大きい搬送能力を有することが可能であり得るか、又はより低い資本コストであり得るか、又はそれらの組み合わせである。
●注記：低密度の液体は、第２の貯蔵リザーバの周囲の水の温度と一致するか又はこの温度に近い周囲温度及び／若しくは温度で貯蔵され得、かつ／又は加圧されて貯蔵され得る。
●注記：ブタンのほうがプロパンよりも高沸点かつ低蒸気圧であること、及びより大きく、より低コストの圧力容器を構築する可能性に起因して、ブタン又はブタン－プロパン混合物又はそれらの組み合わせを採用することが望ましい場合がある。
●注記：冷蔵又は半冷蔵又は部分冷蔵又は冷却された容器は、以下のうちの１つ以上又は組み合わせ以下の温度を含み得る：５０℃、又は４０℃、又は３０℃、又は２０℃、又は１０℃、又は５℃、又は０℃、又は－１０℃、又は－２０℃、又は－３０℃、又は－４０℃、又は－５０℃。
●注記：水及びＬＤＬを貯蔵するように構成された海中剛性タンクと、貯蔵水に構成された別個の又は相互接続された浮袋タンクと、を包含する構成は、例えば、以下のことのうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されないことに起因して、有利であり得る：
○表面への水パイプライン、又は表面上のタンクの必要性無し
○水中の浮袋タンクは、ＬＤＬの代わりに主に水を貯蔵している。
・浮袋タンクは、ＬＤＬと比較して、水でのより長い耐用年数又は寿命を有し得る
・水用に構成された浮袋タンクは、ＬＤＬ用に構成された浮袋タンクよりも安価であり得るか、又はより安価な材料を含み得る
・浮袋タンクの破裂又は壊滅的な障害が発生した場合、浮袋タンクを剛性タンクに接続するパイプのバルブを閉鎖し得、このことは、緊急遮断手順を含み得る。当該弁が閉鎖に失敗した場合、剛性タンク内のＬＤＬは、剛性タンク内に自然に留まることになり、例えば、ＬＤＬは、剛性タンクを浮袋タンクに接続するパイプの場所又は構成に起因して、剛性タンク内に留まり得る。有利なことに、浮袋タンクの壊滅的な障害又は破裂が発生した場合、剛性タンクの内部の圧力は、一定のままであることとなる可能性が高く、剛性タンクの内部の水の組成は、一定のままであり得る。
○浮袋タンクは、剛性水中タンクが、タンクの外部の圧力、又は周囲の静水圧の圧力、と同じタンクの内部の圧力を受けることを可能にする。
●注記：いくつかの実施形態は、水中タンク内のＬＤＬから水を分離する浮体式セパレータを包含し得る。
●注記：往復電気効率は、３０％以上、又は４０％以上、又は５０％以上、又は６０％以上、又は７０％以上、又は８０％以上、又は９０％以上であり得る。
●注記：本発明は、複数のパイプライン、表面タンク、海中タンク、ＨＰＲＴユニット若しくはポンプ発電機ユニット、バルブ、他の構成要素、又はそれらの組み合わせを含み得る。
●注記：浮袋などの、可撓性の構造物又は膨張可能若しくは圧壊可能な構造物を含み得る内部サブリザーバ又はサブタンクの少なくとも一部分又は上部を取り囲み得る、剛性タンク又は剛性封じ込め構造物。当該剛性構造物は、鋼製タンク又は複合タンク又はそれらの組み合わせを含み得る。内部のサブタンクが破損又はリークした場合、リークした低密度の液体は、剛性タンク又は剛性封じ込め構造物の内部に残存し、低密度の液体の周囲環境への曝露を防止し得る。代わりに又は加えて、内部サブタンクは、水を貯蔵してもよい一方、低密度の液体は、剛性タンク内に貯蔵されてもよい。代わりに又は加えて、低密度の液体及び水は、剛性タンク又は剛性封じ込め構造物の内部の内部サブタンク内に貯蔵される。「剛性封じ込め構造物」は、また又は代わりに、可撓性の構造物であってもよい。
●注記：図中の破線は、ラベル付け線を示し得る。破線又は破線ボックスは、ラベルのみを示し得る。破線又は破線ボックスそれら自体は、プロセス要素ではない場合がある。
●注記：図中の破線を有するボックス、及び図中の破線は、ラベルにすぎず、それら自体は、図の構成要素ではない。
●注記：数値は、縮尺通りではない場合がある。例えば、第２のリザーバの水深は、以下のうちの１つ以上又は組み合わせよりも深い場合があるか、又はこれらに等しい場合がある：２００メートル、又は３００メートル、又は４００メートル、又は５００メートル、又は６００メートル、又は７００メートル、又は８００メートル、又は９００メートル、又は１，０００メートル、又は１，１００メートル、又は１，２００メートル、又は１，３００メートル、又は１，４００メートル、又は１，５００メートル、又は１，６００メートル、又は１，７００メートル、又は１，８００メートル、又は１，９００メートル、又は２，０００メートル、又は２，１００メートル、又は２，２００メートル、又は２，３００メートル、又は２，４００メートル、又は２，５００メートル、又は２，６００メートル、又は２，７００メートル、又は２，８００メートル、又は２，９００、又は３，０００メートル
●注記：
○水リザーバは、周囲の又は隣接する海水と同じ密度であり、かつ周囲の又は隣接する海水と圧力平衡にある液体を含み得る。
○水リザーバ内の水と周囲の海水との間の混合を防止することが望ましい場合がある。当該混合を防止するために、水リザーバと周囲の海水との間に、リザーバ境界層として分類され得る可撓性のバリアを採用することが望ましい場合がある。
○リザーバが、破損し、若しくは壊滅的な障害に遭うとする場合、又は破損し、若しくは壊滅的な障害の危険性がある場合、所望する場合、水リザーバを剛性タンクを相互接続するパイプのバルブが閉鎖し得る。当該バルブは、低密度の液体、又は他の剛性タンク若しくはエンドツーエンドシステムの収容物が周囲の海洋に流出するか、又は周囲の海洋を汚染することを防止し得る。当該バルブが閉鎖に失敗するとする場合、剛性タンク及びパイプは、低密度の液体がタンク内に自然に留まるように、かつ／又は剛性タンクから最小限に流出若しくはリークするように構成され得る。例えば、当該低密度の液体は、第２のリザーバ内の水の上方に浮いて存在し得、水リザーバを剛性タンクと相互接続する当該パイプは、低密度の液体－水の液体－液体界面の下方に位置し得る。
●注記：リザーバは、複数の相互接続されたリザーバ若しくはタンク若しくは貯蔵容器、又は複数の相互接続されたプロセス要素、又はそれらの組み合わせを含み得る。例えば、水中貯蔵リザーバは、複数の相互接続された水中タンクを含み得る。
●注記：第３のリザーバは、海水よりも低腐食性であるか、又はバイオファウリングが生じにくい特性を有しながら、海水と同じ静水圧を可能にし得る。例えば、第３のリザーバは、溶存酸素を除去し、かつ／又は腐食を防止するために酸素スカベンジャーで処理された海水を含み得る。例えば、第３のリザーバは、殺生物剤又は非腐食性若しくは非酸化性殺生物剤で処理された海水を含み得る。例えば、第３のリザーバは、海水と比較してより低腐食性であり得るか、又は他の有利な特性を有し得る、海水とは異なる混合物若しくは塩の組成物及び／又は海水以外の試薬を含むことを除いて、海水と同じ又は同様の密度を有する水溶液を含み得る。例えば、第３のリザーバは、低密度の液体－水の水和物の形成を阻害する試薬を含むことを除いて、海水と同じ又は同様の密度を有する水溶液を含み得る。例えば、第３のリザーバは、低い溶存酸素濃度を含み得、かつ表面海水と比較してより低腐食性であり得る深海海水を含み得る。
●注記：剛性タンクの内部のセパレータ又は可撓性タンク又は浮袋は、取り外し可能又は交換可能である。このことは、剛性タンクの内部のセパレータ又はフレキシブルタンク又は浮袋が、メンテナンスを受けるか、又はそのエンドオブライフ若しくはエンドオフライフの近くで交換されることを可能にする。
●注記：低密度の液体として、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせが挙げられ得るが、これらに限定されない：プロパン、ブタン、エタン、ペンタン、ヘキサン、ＬＰＧ、ガス液体、油類、若しくは本明細書に記載された他の低密度の液体、又は当該技術分野で記載される他の液体。
●注記：海水の温度は、一般に、－２℃～４０℃である。深海水は、一般に、約４℃である。
●注記：低密度の液体の密度は、少なくとも３℃を超え、かつ／又は４０℃未満の温度範囲の水よりも小さい。
●注記：第３のリザーバが水中に位置する場合、頭隙内の凝縮性ガスは、第３のリザーバの内部の圧力が、同じ水中深さでの海洋の静水圧に近いことを確実にし得、このことは、例えば、当該第３のリザーバが剛性タンクである場合に有益であり得る。凝縮可能な頭隙ガスの蒸気圧は、予想される動作温度で同じ水中深さでの海洋の静水圧と一致するか、又はこの静水圧に近いことを確実にするように調節又は工学設計され得る。予想される動作温度は、例えば、水域、深さ、時季、表面温度、小気候、システムの１つ以上の構成要素の周囲の若しくはこれらの構成要素と接触する水温、他の条件、又はそれらの組み合わせに応じて、－２℃～５０℃の範囲であり得る。
●注記：水中タンクとパイプとの間のパイプ接続は、安全な切断又は再接続又はその両方が可能であるように設計され得る。水中タンクは、水中タンク、水中パイプ、他の水中構成要素、又はそれらの組み合わせの、メンテナンス又は交換又は拡張又は監視のために、パイプから切断され得る。いくつかの事例では、水中タンク又はパイプ又はその両方は、切断中に低密度の液体を収容し得る。水中タンクは、メンテナンス又は交換のためにパイプから切断され得る。いくつかの事例では、水中タンク又はパイプ又はその両方は、切断中に低密度の液体を収容し得る。いくつかの事例では、低密度の液体は、当該水中タンクを切断する前に、水中タンクから除去され得る。安全な切断は、低密度の液体の最小限のリーク又は無リークを包含し得る。本発明のいくつかの実施形態は、水中タンクの交換又はメンテナンスを可能にするように設計され得る。本発明のいくつかの実施形態は、表面への水中タンクの移送、及び／又は当該水中タンクをその元の場所へ戻すことを可能にするように設計され得る。本発明のいくつかの実施形態は、所望する場合、水中タンク又は他の水中の構成要素のうちの１つ以上の構成要素又はサブ構成要素を、取り外すか、又は交換するか、又は維持することを可能にし得る。本発明のいくつかの実施形態は、既存の水中インフラストラクチャ及び／又は表面インフラストラクチャと統合しながら、水中での１つ以上のタンクの追加を可能にし得る。例えば、剛性タンクの内部のセパレータ又は可撓性タンク又は浮袋は、取り外し可能又は交換可能であり得る。
●取り外し可能性又は交換可能性は、動作を維持しながら、又は動作の中断を最小化して、構成要素を取り外すか、又は交換する能力を包含し得る。
追加の注記：
例示的なコスト作用因
●規模が大きいほど、１ｋＷｈのエネルギー貯蔵容量当たりのコストと、１ｋＷの電力容量当たりのコストと、が低くなる。
●海水深さ深いほど、エネルギー密度が大きくなり、１ｋＷｈ及び１ｋＷの貯蔵容量当たりの必要とされるタンク容量及びパイプ直径が小さくなる。パイプ敷設技術及び海中サービスで事業を構成することを確実にするために、事業は、初期に、３，０００メートル以下の海水の深さを採用し得る。パイプ敷設技術及び海中サービスが進歩するにつれて、３，０００メートルを超える深さの海水の深さが採用され得る。
●エネルギー貯蔵の時間が多いほど（すなわち、電力容量に対するエネルギー貯蔵容量が多いほど）、１ｋＷｈ当たりのコストが低い
○パイプ直径は、エネルギー密度及び必要とされる「電力容量」によって左右される
○タンク容量は、エネルギー密度及び必要とされる「エネルギー貯蔵容量」によって左右される
●電力グリッド及び電力グリッド送電機器までの距離、及び／又は電力グリッドインフラストラクチャの改更
●陸上及び海上のＥＰＣ資産への近接性、並びに機器及び材料の配送及び設置のための物流
例示的な収益作用因（収益及びＲＯＩの最大化）
●地元電力市場における１ｋＷｈの電力当たりの価格、及び予想される電力購入契約価格／条件
●電力グリッドにおける再生可能エネルギーの断続性に起因するグリッドサービスの需要
●場所の太陽光又は風力の可能性
●電力市場の構造、並びに電力グリッド及び／又は地元電力公益事業との関係
●経済モデル：太陽光＋貯蔵事業（ＰＰＡ）対グリッドサービス
追加の注記：
表面上の剛性水タンクのに頭隙内の、プロパンガス、又はＬＰガス、又は冷媒、又はほぼ室温の沸点液体、又は室温で凝縮可能な液体、又はこれらの組み合わせ。
水タンク内の凝縮性ガスの例示的な目的
１）水が出るときに、タンクが真空を形成せずに剛性のままであることを可能にするため
２）水がプロパンを空気中に全く放出しないことを可能にするため。いくらかのプロパン溶解性を可能にする水中の高圧に起因して、希釈濃度のプロパンが水中に存在し得る。本実施形態は、空気に対して閉鎖されている／開放されていないため、プロパンを空気中に放出することができない。
注記：頭隙は、室温付近で沸騰する炭化水素冷媒によって占有され得る。例えば、ブタンとペンタンとの組み合わせ。水がタンクを満たすにつれて、冷媒が圧縮され、液体に凝縮される（必要とされる圧縮量を大幅に低減する）。凝縮した冷媒は、水上に浮遊層を形成する。水が出ると、冷媒は、水面上で沸騰する。
注記：水がタンクを満たし切ると、プロパンガス又はブタンガスは、水がプロパンを圧縮することなく空間を占有することを可能にするために、タンク頭隙から除去され得る。プロパンガスは、別個のタンクへの圧縮によって除去され得る。
注記：水タンクの内部の、又は水がタンクに入る際に圧縮された水タンクの頭隙内のガス。望ましい場合、当該ガスは、少なくとも部分的に、凝縮してもよい。
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ほぼ室温の沸点の液体は、不燃性であることが望ましい場合がある。当該ほぼ室温の沸点の液体は、冷媒又は冷媒の組み合わせを含み得る。例えば、当該ほぼ室温の沸点の液体は、フッ素化炭化水素を含み得る。
概要：本発明は、水を低密度の液体（ＬＤＬ）で置換することによって蓄電し得る。電気は、ＬＤＬと水との間の重力静水圧差からの重力位置エネルギーの形態で貯蔵され得る。
概要の段階的な説明：
１．蓄電：表面におけるバルブが開放される（５）。剛性ＬＤＬ表面タンク（１）内のＬＤＬが、パイプ（３）を通してて水中剛性タンク（２）内にポンプ圧送（４）される。ＬＤＬが水中剛性タンクを充填するにつれて、タンクの内部の水が置換される。置換された水は、水パイプ（７）を通って表面水タンク（６）に移動する。充電が完了すると、表面におけるバルブ（５）が閉鎖される。
２．発電：表面バルブ（５）が開放される。表面水タンク（６）の内部の水は、水パイプ（７）を通って移動し、水中剛性タンク（２）の内部のＬＤＬを自然に置換する。置換されたＬＤＬは、ＬＤＬパイプ（３）を通って移動し、表面における発電機（４）に入って発電させ、ＬＤＬを剛性ＬＤＬ表面タンクに流入させる。充電が完了すると、表面バルブ（５）が閉鎖される。
例示的な定義
●補助熱貯蔵：補助熱貯蔵は、低密度の液体、高密度の液体、又はそれらの組み合わせからの熱エネルギーを、貯蔵するか、又は回収するか、又はその両方のためのプロセス又はシステムを含み得る。回収された熱エネルギーは、例えば、冷蔵又は冷却された低密度の液体の「冷温」温度に保持された熱エネルギーを含み得る。補助熱貯蔵は、種々の温度で動作する様々なシステム構成要素を有するシステムにおける効率的な動作を可能にするために必要とされ得る。補助熱貯蔵は、地表の海水又は地面又は空気又はそれらの組み合わせの温度未満の温度で動作し得る、冷却又は冷蔵された高位側の標高の低密度の液体のリザーバを有するシステムにおける効率的な動作を可能にするために必要とされ得る。
●寄生エネルギー：システムの性能又は効率又はその両方を低下させるエネルギー消費。
●非寄生エネルギー：システムの性能又は効率又はその両方に無視できない影響を与えるか、又は影響を与えないか、又は好影響を与えるか、又はそれらの組み合わせである、エネルギー消費。
●リザーバ又はタンク：リザーバ又はタンクは、低密度の液体又は高密度の液体又はその両方などの材料を貯蔵するための機器又はデバイスを含み得る。リザーバ又はタンクは、互換的に使用され得る。いくつかの事例では、リザーバは、領域、又はゾーン、又は深さ、又は範囲、又はそれらの組み合わせ内の流体の一般の貯蔵を記載するために広く使用され得ることに留意することが重要である。いくつかの事例では、タンクは、領域、又はゾーン、又は深さ、又は範囲、又はそれらの組み合わせ内の流体の一般の貯蔵を記載するために広く使用され得ることに留意することが重要である。いくつかの事例では、タンクは、領域、又はゾーン、又は深さ、又は範囲、又はそれらの組み合わせ内の１つ以上の流体の貯蔵のための個々の貯蔵ユニットを記載するために狭く使用され得ることに留意することが重要である。いくつかの事例では、リザーバは、領域、又はゾーン、又は深さ、又は範囲、又はそれらの組み合わせ内の１つ以上の流体の貯蔵のための個々の貯蔵ユニットを記載するために狭く使用され得ることに留意することが重要である。
●高位側の標高のリザーバ：同じ貯蔵システム内の低位側の標高のリザーバの標高よりも高位の標高に位置する液体貯蔵庫。
●低位側の標高のリザーバ：同じ貯蔵システム内の高位側の標高のリザーバの標高よりも低位の標高に位置する液体貯蔵庫。
●低密度の液体又はより低密度の液体又はＬＤＬ：高密度の液体よりも低密度を有する作動流体。圧力を交換する異なる作動流体よりも低密度を有する作動流体。
●高密度の液体又はより高密度の液体又はＨＤＬ又はより大密度の液体：低密度の液体よりも高密度を有する作動流体。低密度の液体よりも大きいｇ／ｍＬの密度を有する作動流体。圧力を交換する異なる作動流体よりも高密度を有する作動流体。
●冷却、又は「冷蔵する」：液体又はシステム又はその両方からの熱の除去。例えば、熱伝達、熱交換、冷蔵サイクル、放射冷却、若しくは他の熱除去、又はそれらの組み合わせを使用する熱の除去。
●部分冷蔵された：少なくともいくつかの周囲温度未満の温度に冷却されるリザーバ又は作動流体又はその両方。少なくともいくつかの周囲温度未満の温度に冷却されるリザーバ又は作動流体又はその両方であって、ただし、作動流体は、液相で貯蔵されるための、大気圧を超える圧力を必要とし得る。
●作動流体：潜在的なエネルギー又は熱又はその両方を貯蔵するためにシステムで採用される液体又はガス又はその両方。
●１つ以上の熱貯蔵媒体又は熱貯蔵液体：熱を貯蔵するか、又は伝達するか、又はそれらのを組み合わせである材料。
●１つ以上の「冷温」熱貯蔵媒体：１つ以上の「暖温」熱貯蔵媒体よりも冷温である材料。１つ以上の「冷温」熱貯蔵媒体は、冷蔵若しくは冷却された低密度の液体の温度若しくはこの温度の近くであり得るか、又は冷却若しくは冷蔵若しくは半冷蔵された高位側の標高の低密度の液体のリザーバ内の低密度の液体の温度若しくはこの温度の近くであり得る。例えば、１つ以上の「冷温」熱貯蔵媒体は、冷蔵又は冷却された低密度の液体の温度に熱交換器損失及び他の潜在的損失を加えた、又はこの温度から熱交換器損失及び他の潜在的損失を引いた温度であり得る。
●１つ以上の「暖温」熱貯蔵媒体：１つ以上の「冷温」熱貯蔵媒体よりも暖温である材料。１つ以上の「暖温」熱貯蔵媒体は、冷蔵若しくは冷却された低密度の液体の温度を上回る温度であり得るか、又は冷却若しくは冷蔵若しくは半冷蔵された高位側の標高の低密度の液体のリザーバ内の低密度の液体の温度を上回る温度であり得る。
●「冷温」：「暖温」温度にある同じ媒体の温度未満の温度である媒体の温度。いくつかの実施形態では、「冷温」は、周囲空気温度未満又は周囲水温未満又は周囲地温未満又はそれらの組み合わせの温度であり得る。いくつかの実施形態では、「冷温」は、冷却又は冷蔵又は半冷蔵された低密度の液体のリザーバの温度若しくは温度範囲に近いか、又はこの温度若しくは温度範囲以下の温度であり得る。
●「暖温」：「暖温」温度の同じ媒体を超える温度である媒体の温度。いくつかの実施形態では、「暖温」は、周囲空気温度又は周囲水温又は周囲地温又はそれらの組み合わせを超える温度であり得る。いくつかの実施形態では、「暖温」は、冷却又は冷蔵又は半冷蔵された低密度の液体のリザーバの温度若しくは温度範囲に近いか、又はこの温度若しくは温度範囲以上の温度であり得る。
●「冷温」低密度の液体：「暖温」低密度の液体の温度未満の温度にある低密度の液体。いくつかの実施形態では、「冷温」低密度の液体は、低密度の液体が、冷却又は冷蔵又は半冷蔵された高位側の低密度の液体のリザーバの圧力限度若しくは圧力定格に近いか又はそれ以下の蒸気圧を有する、低密度の液体の温度であり得る。
●「暖温」低密度の液体：「冷温」低密度の液体を超える温度の低密度の液体。いくつかの実施形態では、「暖温」低密度の液体は、低密度の液体が、冷却又は冷蔵又は半冷蔵された高位側の低密度の液体のリザーバの圧力限度若しくは圧力定格に近いか又はそれ以上の蒸気圧を有する、低密度の液体の温度であり得る。
●熱管理：熱を除去するか、追加するか、又は別様に伝達するためのプロセス。流体又は構成要素のうちの１つ以上又は組み合わせの温度を監視及び／又は調整し得、かつ自動的に、又は監視して、又はその両方で、調整するか、又は熱を追加若しくは除去し得るか、若しくはそれらの組み合わせである、プロセス。
●低沸点の低密度の液体、又は高蒸気圧の低密度の液体：潜在的な周囲温度条件で約１気圧以上の蒸気圧を有する液体。いくつかの実施形態では、低沸点の液体は、６０℃未満、又は５０℃未満、又は４０℃未満、又はそれらの組み合わせの温度で約１気圧以上の蒸気圧を有する液体を含み得る。いくつかの実施形態では、低沸点の液体は、１００℃未満、又は９０℃未満、又は８０℃未満、又は７０℃未満、又は６０℃未満、又は５０℃未満、又は４０℃未満、又は３０℃未満、又はそれらの組み合わせの温度で約１気圧以上の蒸気圧を有する液体を含み得る。
●高められた密度のより高密度の液体：いくつかの実施形態では、水又はは海水又は水域の水又はそれらの組み合わせよりも大きい密度を有する液体。いくつかの実施形態では、溶媒と、当該溶媒よりも大きい密度を有する試薬と、を含む溶液。
●不溶性であるか、又は限られた溶解度：別の試薬又は液体への９９％未満、又は９０％未満、又は８０％未満、又は７０％未満、又は６０％未満、又は５０％未満、又は４０％未満、又は３０％未満、又は２０％未満、又は１０％未満、又は５％未満、又は１％未満の溶解度を有する試薬又は液体又はそれらの組み合わせ。
●寄生負荷：システムの性能又は効率を低下させるプロセスからのエネルギー又は材料、又はそれらの組み合わせの需要であって、ただし、当該システムの動作に必要とされ得るか、又は有用であり得るか、又は所望され得る。
●海洋：海洋、又は水域、又は湖、又は高密度の液体を含む液域、又はそれらの組み合わせを含み得る。
●より高密度の液体又は高密度の液体：低密度の液体よりも大きい密度を有する液体。同じエネルギー貯蔵システム又はプロセス内の低密度の液体よりも大きい密度を有する液体。エネルギー貯蔵システム又はプロセスで置換する相手の高密度の液体よりも小さい密度を有する液体。
●より低密度の液体又は高密度の液体：高密度の液体よりも小さい密度を有する液体。同じエネルギー貯蔵システム又はプロセス内の高密度の液体よりも小さい密度を有する液体。エネルギー貯蔵システム又はプロセスで置換する相手の高密度の液体よりも小さい密度を有する液体。
例示的な図の説明
図８８：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。本実施形態は、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されないものを含み得る：高位側の標高の低密度の液体のリザーバ、当該高位側の標高の低密度の液体のリザーバを冷却するための冷却システム、冷温補助熱貯蔵リザーバ、暖温補助熱貯蔵リザーバ、熱交換器、ポンプ及び／又は発電機、低位側の標高のリザーバ、並びに相互接続パイプ。本図は、本実施形態が、充電の状態を経るとも称され得る、電気などのエネルギーを貯蔵することを示し得る。
図８９：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。本実施形態は、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されないものを含み得る：高位側の標高の低密度の液体のリザーバ、当該高位側の標高の低密度の液体のリザーバを冷却するための冷却システム、冷温補助熱貯蔵リザーバ、暖温補助熱貯蔵リザーバ、熱交換器、発電機及び／又はポンプ、低位側の標高のリザーバ、並びに相互接続パイプ。本図は、本実施形態が、放電の状態を経るとも称され得る、電気などのエネルギーを生成することを示し得る。
図９０：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。本実施形態は、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されないものを含み得る：高位側の標高の低密度の液体のリザーバ、当該高位側の標高の低密度の液体のリザーバを冷却するための冷却システム、高位側の標高の高密度の液体のリザーバ、冷温補助熱貯蔵リザーバ、暖温補助熱貯蔵リザーバ、熱交換器、発電機及び／又はポンプ、低位側の標高のリザーバ、並びに相互接続パイプ。本図は、本実施形態が、充電の状態を経るとも称され得る、電気などのエネルギーを貯蔵することを示し得る。
図９１：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。本実施形態は、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されないものを含み得る：高位側の標高の低密度の液体のリザーバ、当該高位側の標高の低密度の液体のリザーバを冷却するための冷却システム、高位側の標高の高密度の液体のリザーバ、冷温補助熱貯蔵リザーバ、暖温補助熱貯蔵リザーバ、熱交換器、ポンプ及び／又は発電機、低位側の標高のリザーバ、並びに相互接続パイプ。本図は、本実施形態が、放電の状態を経るとも称され得る、電気などのエネルギーを生成することを示し得る。
図９２：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。本実施形態は、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されないものを含み得る：高位側の標高の低密度の液体のリザーバ、当該高位側の標高の低密度の液体のリザーバを冷却するための冷却システム、温度層又は温度勾配を有し得る補助熱貯蔵リザーバ、熱交換器、ポンプ及び／又は発電機、低位側の標高のリザーバ、並びに相互接続パイプ。本図は、本実施形態が、充電の状態を経るとも称され得る、電気などのエネルギーを貯蔵することを示し得る。
図９３：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。本実施形態は、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されないものを含み得る：高位側の標高の低密度の液体のリザーバ、当該高位側の標高の低密度の液体のリザーバを冷却するための冷却システム、温度層又は温度勾配を有し得る補助熱貯蔵リザーバ、熱交換器、発電機及び／又はポンプ、低位側の標高のリザーバ、並びに相互接続パイプ。本図は、本実施形態が、放電の状態を経るとも称され得る、電気などのエネルギーを生成することを示し得る。
図９４：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。本実施形態は、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されないものを含み得る：高位側の標高の低密度の液体のリザーバ、当該高位側の標高の低密度の液体のリザーバを冷却するための冷却システム、高位側の標高の高密度の液体のリザーバ、温度層又は温度勾配を有し得る補助熱貯蔵リザーバ、熱交換器、ポンプ及び／又は発電機、低位側の標高のリザーバ、並びに相互接続パイプ。本図は、本実施形態が、充電の状態を経るとも称され得る、電気などのエネルギーを貯蔵することを示し得る。
図９５：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。本実施形態は、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されないものを含み得る：高位側の標高の低密度の液体のリザーバ、当該高位側の標高の低密度の液体のリザーバを冷却するための冷却システム、高位側の標高の高密度の液体のリザーバ、温度層又は温度勾配を有し得る補助熱貯蔵リザーバ、熱交換器、発電機及び／又はポンプ、低位側の標高のリザーバ、並びに相互接続パイプ。本図は、本実施形態が、放電の状態を経るとも称され得る、電気などのエネルギーを生成することを示し得る。
図９６：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。本実施形態は、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されないものを含み得る：高位側の標高の低密度の液体のリザーバ、当該高位側の標高の低密度の液体のリザーバを冷却するための冷却システム、熱交換器、ポンプ及び／又は発電機、低位側の標高のリザーバ、並びに相互接続パイプ。本図は、本実施形態が、充電の状態を経るとも称され得る、電気などのエネルギーを貯蔵することを示し得る。
図９７：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。本実施形態は、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されないものを含み得る：高位側の標高の低密度の液体のリザーバ、当該高位側の標高の低密度の液体のリザーバを冷却するための冷却システム、熱交換器、発電機及び／又はポンプ、低位側の標高のリザーバ、並びに相互接続パイプ。本図は、本実施形態が、放電の状態を経るとも称され得る、電気などのエネルギーを生成することを示し得る。
図９８：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。本実施形態は、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されないものを含み得る：高位側の標高の低密度の液体のリザーバ、当該高位側の標高の低密度の液体のリザーバを冷却するための冷却システム、高位側の標高の高密度の液体のリザーバ、温度層又は温度勾配を有し得る補助熱貯蔵リザーバ、熱交換器、発電機及び／又はポンプ、低位側の標高のリザーバ、並びに相互接続パイプ。本図は、本実施形態が、放電の状態を経るとも称され得る、電気などのエネルギーを生成することを示し得る。
図９９：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。本実施形態は、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されないものを含み得る：高位側の標高の低密度の液体のリザーバ、当該高位側の標高の低密度の液体のリザーバを冷却するための冷却システム、熱交換器、ポンプ及び／又は発電機、低位側の標高のリザーバ、並びに相互接続パイプ。本図は、本実施形態が、充電の状態を経るとも称され得る、電気などのエネルギーを貯蔵することを示し得る。
図１００：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。本図は、高位側の標高のリザーバである低密度の液体のリザーバ、及び低位側の標高のリザーバを有する実施形態を示し得、高位側の標高のリザーバは、陸上に位置し得、低位側の標高のリザーバは、水中に位置し得る。
図１０１：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。本図は、高位側の標高の低密度の液体のリザーバ及び低位側の標高のリザーバを有する実施形態を示し得、高位側の標高のリザーバは、陸上に位置し得、低位側の標高のリザーバは、水中に位置し得る。
図１０２：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。本図は、高位側の標高の低密度の液体のリザーバ及び低位側の標高のリザーバを有する実施形態を示し得、高位側の標高のリザーバは、海底の近くの水中又は海底上に位置し得、低位側の標高のリザーバは、海底の近くの水中又は海底上に位置し得る。
図１０３：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。本図は、高位側の標高の低密度の液体のリザーバ及び低位側の標高のリザーバを有する実施形態を示し得、高位側の標高のリザーバは、海底の近くの水中又は海底上に位置し得、低位側の標高のリザーバは、海底の近くの水中又は海底上に位置し得る。
図１０４：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。本図は、高位側の標高の低密度の液体のリザーバ及び低位側の標高のリザーバを有する実施形態を示し得、高位側の標高のリザーバは、半水中用又は全水没型又はそれらの組み合わせの容器として水中に位置し得、低位側の標高のリザーバは、海底の近くの水中又は海底上に位置し得る。
図１０５：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。本図は、高位側の標高の低密度の液体のリザーバ及び低位側の標高のリザーバを有する実施形態を示し得、高位側の標高のリザーバは、半水中用又は全水没型又はそれらの組み合わせの容器として水中に位置し得、低位側の標高のリザーバは、海底の近くの水中又は海底上に位置し得る。
図１０６：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。本図は、高位側の標高の低密度の液体のリザーバ及び低位側の標高のリザーバを有する実施形態を示し得、高位側の標高のリザーバは、浮体式容器として水中に位置し得、低位側の標高のリザーバは、海底の近くの水中又は海底上に位置し得る。
図１０７：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。本図は、高位側の標高の低密度の液体のリザーバ及び低位側の標高のリザーバを有する実施形態を示し得、高位側の標高のリザーバは、浮体式容器として水中に位置し得、低位側の標高のリザーバは、海底の近くの水中又は海底上に位置し得る。
図１０８：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。本図は、水中の、並びに／又は海底の上方及び／若しくは海底上の、低位側の標高のリザーバを有する実施形態を示し得る。
図１０９：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。本図は、水中の、並びに／又は海底の上方及び／若しくは海底上の、低位側の標高のリザーバを有する実施形態を示し得る。
図１１０：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。本図は、水中の、並びに／又は海底の上方及び／若しくは海底上の、低位側の標高のリザーバを有する実施形態を示し得る。
図１１１：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。本図は、水中の、並びに／又は海底の上方及び／若しくは海底上の、低位側の標高のリザーバを有する実施形態を示し得る。
図１１２：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。本図は、水中の、及び／又は海底の下方の地下の、又は埋設された、又はそれらの組み合わせの、低位側の標高のリザーバを有する実施形態を示し得る。
図１１３：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。本図は、水中の、及び／又は海底の下方の地下の、又は埋設された、又はそれらの組み合わせの、低位側の標高のリザーバを有する実施形態を示し得る。
図１１４：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。本図は、水中の、及び／又は海底の下方の地下の、又は埋設された、又はそれらの組み合わせの、低位側の標高のリザーバを有する実施形態を示し得る。
図１１５：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。本図は、水中の、及び／又は海底の下方の地下の、又は埋設された、又はそれらの組み合わせの、低位側の標高のリザーバを有する実施形態を示し得る。
図１１６：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。本図は、地下の低位側の標高のリザーバを有する実施形態を示し得る。
図１１７：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。本図は、地下の低位側の標高のリザーバを有する実施形態を示し得る。
図１１８：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。本図は、地下の低位側の標高のリザーバを有する実施形態を示し得る。
図１１９：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。本図は、地下の低位側の標高のリザーバを有する実施形態を示し得る。
例示的な図の凡例
図８８及び図８９：
図９０及び図９１：
図９２及び図９３：
図９４及び図９５：
図９６及び図９７：
図９８及び図９９：
例示的な図の段階的説明
図８８：
充電：
１）「冷温」低密度の液体は、冷蔵又は冷却された高位側の高度の低密度の液体のリザーバから熱交換器に移送され得る。当該熱交換器は、「冷温」低密度の液体を「暖温」熱貯蔵媒体と熱交換し、「暖温」低密度の液体及び「冷温」熱貯蔵媒体を形成することを包含し得る。「冷温」熱貯蔵媒体は、「冷温」熱貯蔵リザーバ内に貯蔵され得る。「暖温」低密度の液体は、「２）」に移送される。
２）「暖温」低密度の液体は、１つ以上のポンプを使用して、低位側の標高のリザーバにポンプ圧送され、そこで低密度の液体は、高密度の液体を置換する。当該ポンプは、電気などのエネルギーによって駆動され得、当該エネルギーは、低密度の液体での高密度の液体の当該置換の間に貯蔵され得る。
図８９：
放電：
１）低位側の標高のリザーバ内の低密度の液体を、高密度の液体によって置換することを可能にし得る。置換された低密度の液体をパイプで発電機に移送して、発電し得る。当該発電機を含み得る高位側の標高の部分に到達すると、低密度の液体は、「暖温」になり得、このことは、低密度の液体が、冷却又は冷蔵された高位側の標高のリザーバ内の低密度の液体よりも高温であることを意味し得る。
２）「暖温」低密度の液体は、熱交換器に入り得る。当該熱交換器は、「暖温」低密度の液体を「冷温」熱貯蔵媒体と熱交換し、「冷温」低密度の液体及び「暖温」熱貯蔵媒体を形成することを包含し得る。「暖温」熱貯蔵媒体は、「暖温」熱貯蔵リザーバに貯蔵され得る。「冷温」低密度の液体は、冷蔵又は冷却された高位側の低密度の液体のリザーバに移送され得る。
図９０：
充電：
１）「冷温」低密度の液体は、冷蔵又は冷却された高位側の高度の低密度の液体のリザーバから熱交換器に移送され得る。当該熱交換器は、「冷温」低密度の液体を「暖温」熱貯蔵媒体と熱交換し、「暖温」低密度の液体及び「冷温」熱貯蔵媒体を形成することを包含し得る。「冷温」熱貯蔵媒体は、「冷温」熱貯蔵リザーバ内に貯蔵され得る。「暖温」低密度の液体は、「２）」に移送される。
２）「暖温」低密度の液体は、１つ以上のポンプを使用して、低位側の標高のリザーバにポンプ圧送され、そこで低密度の液体は、高密度の液体を置換する。当該ポンプは、電気などのエネルギーによって駆動され得、当該エネルギーは、低密度の液体での高密度の液体の当該置換の間に貯蔵され得る。置換された高密度の液体は、パイプを通して、高位側の標高の高密度の液体のリザーバに移送され得る。
図９１：
放電：
１）低位側の標高のリザーバ内の低密度の液体を、高位側の標高のリザーバ内の高密度の液体によって置換することを可能にし得る。高位側の標高のリザーバからの高密度の液体は、パイプで低位側の標高のリザーバに移送されて、当該低位側の標高のリザーバ内の低密度の液体を置換する。当該置換された低密度の液体をパイプで発電機に移送して、発電し得る。当該発電機を含み得る高位側の標高の部分に到達すると、低密度の液体は、「暖温」になり得、このことは、低密度の液体が、冷却又は冷蔵された高位側の標高のリザーバ内の低密度の液体よりも高温であることを意味し得る。
２）「暖温」低密度の液体は、熱交換器に入り得る。当該熱交換器は、「暖温」低密度の液体を「冷温」熱貯蔵媒体と熱交換し、「冷温」低密度の液体及び「暖温」熱貯蔵媒体を形成することを包含し得る。「暖温」熱貯蔵媒体は、「暖温」熱貯蔵リザーバに貯蔵され得る。「冷温」低密度の液体は、冷蔵又は冷却された高位側の低密度の液体のリザーバに移送され得る。
図９２：
充電：
１）「冷温」低密度の液体は、冷蔵又は冷却された高位側の高度の低密度の液体のリザーバから熱交換器に移送され得る。当該熱交換器は、「冷温」低密度の液体を「暖温」熱貯蔵媒体と熱交換し、「暖温」低密度の液体及び「冷温」熱貯蔵媒体を形成することを包含し得る。「冷温」熱貯蔵媒体は、熱貯蔵リザーバ内に貯蔵され得る。「暖温」低密度の液体は、「２）」に移送され得る。
２）「暖温」低密度の液体は、１つ以上のポンプを使用して、低位側の標高のリザーバにポンプ圧送され得、そこで低密度の液体は、高密度の液体を置換する。当該ポンプは、電気などのエネルギーによって駆動され得、当該エネルギーは、低密度の液体での高密度の液体の当該置換の間に貯蔵され得る。
図９３：
放電：
１）低位側の標高のリザーバ内の低密度の液体を、高密度の液体によって置換することを可能にし得る。置換された低密度の液体をパイプで発電機に移送して、発電し得る。当該発電機を含み得る高位側の標高の部分に到達すると、低密度の液体は、「暖温」になり得、このことは、低密度の液体が、冷却又は冷蔵された高位側の標高のリザーバ内の低密度の液体よりも高温であることを意味し得る。
２）「暖温」低密度の液体は、熱交換器に入り得る。当該熱交換器は、「暖温」低密度の液体を「冷温」熱貯蔵媒体と熱交換し、「冷温」低密度の液体及び「暖温」熱貯蔵媒体を形成することを包含し得る。「暖温」熱貯蔵媒体は、熱貯蔵リザーバ内に貯蔵され得る。「冷温」低密度の液体は、冷蔵又は冷却された高位側の低密度の液体のリザーバに移送され得る。
図９４：
充電：
１）「冷温」低密度の液体は、冷蔵又は冷却された高位側の高度の低密度の液体のリザーバから熱交換器に移送され得る。当該熱交換器は、「冷温」低密度の液体を「暖温」熱貯蔵媒体と熱交換し、「暖温」低密度の液体及び「冷温」熱貯蔵媒体を形成することを包含し得る。「冷温」熱貯蔵媒体は、熱貯蔵リザーバ内に貯蔵され得る。「暖温」低密度の液体は、「２）」に移送される。
２）「暖温」低密度の液体は、１つ以上のポンプを使用して、低位側の標高のリザーバにポンプ圧送され、そこで低密度の液体は、高密度の液体を置換する。当該ポンプは、電気などのエネルギーによって駆動され得、当該エネルギーは、低密度の液体での高密度の液体の当該置換の間に貯蔵され得る。置換された高密度の液体は、パイプを通して、高位側の標高の高密度の液体のリザーバに移送され得る。
図９５：
放電：
１）低位側の標高のリザーバ内の低密度の液体を、高位側の標高のリザーバ内の高密度の液体によって置換することを可能にし得る。高位側の標高のリザーバからの高密度の液体は、パイプで低位側の標高のリザーバに移送されて、当該低位側の標高のリザーバ内の低密度の液体を置換する。当該置換された低密度の液体をパイプで発電機に移送して、発電し得る。当該発電機を含み得る高位側の標高の部分に到達すると、低密度の液体は、「暖温」になり得、このことは、低密度の液体が、冷却又は冷蔵された高位側の標高のリザーバ内の低密度の液体よりも高温であることを意味し得る。
２）「暖温」低密度の液体は、熱交換器に入り得る。当該熱交換器は、「暖温」低密度の液体を「冷温」熱貯蔵媒体と熱交換し、「冷温」低密度の液体及び「暖温」熱貯蔵媒体を形成することを包含し得る。「暖温」熱貯蔵媒体は、熱貯蔵リザーバ内に貯蔵され得る。「冷温」低密度の液体は、冷蔵又は冷却された高位側の低密度の液体のリザーバに移送され得る。
図９６：
充電：
「冷温」低密度の液体は、１つ以上のポンプを使用して、低位側の標高のリザーバにポンプ圧送され、そこで低密度の液体は、高密度の液体を置換する。当該ポンプは、電気などのエネルギーによって駆動され得、当該エネルギーは、低密度の液体での高密度の液体の当該置換の間に貯蔵され得る。
図９７：
放電：
低位側の標高のリザーバ内の低密度の液体を、高密度の液体によって置換することを可能にし得る。当該置換された低密度の液体をパイプで発電機に移送して、発電し得る。当該発電機を含み得る高位側の標高の部分に到達すると、低密度の液体は、「暖温」になり得、このことは、低密度の液体が、冷却又は冷蔵された高位側の標高のリザーバ内の低密度の液体よりも高温であることを意味し得る。当該「暖温」低密度の液体は、冷却又は冷蔵された低密度の液体の高位側の標高のリザーバに入る前、その間、若しくはその後、又はそれらの組み合わせで冷却を経得る。
図９８：
充電：
「冷温」低密度の液体は、１つ以上のポンプを使用して、低位側の標高のリザーバにポンプ圧送され、そこで低密度の液体は、高密度の液体を置換する。当該置換された高密度の液体は、パイプで高位側の標高の高密度の液体のリザーバに移送され得る。当該ポンプは、電気などのエネルギーによって駆動され得、当該エネルギーは、低密度の液体での高密度の液体の当該置換の間に貯蔵され得る。
図９９：
放電：
低位側の標高のリザーバ内の低密度の液体を、高位側の標高のリザーバ内の高密度の液体によって置換することを可能にし得る。高位側の標高のリザーバからの高密度の液体は、パイプで低位側の標高のリザーバに移送されて、当該低位側の標高のリザーバ内の低密度の液体を置換する。当該置換された低密度の液体をパイプで発電機に移送して、発電し得る。当該発電機を含み得る高位側の標高の部分に到達すると、低密度の液体は、「暖温」になり得、このことは、低密度の液体が、冷却又は冷蔵された高位側の標高のリザーバ内の低密度の液体よりも高温であることを意味し得る。当該「暖温」低密度の液体は、冷却又は冷蔵された低密度の液体の高位側の標高のリザーバに入る前、その間、若しくはその後、又はそれらの組み合わせで冷却を経得る。
説明
いくつかの実施形態では、低密度の液体は、低沸点を有し得る。いくつかの実施形態では、低密度の液体のリザーバの周囲の外圧又は周囲圧力は、低密度の液体が周囲温度で貯蔵される場合に、低密度の液体の蒸気圧未満であり得る。リザーバの内部の低密度の液体の圧力が、当該リザーバの周囲の、又は当該リザーバに隣接する圧力を超える場合、リザーバは「加圧」され得、安全性を確実にし、かつ破裂を防止するために、当該圧力に対して耐性を有していなければならない。ＡＳＭＥ加圧タンクなどの加圧されたリザーバは、ブタン、プロパン、ＬＰＧ、及び当該技術分野における他の揮発性液体の貯蔵に利用され、採用され得る。加圧及び耐圧性を可能にするために、加圧タンクは、非加圧タンクと比較して、より厚い壁、又はより強い補強、又はより強い材料、又はそれらの組み合わせを必要とし得る。その結果、加圧されたタンクは、一般に、同じ質量の揮発性液体を貯蔵するための非加圧タンクよりも高価である。加えて、加圧タンクのうち、定格圧力又は耐圧性が高いほど、一般に、タンクが高価になる。
いくつかの実施形態では、１つ以上の低密度の液体のリザーバは、冷却され得るか、又は能動冷却され得るか、又は何らかの形態の熱管理を受け得る。例えば、いくつかの実施形態では、高位側の標高の低密度の液体のリザーバは、冷却又は冷蔵され得る。冷却又は「冷蔵」は、互換的に採用され得、単に熱の能動除去を記述し得る。例えば、いくつかの実施形態では、高位側の標高の低密度の液体の貯蔵リザーバを冷却又は冷蔵して、高位側の標高の低密度の液体の貯蔵リザーバの必要とされる耐圧性を低減し得るか、又は高位側の標高の低密度の液体の貯蔵リザーバが非加圧となることを可能にし得るか、又はそれらの組み合わせである。冷蔵された貯蔵タンクは、当技術分野でブタン、プロパン、ＬＰＧ、及び他の揮発性液体を貯蔵するために利用され、採用され得る。
能動冷凍又は能動冷却は、エネルギー入力を必要とし得、当該エネルギー入力は、寄生的であり得る。低密度の液体を冷蔵又は冷却するために必要とされるエネルギーは、総往復エネルギー効率を減少させ得る。低密度の液体の貯蔵リザーバを冷蔵又は冷却する際に必要とされるエネルギーを最小化することは、エネルギー貯蔵システムの往復エネルギー効率を最大化するために有利であり得る。
いくつかの実施形態では、高位側の標高の低密度の液体の貯蔵リザーバは、冷蔵され得る。冷蔵又は冷却された貯蔵リザーバは、例えば、非加圧タンク又は低加圧タンクを使用する能力に起因して、より低い資本コストを可能にし得る。
いくつかの実施形態では、冷蔵された高位側の標高の低密度の液体の貯蔵リザーバは、補助熱貯蔵を統合して採用され得る。補助熱貯蔵を採用して、低密度の液体の貯蔵リザーバの冷蔵又は冷却に関連付けられた寄生エネルギー要件を最小化し得る。補助熱貯蔵を採用して、低密度の液体の貯蔵リザーバを冷蔵又は冷却するために、必要とされる冷却容量又は冷蔵容量、すなわち「冷却トン数」を最小化し得、これにより、冷却機器の資本コスト又はエネルギー需要又はそれらの組み合わせを最小化し得る。補助熱貯蔵を統合して、低密度の液体がエネルギー貯蔵システムの蓄電又は「充電」中に低位側の標高のリザーバに移送される前に、低密度の液体の比熱容量に貯蔵された「冷温」を回収し得る。補助熱貯蔵を統合して、低密度の液体を、エネルギー貯蔵システムの発電又は「放電」中に当該低密度の液体を冷蔵又は冷却された高位側の標高の低密度の液体の貯蔵リザーバに移送する前に冷却し得る。
補助熱貯蔵を統合するための様々なシステム、方法、及び構成がある。
例えば、いくつかの実施形態では、統合された補助熱貯蔵システムは、熱貯蔵リザーバ、熱貯蔵媒体、熱伝達媒体、及び熱交換器を包含し得る。本実施例では、熱貯蔵媒体及び熱伝達媒体は、同じ媒体を含み得、高熱容量の液体を含み得、高熱容量の液体としては、水、又は凝固点抑制剤を有する水、又は塩水ブライン、又は水性ブライン、又は液体－液体相転移液体が挙げられ得るが、これらに限定されない。本実施例では、熱貯蔵リザーバは、熱貯蔵媒体を貯蔵する１つ以上の貯蔵タンクを含み得る。いくつかの実施形態では、熱貯蔵リザーバは、温度勾配又はサーモクラインを有する１つのタンクを含み得る。いくつかの実施形態では、熱貯蔵リザーバは、２つのタンクを含み得、一方のタンクは、「冷温」熱貯蔵媒体用であり得、一方のタンクは、「暖温」熱貯蔵媒体用であり得る。本実施例は、「冷温」熱貯蔵媒体用の一方の１つのタンクと、「暖温」熱貯蔵媒体用の一方のタンクと、の２つのタンクを含む熱貯蔵リザーバであり得る。本実施例では、熱交換器は、熱貯蔵媒体と低密度の液体との間の熱伝達を促進する熱交換器を含み得る。本実施例は、ノルマルブタンを低密度の液体として採用し得るが、所望する場合に、他の低密度の液体を採用し得る。本実施例は、高位側の標高のリザーバから低位側の標高のリザーバに低密度の液体をポンプ圧送して、低位側の標高のリザーバ内の水を置換することによって、蓄電し得るか、又はエネルギーを貯蔵し得る。本実施例は、水が低位側の標高のリザーバ内の低密度の液体を置換して、低密度の液体をパイプに入れ、発電機に至らせて発電させるか、又はエネルギーを生成させ、高位側の標高のリザーバ内に移し替えることによって、発電し得るか、又はエネルギーを生成し得る。
●本実施例では、蓄電又は「充電」中、冷蔵された高位側の標高の貯蔵リザーバを出るか、又は出た後の低密度の液体は、熱交換器を通過し得、そこで、「冷温」低密度の液体は、「暖温」熱貯蔵液体と熱交換され得、これにより、「暖温」低密度の液体及び「冷温」熱貯蔵液体が形成される結果となり得る。冷温熱貯蔵液体は、熱貯蔵リザーバに移送され得る。「暖温」低密度の液体は、パイプ内を低位側の標高のリザーバまで移送され得る。当該熱交換は、ポンプ圧送ステップの前、間、又は後に行われ得る。例えば、本実施例は、「冷温」低密度の液体の圧力を「暖温」温度範囲で低密度の液体の蒸気圧を超える圧力に増加させる第１のポンプを包含し得、次いで、熱交換器内での熱交換後、結果として得られた「暖温」低密度の液体は、低密度の液体の圧力を、低密度の液体を低位側の標高のリザーバに移送するのに十分な圧力に増加させる後続のポンプ圧送ステップを経得る。例えば、本実施例は、「冷温」低密度の液体を、低密度の液体を低位側の標高のリザーバに移送するのに十分な圧力にポンプ圧送し、次いで、当該「冷温」低密度の液体を「暖温」熱伝達液体と熱交換し、結果として得られた「暖温」低密度の液体を低位側の標高のリザーバに移送することを包含し得る。いくつかの実施形態では、熱交換は、低位側の標高のリザーバへの低密度の液体の移送の前又は間に行われ得る。いくつかの実施形態では、熱交換器は、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されないものを含み得る：チューブ熱交換器内のシェル、又はプレート熱交換、又は低密度の液体のパイプ、熱伝導性の低密度の液体パイプセグメントの周囲に巻回されたコイル、又は当技術分野で知られている１つ以上の熱交換方法。
●本実施例では、発電又は「放電」中、発電機に入る前、間、又は後に、又はそれらの組み合わせの低密度の液体は、熱交換器を通過し得、そこで、「暖温」低密度の液体は、「冷温」熱貯蔵液体と熱交換され得、これにより、「冷温」低密度の液体及び「暖温」熱貯蔵液体が形成される結果となり得る。暖温熱貯蔵液体は、熱貯蔵リザーバに移送され得る。「冷温」低密度の液体は、冷却又は冷蔵された高位側の標高のリザーバを含む高位側の標高のリザーバに移送され得る。いくつかの実施形態では、当該熱交換から結果として得られる当該「冷温」低密度の液体は、冷蔵又は冷却された高位側の標高の低密度の液体のリザーバの温度に近いか、又はこの温度に等しいか、又はこの温度未満であり得る。本実施例は、「暖温」低密度の液体を「暖温」温度で低密度の液体の蒸気圧を超える圧力まで減圧し得る高圧力の暖温低密度の液体から発電することを包含し得、次いで、熱交換器内での熱交換後、結果として得られる「冷温」低密度の液体は、「冷温」低密度の液体の圧力を、冷却又は冷蔵された低密度の液体の貯蔵リザーバへの移送から適切な圧力に減少させ得る第２の発電機又は減圧ステップに入り得る。本実施例は、高圧力の暖温低密度の液体から発電し、次いで、暖温低密度の液体を熱交換して、冷温低密度の液体を形成し、次いで、冷温低密度の液体を高位側の標高の低密度の液体の貯蔵リザーバに移送することを包含し得る。いくつかの実施形態では、熱交換器に入る暖温低密度の液体は、「暖温」温度で低密度の液体の蒸気圧以上の圧力であり得、熱交換器を出る「冷温」低密度の液体は、冷却又は冷蔵された高位側の標高の低密度の液体のリザーバへの移送に十分な圧力であり得る。いくつかの実施形態では、熱交換器に入る暖温低密度の液体は、「暖温」温度で低密度の液体の蒸気圧以上の圧力であり得、熱交換器を出る「冷温」低密度の液体は、冷却又は冷蔵された高位側の標高の低密度の液体のリザーバ内への移送の前に更なる減圧を必要とし得る。いくつかの実施形態では、熱交換器に入る暖温低密度の液体は、「暖温」温度で低密度の液体の蒸気圧以上の圧力であり得、熱交換器を出る「冷温」低密度の液体は、冷却又は冷蔵された高位側の標高の低密度の液体のリザーバ内への移送の前に更なる減圧を必要とし得る。いくつかの実施形態では、熱交換器は、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されないものを含み得る：チューブ熱交換器内のシェル、又はプレート熱交換、又は低密度の液体のパイプ、熱伝導性の低密度の液体パイプセグメントの周囲に巻回されたコイル、又は当技術分野で知られている１つ以上の熱交換方法。
●いくつかの実施形態では、ポンプ及び発電機は、可逆ポンプ／発電機又は水力回収タービンなどの同じユニットを含み得る。
●いくつかの実施形態では、放電中に採用されるのと同じ熱交換器が、変更中に採用され得る。
冷却又は冷蔵された低密度の液体の貯蔵タンクを採用する実施形態では、補助熱貯蔵は、システムの往復効率を最大化するために有益であり得る。例示的なシステムの計算を以下に示す：
●本例示的なシステムでは、液体ノルマルブタンは、例示的な低密度の液体として提供され得る。
●本実施例では、例示的な外側の周囲温度は、３０℃である。
●本実施例は、１ＧＷｈのエネルギー貯蔵を含む。
●約３，０００メートルの水深に位置する低位側の標高のリザーバと、約０メートルの標高に位置する高位側の標高のリザーバと、を有すると、本実施例は、約２３５，２９４立方メートルの液体ノルマルブタン、又は約１３４，８２３トンの液体ノルマルブタンを、１立方メートル当たり５７３ｋｇの密度で必要とする。
●液体のノルマルブタンは、大気圧で約－１℃の沸点を有する。
●本実施例の液体ブタンは、安定状態時又は空にするとき合には約－３℃で、及び高位側の標高のリザーバが満たされている場合には－１℃で、冷蔵された高位側の標高のリザーバに貯蔵され得る。
●本実施例は、高位側の標高のリザーバから低位側の標高のリザーバに低密度の液体をポンプ圧送して、低位側の標高のリザーバ内の水を置換することによって、蓄電（充電）する。
●本実施例は、水が低位側の標高のリザーバ内の低密度の液体を置換し、置換された低密度の液体をパイプで発電機に至らせ、発電させ、高位側の標高のリザーバ内に移し替えることを可能にすることによって、発電（放電）する。
●本実施例の目的のために、放電中にシステムの少なくとも１つの高位側の標高の部分（高位側の標高の部分は、高位側の標高のパイプセグメント、発電機、タンク、リザーバ、及び／又は任意の熱交換器を含み得るが、これらに限定されない）に入る低密度の温度は、周囲温度であり得、これは、本実施例では３０℃である。実際には、放電中にシステムの少なくとも１つの高位側の標高の部分に入る低密度の液体の温度は、深海のより低い温度（一般に、約０～５℃）及び海洋の一般により冷温の温度（表面水深さを含む、世界のほとんどの海洋の温度は、一般に、１年のほとんどで３０℃未満である）に起因して、周囲温度よりも低い場合がある。
●本実施例は、完全な充電／放電サイクルを示し、ここで、高位側の標高のリザーバは、充電中に実質的に空にされ、放電中に実際的に充填される。実際には、エネルギー貯蔵システムは、様々な充放電状態で動作し得、高位側の標高のリザーバが部分充填満されるか、空であるか、又は満たされているか、又はそれらの組み合わせであるとき、充電又は放電又はそれらの組み合わせを経得る。
●熱交換された流体間の熱交換器温度差は約１°Ｋであるものとする。
●「暖温」熱貯蔵液体は、例示的な周囲温度、又は３０℃であるものとする。実際には、「暖温」熱貯蔵液体は、例えば、放電中に戻る低密度の液体が周囲の温度未満の温度であることを含むが、これらに限定されないことに起因して、又は熱管理システムに起因して、又はそれらの組み合わせに起因して、周囲の温度未満の温度であり得る。
○液体ノルマルブタンの比熱容量は、２．２７５Ｊ／ｇ°Ｋである
●液体ノルマルブタンの１３４，８２３メートルトンの熱容量は、３０６，７２２ＭＪ／°Ｋである
●計算を伴う以下の実施例に示されるように、補助熱貯蔵を用いる冷蔵又は冷却された高位側の標高の低密度の液体のリザーバを有する例示的な実施形態は、補助熱貯蔵を用いない冷蔵又は冷却された高位側の標高の低密度の液体のリザーバを有する例示的な実施形態よりも著しく少ない冷却エネルギー又は寄生冷却を必要とし得る。計算を伴う以下の実施例に示されるように、補助熱貯蔵を用いない冷蔵又は冷却された高位側の標高の低密度の液体のリザーバを有する例示的な実施形態は、冷却のために約１４～２８％の寄生負荷又は往復効率の低減を必要とし得る。計算を伴う以下の実施例に示されるように、補助熱貯蔵を用いる冷蔵又は冷却された高位側の標高の低密度の液体のリザーバを有する例示的な実施形態は、冷却のために約１～３％の寄生負荷又は往復効率の低減を必要とし得る。明らかに、補助熱貯蔵システムは、冷蔵された高位側の標高の低密度の液体のリザーバを採用する実施形態の往復効率を最大化するために有利であり得る。加えて、補助熱貯蔵システムは、補助熱貯蔵を用いない冷蔵された高位側の標高の低密度の液体のリザーバを採用する実施形態と比較して、補助熱貯蔵を用いる冷蔵された高位側の標高の低密度の液体のリザーバを採用する実施形態でのより小さい冷却容量要件に起因して、ＣＡＰＥＸを最小化するために有利であり得る。
●補助熱貯蔵を用いる本実施例のバージョン：
○ステップ
・１）充電：０％から１００％への充電中、－３℃の温度で１３４，８２３トンの「冷温」液体ノルマルブタンが、冷蔵又は冷却された高位側の標高のリザーバを出て、「暖温」熱貯蔵液体と熱交換される。－２℃の「冷温」熱貯蔵液体と、２９℃の温度の「暖温」液体ノルマルブタンと、が熱交換を出る。「暖温」低密度の液体は、低位側の標高のリザーバに移送され得る。熱貯蔵液体は、熱貯蔵リザーバ内に貯蔵され得る。いくつかの実施形態では、熱貯蔵リザーバ内の「冷温」熱貯蔵液体は、設計「冷温」温度に、又はこの温度の近くに維持され得る。当該維持は、例えば、冷蔵、他の形態の冷却、絶縁、放射性冷却、又は他の形態の熱管理を含むが、これらに限定されないものを包含し得る。
・２）放電：１００％から０％への放電中、１３４，８２３メートルトンの「暖温」液体ノルマルブタンは、「冷温」熱貯蔵液体との熱交換に入る。本実施例について、「暖温」液体ノルマルブタンは、３０℃であり、「冷温」熱貯蔵液体は、－２℃である。２９℃の「暖温」熱貯蔵液体と、－１℃の温度の「冷温」液体ノルマルブタンと、が熱交換を出る。「冷温」液体ノルマルブタンは、冷蔵又は冷却された高位側の標高の低密度の液体のリザーバに移送される。「暖温」熱貯蔵液体は、熱貯蔵リザーバ内に移送される。
○冷却エネルギー消費
・本実施例では、ノルマル液体ブタンを設計貯蔵温度又は設計の空にする温度に冷却することが望ましい場合がある。本実施例では、冷蔵又は冷却された高位側の標高の低密度の液体の貯蔵リザーバ内のノルマル液体ブタンは、－１℃の温度から－３℃の温度に冷却され得る。当該冷却は、充填中に、又は貯蔵中に、又は空にする間に、又はそれらの組み合わせで行われ得る。
・３０６，７２２ＭＪ／℃の熱容量を有すると、－１℃から－３℃への冷却は、６１３，４４４ＭＪの熱の除去を必要とする。
・６の性能係数の冷蔵サイクル又は冷却システムを使用すると、冷却は、１０２，２４１ＭＪの電気又は２８．４ＭＷｈの電気を必要とすることとなる。本実施例のエネルギー貯蔵システムは、１ＧＷｈの電気を貯蔵するため、２８．４ＭＷｈの電気は、２．８４％の冷却寄生負荷であるか、又はエネルギー貯蔵システムの全体的な往復効率を約２．８４％だけ低下させる。
・深海の海水をヒートシンク又はより低い周囲温度又はより低い湿球温度又はそれらの組み合わせとして使用するものとし得る、１５の性能係数の冷蔵サイクル又は冷却システムを使用すると、冷却は、４０，８９６ＭＪの電気又は１１．３６ＭＷｈの電気を必要とすることとなる。本実施例のエネルギー貯蔵システムは、１ＧＷｈの電気を貯蔵するため、１１．３６ＭＷｈの電気は、１．１３６％の冷却寄生負荷であるか、又はエネルギー貯蔵システムの全体的な往復効率を約１．１３６％だけ低下させる。
○注記：いくつかの実施形態では、冷温熱貯蔵は、「冷温」低密度の液体との熱交換の前に、間に、又は後に、又はそれらの組み合わせで、設計の低密度の液体の貯蔵温度以下の設計温度に冷却され得る。
●補助熱貯蔵を用いない本実施例のバージョン：
○ステップ
・１）充電：０％から１００％への充電中、－３℃の温度で１３４，８２３トンの「冷温」液体ノルマルブタンが、冷蔵又は冷却された高位側の標高のリザーバを出る。「冷温」低密度の液体は、低位側の標高のリザーバに直接移送される。
・２）放電：１００％から０％への放電中、１３４，８２３メートルトンの「暖温」液体ノルマルブタンは、高位側の標高の部分に入る。本実施例では、「暖温」液体ノルマルブタンは、周囲温度であり、この実施例の場合、３０℃である。実際には、「暖温」低密度の液体は、周囲温度よりも冷温であり得るか、又は周囲温度よりも暖温であり得るか、又はその両方であり得る。本実施例では、「暖温」液体ブタンは、冷蔵又は冷却された低密度の液体の高位側の標高のリザーバに入る前に、３０℃から－３℃、又は少なくとも－１℃に、冷却されなければならない。
○冷却エネルギー消費
・本実施例では、「暖温」液体ブタンは、３０℃から－３℃、又は少なくとも－１℃に冷却されなければならない。当該冷却は、充填中、又は貯蔵中、又は空にする間、又はそれらの組み合わせで行われ得る。
・３０６，７２２ＭＪ／℃の熱容量を有すると、３０℃から－３℃への冷却は、１０，１２１，８２６ＭＪの熱の除去を必要とする。
・１０の平均性能係数を有する冷蔵サイクル又は冷却システムを使用すると、冷却は、１，０１２，１８３ＭＪの電気又は２８１．２ＭＷｈの電気を必要とすることとなる。本実施例のエネルギー貯蔵システムは、１ＧＷｈの電気を貯蔵するため、２８１．２ＭＷｈの電気は、２８．１２％の冷却寄生負荷であるか、又はエネルギー貯蔵システムの全体的な往復効率を約２８．１２％だけ低下させる。
・深海の海水をヒートシンク又はより低い周囲温度又はより低い湿球温度又はそれらの組み合わせとして使用するものとし得る、２０の性能係数の冷蔵サイクル又は冷却システムを使用すると、冷却は、５０６，０９１ＭＪの電気又は１４０．５８ＭＷｈの電気を必要とすることとなる。本実施例のエネルギー貯蔵システムは、１ＧＷｈの電気を貯蔵するため、１４０．５８ＭＷｈの電気は、１４．０５８％の冷却寄生負荷であるか、又はエネルギー貯蔵システムの全体的な往復効率を約１４．０５８％だけ低下させる。
いくつかの実施形態では、「冷温」熱貯蔵媒体は、冷蔵又は冷却された低密度の液体の貯蔵リザーバ内の低密度の液体の温度以下の温度に維持され得る。当該維持は、何らかの形態の熱管理を包含し得る。例えば、当該熱管理は、本明細書に記載されているか、又は当該技術分野で知られているか、又はそれらの組み合わせの、冷却又は温度制御又は温度監視又はそれらの組み合わせのためのシステム及び方法を包含し得る。いくつかの実施形態では、「冷温」熱貯蔵媒体に採用される熱管理システムは、冷蔵された低密度の液体の貯蔵リザーバを冷却する際に採用される熱管理システムと重複し得るか、又は統合され得る。いくつかの実施形態では、「冷温」熱貯蔵媒体に採用される熱管理システムは、冷蔵された低密度の液体の貯蔵リザーバを冷却する際に採用される熱管理システムから分離され得る。
低密度の液体のリザーバの冷却又は冷蔵に関連する寄生エネルギー消費を最小化するための追加のシステム及び方法は、以下のものを含み得るが、これらに限定されない：
●リザーバの絶縁
●効率的な冷蔵機
●低密度の液体のリザーバの内部の低密度の液体の蒸発又は沸騰を採用して、当該リザーバ内の低密度の液体を冷却すること。結果として得られる低密度の液体の蒸気は、例えば、圧縮、冷却、又はその両方によって当該蒸気を液体に凝縮することによって、内部で再循環され得る。当該凝縮した低密度の液体の蒸気は、液体の低密度の液体を含み得、液相で低密度の液体のリザーバに戻され得る。代わりに又は加えて、当該低密度の液体の蒸気は、燃料又は工業用原料又は化学原料又は冷媒、又はそれらの組み合わせを含むが、これらに限定されないものとして、別の用途に使用されてもよい。
●蒸発冷却の採用
●水ベース蒸発冷却の採用
●冷却するための、又は熱伝達媒体としての、冷温深海温度の採用
●放射冷却
●ＯＴＥＣ
●海水冷却
●冷蔵機又は冷却機のヒートシンクとしての海水の採用
●冷蔵機又は冷却機のヒートシンクとしての冷温深海水の採用
●タンク上への、反射又は無光又は熱吸収の色又はコーティングの採用
●熱貯蔵の採用
●冷蔵若しくは冷却された低密度の液体のリザーバ又は補助熱貯蔵リザーバ又はその両方を冷却するための「ヒート」シンクとしての、システム作動流体としてエネルギー貯蔵システム内に位置し得る高密度の液体又は水又はその両方の採用。いくつかの実施形態では、低位側の標高のリザーバ内の高密度の液体又は水又はその両方は、充電中に高位側の標高のリザーバに移し替えられる。当該移し替えられた高密度の液体又は水又はその両方は、例えば、いくつかの周囲温度よりも潜在的に相対的に低い深海の温度、及び／又は深海との熱交換に起因して、周囲温度よりも低い温度であり得る。例えば、当該移し替えられた高密度の液体又は水又はその両方は、冷蔵又は冷却された低密度の液体のリザーバ、又は補助熱貯蔵リザーバ又はその両方と熱交換されて、当該リザーバを冷却し得る。例えば、当該移し替えられた高密度の液体又は水又はその両方は、冷蔵若しくは冷却された低密度の液体のリザーバ又は補助熱貯蔵リザーバ又はその両方を冷却するか、又はこれから熱を除去するために採用される冷蔵サイクルのヒートシンクとして採用されて、当該リザーバを冷却し得る。
いくつかの実施形態では、補助熱貯蔵の不在下で、冷蔵された高位側の標高の貯蔵タンクが採用され得る。冷却方法又は冷蔵方法が、形態として非寄生的であるか、又は最小限のエネルギーを必要とするか、又は受動的であるか、又はそれらの組み合わせである場合、冷蔵又は冷却された低密度の液体の高位側の標高のリザーバなどの、冷蔵又は冷却された低密度の液体のリザーバを有する実施形態の往復効率は、冷蔵されないか、又は冷却されない低密度の液体のリザーバを有する実施形態の往復効率と同様であり得る。冷却方法又は冷蔵方法が形態として寄生的である場合、冷蔵又は冷却された低密度の液体の高位側の標高のリザーバなどの、冷蔵又は冷却された低密度の液体のリザーバを有する実施形態の往復効率は、冷蔵されないか、又は冷却されない低密度の液体の高位側の標高のリザーバを有する実施形態の往復効率未満であり得る。補助熱貯蔵を用いない冷却又は冷蔵されたタンクを採用するいくつかの実施形態は、例えば、非加圧タンク又は低加圧タンクを使用する能力、並びに／又は補助熱貯蔵及び関連する熱交換器の欠如に起因して、補助熱貯蔵を用いる冷却又は冷蔵されたタンクを採用する実施形態よりも低い資本コストを有し得る。補助熱貯蔵を用いない冷却又は冷蔵されたタンクを用いるいくつかの実施形態は、例えば、補助熱貯蔵を用いる冷却又は冷蔵されたタンクを用いる実施形態よりも、補助熱貯蔵を用いない冷却又は冷蔵されたタンクを採用する実施形態におけるより高い冷却容量要件に起因して、補助熱貯蔵を用いる冷却又は冷蔵されたタンクを採用する実施形態よりも高い資本コストを有し得る。
いくつかの実施形態では、エネルギーは、低密度の液体をポンプ圧送して、低位側の標高のリザーバ内のより高密度の液体を置換することによって、貯蔵され、エネルギーは、より高密度の液体が低位側の標高のリザーバ内の低密度の液体を置換することを可能にすることによって、貯蔵される。本記載の実施形態のうちのいくつかでは、低位側の標高のリザーバは、水中又は液体下又は地下又はその両方にあり得る。いくつかの実施形態では、低位側の標高のリザーバが水中又は液体下にある場合、高位側の密度の液体が、低位側の標高のリザーバの周囲の、又はこのリザーバに隣接する流体又は液体の密度と同様の、又はこの密度に等しい密度を有することが望ましい場合があり、これにより、静水圧平衡、及び／又は低位側の標高のリザーバの内部と外部との間の圧力差の最小化が得られる結果となり得る。低位側の標高のリザーバが地下にあるいくつかの実施形態では、例えば、より高密度の液体の密度にかかわらず、地面が平衡圧力を及ぼす能力に起因して、高められた密度のより高密度の液体が採用され得る。
低位側の標高のリザーバが地下にあるいくつかの実施形態では、より低密度の液体は、低位側の標高のリザーバ内のより高密度の液体と直接接触し得る。より低密度の液体がより高密度の液体と直接接触している場合、より低密度の液体が、より高密度の液体に不溶性であるか、又は限られた溶解度を有することが望ましい場合があり、かつ／又はより低密度の液体が、より低密度の液体を形成する非水和物であることが望ましい場合がある。
より低密度の液体は、より低密度の液体を使用してより高密度の液体を置換することの本質的により大きい往復効率に加えて、圧縮空気に対して本質的に有利であり得ることに留意することが重要である。例えば、空気とは異なり、より低密度の液体は、圧力又は深さ又はそれらの組み合わせにかかわらず、水と直接接触して、実際的に無制限の位置エネルギー密度及び地下深さを可能にし得る。超エネルギー高密度の実施形態は、限定されるものではないが、地下若しくは水中若しくは液体下若しくはそれらの組み合わせの深さ、又は１，０００メートル以上、若しくは２，０００メートル以上、若しくは３，０００メートル以上、若しくは４，０００メートル以上、若しくは５，０００メートル以上、若しくは６，０００メートル以上、若しくは７，０００メートル以上、若しくは８，０００メートル以上、若しくは９，０００メートル以上、若しくは１０，０００メートル以上、若しくは１１，０００メートル以上、若しくは１２，０００メートル以上、若しくは１３，０００メートル以上、若しくは１４，０００メートル以上、若しくは１５，０００メートル以上、若しくは２０，０００メートル以上、若しくは２５，０００メートル以上、若しくは３０，０００メートル以上、若しくは３５，０００メートル、又は４０，０００メートル、又は４５，０００メートル、又は５０，０００メートル以上の標高の差を含み得るが、これらに限定されないことが、想定され得る。標高差は、高位側の標高のリザーバと低位側の標高のリザーバとの間、又は第１のリザーバと第２のリザーバとの間、又は第１のリザーバと第３のリザーバとの間、又はそれらの任意の組み合わせの標高の差を含み得る。一方、空気、特に空気中の窒素は、１７３バール（約１，７３０メートルの静水頭）を上回る圧力でガス水和物を形成し、水を空気で置換することに基づいて、システムのエネルギー密度及び深さを制限する。加えて、空気又は他のガスの溶解度は、ヘンリーの法則に起因して、圧力と共に水中で増加する。空気とは異なり、水へのいくつかの低密度の液体の溶解度は、圧力と共に実質的又は実際的に増加しない場合がある。加えて、空気は、約３０バールを超える圧力で超臨界流体を形成する。空気とは異なり、圧力が液体の温度で液体の沸点圧力を上回る限り、液体は、一般に、圧力にかかわらず液体のままである。
いくつかの実施形態では、より高密度の液体は、密度エンハンサーを含み得るか、又は水よりも大密度を有する液体を含み得るか、又はその両方であり得る。より高密度の液体の密度を増加させること、又はより低密度の液体の密度を減少させること、又はその両方は、エネルギー貯蔵システムのエネルギー密度を増加させる。より高密度の液体及びより低密度の液体が閉鎖系内にあり、かつ低位側の標高のリザーバが地下にあるか、固体によって囲まれているか、又はその両方である実施形態では、より高密度の液体の密度を最大化することが特に有利であり得る。例えば、より高密度の液体又は高められたより高密度の液体は、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含み得るが、これらに限定されない：水性塩溶液、水性ブライン、液体塩、ハロゲン、重液、液体金属、濃縮水溶液、尿素硝酸アンモニウム溶液、フラック水、濃縮フラック水、脱塩ブライン、又はマイニングブライン。
いくつかの実施形態では、より低位側の標高のリザーバは、より高位側の標高のリザーバとは異なる温度を有する領域内に位置し得る。加えて、リザーバ間で液体を移送するパイプは、温度が高位側の標高のリザーバ、低位側の標高のリザーバ、又はその両方の温度とは異なる領域を横断してもよい。いくつかの実施形態では、温度差が、利用及び／又は活用され得る。例えば、温度差が、冷却、加熱、又はその両方に利用及び／又は活用され得る。例えば、温度差を利用及び／又は活用して、発電し得るか、水を淡水化し得るか、分離を促進し得るか、凍結させ得るか、水を沸騰させ得るか、又は他の貴重な仕事若しくは活動を実施し得る。
温度差は、プロセス動作中に、又はプロセス動作の補助的な利点として利用及び／又は活用され得る。
●例えば、低位側の標高のリザーバは、温度が高位側の標高のリザーバの領域の温度と実質的に異なる領域の水中に位置し得る。例えば、低位側の標高のリザーバの周囲の、又はこのリザーバに隣接する水の温度は、１０℃未満又は５℃未満であり得、高位側の標高のリザーバの周囲の、又はこのリザーバに隣接する環境の温度は、５℃超又は１０℃超であり得る。高位側の標高の低密度の液体のリザーバが部分冷蔵又は冷蔵又は冷却される実施形態では、低位側の標高のリザーバから移し替えられる低密度の液体の潜在的に周囲よりも低い温度を利用又は活用して、冷却又は冷蔵のエネルギー消費を低減することが望ましい場合がある。高位側の標高の低密度の液体のリザーバが部分冷蔵又は冷蔵又は冷却される実施形態では、低位側の標高のリザーバから移し替えられ低密度の液体又は高密度の液体又はその両方の潜在的に周囲よりも低い温度を利用又は活用して、冷却又は冷蔵のエネルギー消費を低減することが望ましい場合がある。いくつかの実施形態では、低位側の標高のリザーバから移し替えられた低密度の液体又は高密度の液体又はその両方の潜在的に周囲よりも低い温度を利用及び／又は活用して、プロセス冷却、地域冷房、空調冷却、発電所冷却、又は他の冷却ニーズを提供することが望ましい場合がある。いくつかの実施形態では、低位側の標高のリザーバから移し替えられた低密度の液体又は高密度の液体又はその両方の潜在的に周囲よりも低い温度を発電のために利用及び／又は活用することが望ましい場合がある。低位側の標高のリザーバから移し替えられた低密度の液体又は高密度の液体又はその両方は、高位側の標高のリザーバ内に当該低密度の液体又は高密度の液体又はその両方を貯蔵する前に、間に、又は後に、又はそれらの組み合わせで、当該潜在的に周囲よりも低い温度を利用又は活用するプロセスと熱交換され得る。
●例えば、低位側の標高のリザーバは、温度が高位側の標高のリザーバの領域の温度と実質的に異なる領域の地下に位置し得る。例えば、低位側の標高のリザーバの周囲の、又はこのリザーバに隣接する温度は、１０℃超、又は２０℃超、又は３０℃超、又は４０℃超、又は５０℃超であり得、高位側の標高のリザーバの周囲の、又はこのリザーバに隣接する温度は、０℃未満、又は１０℃未満、又は２０℃未満、又は３０℃未満、又は４０℃未満、又は５０℃未満であり得る。いくつかの実施形態では、低位側の標高のリザーバから移し替えられた低密度の液体又は高密度の液体又はその両方の潜在的に周囲よりも高い温度を、地域暖房、プロセス加熱、又は他の加熱ニーズのために利用又は活用することが望ましい場合がある。いくつかの実施形態では、低位側の標高のリザーバから移し替えられた低密度の液体又は高密度の液体又はその両方の潜在的に周囲よりも高い温度を発電のために利用及び／又は活用することが望ましい場合がある。低位側の標高のリザーバから移し替えられた低密度の液体又は高密度の液体又はその両方は、高位側の標高のリザーバ内に当該低密度の液体又は高密度の液体又はその両方を貯蔵する前に、間に、又は後に、又はそれらの組み合わせで、当該潜在的に周囲よりも高い温度を利用又は活用するプロセスと熱交換され得る。
いくつかの実施形態では、低密度若しくは高密度の液体又はその両方は、熱貯蔵媒体を含み得る。いくつかの実施形態で貯蔵される大量又は大熱量の液体は、熱貯蔵媒体又は温度緩衝液又はその両方としての使用又は二重使用に有利であり得る。例えば、低密度の液体又は高密度の液体又はその両方は、熱貯蔵の冷却、又は熱貯蔵の加熱、又は冷却か、又は加熱、又はＨＶＡＣ内の熱伝達、地域暖房システム、又は地域冷房システム、又はプロセス冷却、又はプロセス加熱、又は温度安定化、又はそれらの組み合わせのための媒体として採用され得る。
いくつかの実施形態では、非水和物を形成する低密度の液体を採用することが望ましい場合がある。非水和物を形成する低密度の液体は、圧力下での水の存在下で固体水和物又は包接化合物を形成しない液体を含み得る。非水和物を形成する低密度の液体を低密度の液体として採用して、例えば、水と低密度の液体との間の直接接触を可能にすることが有利であり得る。例えば、非水和物を形成する低密度の液体、及び／又は水と低密度の液体との間の直接接触は、ピストン、又は浮体式セパレータ、又は浮袋などの機械的圧力交換バリアの必要性を防止又は最小化し得、これにより、より長いシステム寿命、より低いコスト、及びより少ない機械的可動部が可能になり得る。例えば、非水和物を形成する低密度の液体は、海中海水との直接接触圧力交換を可能にし得、これにより、資本コストを低減し得るか、複雑さを低減し得るか、往復効率を増加させ得るか、又はシステム寿命を増加させ得るか、又はそれらの組み合わせである。例えば、いくつかの実施形態では、非水和物を形成する低密度の液体は、低密度の液体と水性の高密度の液体との直接接触を可能にし得、水性の高密度の液体としては、水を含む高密度の液体、又は水及び密度エンハンサーを含む高密度の液体、又は密度増強試薬、又はそれらの組み合わせが挙げられ得るが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、低密度の液体の一部分は、高密度の液体に溶解し得る。いくつかの実施形態では、低密度の液体の一部分は、当該低密度の液体が当該高密度の液体にわずかに可溶性又は実際的に不溶性である場合でも、高密度の液体に溶解し得る。高密度の液体が低位側の標高のリザーバ内の低密度の液体によって置換され、かつ当該置換された高密度の液体が高密度の液体の高位側の標高のリザーバに移送されるいくつかの実施形態では、高密度の液体に溶解した低密度の液体は、低密度の液体の蒸気圧を形成し得る。所望する場合、当該低密度の液体又は低密度の液体の蒸気又は低密度の液体の蒸気圧又はそれらの組み合わせは、高位側の標高の高密度の液体のリザーバ内の高密度の液体の貯蔵の前に、間に、又は後に、又はそれらの組み合わせで、除去若しくは回収され得る。例えば、高密度の液体からの当該低密度の液体の蒸気は、液相の低密度の液体及び／又は当該液相の低密度の液体を形成して、高位側の標高の低密度の液体のリザーバへの圧縮、又は冷却、又は液化、又はそれらの組み合わせを経得る。
注記
●注記：いくつかの実施形態では、熱貯蔵媒体及び熱伝達媒体は、同じ材料又は異なる材料を含み得る。例えば、いくつかの実施形態では、熱貯蔵媒体及び熱伝達媒体は、両方とも、液体、又は液体－液体相転移液体、又はその両方を含み得る。例えば、いくつかの実施形態では、熱貯蔵媒体は、固体－液体相転移材料、若しくは固体－固体相転移材料、若しくは固体－液体スラリー、若しくはそれらの組み合わせを含み得、かつ／又は熱伝達媒体は、液相材料、若しくは液体－液体相転移材料、若しくは気体－液体相転移材料、若しくは固体－液体相転移材料、若しくは固体－液体スラリー、若しくはそれらの組み合わせを含み得る。
●注記：水は、例示的な液体として提供され得る。例えば、水は、例示的なより高密度の液体として提供され得る。水に代えて又は加えて、他のより高密度の液体が採用されてもよい。
●注記：これ以上蓄電するする必要がない場合、低密度の液体のポンプがポンプ圧送を停止し得る。低密度の液体が意図せず低密度の液体のポンプに逆流することを防止するために、１つ以上のバルブが閉鎖され得る。バルブは、ポンプの近く、又は低位側の標高のリザーバの近く、又はその両方にあり得る。代わりに又は加えて、高密度の液体と接触するバルブを採用して、追加の高密度の液体が低位側の標高のリザーバに流入することを防止してもよい。高密度の液体と接触するバルブは、低位側の標高のリザーバの近くに位置し得る。
●注記：いくつかの実施形態では、高密度の液体は、固体－液体スラリー、又はエマルジョン、又は分散系、又はポンプ圧送可能な固体、又はそれらの組み合わせを含み得る。例えば、高密度の液体は、固体中の高密度のナノ粒子の分散系を含み得る。例えば、高密度の液体は、液体中に懸濁された固体を含むナノ粒子を含む固体－液体混合物を含み得る。例えば、高密度の液体は、強磁性流体を含み得る。例えば、高密度の液体は、凝集を阻止するか、又は液体中の懸濁の形成を可能にするために、界面活性剤でコーティングされた固体を含み得る。例えば、高密度の液体は、凝集を阻止するか、又は有機溶媒又は水又はその両方などの液体中の懸濁の形成を可能にするために、界面活性剤でコーティングされた固体を含み得る。例えば、高密度の液体は、コロイド液体を含み得る。例えば、高密度の液体は、有機溶媒又は水などの担体流体中に懸濁されたナノスケールの強磁性又はフェリ磁性の粒子を含み得る。例えば、高密度の液体は、有機溶媒又は水などの担体流体中に懸濁されたナノスケールの粒子を含み得る。例えば、高密度の液体は、ブラウン運動によって液体中に懸濁された固体粒子を含み得る。いくつかの実施形態では、強磁性流体又は磁性流体は、高密度の液体又は低密度の液体又はその両方として採用され得、磁石及び／又はコイルを通過する強磁性流体又は磁性流体によって発電し得る。例えば、高密度の液体は、有機溶媒又は水などの担体流体に懸濁されたナノスケールの固体粒子を含み得る。例えば、高密度の液体は、固体及び液体のスラリーを含み得る。例えば、高密度の液体は、固体及び液体のスラリーを含み得、乱流、又は界面活性剤、又はブラウン運動、又はそれらの組み合わせは、固体が液体中に懸濁されたままであることを可能にする。
●注記：いくつかの実施形態では、低密度の液体は、固体－液体スラリー、又はエマルジョン、又は分散系、又はポンプ圧送可能な固体、又はそれらの組み合わせを含み得る。例えば、いくつかの実施形態では、低密度の液体は、ポンプ圧送可能な氷を含み得る。例えば、いくつかの実施形態では、低密度の液体は、低密度のナノ粒子と、水又は有機溶媒又は無機溶媒又はそれらの組み合わせなどの溶媒と、の混合物を含み得る。
注記
●いくつかの実施形態は、地下に位置する低位側の標高のリザーバを有して構成され得る。
○非水和物を形成する低密度の液体との水和物の形成なし
・空気、特に空気中の窒素は、高圧（温度に応じて３０バールを超える圧力）で水と固体水和物を形成する。
・非水和物を形成する低密度の液体は、圧力にかかわらず水との固体水和物を形成せず、より高いエネルギー密度のエネルギー貯蔵システムを可能にする
●海洋から機械的に隔離された閉鎖構造物内に水及び低密度の液体を有する構成。当該構成では、水又は他の高密度の液体は、高位側の標高のリザーバに相互接続されたパイプ内に移し替えられ得る。
●水又はより高密度の液体は、低密度の液体と直接接触し得る。当該直接接触は、例えば、低位側の標高のリザーバ内の液体－液体界面で起こり得る。
●当該低密度の液体は、当該高密度の液体よりも小さい密度を有する液体を含み得る。
●低密度の液体がより高密度の液体によって置換されることを可能にすることは、１つ以上のバルブを開放することを包含し得る。
●ポンプは、発電機としても機能し得る。例えば、いくつかの実施形態では、ポンプ及び生成物は、同じユニットを含み得る。例えば、ポンプ／発電機は、水力回収タービン又はＨＰＲＴを含み得る。
●冷温低密度の液体は、冷蔵又は冷却された高位側の標高の低密度の液体のリザーバへの移送の前、間、又は後に更なる冷却を経得る。
●当該水又は高密度の液体が、低位側の標高のタンクの周囲の水又は他の液体媒体の密度と同様の密度を有することが望ましい場合がある。
●当該低密度の液体は、水又は高密度の液体に実際的に不溶性であり得るか、又は水又は他の高密度の液体への限られた溶解度を有し得る。
●当該低密度の液体は、液体を含み得、非水和物を形成する低密度の液体を含み得る。いくつかのガス及び液体は、高圧及び相対的に低い温度の下で、いくつかが包接化合物として知られている、水との水和物を形成する。非水和物を形成する低密度の液体は、非水和物若しくは非包接化合物を形成する分子構造、又は水和物形成には大きすぎる分子量、又はそれらの組み合わせを有する低密度の液体を含み得る。例えば、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない：
○ノルマルブタン（ｎ－ブタン）は、非水和物を形成する分子である。純イソブタンとイソブタン及びノルマルブタンとの混合物の水和物の熱量測定研究で、Ｂｕｌｅｉｋｏ等は、「我々の研究から結果として得られた実験測定は、ノルマルブタンが研究分野で水和物を形成せず、非水和物を形成するもののように振る舞うことを決定的に示した」と述べている。Ｂｕｌｅｉｋｏ等は、「７８～２８０Ｋの温度範囲内、かつ１５ＭＰａまでの圧力における、ノルマルブタン水和物形成の可能性」を評価した。１５ＭＰａは、１５０バールの圧力である。
○ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン
○炭化水素
○炭化水素混合物
○油類
○有機化合物
○低分子量の有機化合物
○ディーゼル
●いくつかの実施形態では、低密度の液体は、水に可溶性であり得るか、又は水和物を形成するものであり得るか、又はそれらの組み合わせである。
○水に可溶性の低密度の液体、又は水和物を形成する低密度の液体、又はそれらの組み合わせを採用するいくつかの実施形態は、水と、水溶性若しくは水和物を形成する低密度の液体と、の間のバリアを採用し得る。当該バリアは、浮体式バリア、浮袋、浮袋タンク、液体－液体界面における相互に不溶性の液体、ピストン、機械的交換、油圧交換、又はそれらの組み合わせを含み得るが、これらに限定されない。
○水に可溶性の低密度の液体、又は水和物を形成する低密度の液体、又はそれらの組み合わせを採用するいくつかの実施形態は、水ではないより高密度の液体を採用し得る。
○水に可溶性の低密度の液体、又は水和物を形成する低密度の液体、又はそれらの組み合わせを採用するいくつかの実施形態は、水和物形成阻害剤を有する水を採用し得る。水和物形成阻害剤は、油類及びガス産業における当該技術分野において知られている。水和物形成阻害剤としては、プロピレングリコール、メタノール、エチレングリコール、アルコール、塩、又はそれらの組み合わせが挙げられ得るが、これらに限定されない。
○水又は他の高密度の液体に可溶性の低密度の液体を採用するいくつかの実施形態は、飽和濃度の溶解液を含有する高密度の液体を用いて動作し得る。低密度の液体で飽和した高密度の液体を採用することは、高密度の液体への限られた溶解度又は部分混和性を有する低密度の液体を採用する実施形態でのみ可能であり得る。
○水又は他の高密度の液体に可溶性の低密度の液体を用いるいくつかの実施形態は、溶解阻害剤を採用し得、溶解阻害剤は、当該溶解阻害剤の存在なしに、高密度の液体への低密度の液体の溶解度と比較して、高密度の液体への低密度の液体の溶解度を低減又は阻害し得る。溶解阻害剤は、低密度の液体、高密度の液体、又はその両方に溶解し得る。
○水和物を形成するものである低密度の液体を採用するいくつかの実施形態は、水和物形成阻害剤を採用し得る。水和物形成阻害剤は、低密度の液体、高密度の液体、又はその両方に溶解し得る。
○水又は他の高密度の液体に可溶性の低密度の液体を採用するいくつかの実施形態は、例えば、低位側の標高のリザーバ内の低密度の液体と高密度の液体との間のバリアを採用し得る。例えば、低密度の液体が液体アンモニア、又は水溶性アルコール、又はそれらの組み合わせであり、かつ水が高密度の液体である場合、低密度の液体と高密度の液体との間のバリアが必要とされ得る。
●水又はより高密度の液体は、特定の有利な特性を提供するための添加剤を含み得る。有利な特性を添加剤としては、以下のうちの１つ以上又は組み合わせが挙げられ得るが、これらに限定されない：
○抗汚損付着剤
○抗スカラント剤
○腐食抑制剤
○凝固点抑制剤
○密度調整剤
○分解抑制剤
○水和物形成阻害剤
○粘度低下剤
○酸素スカベンジャー
○トレーサー又はトレーサー化学物質であって、リークを追跡する能力を促進する化学物質（リークが発生するとする場合）が含まれ得るが、これらに限定されない
●低密度の液体は、特定の有利な特性を提供するための添加剤を含み得る。有利な特性を添加剤としては、以下のうちの１つ以上又は組み合わせが挙げられ得るが、これらに限定されない：
○抗汚損付着剤
○抗スカラント剤
○腐食抑制剤
○凝固点抑制剤
○密度調整剤
○分解抑制剤
○水和物形成阻害剤
○粘度低下剤
○酸素スカベンジャー
○トレーサー又はトレーサー化学物質であって、リークが発生するとする場合に、リークを追跡するか、又はリークを識別する能力を可能にする化学物質が含まれ得るが、これらに限定されない
●プロパンは、大気圧で－４４°Ｆの液体である
●ブタンは、大気圧で３０．２°Ｆ又は－１℃の液体である
●低密度の液体との熱交換は、ポンプの後又は発電機の前で行われ得る
●低密度の液体との熱交換は、ポンプの前又は発電機の後で行われ得る
●いくつかの実施形態では、低密度の液体は、低沸点を有し得る。低沸点は、周囲の屋外温度条件下で実現可能に達成された温度、又は太陽に曝露された表面上に潜在的に達した温度から１０°Ｋ以内での沸騰を含み得る。例えば、大気圧での３０℃以下、又は３５℃以下、又は４０℃以下、又は４５℃以下、又は５０℃以下、又は５５℃以下、又は６０℃以下の沸点、又はそれらの組み合わせの沸点は、低沸点を含み得る。
●低沸点の低密度の液体を採用する実施形態は、安全な液体の処理及び貯蔵を確実にするためのシステム及び方法のうちの１つ以上又は組み合わせを採用し得る。
○例えば、高位側の標高のリザーバが水中に位置する実施形態では、当該高位側の標高のリザーバを、当該高位側の標高のリザーバの周囲の、又はこのリザーバに隣接する静水圧が低密度の液体の蒸気圧以上である水深に配置することが望ましい場合がある。
○例えば、高位側の標高のリザーバの周囲の、又はこのリザーバに隣接する空気又は水の圧力が、周囲の屋外温度条件下での低密度の液体の蒸気圧未満の圧力である実施形態では、耐圧性タンク又は加圧タンク又はＡＳＭＥ加圧タンク又はそれらの組み合わせを採用することが望ましい場合がある。
○例えば、高位側の標高のリザーバの周囲の、又はこのリザーバに隣接する空気又は水の圧力が、周囲の屋外温度条件下での低密度の液体の蒸気圧未満の圧力である実施形態では、低密度の液体を冷却して低密度の液体の蒸気圧を低減することが望ましい場合がある。
・例えば、低密度の液体は、大気圧で低密度の液体の沸点以下の温度に冷却され得る。
・例えば、低密度の液体は、所望の圧力で低密度の液体の沸点以下の温度に冷却され得る
・例えば、低密度の液体は、低密度の液体の蒸気圧が所望のタンク内での貯蔵に好適であるような温度に冷却され得る。
・例えば、例えば、絶縁タンク又は冷蔵されたタンク又は温度制御されたタンク又はタンク又はそれらの組み合わせ内の低密度の液体の温度は、所望の温度範囲に維持され得る。
●冷蔵又は温度制御又は冷却されたタンクは、熱管理のための方法のうちの１つ以上又は組み合わせを採用し得る。例えば、当該熱管理方法としては、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせが挙げられ得るが、これらに限定されない：
○冷蔵
○冷却器
○蒸気圧縮冷蔵サイクル
○吸収ベースの冷蔵サイクル
○蒸発冷却
○水ベースの蒸発冷却
○低密度の液体の沸騰に起因する冷却。結果として得られる蒸気は、オフガスと呼ばれ得る。
・当該オフガスを圧縮、液化、又は別様に再利用若しくは再循環することが望ましい場合がある。
・燃料又は他の使用のために当該オフガスを使用することが望ましい場合がある。
○冷却
○熱貯蔵
○ＯＴＥＣ
○冷温海水
○液化天然ガスの気化の吸熱を使用することを含み得る、ＬＮＧ気化からの冷却
○液体－液体相冷蔵サイクル
○ガス－ガス相冷蔵サイクル
○固体－固体相冷蔵サイクル
○固体－気体相冷蔵サイクル
●ブタン又はｎ－ブタン又はノルマルブタンは、例示的な高蒸気圧の低密度の液体として提供され得る。ブタンに代えて又は加えて、他の液体が採用されてもよい。ブタンはまた、ブタンを含有するか、又は含む溶液を指し得る。
●水は、例示的な高密度の液体又は低密度の液体又はその両方として提供され得る。水に代えて又は加えて、他の液体が採用されてもよい。水はまた、水を含有するか、又は含む溶液を指し得る。
●１つ以上の熱貯蔵媒体は、液体又は固体又はガス又は超臨界流体又はそれらの組み合わせを含み得、これらを採用して、熱若しくは「冷温」を貯蔵し得るか、又は熱若しくは「冷温」を伝達し得るか、又はそれらの組み合わせである。熱貯蔵媒体は、相変化材料を含み得、相変化材料としては、固体－液体相転移、液体－液体相転移、液体－気体相転移、液体－固体相転移、固体－固体相転移、気体－気体相転移、化学反応、可逆化学反応、又はそれらの組み合わせが挙げられ得るが、これらに限定されない。
●熱貯蔵液体は、水、又は水若しくは凝固点抑制剤を含む水溶液、又は非水性液体、又は液体－液体相転移移液体、又はそれらの組み合わせを含み得る。
●熱貯蔵液体は、水、又は水及び凝固点抑制剤を含む水溶液を含み得る。例えば、熱貯蔵液体は、水と、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含み得るが、これらに限定されないものと、の溶液を含み得る：
○水溶性有機化合物であって、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含み得るが、これらに限定されない：プロピレングリコール、エチレングリコール、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、アセトン、ケトン、アルコール、アルデヒド、グリコール、グリコールポリマー、ポリマー、糖、糖アルコール、糖代用物、糖蜜
○水溶性窒素化合物であって、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含み得るが、これらに限定されない：アンモニア、硝酸、尿素、又はそれらの誘導体
○イオン性化合物であって、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含み得るが、これらに限定されない：塩化ナトリウム、塩化カルシウム、アンモニウム塩、ナトリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、カリウム塩、海塩、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、遷移金属塩、塩化物塩、硫酸塩、亜硫酸塩、炭酸塩、重炭酸塩塩類、界面活性剤
○イオン－液体＋水溶液
○酸
○塩基
○水溶性ガス
○水溶性硫黄化合物であって、有機硫黄化合物を含み得るが、これに限定されない
●熱貯蔵熱交換を採用して、冷却エネルギー要件を低減し得る。
●熱貯蔵熱交換を採用して、液体ブタンの比熱容量に貯蔵された「冷温」を回収し得る。
●熱貯蔵媒体は、１つ以上のタンク内に貯蔵され得る。
●熱貯蔵媒体は、温度勾配を有するタンク内に貯蔵され得る。例えば、より低温の熱貯蔵液体は、温度層を形成し、より暖温の熱貯蔵液体は、別の温度層を形成する。
●熱貯蔵媒体は、２つ以上のタンクに貯蔵され得、少なくとも１つのタンクは、「暖温」液体用であり、少なくとも１つのタンクは、「冷温」液体用である。
●充電前又は充填中、液体ブタンは、「暖温」熱貯蔵媒体と熱交換されて、「冷温」熱貯蔵媒体を形成し、かつ「暖温」ブタンを形成し得る。当該熱交換は、ブタンがブタンの蒸気圧以上の圧力であるときに行われ得る。例えば、当該熱交換は、液体ブタンポンプ圧送段階又は加圧段階の後又は間に行われ得る。例えば、本記載のステップは、ブタンが高位側の標高のリザーバから低位側の標高のリザーバに移送される前又は間に行われ得、これのことは、本エネルギー貯蔵デバイスが蓄電中であるか、又は「充電」の過程にあるときに必要とされ得る。
●放電前又は放電中、液体ブタンは、「冷温」熱貯蔵媒体と熱交換されて、液体ブタンを大気圧（又は他の所望の圧力）でのブタンの沸点の近く又はこの沸点以下に冷却し、かつ「高温」熱貯蔵液体を形成し得る。例えば、当該熱交換は、液体ブタン水力発電段階又は減圧段階の前又は間に行われ得る。例えば、本記載のステップは、ブタンが低位側の標高のリザーバから高位側の標高のリザーバに移送される前又は間に行われ得、これのことは、本エネルギー貯蔵デバイスが発電中であるか、又は「放電」の過程にあるときに必要とされ得る。
●設置及び／又は事業セットアップ中、低密度の液体は、プロセスのうちの１つ以上又は組み合わせを使用してシステムに追加され得る。
○例えば、低密度の液体は、ＬＰＧ又は他の炭化水素又は低密度の液体の輸送容器からのフローラインを、エネルギー貯蔵システム内の低密度の液体の海中パイプライン上の相互接続点に接続することによって、追加又は除去され得る。
○例えば、低密度の液体は、ＬＰＧ又は他の炭化水素又は低密度の液体の輸送容器を、切断可能なブイに接続することによって、追加又は除去され得る。当該切断可能なブイは、低密度の液体のタンク又は海中パイプライン又はそれらの組み合わせ、のうちの１つ以上の箇所に接続され得る。
○例えば、低密度の液体は、パイプラインから移送された低密度の液体によって、追加又は除去され得る。
○例えば、低密度の液体は、鉄道車両から移送された低密度の液体によって、追加又は除去され得る。
○例えば、低密度の液体は、タンカートラック、ブレットタンク、又はそれらの組み合わせから移送された低密度の液体によって、追加又は除去され得る。
○低密度の液体のリザーバが冷蔵又は冷却される場合、低密度の液体は、冷蔵又は冷却された低密度の液体のリザーバへの低密度の液体の追加の前、間、又は後に、冷却又は冷蔵され得る。
●液体ｎ－ブタン比熱容量：２．２７５Ｊ／ｇ℃
●「冷温」熱貯蔵媒体は、１バールの圧力（又は別の所望の圧力範囲）で低密度の液体の沸点温度以下の熱貯蔵媒体を含み得る。
●「冷温」熱貯蔵媒体は、絶縁されたタンク内に貯蔵され得る。
●「冷温」熱貯蔵媒体は、熱管理を用いて十分に冷温に維持され得る。当該熱管理は、熱貯蔵媒体の温度が特定の温度若しくは温度範囲を超える場合、又は所望する場合に、冷蔵又は他の冷却方法を含み得る。十分に冷温の温度の熱貯蔵媒体は、「暖温」低密度の液体と熱交換されたときに、結果として得られた「冷却された」低密度の液体が、高位側の標高のタンクの設計圧力定格以下の蒸気圧を有する温度を含み得る。いくつかの実施形態では、十分に冷温の温度の熱貯蔵媒体は、「暖温」低密度の液体と熱交換されたときに、結果として得られた「冷却された」低密度の液体は、「暖温」低密度の液体の温度未満の温度である温度で含み得る。いくつかの実施形態では、当該「冷却された」低密度の液体は、高位側の標高の貯蔵リザーバの圧力定格以下の蒸気圧を有し得、当該高位側の標高の貯蔵リザーバに移送され得る。いくつかの実施形態では、当該「冷却された」低密度の液体は、高位側の標高の貯蔵リザーバの圧力定格以上の蒸気圧を有し得、当該高位側の標高の貯蔵リザーバに移送される前に更なる冷却を経得る。いくつかの実施形態では、当該「冷却された」低密度の液体は、高位側の標高の貯蔵リザーバの圧力定格以下の蒸気圧を有し得、当該高位側の標高の貯蔵リザーバに移送される前に、更なる冷却を経得る。
●熱貯蔵媒体の低密度の液体との熱交換は、ポンプ及び／又は発電機ステップの前に、又は後に、又は両方で起こり得る。
●冷蔵又は冷却された高位側の標高のリザーバは、本エネルギー貯蔵システムが部分放電又は完全放電されるときに、より多くの寄生冷却エネルギー消費を必要とし得る。部分放電又は完全放電された状態は、高位側の標高又は陸上又は水の上方の貯蔵リザーバが低密度の液体で部分的又は完全に満たされているときを包含し得る。
●いくつかの実施形態は、置換されたより高密度の液体が低位側のリザーバから高位側の標高のリザーバに移送される閉鎖系を包含し得る。いくつかの実施形態では、低位側及び高位側の標高のリザーバ間でより高密度の液体を移送するパイプは、同様の又は等しい密度を有する液体によって取り囲まれ得るか、又はこの液体に浸漬され得る。例えば、又は、同様の又は等しい密度を有する液体に浸漬されるか、又はこの液体によって取り囲まれるか、又はこの液体に隣接する当該パイプの場合、当該より高密度の液体のパイプは、パイプの外側の静水圧に近いか、又は等しいパイプの内部の圧力を有し得る。例えば、当該パイプが、同様の又は等しい密度を有する液体に浸漬されるか、又はこの液体によって取り囲まれるか、又はこの液体に隣接する場合、当該より高密度の液体のパイプは、低密度の液体のパイプよりも低い耐圧性を必要とするパイプを使用して構成され得る。より少ない耐圧性を必要とする当該パイプは、低密度の液体に採用される１つ以上のパイプと比較して、より低コスト又はより大きい直径又は両方であり得る。
●低密度の液体の貯蔵リザーバを冷却するための冷蔵システムは、バックアップ発電機を採用する。当該バックアップ発電機は、緊急事態が発生した場合に冷却機器又は冷蔵機器に電力を供給するために利用され得る。当該バックアップ発電機は、例えば、エネルギー貯蔵システムが完全放電され、他の電源がないときに使用され得る。当該バックアップ発電機は、例えば、ブタン又は他の低密度の液体又はガス－液体燃料を含むが、これらに限定されないような、低密度の液体によって動力を供給され得る。当該バックアップ発電機は、所望する場合に、他の燃料源によって動力を供給されてもよい。
●所望する場合、電力平滑化又は即時応答は、リチウムイオン電池、電池、フライホイール、コンデンサ、スーパーキャパシタ、又は他のエネルギー貯蔵システムを採用し得る。
●液体流量又は液体圧力又はそれらの組み合わせの変化中に起こる可能性を有し得る油圧波又は「油圧ハンマー」の潜在的な強度を最小化又は軽減するためのシステム、又は方法、又は制御が、採用され得る。油圧ハンマー又は油圧波軽減措置は、当技術分野で知られ得、漸次流量調整、始動手順、遮断手順、給水塔、サージタンク、ハイドロニューマチックショックアブソーバ、油圧ショックアブソーバ、膨張タンク、ポンプ圧送バイパス、ポンプフライホイール、又はそれらの組み合わせを含み得るが、これらに限定されない。
●低沸点の低密度の液体を貯蔵するための冷蔵又は冷却されたタンクは、例えば、以下のもののうちの１つ以上又はこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない、当該技術分野で採用される冷蔵タンクと同様又は同じであり得る：ＬＰＧ端子、プロパン貯蔵、ブタン貯蔵、アンモニア貯蔵、ＮＧＬ貯蔵、ＬＮＧ貯蔵、又はそれらの組み合わせ。
●海中タンク構成材料は、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されないものを含み得る：金属、鋼、アルミニウム、コンクリート、プレキャストコンクリート、プラスチック、コーティングされたポリエチレン、ポリプロピレン、合成物、ガラス繊維、ゴム、布地、骨材。
●低密度の液体は、温度及び圧力に伴う密度の変化に遭い得る。
●深海海水の相対的に低い温度（一般に、約０～３℃）に起因して、放電中、低密度の液体は、周囲の周囲温度未満の温度で高位側の標高のリザーバに戻り得る。低密度の液体が、深海で起こる冷却に起因して周囲の周囲温度未満の温度で高位側の標高のリザーバに戻り得る場合、低密度の液体は、熱貯蔵で利用可能であるよりも少ない冷却又は熱除去を必要とし得、これにより、冷蔵又は冷却された低密度の液体の貯蔵に関連付けられた潜在的な寄生エネルギー需要を更に低減し得る。
●海水は、熱貯蔵液として採用され得る。海水は、約－２℃の凝固点を有し得る。
●脱塩ブライン又は逆浸透ブラインは、熱貯蔵液体として採用され得る。
●熱貯蔵液体に添加剤が添加され得る。添加剤としては、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせが挙げられ得るが、これらに限定されない：阻害剤、酸素スカベンジャー、凝固点抑制剤、本明細書に記載された他の添加剤、当該技術分野の他の添加剤。
●本発明は、ポンプ、センサ、制御装置、パイプ、バルブ、及び／又は図に示されていない場合があるか、若しくは本明細書に記載されていない場合がある他の機器若しくは材料を含み得る。
●熱貯蔵リザーバは、剛性タンク、又は浮袋タンク、又はそれらの組み合わせを含み得る。
●高位側の標高のリザーバ及び／又は低位側の標高のリザーバは、剛性タンク、又は浮袋タンク、又はそれらの組み合わせを含み得る。
●熱貯蔵リザーバは、１つ以上の「暖温」及び「冷温」熱貯蔵液体の混合を分離又は最小化するための、浮体式又は固体材料又は液体材料又はそれらの組み合わせのバリアを含み得る。
●タンク及びリザーバは、液体、固体、ガス、ガス－液体、又はそれらの組み合わせを貯蔵するための、当該技術分野で知られているタンク及びリザーバを含み得る。例えば、タンク及びリザーバは、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されないものを含み得る：ＡＳＭＥ加圧タンク、半加圧タンク、大気圧タンク、平衡圧力タンク、浮体式屋根タンク、ホートン球、ブレットタンク、鋼性タンク、セメントタンク、ガラス繊維タンク、複合タンク、プラスチックタンク、アルミニウムタンク、ステンレス鋼タンク、チタンタンク、金属タンク、ガラスタンク、セラミックタンク、木製タンク、浮袋タンク、剛性タンク、ピストンタンク、冷蔵されたタンク、冷却されたタンク、オープンエアタンク、オープンエアピット、オープンエアポンド、ライナーポンド、可撓性タンク、モジュール式タンク、海中タンク、圧力平衡タンク、ハイブリッドタンク、係留されたタンク、密度中立タンク、バラスト付きタンク、支持構造付きタンク、海底タンク、地下タンク、絶縁されたタンク、移動式タンク、非移動式タンク、シリンダータンク、オープンボトムタンク、オープンポートタンク、ポート及びバルブ付きタンク、閉鎖系タンク、開放系タンク。
例示的な図の説明
図１２０：高密度の液体を低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。エネルギーは、２つの異なる標高間の高密度の液体と低密度の液体との間の重力位置エネルギー差に貯蔵され得る。本図に示される実施形態は、各々が高密度の液体及び低密度の液体の両方を貯蔵するように設計され得る、高位側の標高のリザーバ及び低位側の標高のリザーバを採用し得る。システムが重力位置エネルギーを貯蔵しない条件下で、高位側の標高のリザーバは、低密度の液体を貯蔵し得、低位側の標高のリザーバは、高密度の液体を貯蔵し得る。エネルギーは、低密度の液体の少なくとも一部分が、低位側の標高のリザーバ内の高密度の液体の少なくとも一部分を置換するときに貯蔵され得る。本図に示される実施形態では、リザーバに入る液体の体積は、当該リザーバを出る液体の体積に等しい場合があるため、高位側の標高のリザーバ及び低位側の標高のリザーバの両方の液体の体積は、所望する場合、相対的に一定のままであり得る。例えば、一般に、低密度の液体の体積が高位側の標高のリザーバから低位側の標高のリザーバ内にポンプ圧送される場合、ほぼ等しい体積の高密度の液体が、低位側の標高のリザーバから置換され、高位側の標高のリザーバ内に移送され得る。本図は、陸上の高位側の標高の高いリザーバと、水中の低位側の標高のリザーバと、を示す。本図は、ほぼ完全に「放電」された状態で安定したエネルギー貯蔵システムを示す。
図１２１：本図がエネルギーを貯蔵するか、又は蓄電するか、又は「充電」するエネルギー貯蔵システムを示すことを除いて、図１２０と同様である。
図１２２：本図がほぼ満「充電」された状態で安定しているエネルギー貯蔵システムを示すことを除いて、図１２０と同様である。
図１２３：本図がエネルギーを生成しているか、又は発電しているか、又は「放電」しているエネルギー貯蔵システムを示すことを除いて、図１２０と同様である。
図１２４：高密度の液体を低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。エネルギーは、２つの異なる標高間の高密度の液体と低密度の液体との間の重力位置エネルギー差に貯蔵され得る。本図に示される実施形態は、各々が高密度の液体及び低密度の液体の両方を貯蔵するように設計され得る、高位側の標高のリザーバ及び低位側の標高のリザーバを採用し得る。システムが重力位置エネルギーを貯蔵しない条件下で、高位側の標高のリザーバは、低密度の液体を含み得、低位側の標高のリザーバは、高密度の液体を含み得る。エネルギーは、低密度の液体の少なくとも一部分が、低位側の標高のリザーバ内の高密度の液体の少なくとも一部分を置換するときに貯蔵され得る。本図に示される実施形態では、リザーバに入る液体の体積は、当該リザーバを出る液体の体積に等しい場合があるため、高位側の標高のリザーバ及び低位側の標高のリザーバの両方の液体の体積は、所望する場合、相対的に一定のままであり得る。例えば、低密度の液体の体積が高位側の標高のリザーバから低位側の標高のリザーバ内にポンプ圧送される場合、等しい体積の高密度の液体が、低位側の標高のリザーバから置換され、高位側の標高のリザーバ内に移送され得る。本図は、浮体式構造物上の高位側の標高の高いリザーバと、水中の低位側の標高のリザーバと、を示す。本図は、ほぼ完全に「放電」された状態で安定したエネルギー貯蔵システムを示す。
図１２５：本図がエネルギーを貯蔵するか、又は蓄電するか、又は「充電」するエネルギー貯蔵システムを示すことを除いて、図１２４と同様である。
図１２６：本図がほぼ満「充電」された状態で安定しているエネルギー貯蔵システムを示すことを除いて、図１２４と同様である。
図１２７：本図がエネルギーを生成するか、又は発電するか、又は「放電」するエネルギー貯蔵システムを示すことを除いて、図１２４と同様である。
図１２８：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。エネルギーは、２つの異なる標高間の高密度の液体と低密度の液体との間の重力位置エネルギー差に貯蔵され得る。本図に示される実施形態は、各々が高密度の液体及び低密度の液体の両方を貯蔵するように設計され得る、高位側の標高のリザーバ及び低位側の標高のリザーバを採用し得る。本図に示される実施形態は、高位側の標高のリザーバにおいて、低位側の標高のリザーバとは異なる温度で動作し得る。例えば、高位側の標高のリザーバは、低位側の標高のリザーバよりも低い温度であり得る。本図に示される実施形態は、例えば、低密度の液体及び高密度の液体の、熱交換及び／又は補助熱貯蔵との熱交換を採用することによって、高位側の標高のリザーバが、低位側の標高のリザーバとは異なる温度で液体を貯蔵することを効率的に可能にし得る。例えば、低密度の液体と高密度の液体との間の熱容量の差に起因して、高密度の液体の一部分が、低密度の液体と熱交換され得、高密度の液体の別の部分が、補助熱貯蔵と熱交換され得る。本図は、本実施形態が、「冷温」熱貯蔵リザーバ及び「暖温」熱貯蔵リザーバを含む熱貯蔵システムを有することを示す。本図は、エネルギーを貯蔵するか、又は蓄電するか、又は「充電」するエネルギー貯蔵システムを示す。
図１２９：本図がエネルギーを生成するか、又は発電するか、又は「放電」するエネルギー貯蔵システムを示すことを除いて、図１２８と同様である。
図１３０：本図が、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されないものに起因してタンク内で分離し得る、「暖温」熱貯蔵及び「冷温」熱貯蔵の両方を含むリザーバを含む熱貯蔵システムを伴って本実施形態を示すことを除いて、図１２８と同様である：温度勾配、又は浮袋、又はバリア、又は他のセパレータ。
図１３１：本図が、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されないものに起因してタンク内で分離し得る、「暖温」熱貯蔵及び「冷温」熱貯蔵の両方を含むリザーバを含む熱貯蔵システムを伴って本実施形態を示すことを除いて、図１２８と同様である：温度勾配、又は浮袋、又はバリア、又は他のセパレータ。
図１３２：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。エネルギーは、２つの異なる標高間の高密度の液体と低密度の液体との間の重力位置エネルギー差に貯蔵され得る。本図に示される実施形態は、各々が高密度の液体及び低密度の液体の両方を貯蔵するように設計され得る、高位側の標高のリザーバ及び低位側の標高のリザーバを採用し得る。本図に示される実施形態は、高位側の標高のリザーバにおいて、低位側の標高のリザーバとは異なる温度で動作し得る。例えば、高位側の標高のリザーバは、低位側の標高のリザーバよりも低い温度であり得る。本図に示される実施形態は、「暖温」高密度の液体の貯蔵リザーバ、低密度の液体－高密度の液体熱交換、及び「冷温」高密度の液体の貯蔵リザーバを採用することによって、高位側の標高のリザーバが低位側の標高のリザーバとは異なる温度で液体を貯蔵することを効率的に可能にし得る。例えば、低密度の液体と高密度の液体との間の熱容量の差に起因して、高密度の液体の一部分が、低密度の液体と熱交換され得、高密度の液体の別の部分が、「暖温」高密度の液体の貯蔵リザーバ内に貯蔵され得る。本図に示される実施形態は、「冷温」高密度の液体の貯蔵リザーバを採用し得る。高密度の液体及び低密度の液体の両方を貯蔵するように設計された高位側の標高のリザーバに、及びこのリザーバから移送される「冷温」高密度の液体は、当該「冷温」高密度の液体の貯蔵リザーバに、及びこの貯蔵リザーバから移送され得る。本図は、エネルギーを貯蔵するか、又は蓄電するか、又は「充電」するエネルギー貯蔵システムを示す。
図１３３：本図がエネルギーを生成するか、又は発電するか、又は「放電」するエネルギー貯蔵システムを示すことを除いて、図１３２と同様である。
図１３４：本図が、「冷温」高密度の液体の貯蔵リザーバと、低密度の液体及び高密度の液体の両方を貯蔵するように設計されたリザーバと、の両方に冷却又は他の熱管理を適用する冷却システム又は熱管理システムを有するエネルギー貯蔵システムを示すことを除いて、図１３２と同様である。
図１３５：本図がエネルギーを生成するか、又は発電するか、又は「放電」するエネルギー貯蔵システムを示すことを除いて、図１３４と同様である。
図１３６：流量の例示的な計算を示すことを除いて、図１３４と同様である。
図１３７：流量の例示的な計算を示すことを除いて、図１３５と同様である。
図１３８：より高密度の液体をより低密度の液体で置換することによって蓄電するエネルギー貯蔵のためのプロセス。エネルギーは、少なくとも２つ以上の異なる標高における２つ以上のリザーバ間の高密度の液体と低密度の液体との間の重力位置エネルギー差に貯蔵され得る。本図に示される実施形態は、各々が高密度の液体及び低密度の液体の両方を貯蔵するように設計され得る、高位側の標高のリザーバ及び低位側の標高のリザーバを採用し得る。本図に示される実施形態は、高位側の標高のリザーバにおいて、低位側の標高のリザーバと同様の温度で動作し得る。本図に示される実施形態は、高位側の標高のリザーバと共に、当該高位側の標高のリザーバに隣接するか、若しくはこのリザーバの周囲の周囲温度、又は相対的に安定した温度、又はそれらの組み合わせとは異なる温度で動作し得る。本図に示される実施形態は、低密度の液体－高密度の液体の熱交換を採用することによって、及び深海からの「冷温」海水（図１３８で「ＣＷ」によって表され得る「冷温深海水」）との熱交換及び／又はこの海水での冷却を採用することによって、高位側の標高のリザーバが、当該高位側の標高のリザーバに隣接するか、又はこのリザーバの周囲の周囲温度とは異なる温度で液体を貯蔵することを効率的に可能にし得る。本図は、エネルギーを貯蔵するか、又は蓄電するか、又は「充電」するエネルギー貯蔵システムを示す。
図１３９：エネルギーを生成するか、又は発電するか、又は「放電」するエネルギー貯蔵システムを示すことを除いて、図１３８と同様である。
例示的な図の凡例
図１２０～１２３：
図１２４～１２７：
図１２８及び図１２９：
留意されたい：上記の図の凡例は、蓄電又は「充電」の過程にあるシステムのコンテキスト内の特定の構成要素を定義し得る。「流動合流器」などのいくつかの用語は、システムが発電（ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｐｏｗｅｒ）又は発電（ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ）又は「放電」の過程にあるときに、「流動分割器」などの異なる用語又は逆適用を含み得る。
図１３２～１３７：
留意されたい：上記の図の凡例は、蓄電又は「充電」の過程にあるシステムのコンテキスト内の特定の構成要素を定義し得る。「流動合流器」などのいくつかの用語は、システムが発電（ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｐｏｗｅｒ）又は発電（ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ）又は「放電」の過程にあるときに、「流動分割器」などの異なる用語又は逆適用を含み得る。
図１３８及び図１３９：
留意されたい：上記の図の凡例は、蓄電又は「充電」の過程にあるシステムのコンテキスト内の特定の構成要素を定義し得る。「流動合流器」などのいくつかの用語は、システムが発電（ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｐｏｗｅｒ）又は発電（ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ）又は「放電」の過程にあるときに、「流動分割器」などの異なる用語又は逆適用を含み得る。
追加の説明
いくつかの実施形態では、高位側の標高及び／又は低位側の標高のリザーバは、低密度の液体及び高密度の液体の両方を貯蔵するように設計され得る。いくつかの実施形態は、低密度の液体及び高密度の液体を同じタンク又は容器の少なくとも一部分に貯蔵することを包含し得る。例えば、いくつかの実施形態は、低密度の液体及び高密度の液体の両方を貯蔵するように設計された高位側の標高のリザーバを包含し得、低密度の液体及び高密度の液体は、１つ以上の同じタンクに貯蔵され得る。例えば、いくつかの実施形態は、低密度の液体及び高密度の液体の両方を貯蔵するように設計された低位側の標高のリザーバを包含し得、低密度の液体及び高密度の液体は、１つ以上の同じタンクに貯蔵され得る。
いくつかの実施形態では、タンクは、低密度の液体及び高密度の液体の両方を貯蔵するように設計され得る。いくつかの実施形態では、当該タンク内に貯蔵された液体の総体積は一定のままであり得る一方、低密度の液体及び高密度の液体の相対体積は、充電状態（蓄電容量の割合）及び／又は他の要因に応じて変動し得る。例えば、少なくとも１つのタンクを含む高位側の標高の貯蔵リザーバは、低密度の液体及び高密度の液体の両方を貯蔵するように設計されているタンクを含み得る。本実施例では、ある体積の低密度の液体が当該タンクから移送される場合、等しい体積の高密度の液体が、当該タンク内に移送され得る。同様に、本実施例では、ある体積の高密度の液体が当該タンクから移送される場合、等しい体積の低密度の液体が、当該タンク内に移送され得る。例えば、少なくとも１つのタンクを含む低位側の標高の貯蔵リザーバは、低密度の液体及び高密度の液体の両方を貯蔵するように設計されているタンクを含み得る。本実施例では、ある体積の低密度の液体が当該タンクから移送される場合、等しい体積の高密度の液体が、当該タンク内に移送され得る。同様に、本実施例では、ある体積の高密度の液体が当該タンクから移送される場合、等しい体積の低密度の液体が、当該タンク内に移送され得る。本記載の実施形態は、複数の利点を呈し得る：
●例えば、本記載の実施形態は、より少ないタンクの使用を可能にし得る。低密度の液体及び高密度の液体の両方を貯蔵するように設計されたタンクを採用する高位側の標高の領域は、貯蔵容量の半分を、高密度の液体及び低密度の液体を別個に貯蔵する高位側の標高の領域として必要とし得る。
●例えば、本記載の実施形態は、貯蔵タンクの剛性及び／又は固定の体積構造物の使用を可能にし得る。貯蔵タンクのための剛性及び／又は固定の体積構造物の使用は、エネルギー貯蔵タンクの充電状態にかかわらず、タンク内に同じ体積の液体を貯蔵するシステムの能力によって可能にされ得る。浮体式屋根タンク及び／又は浮袋型タンクと比較して、剛性又は固定の体積タンクは、より長く持続し得るか、又はより低コストであり得るか、又はより少ないメンテナンスを必要とし得るか、又はより少ない障害箇所を有し得るか、又はそれらの組み合わせである。
●例えば、本記載の実施形態は、熱貯蔵媒体としての高密度の液体及び／又は低密度の液体の使用を可能にし得、これにより、冷却又は冷蔵又は温度制御された低密度（及び／又は高密度）の液体を必要とし得るシステムのエネルギー効率を増加させ得る。いくつかの実施形態では、低密度の液体及び高密度の液体に出入りする熱交換は、熱回収を可能にし、大幅に低い冷却寄生負荷を可能にし得る。例えば、高位側の標高のリザーバでは、蓄電又は「充電」中、低密度の液体は、高位側の標高のリザーバを出得、高密度の液体が高位側の標高のリザーバに入る前又は間に、高密度の液体と熱交換され得る。例えば、高位側の標高のリザーバでは、発電又は「放電」中、高密度の液体は、高位側の標高のリザーバを出得、低密度の液体が高位側の標高のリザーバに入る前又は間に、低密度の液体と熱交換され得る。
●例えば、本記載の実施形態は、浮体式の高位側の標高のリザーバを有するシステムが、同じ体積の貯蔵された液体を連続的に収容する浮体式容器を有することを可能にし得、これにより、大部分又は全ての充電状態中に、十分にバラストされるか、又はより安定した浮体式の高位側の標高のリザーバが可能になり得る。
いくつかの実施形態では、低密度の液体及び高密度の液体が、タンク内の液体－液体界面で直接接触することが望ましい場合がある。例えば、低密度の液体及び高密度の液体が、以下のことのうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されないことを含むが、これらに限定されない実施形態で、液体－液体界面で直接接触することが望ましい場合がある：低密度の液体は、高密度の液体中で実際的に不溶性であるか、又は低密度の液体は、高密度の液体中で完全に飽和しているか、又は高密度の液体は、低密度の液体中で完全に飽和している。
いくつかの実施形態では、低密度の液体及び高密度の液体がタンク内で分離されることが望ましい場合がある。例えば、いくつかの実施形態では、低密度の液体及び高密度の液体は、浮体式バリア、又は浮袋、又はライナー、又は圧力交換器によって分離されることが望ましい場合がある。例えば、いくつかの実施形態では、低密度の液体及び高密度の液体は、以下のことのうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されないことに起因して、浮体式バリア、又は浮袋、又はライナー、又は圧力交換器によって分離されることが望ましい場合がある：低密度の液体が、高密度の液体に可溶性であること、又は低密度の液体が、高密度の液体の凝固点の近く又はこの凝固点未満で貯蔵されること、又は低密度の液体が、高密度の液体と水和物を形成することができること、又は低密度の液体は、高密度の液体と反応すること。いくつかの実施形態では、タンク内の当該分離は、低密度の液体及び高密度の液体が同じタンク内の異なる温度で貯蔵されることを可能にし得る絶縁されたバリアを含み得る。いくつかの実施形態は、低密度の液体及び高密度の液体を同じ又は同様の温度で貯蔵することを包含するが、いくつかの他の実施形態では、低密度の液体及び高密度の液体を異なる温度で貯蔵することが有利であり得る。例えば、低密度の液体及び高密度の液体を異なる温度で貯蔵することは、以下のことのうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されないことの場合、望ましい場合がある：例えば、低密度の液体が、高密度の液体の凝固点の、又はこの凝固点の近くの、又はこの凝固点を下回る温度で貯蔵されること、又は高密度の液体が、低密度の液体の蒸気圧が高すぎる結果となり得る温度で、又はこの温度の近くで、又はこの温度を上回って貯蔵されること。
いくつかの実施形態では、低密度の液体及び高密度の液体は、少なくとも部分的に、低密度の液体及び高密度の液体の両方を貯蔵するように設計された高位側の標高のリザーバ及び／又は低位側の標高のリザーバに貯蔵され得る。いくつかの実施形態では、蓄電又は「充電」は、高位側の標高のリザーバから低位側の標高のリザーバ内に低密度の液体を移送すことを包含し得、このことは、低位側の標高のリザーバから高位側の標高のリザーバ内に高密度の液体を移送することを包含し得る。同様に、いくつかの実施形態では、発電又は「放電」は、高位側の標高のリザーバから低位側の標高のリザーバ内に低密度の液体を移送すことを包含し得、このことは、低位側の標高のリザーバから高位側の標高のリザーバ内に低密度の液体を移送することを包含し得る。充填中、低位側の標高のリザーバに入る低密度の液体の体積は、低位側の標高のリザーバを出る高密度の液体の体積に等しい場合がある。充填中、高位側の標高のリザーバに入る高密度の液体の体積は、高位側の標高のリザーバを出る低密度の液体の体積に等しい場合がある。放電中、低位側の標高のリザーバに入る高密度の液体の体積は、低位側の標高のリザーバを出る低密度の液体の体積に等しい場合がある。放電中、高位側の標高のリザーバに入る低密度の液体の体積は、高位側の標高のリザーバを出る高密度の液体の体積に等しい場合がある。いくつかの実施形態では、リザーバのうちの１つ以上又は組み合わせは、加熱されるか、又は冷却されるか、又はその両方である必要があり得る。
加熱又は冷却又はその両方は、低密度の液体及び／若しくは高密度の液体が温度制御されること、又は低密度の液体及び／若しくは高密度の液体がシステムの特定のセクション内の設計温度範囲内にあることを確実にすることを包含し得る。例えば、いくつかの実施形態では、高位側の標高のリザーバを「冷却」して、低密度の液体の温度が、低密度の液体の蒸気圧が貯蔵タンクの設計圧力以下であることを確実にするための温度範囲以下であることを確実にし得る。例えば、いくつかの実施形態では、低位側の標高のリザーバを「加熱」して、低密度の液体及び高密度の液体の温度が、固体水和物の形成を防止するための温度範囲以上であることを確実にし得る。「冷却する」又は「冷却される」は、低密度の液体又は高密度の液体又はその両方を、ある温度範囲以下に維持するか、又はこの温度範囲以下で貯蔵することを包含し得る。「冷却する」又は「冷却される」は、低密度の液体又は高密度の液体又はその両方を、リザーバの外部の環境の温度以下で貯蔵することを包含し得る。「加熱する」又は「加熱される」は、低密度の液体又は高密度の液体又はその両方を、ある温度範囲以上に維持するか、又はこの温度範囲以上で貯蔵することを包含し得る。「加熱する」又は「加熱される」は、低密度の液体又は高密度の液体又は両方をリザーバの外部の環境の温度以上に維持するか、又はこの温度以上で貯蔵することを包含し得る。
いくつかの実施形態では、標高領域に出入りする低密度の液体の体積は、標高領域に出入りする高密度の液体の体積とほぼ同じであり得る。高位側の標高のリザーバが低位側の標高のリザーバとは異なる温度で動作する場合には、又は液体の温度が移送中に実質的に変化する場合には、又はそれらの組み合わせで、「加熱」又は「冷却」又はその両方は、システムの各セクションが設計温度範囲内で動作することを確実にするために必要とされ得る。熱回収又は熱貯蔵又はそれらの組み合わせは、当該「加熱」又は「冷却」又はその両方が、効率的に、又は当該「加熱」若しくは「冷却」若しくは両方に関連する最小の寄生負荷を伴って、行われることを確実にするために必要とされ得る。いくつかの実施形態では、熱回収のための１つのプロセスは、あるリザーバに移送されている低密度の液体を反対側のリザーバに移送されている高密度の液体と熱交換させることを包含し得る。いくつかの実施形態では、充電又は放電中、あるリザーバに移送されている低密度の液体の体積又は体積流量又はその両方は、反対側のリザーバに移送されている高密度の液体の体積又は体積流量又はその両方と同じであり得る。体積又は体積流量又はその両方は、同じであり得るが、低密度の液体及び高密度の液体の熱容量は、異なり得る。結果として、等体積の低密度の液体を等体積の高密度の液体と熱交換させることは、不完全な熱回収の結果となり得る。低密度の液体と高密度の液体との間の熱容量の差に対処し得るか、又はこの差から利益を得るか、又はこの差を活用し得るか、又はそれらの組み合わせである、複数の実施形態がある。種々の温度におけるシステムの種々のセクションの熱回収及び／又は効率的な動作を可能にし得る、複数の実施形態がある。
例えば、いくつかの実施形態は、高密度の液体の一部分のみを、反対側のリザーバ内に移送された低密度の液体と熱交換することを包含し得る。高密度の液体の一部分のみが低密度の液体と熱交換されることを可能にするために、高密度の液体は、例えば、蓄電又は充電中に、２つ以上の流れに分割され得る。流れのうちの１つは、流れの総熱容量が低密度の液体の総熱容量とほぼ同じであるような流量の高密度の液体を含み得、これにより、低密度の液体及び高密度の液体が実際的に完全な熱回収で熱交換されることが可能になり得る。他の高密度の液体流は、低密度の液体と同じ総熱容量を有する部分を超える高密度の液体の部分を含み得る。他の高密度の液体流は、補助熱貯蔵と熱交換され得る。低密度の液体、又は補助熱貯蔵、又はその両方と熱交換した後、２つの高密度の液体流は、合流され得る。システムが蓄電又は「充電」の過程にある場合、２つの流れは、高位側の標高のリザーバに移送され得る。システムが発電又は「放電」の過程にある場合、２つの流れは、共通の１つ以上のパイプに合流され、低側の標高のリザーバに移送され得る。図１２８及び１２９に、本実施形態の一実施例を示し得る。本実施形態の例示的な実施例を、以下に更に記載する。
●本実施例では、図１２８は、参照として採用される。「１」は、低密度の液体及び高密度の液体の両方を貯蔵するように設計された高位側の標高のリザーバを表し得る。「２」は、高位側の標高のリザーバと熱交換器との間で移送される低密度の液体を含み得る。「３」は、低密度の液体と高密度の液体との間の熱伝達を促進する熱交換器を表し得る。「４」は、熱交換器とポンプ／発電機又は水力回収タービン（ＨＰＲＴ）との間で移送される低密度の液体を表し得る。「５」は、ポンプ／発電機又は水力回収タービン（ＨＰＲＴ）を表し得る。「６」は、ポンプ／発電機と低位側の標高のリザーバとの間で移送される低密度の液体を表し得る。「７」は、低密度の液体及び高密度の液体の両方を貯蔵するように設計された低位側の標高のリザーバを表し得る。「８」は、低位側の標高のリザーバと高位側の標高の領域との間で移送される高密度の液体を表し得る。「９」は、高密度の液体の流動を２つの液体流に分割する液体流動分割器を表し得る（ただし、放電中の流動合流器を表し得る）。「１０」は、低密度の液体の熱容量とほぼ同じ総熱容量を有する高密度の液体の液体流を表し得、流動分割器と低密度の液体－高密度の液体の熱交換器との間で移送される高密度の液体を表し得る。「１１」は、低密度の液体との熱交換後の高密度の液体流を表し得、低密度の液体－高密度の液体の熱交換器と流動合流器との間で移送される高密度の液体を表し得る。「１２」は、流動分割器と高密度の液体－補助熱貯蔵の熱交換器との間で移送される高密度の液体の液体流を表し得る。「１３」は、高密度の液体－補助熱貯蔵の熱交換器を表し得る。「１４」は、補助熱貯蔵との熱交換後の高密度の液体流を表し得る。「１５」は、流れ合流器又は流動合流器を表し得る（ただし、放電中の流動分割器を表し得る）。「１６」は、流動合流器と、低密度の液体及び高密度の液体の両方を貯蔵するように設計された高位側の標高のリザーバと、の間で移送される高密度の液体を表し得る。「１７」は、「暖温」補助熱貯蔵リザーバを表し得る。「１８」は、高密度の液体－補助熱貯蔵の熱交換器と、「暖温」補助熱貯蔵リザーバと、の間で移送される熱貯蔵媒体又は熱伝達媒体を表し得、「暖温」熱貯蔵媒体又は熱伝達媒体を表し得る。「１９」は、高密度の液体－補助熱貯蔵の熱交換器と、「冷温」補助熱貯蔵リザーバと、の間で移送される熱貯蔵媒体又は熱伝達媒体を表し得、「冷温」熱貯蔵媒体又は熱伝達媒体を表し得る。「２０」は、「冷温」補助熱貯蔵リザーバを表し得る。「２１」は、必要に応じて、高位側の標高のリザーバ、又は低密度の液体、又は高密度の液体、又はそれらの組み合わせに冷却又は熱管理を提供するための冷却源又は熱管理システム又はそれらの組み合わせを表し得る。「２２」は、冷却源又は熱管理システム又はそれらの組み合わせと、高位側の標高のリザーバ、又は低密度の液体、又は高密度の液体、又はそれらの組み合わせと、の間の任意の熱伝達を表し得る。
●本実施例の例示的な実装態様は、３，０００メートルの水深の低位側の標高のリザーバと、浮体式の高位側の標高の領域と、を有する５０ＭＷ（最大電力）、６００ＭＷｈ（最大蓄電容量）システムであり得る。低密度の液体は、ｎ－ブタンを含み得、高密度の液体は、海水、又は海水とほぼ同じ密度を有する水溶液を含み得る。ＨＤＬを置換するＬＤＬのエネルギー密度は、約３．５６ｋＷｈ／ｍ３であり、これは、６００ＭＷｈのエネルギー貯蔵システムの、各々が約１６７，８８８ｍ３の液体貯蔵容量を有する、高位側の標高のリザーバ及び低位側の標高のリザーバに相当し得る。５０ＭＷの全電力容量では、ＬＤＬの体積流量は、約１４，０４５ｍ３／時間であり、ＨＤＬの体積流量は、約１４，０４５ｍ３／時間である。以下は、追加の例示的な仕様及び計算である：
○低密度の液体及び高密度の液体の両方を貯蔵するように設計された高位側の標高のリザーバは、－２℃の温度で低密度の液体及び高密度の液体を貯蔵し得、－２℃は、大気圧でのｎ－ブタンＬＤＬの沸点温度未満であり得、この実施例で採用される水溶液ＨＤＬの凝固点を超え得る。
○低密度の液体及び高密度の液体の両方を貯蔵するように設計された低位側の標高のリザーバは、深海水と同じ温度、又は約２℃～４℃の液体を貯蔵するものとする。
○本実施例は、高位側の標高の領域内に移送される低密度の液体及び／又は高密度の液体の温度が表面水温と同じ温度であるものとし、このことは、中庸の仮定である。本実施例における地表水温は、３０℃であるものとする。
○高密度の液体の比熱容量は、３．９Ｊ／ｇ℃である
○液体ノルマルブタンの比熱容量は、２．２７５Ｊ／ｇ°Ｋである
○高密度の液体の密度は、１立方メートル当たり１０３０ｋｇである
○低密度の液体の密度は、１立方メートル当たり５７３ｋｇである
○最大電力容量時の低密度の液体の総体積流量は、１４，０４５ｍ３／時間である
○最大電力容量時の高密度の液体の総体積流量は、１４，０４５ｍ３／時間である
○最大電力容量時の低密度の液体の総質量流量は、１時間当たり８，０４８メートルトンである
○最大電力容量時の高密度の液体の総質量流量は、１時間当たり１４，４６６メートルトンである
○最大電力容量流量時の低密度の液体の総熱容量は、１時間当たり１°Ｋ当たり１８，３０９ＭＪである
○最大電力容量流量時の高密度の液体の総熱容量は、１時間当たり１°Ｋ当たり５６，４１７ＭＪである
○低密度の液体と同じ総熱容量を有する高密度の液体の部分の体積流量は、４，５５８ｍ３／時間である
○低密度の液体と同じ総熱容量を有する高密度の液体の部分を含む高密度の液体の総流動の割合は、３２．４５％である
○低密度の液体と同じ総熱容量を有する部分を超える高密度の液体の部分の体積流量は、９，４８７ｍ３／時間である
○低密度の液体と同じ総熱容量を有する部分を超える高密度の液体の部分を含む高密度の液体の総流動の割合は、６７．５５％である
以下は、図１２８を参照として使用して、本実施例の例示的な簡略化された流れの概要を有する表である。
留意されたい：上記の表に示されたいくつかの温度は、パイプを通した伝達を経た温度変化を予測するのではなく、周囲温度を温度の中庸の推定値として反映し得る。
留意されたい：上記の表に示された温度のうちのいくつかは、熱交換器における熱伝達のための必要な温度差を反映しない場合がある。
例えば、いくつかの実施形態は、高密度の液体の一部分のみを、反対側のリザーバ内に移送された低密度の液体と熱交換することを包含し得る。高密度の液体の一部分のみが低密度の液体と熱交換されることを可能にするために、高密度の液体は、例えば、蓄電又は充電中に、２つ以上の流れに分割され得る。流れのうちの１つは、流れの総熱容量が低密度の液体の総熱容量とほぼ同じであるような流量の高密度の液体を含み得、これにより、低密度の液体及び高密度の液体が実際的に完全な熱回収で熱交換されることが可能になり得る。低密度の液体との熱交換後、高密度の液体流は、「冷温」高密度の液体の貯蔵リザーバに移送され得る。例えば、充填中、「冷温」高密度の液体は、「冷温」高密度の液体の貯蔵リザーバから、高密度の液体及び低密度の液体の両方を貯蔵するように設計された貯蔵リザーバ内に移送され得る。高密度の液体及び低密度の液体の両方を貯蔵するように設計された当該貯蔵リザーバ内に移送された高密度の液体の体積は、高密度の液体及び低密度の液体の両方を貯蔵するように設計された当該貯蔵リザーバの外へ移送された低密度の液体の体積とほぼ同じであり得る。高密度の液体及び低密度の液体の両方を貯蔵するように設計された当該貯蔵リザーバ内に移送された高密度の液体の体積は、「冷温」高密度の液体の貯蔵リザーバに入る高密度の液体の体積よりも大きい場合がある。他の高密度の液体流は、低密度の液体と同じ総熱容量を有する部分を超える高密度の液体の部分を含み得る。他の高密度の液体流は、「暖温」高密度の液体の貯蔵リザーバに移送され得る。図１３２及び１３３に、本実施形態の一実施例を示し得る。本実施形態の例示的な実施例を、以下に更に記載する。
●本実施例では、図１３２は、参照として採用される。「１」は、低密度の液体及び高密度の液体の両方を貯蔵するように設計された高位側の標高のリザーバを表し得る。「２」は、高位側の標高のリザーバと熱交換器との間で移送される低密度の液体を含み得る。「３」は、低密度の液体と高密度の液体との間の熱伝達を促進する熱交換器を表し得る。「４」は、熱交換器とポンプ／発電機又は水力回収タービン（ＨＰＲＴ）との間で移送される低密度の液体を表し得る。「５」は、ポンプ／発電機又は水力回収タービン（ＨＰＲＴ）を表し得る。「６」は、ポンプ／発電機と低位側の標高のリザーバとの間で移送される低密度の液体を表し得る。「７」は、低密度の液体及び高密度の液体の両方を貯蔵するように設計された低位側の標高のリザーバを表し得る。「８」は、低位側の標高のリザーバと高位側の標高の領域との間で移送される高密度の液体を表し得る。「９」は、高密度の液体の流動を２つの液体流に分割する液体流動分割器を表し得る（ただし、放電中の流動合流器を表し得る）。「１０」は、流動分割器と「暖温」高密度の液体の貯蔵リザーバとの間で移送される高密度の液体の液体流を表し得る表し得る。「１１」は、「暖温」高密度の液体の貯蔵リザーバを表し得る。「１２」は、低密度の液体の熱容量とほぼ同じ総熱容量を有する高密度の液体の液体流を表し得、流動分割器と低密度の液体－高密度の液体の熱交換器との間で移送される高密度の液体を表し得る。「１３」は、低密度の液体との熱交換後の高密度の液体流を表し得、低密度の液体－高密度の液体の熱交換器と「冷温」高密度の液体の貯蔵リザーバとの間で移送される高密度の液体を表し得る。「１４」は、「冷温」高密度の液体の貯蔵リザーバを表し得る。「１５」は、低密度の液体及び高密度の液体の両方を貯蔵するように設計された「冷温」高密度の液体の貯蔵リザーバと高位側の標高のリザーバとの間で移送される「冷温」高密度の液体を含み得る。「２１」は、必要に応じて、高位側の標高のリザーバ、又は低密度の液体、又は高密度の液体、又はそれらの組み合わせに冷却又は熱管理を提供するための冷却源又は熱管理システム又はそれらの組み合わせを表し得る。「２２」は、冷却源又は熱管理システム又はそれらの組み合わせと、高位側の標高のリザーバ、又は低密度の液体、又は高密度の液体、又はそれらの組み合わせと、の間の任意の熱伝達を表し得る。
●本実施例の例示的な実装態様は、３，０００メートルの水深の低位側の標高のリザーバと、浮体式の高位側の標高の領域と、を有する５０ＭＷ（最大電力）、６００ＭＷｈ（最大蓄電容量）システムであり得る。低密度の液体は、ｎ－ブタンを含み得、高密度の液体は、海水、又は海水とほぼ同じ密度を有する水溶液を含み得る。ＨＤＬを置換するＬＤＬのエネルギー密度は、約３．５６ｋＷｈ／ｍ３であり、これは、６００ＭＷｈのエネルギー貯蔵システムの、各々が約１６７，８８８ｍ３の液体貯蔵容量を有する、高位側の標高のリザーバ及び低位側の標高のリザーバに相当し得る。５０ＭＷの全電力容量では、ＬＤＬの体積流量は、約１４，０４５ｍ３／時間であり、ＨＤＬの体積流量は、約１４，０４５ｍ３／時間である。以下は、追加の例示的な仕様及び計算である：
○低密度の液体及び高密度の液体の両方を貯蔵するように設計された高位側の標高のリザーバは、－２℃の温度で低密度の液体及び高密度の液体を貯蔵し得、－２℃は、大気圧でのｎ－ブタンＬＤＬの沸点温度未満であり得、この実施例で採用される水溶液ＨＤＬの凝固点を超え得る。
○低密度の液体及び高密度の液体の両方を貯蔵するように設計された低位側の標高のリザーバは、深海水と同じ温度、又は約２℃～４℃の液体を貯蔵するものとする。
○本実施例は、高位側の標高の領域内に移送される低密度の液体及び／又は高密度の液体の温度が表面水温と同じ温度であるものとし、このことは、中庸の仮定である。本実施例における地表水温は、３０℃であるものとする。
○高密度の液体の比熱容量は、３．９Ｊ／ｇ℃である
○液体ノルマルブタンの比熱容量は、２．２７５Ｊ／ｇ°Ｋである
○高密度の液体の密度は、１立方メートル当たり１０３０ｋｇである
○低密度の液体の密度は、１立方メートル当たり５７３ｋｇである
○最大電力容量時の低密度の液体の総体積流量は、１４，０４５ｍ３／時間である
○最大電力容量時の高密度の液体の総体積流量は、１４，０４５ｍ３／時間である
○最大電力容量時の低密度の液体の総質量流量は、１時間当たり８，０４８メートルトンである
○最大電力容量時の高密度の液体の総質量流量は、１時間当たり１４，４６６メートルトンである
○最大電力容量流量時の低密度の液体の総熱容量は、１時間当たり１°Ｋ当たり１８，３０９ＭＪである
○最大電力容量流量時の高密度の液体の総熱容量は、１時間当たり１°Ｋ当たり５６，４１７ＭＪである
○低密度の液体と同じ総熱容量を有する高密度の液体の部分の体積流量は、４，５５８ｍ３／時間である
○低密度の液体と同じ総熱容量を有する高密度の液体の部分を含む高密度の液体の総流動の割合は、３２．４５％である
○低密度の液体と同じ総熱容量を有する部分を超える高密度の液体の部分の体積流量は、９，４８７ｍ３／時間である
○低密度の液体と同じ総熱容量を有する部分を超える高密度の液体の部分を含む高密度の液体の総流動の割合は、６７．５５％である
●以下は、図１３２を参照として使用して、本実施例の例示的な簡略化された流れの概要を有する表である。
留意されたい：上記の表に示されたいくつかの温度は、パイプを通した伝達を経た温度変化を予測するのではなく、周囲温度を温度の中庸の推定値として反映し得る。
留意されたい：上記の表に示された温度のうちのいくつかは、熱交換器における熱伝達のための必要な温度差を反映しない場合がある。
いくつかの実施形態では、冷温深海水を採用して、低密度の液体及び／又は高密度の液体を冷却し得る。冷温深海水を冷却源として採用することによって、本記載の実施形態は、より少ない資本コスト又は複雑さを包含し得る。冷温深海水は、例えば、深海と高位側の標高の領域との間で水を移送することが可能なパイプ、ウォーターポンプ、及び熱交換器を使用して利用され得る。冷温深海水は、低密度の液体と同じ総熱容量を有する部分を超える高密度の液体の部分と熱交換され得る。
例えば、いくつかの実施形態は、高密度の液体の一部分のみを、反対側のリザーバ内に移送された低密度の液体と熱交換することを包含し得る。高密度の液体の一部分のみが低密度の液体と熱交換されることを可能にするために、高密度の液体は、例えば、蓄電又は充電中に、２つ以上の流れに分割され得る。流れのうちの１つは、流れの総熱容量が低密度の液体の総熱容量とほぼ同じであるような流量の高密度の液体を含み得、これにより、低密度の液体及び高密度の液体が実際的に完全な熱回収で熱交換されることが可能になり得る。他の高密度の液体流は、低密度の液体と同じ総熱容量を有する部分を超える高密度の液体の部分を含み得る。他の高密度の液体流は、「冷温」深海水と熱交換され得る。低密度の液体、又は「冷温」深海水、又はその両方との熱交換後、２つの高密度の液体流は、合流され得る。システムが蓄電又は「充電」の過程にある場合、２つの流れは、低密度の液体及び高密度の液体の両方を貯蔵するように設計された高位側の標高のリザーバに移送され得る。図１３８及び１３９に、本実施形態の一実施例を示し得る。本実施形態の例示的な実施例を、以下に更に記載する。
●本実施例では、図１３８は、参照として採用される。「１」は、低密度の液体及び高密度の液体の両方を貯蔵するように設計された高位側の標高のリザーバを表し得る。「２」は、高位側の標高のリザーバと熱交換器との間で移送される低密度の液体を含み得る。「３」は、低密度の液体と高密度の液体との間の熱伝達を促進する熱交換器を表し得る。「４」は、熱交換器とポンプ／発電機又は水力回収タービン（ＨＰＲＴ）との間で移送される低密度の液体を表し得る。「５」は、ポンプ／発電機又は水力回収タービン（ＨＰＲＴ）を表し得る。「６」は、ポンプ／発電機と低位側の標高のリザーバとの間で移送される低密度の液体を表し得る。「７」は、低密度の液体及び高密度の液体の両方を貯蔵するように設計された低位側の標高のリザーバを表し得る。「８」は、低位側の標高のリザーバと高位側の標高の領域との間で移送される高密度の液体を表し得る。「９」は、高密度の液体の流動を２つの液体流に分割する液体流動分割器を表し得る（ただし、放電中の流動合流器を表し得る）。「１０」は、低密度の液体の熱容量とほぼ同じ総熱容量を有する高密度の液体の液体流を表し得、流動分割器と低密度の液体－高密度の液体の熱交換器との間で移送される高密度の液体を表し得る。「１１」は、低密度の液体－高密度の液体の熱交換器と流動合流器との間で移送される高密度の液体を表し得る（ただし、放電中の流動合流器を表し得る）。「１２」は、流動分割器と冷却熱交換器との間で移送される高密度の液体の液体流を表し得る。「１３」は、冷温深海水を高密度の液体と熱交換し得る冷却熱交換器を表し得る。「１４」は、冷却熱交換器と流動合流器との間で移送される高密度の液体を表し得る。「１５」は、流動合流器を表し得る（ただし、放電中の流動合流器を表し得る）。「１６」は、流動合流器と、低密度の液体及び高密度の液体の両方を貯蔵するように設計された高位側の標高のリザーバと、の間で移送される「冷温」高密度の液体を表し得る。「１７」は、「暖温」冷却液体又は「暖温」深海水が熱交換後に海洋に戻されることを表し得る。「１８」は、冷却媒体として熱交換器に移送される「冷温」冷却液体又は「冷温」深海水を表し得る。「２１」は、必要であれば、高位側の標高のリザーバ、又は低密度の液体、又は高密度の液体、又はそれらの組み合わせに追加の冷却又は熱管理を提供するための冷却源又は熱管理システム又はそれらの組み合わせを表し得る。「２２」は、冷却源又は熱管理システム又はそれらの組み合わせと、高位側の標高のリザーバ、又は低密度の液体、又は高密度の液体、又はそれらの組み合わせと、の間の熱伝達を表し得る。
●本実施例の例示的な実装態様は、３，０００メートルの水深の低位側の標高のリザーバと、浮体式の高位側の標高の領域と、を有する５０ＭＷ（最大電力）、６００ＭＷｈ（最大蓄電容量）システムであり得る。低密度の液体は、ｎ－ブタンを含み得、高密度の液体は、海水、又は海水とほぼ同じ密度を有する水溶液を含み得る。ＨＤＬを置換するＬＤＬのエネルギー密度は、約３．５６ｋＷｈ／ｍ３であり、これは、６００ＭＷｈのエネルギー貯蔵システムの、各々が約１６７，８８８ｍ３の液体貯蔵容量を有する、高位側の標高のリザーバ及び低位側の標高のリザーバに相当し得る。５０ＭＷの全電力容量では、ＬＤＬの体積流量は、約１４，０４５ｍ３／時間であり、ＨＤＬの体積流量は、約１４，０４５ｍ３／時間である。以下は、追加の例示的な仕様及び計算である：
○低密度の液体及び高密度の液体の両方を貯蔵するように設計された高位側の標高のリザーバは、５℃の温度で低密度の液体及び高密度の液体を貯蔵し得る。
○低密度の液体及び高密度の液体の両方を貯蔵するように設計された低位側の標高のリザーバは、深海水と同じ温度、又は約２℃～４℃の液体を貯蔵するものとする。
○本実施例は、高位側の標高の領域内に移送される低密度の液体及び／又は高密度の液体の温度が表面水温と同じ温度であるものとし、このことは、中庸の仮定である。本実施例における地表水温は、３０℃であるものとする。
○高密度の液体の比熱容量は、３．９Ｊ／ｇ℃である
○液体ノルマルブタンの比熱容量は、２．２７５Ｊ／ｇ°Ｋである
○海水の比熱容量は、４Ｊ／ｇ°Ｋである
○高密度の液体の密度は、１立方メートル当たり１０３０ｋｇである
○低密度の液体の密度は、１立方メートル当たり５７３ｋｇである
○海水の密度は、１立方メートル当たり１０３０ｋｇである
○最大電力容量時の低密度の液体の総体積流量は、１４，０４５ｍ３／時間である
○最大電力容量時の高密度の液体の総体積流量は、１４，０４５ｍ３／時間である
○最大電力容量時の低密度の液体の総質量流量は、１時間当たり８，０４８メートルトンである
○最大電力容量時の高密度の液体の総質量流量は、１時間当たり１４，４６６メートルトンである
○最大電力容量流量時の低密度の液体の総熱容量は、１時間当たり１°Ｋ当たり１８，３０９ＭＪである
○最大電力容量流量時の高密度の液体の総熱容量は、１時間当たり１°Ｋ当たり５６，４１７ＭＪである
○低密度の液体と同じ総熱容量を有する高密度の液体の部分の体積流量は、４，５５８ｍ３／時間である
○低密度の液体と同じ総熱容量を有する高密度の液体の部分を含む高密度の液体の総流動の割合は、３２．４５％である
○低密度の液体と同じ総熱容量を有する部分を超える高密度の液体の部分の体積流量は、９，４８７ｍ３／時間である
○低密度の液体と同じ総熱容量を有する部分を超える高密度の液体の部分を含む高密度の液体の総流動の割合は、６７．５５％である
○充電中の最大電力容量時の深海冷却水の総体積流量は、９，２５０ｍ３／時間である
●以下は、図１３８を参照として使用して、本実施例の例示的な簡略化された流れの概要を有する表である。
留意されたい：上記の表に示されたいくつかの温度は、パイプを通した伝達を経た温度変化を予測するのではなく、周囲温度を温度の中庸の推定値として反映し得る。
留意されたい：上記の表に示された温度のうちのいくつかは、熱交換器における熱伝達のための必要な温度差を反映しない場合がある。
いくつかの実施形態では、半加圧タンクが、採用され得る。冷却のために冷温の深海水を採用するいくつかの実施形態では、低密度の液体が冷温の深海水の温度未満の大気圧沸点温度を有することに起因して、半加圧タンクが採用され得る。例えば、ｎ－ブタンは、大気圧で－１℃～１℃の沸点を有し得、冷温の深海水は、海洋表面への移送後に約５℃であり得る。５℃において、ｎ－ブタンは、約１．２気圧の蒸気圧を有する。半加圧タンクは、１．２気圧以上の設計圧力を有し得る。
いくつかの実施形態では、「加熱される」又は「加熱する」は、ある標高における液体の温度を上昇させ、所望の温度になると、当該液体を異なる標高に移送することを包含し得る。同様に、いくつかの実施形態では、「冷却される」又は「冷却する」は、ある標高における液体の温度を低下させ、所望の温度になると、当該液体を異なる標高に移送することを包含し得る。例えば、高位側の標高のリザーバから低位側の標高のリザーバに移送された低密度の液体は、低位側の標高のリザーバに移送される前又は間に、高位側の標高の領域で加熱され得る。例えば、高位側の標高のリザーバから低位側の標高のリザーバに移送された高密度の液体は、低位側の標高のリザーバに移送される前又は間に、高位側の標高の領域で加熱され得る。例えば、低位側の標高のリザーバから高位側の標高のリザーバに移送された低密度の液体は、高位側の標高のリザーバに移送される前又は間に、低位側の標高の領域で冷却され得る。例えば、低位側の標高のリザーバから高位側の標高のリザーバに移送された高密度の液体は、高位側の標高のリザーバに移送される前又は間に、低位側の標高の領域で加熱され得る。
いくつかの実施形態では、「加熱される」又は「加熱する」は、ある標高における液体の温度を上昇させ、当該液体を、同様の若しくは同じ標高のリザーバ内に、又は同じ標高領域内に移送することを包含し得る。同様に、いくつかの実施形態では、「冷却される」又は「冷却する」は、ある標高における液体の温度を上昇させ、当該液体を、同様の若しくは同じ標高のリザーバ内に、又は同じ標高領域内に移送することを包含し得る。いくつかの実施形態では、冷却又は加熱又はその両方は、リザーバ内で行われ得るか、又はリザーバに直接適用され得る。
いくつかの実施形態では、加熱又は冷却又はその両方は、異なる標高で、又はほぼ同じ標高で、又はリザーバ内で、又はリザーバに直接適用されて、又はそれらの組み合わせで行われ得る。
「充電状態」は、エネルギー貯蔵システムの総合の実際的又は設計エネルギー貯蔵容量に対するエネルギー貯蔵システムに貯蔵されたエネルギーの量を含み得る。いくつかの実施形態では、充電状態は、高位側の標高のリザーバ内の低密度の液体の割合によって定義され得る。
注記
●いくつかの実施形態では、より高密度の液体は、高位側の標高のリザーバ内の圧力におけるより低密度の液体の沸点よりも低い凝固点を有し得る。いくつかの実施形態では、高密度の液体は、海水（ｓｅａｗａｔｅｒ）又は海水（ｏｃｅａｎ ｗａｔｅｒ）と同様の密度又は実際的に同じ密度を有する液体を含み得る。海水、又は海水と同様の塩濃度を有する溶液は、いくつかの低密度の液体にとって十分に低い凝固点を有し得、例えば、ｎ－ブタンは、海水の凝固点を超える、大気圧での沸点温度を有する。いくつかの実施形態では、高密度の液体は、海水の凝固点よりも低い凝固点を有し得る。例えば、海水よりも低い凝固点は、海水と同様の密度及び海水よりも低い凝固点を有する溶液を作成するために、水又は水溶液に不凍添加剤を添加することによって達成され得る。不凍添加剤としては、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせが挙げられ得るが、これらに限定されない：水溶性有機化合物、塩、グリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、メタノール、エタノール、グリセロール、ポリオール、又はイソプロパノール。例えば、海水よりも低い凝固点は、海水よりも低密度及び／又は高密度である不凍添加剤を、水と組み合わせて、海水と同様の密度及び海水よりも低い凝固点を有する溶液を作成することによって達成され得る。不凍添加剤としては、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせが挙げられ得るが、これらに限定されない：水溶性有機化合物、塩、グリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、メタノール、エタノール、グリセロール、ポリオール、又はイソプロパノール。
●液体流量の変化中に非圧縮性の液体系で発生する可能性がある油圧ラムを最小化又は防止するためのシステムが、採用され得る。油圧ラムを補償又は最小化するためのシステム及び方法としては、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない：過圧タンク、又は充填タンク、又は加圧ガス補償、又は給水塔、又は液体タワー、又は重力タワー、又は膨張タンク、又は当技術分野で知られているシステム及び方法。
●いくつかの実施形態では、高密度の液体が、高密度の液体の粘度を低下させる添加剤を含有することが望ましい場合がある。例えば、エタノール、メタノール、又はプロパノールを、水よりも大密度を有する添加剤に加えて添加して、水よりも大密度を有する添加剤のみを有する溶液よりも低粘度、又は海水よりも低粘度、又はそれらの組み合わせを有する溶液を作成し得る。
●いくつかの実施形態は、海中ポンプ又は海中発電機又はその両方又はそれらの組み合わせを採用し得る。海中ポンプ又は海中発電機又はその両方又はそれらの組み合わせは、例えば、海中ケーブルを採用するいくつかの実施形態では、望ましい場合がある。
●いくつかの実施形態は、高密度の液体を熱貯蔵媒体として採用し得る。
●いくつかの実施形態は、熱交換において高密度の液体を低密度の液体と直接接触させる熱交換器を採用し得る。熱交換において高密度の液体を低密度の液体と直接接触させることは、以下のことのうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されない結果となり得る：熱交換中に必要とされる熱交換器温度差を低減すること、又はエネルギー効率を増加させること、又は熱交換器の資本コストを低減すること、又は熱交換器の必要とされるサイズを低減すること、又は圧力損失を低減すること、又は往復エネルギー効率を改善すること、又は寄生荷重を低減すること。
●いくつかの実施形態では、高密度の液体は、システムの様々な箇所で低密度の液体と直接接触し得る。例えば、いくつかの実施形態では、高密度の液体は、低位側の標高のリザーバ内、又は高位側の標高のリザーバ内、又はそれらの組み合わせの低密度の液体と直接接触する。例えば、いくつかの実施形態では、熱貯蔵媒体は、高密度の液体と同じ組成物を含み得るか、又は高密度の液体を含み得る。例えば、いくつかの実施形態では、低密度の液体と高密度の液体との間の熱交換は、高密度の液体と低密度の液体とを直接接触させることを包含し得る。例えば、いくつかの実施形態では、低密度の液体と高密度の液体との間の熱交換は、高密度の液体と低密度の液体とを直接混合及び直接分離することを包含し得る。例えば、いくつかの実施形態では、低密度の液体と熱貯蔵媒体との間の熱交換は、熱貯蔵媒体と低密度の液体とを直接接触させることを包含し得る。
●いくつかの実施形態は、２つ以上の低密度の液体のパイプ若しくはライザー、及び／又は２つ以上の高密度の液体のパイプ若しくはライザーを採用し得る。２つ以上のパイプ又はライザーを採用することは、いくつかの実施形態では、例えば、以下のことのうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されないことに起因して、望ましい場合がある：設置コストを削減すること、設置能力を一致させること、設置能力の制限、ＣＡＰＥＸを低減すること、冗長性、耐用年数を増加させること、２つ以上の低位側の標高タンクと接続すること、２つ以上の高位側の標高のタンクと接続すること、２つ以上のポンプ又は発電機又はそれらの組み合わせに接続すること。
●いくつかの実施形態では、低密度の液体及び高密度の液体は、同じタンクの少なくとも一部分内の低位側の標高のリザーバ及び高位側の標高のリザーバに貯蔵され得る。例えば、蓄電又は「充電」中、ＬＤＬは、低位側の標高のリザーバ内のＨＤＬを置換し得、ＨＤＬは、高位側の標高のリザーバ内のＬＤＬを置換し得る。例えば、発電又は「放電」中、ＨＤＬは、低位側の標高のリザーバ内のＬＤＬを置換し得、ＨＤＬは、高位側の標高のリザーバ内のＬＤＬを置換し得る。
●いくつかの実施形態では、高位側の標高のリザーバ内のＬＤＬは、低沸点の低密度の液体を含み得、又は高位側の標高のリザーバ内のいくつかの周囲温度未満の温度での冷却、又はこの温度で貯蔵されることを必要とし得る。同じタンクの少なくとも一部分内で、低位側の標高のリザーバ及び高位側の標高のリザーバ内に低密度の液体及び高密度の液体が貯蔵される実施形態などの、いくつかの実施形態では、ＨＤＬが熱貯蔵又は熱貯蔵媒体の形態として機能することが望ましい場合がある。例えば、発電又は「放電」中、高位側の標高のリザーバを出る「冷温」のＨＤＬは、高位側の標高のリザーバに入る「暖温」のＬＤＬと熱交換され、「冷温」のＬＤＬは、高位側の標高のリザーバに入り、「暖温」のＨＤＬは、低位側の標高のリザーバに移送される結果となり得る。
●いくつかの実施形態では、蓄電（充電）又は発電（放電）中、高位側の標高の領域及び低位側の標高の領域に出入りするＬＤＬ及びＨＤＬの体積は同じ又は同様であり得るが、ＨＤＬ及びＬＤＬの密度及び比熱容量は異なり得ることに留意することが重要である。例えば、ＨＤＬは、ＬＤＬよりも大密度及び／又はより大比熱容量を有し得る。ＨＤＬは、同じ体積の液体に対してＬＤＬよりも大きい総熱容量を有し得る。等体積のＨＤＬとＬＤＬとを熱交換することは、ＬＤＬの温度変化がＨＤＬよりも大きい結果となり得、不完全な熱回収の結果となり得る。ＨＤＬの出入り、又はＬＤＬの出入りから熱をより効率的に回収するために採用され得る複数の構成がある。当該構成として、以下にまとめられた以下のことのうちの１つ以上又は組み合わせが挙げられ得るが、これらに限定されない：
○いくつかの実施形態では、ＨＤＬの一部分のみが、高位側の標高のリザーバと低位側の標高のリザーバとの間でのＬＤＬ及びＨＤＬの移送中に、ＬＤＬと熱交換される。当該部分は、ＨＤＬの当該部分と熱交換されたＬＤＬの総熱容量と同様の又は同じ総熱容量を有する量のＨＤＬを含み得る。
○いくつかの実施形態では、ＨＤＬの一部分のみが、高位側の標高のリザーバと低位側の標高のリザーバとの間でのＬＤＬ及びＨＤＬの移送中に、ＬＤＬと熱交換される。ＨＤＬの他の部分は、補助熱貯蔵と熱交換され得る。ＨＤＬの当該「部分」と「他の部分」又はＨＤＬとは、高位側の標高の部分から低位側の標高の部分への移送の前又は間に、１つ以上の同じパイプ内に合流され得る。
○いくつかの実施形態では、ＨＤＬの一部分のみが、高位側の標高のリザーバと低位側の標高のリザーバとの間でのＬＤＬ及びＨＤＬの移送中に、ＬＤＬと熱交換される。
・蓄電又は「充電」中、ＨＤＬの当該部分は、熱交換後に「冷温」のＨＤＬの貯蔵タンク内に貯蔵され得る。当該「冷温」のＨＤＬの貯蔵タンクは、ある体積の「冷温」のＨＤＬを、ＨＤＬ及びＬＤＬの両方を貯蔵するように設計されたタンクに移送し得る。ＨＤＬ及びＬＤＬの両方を貯蔵するように設計されたタンク内に移送された当該体積の「冷温」のＨＤＬは、ＨＤＬ及びＬＤＬの両方を貯蔵するように設計された当該タンクを出るＬＤＬの体積とほぼ同じ体積のＨＤＬを含み得る。ＨＤＬ及びＬＤＬの両方を貯蔵するように設計されたタンク内に移送された当該体積の「冷温」のＨＤＬは、ＨＤＬの当該「部分」におけるＨＤＬの体積よりも大きい体積のＨＤＬを含み得る。高位側の標高及び低位側の標高のリザーバ間のＬＤＬ及びＨＤＬの移送中にＬＤＬと熱交換されないＨＤＬを含み得る、ＨＤＬの他の部分は、「暖温」のＨＤＬの貯蔵タンク内に貯蔵され得る。
・発電又は「放電」中、ある体積の「冷温」のＨＤＬが、ＨＤＬ及びＬＤＬの両方を貯蔵するように設計された当該タンクから、当該「冷温」のＨＤＬの貯蔵タンクに移送され得、かつ／又は同等の体積のＬＤＬが、ＨＤＬ及びＬＤＬの両方を貯蔵するように設計された当該タンクに入り得る。ＨＤＬの一部分が、当該「冷温」のＨＤＬの貯蔵タンクから移送され、ＨＤＬ及びＬＤＬの両方を貯蔵するように設計された当該タンク内への当該ＬＤＬの移送の前又は間に、ＬＤＬと熱交換される。加えて、「ＨＤＬの他の部分」を表すＨＤＬが、当該「暖温」のＨＤＬの貯蔵タンクから移送されてもよい。ＨＤＬの当該「部分」と「他の部分」又はＨＤＬとは、高位側の標高の部分から低位側の標高の部分への移送の前又は間に、１つ以上の同じパイプ内に合流され得る。
●電気は、貯蔵された、又は生成された、又は移送された、又はそれらの組み合わせの仕事の実施例として提供され得る。所望する場合、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含み得るが、これらに限定されない、他の形態の仕事が、貯蔵又は生成又は移送され得る：油圧仕事、又は空気圧仕事、又は機械仕事。
●高密度の液体の密度が、低位側の標高のリザーバの周囲の水の密度と実際的に同じである場合、低位側の標高のリザーバの内部の圧力は、当該低位側の標高のリザーバの外側の、又はこのリザーバの周囲の、又はこのリザーバに隣接する圧力に近いか、又は実際的に同じであり得る。
●いくつかの実施形態では、ＨＤＬは、熱貯蔵媒体を含み得る。
●いくつかの実施形態は、直接接触熱交換器を採用し得る。例えば、低密度の液体が高密度の液体に不溶性であるか、又は完全に飽和する場合、低密度の液体及び高密度の液体は、熱交換中に直接接触し得る。直接接触熱交換は、複数の利点を有し得、これらの利点としては、以下のことのうちの１つ以上又は組み合わせを含み得るが、これらに限定されない：より低い熱交換デルタＴ、又はより低いＣＡＰＥＸ、又はより大きいエネルギー効率、又はより少ない腐食か、又はより小さい表面、又はより少ない汚染付着、又はより低い圧力降下。
●可能な直接接触器熱交換器は、高密度の液体の入力、高密度の液体の出力、低密度の液体の入力、及び低密度の液体の出力を含むカラムを包含し得る。低密度の液体の入力は、カラムの下部の近くに位置し得る。高密度の液体の入力は、カラムの上部の近くに位置し得る。低密度の液体の出力は、カラムの上部の近くに位置し得る。高密度の液体の出力は、カラムの下部の近くに位置し得る。例えば、低密度の液体は、カラムの下部の近くに入り、カラムの上部に浮揚し得る。例えば、高密度の液体は、カラムの上部の近くに入り、カラムの下部に沈降し得る。低密度の液体の浮揚中及び高密度の液体の沈降中、低密度の液体及び高密度の液体は、熱交換し得、熱伝達が、起こり得る。所望する場合、カラムは、梱包材を含み得る。所望する場合、カラムは、攪拌を含み得る。所望する場合、１つのカラム又は２つ以上のカラムが、採用され得る。
●いくつかの実施形態では、水和物形成に必要とされる圧力に近いか、又はこの圧力以上の総圧力を有する環境内で、相対的に高い温度で低密度の液体及び高密度の液体を貯蔵することが望ましい場合がある。いくつかの実施形態では、当該相対的に高い温度は、水和物形成温度を超える温度を含み得る。いくつかの実施形態では、水和物形成に必要とされる圧力に近いか、又はこの圧力以上の総圧力を有する当該環境は、低位側の標高のリザーバ、又はパイプ、又はそれらの組み合わせを含み得る。いくつかの実施形態では、低密度の液体、又は高密度の液体、又はその両方を、高位側の標高のリザーバから低位側の標高のリザーバに当該低密度の液体又は高密度の液体を移送する前、又は間、又は後に、当該相対的に高い温度に加熱することが望ましい場合がある。加熱された低密度の液体及び／又は高密度の液体を、水和物形成を防止するか、又は安全な液体処理を可能にするか、又は直接液体－液体接触を可能にする、又はそれらの組み合わせのために水和物形成に必要とされる圧力に近いか、又はこの圧力以上の総圧力で採用することが望ましい場合がある。例えば、タンク、パイプ、及び／又は他の機器は、熱損失若しくは「冷温」損失を最小化し、かつ／又は加熱及び／若しくは冷却の寄生負荷を低減するための絶縁の少なくとも一部分を含むことが望ましい場合があり得る。いくつかの実施形態では、移送中の低密度の液体及び高密度の液体を向流熱交換させるか、又は別様に熱交換させて、熱及び「冷温」の回収を可能にし、かつ加熱及び／又は冷却の寄生エネルギー需要を最小化することが望ましい場合がある。いくつかの実施形態では、高温及び／又は低温の補助熱貯蔵を採用することが望ましい場合がある。
例示的な図の説明
図１４０Ａ：本図に示された本実施形態は、高密度の流体を低密度の流体で置換することによってエネルギーを貯蔵するエネルギー貯蔵システムを示し得る。本図は、動力交換器（圧力交換器、又はエネルギー回収デバイス若しくはユニット、又は動力回収デバイス若しくはユニットとも呼ばれ得る）を採用する実施形態を示し得る。本実施形態では、動力交換器は、低位側の標高のリザーバの近くの低位側の標高の領域に位置し得る。動力交換器は、低密度の液体流から水力の一部分を回収し、回収された水力の一部分を高密度の液体流に伝達し得る。例えば、動力交換器は、低密度の液体流上のタービン若しくはポンプ若しくは圧力交換器（「５」）、機械的な、若しくは油圧による、若しくは空気圧による、若しくは電気的な動力伝達方法（「１０」）、及び／又は高密度の液体流上のタービン若しくはポンプ若しくは圧力交換器（「５」）を含み得る。例えば、本図において、動力交換器は、低密度の液体流から高密度の液体流に十分な動力又は圧力を伝達して、高密度の液体流に十分な圧力を印加して、高密度の液体流が低位側の標高のリザーバから高位側の標高のリザーバへの高密度の液体の移送における圧力差又は圧力降下又は圧力損失に打ち勝つことを可能にし得る（「１２」）。例えば、本図において、動力交換器は、低位側の標高のリザーバ（「７」）が相対的に安定した若しくは一定の圧力のままとなるか、又は低位側の標高のリザーバの圧力の変化を最小化したままとなることを可能にしながら、低密度の液体と高密度の液体との間の圧力伝達又は動力伝達を提供し得る。本図は、動力が、回収され、かつ低密度の液体から高密度の液体流に伝達され得ること、又は動力が、回収され、かつ高密度の液体から低密度の液体流に伝達され得ること、又はそれらの組み合わせを示し得る。本図は、低位側の標高のリザーバ（「７」）に接続された圧力均衡装置及び／又は圧力センサ（「８」）を有する実施形態を示し得る。本図は、熱管理された、又は冷却された、又は冷蔵された、又はそれらの組み合わせの（「１４」及び「１５」）、低密度の液体の高位側の標高のリザーバ（「１」）を示し得る。本図は、本実施形態が蓄電又は「充電」することを示し得る。
図１４０Ｂ：本図は、図１４０Ａと同じであり得るが、水力の一部分が、蓄電又は「充電」時に、低密度の液体流から高密度の液体流に伝達され得ることを示し得る。
図１４０Ｃ：本図は、図１４０Ａと同じであり得るが、熱管理、又は冷却、又は冷蔵なしの、低密度の液体の高位側の標高のリザーバを示し得る。
図１４１Ａ：本図は、図１４０Ａと同じであり得るが、本実施形態が発電又は「放電」することを示し得る。いくつかの実施形態では、放電中、システムが発電又は「放電」しているときに、高密度の液体が、動力交換器（「１１」）をバイパスし得、かつ／又は低密度の液体が、動力交換器（「５」）をバイパスし得る。いくつかの実施形態では、補助ポンプが、高位側の標高のリザーバから低位側の標高のリザーバに移送される高密度の液体に補助圧力を印加して、例えば、高位側の標高のリザーバから低位側の標高のリザーバへの移送中の圧力損失又は圧力降下に打ち勝つか、又はこれを補償し得、かつ／又は低位側の標高のリザーバの内部の高密度の液体の圧力が、低位側の標高のリザーバの周囲の、又は低位側の標高のリザーバに隣接する、又は低位側の標高のリザーバの外部の、及び／又はそれらの組み合わせの圧力とほぼ同じであることを確実にし得る。本図に示されない場合がある当該補助ポンプは、高位側の標高の領域に、又は低位側の標高の領域に、又はプロセスの別の箇所に、又はそれらの組み合わせで位置し得る。
図１４１Ｂ：本図は、図１４０Ｂと同じであり得るが、本実施形態が発電又は「放電」することを示し得る。本図は、水力の一部分が、発電又は「放電」時に、高密度の液体流から低密度の液体流に伝達され得ることを示し得る。
図１４１Ｃ：本図は、図１４０Ａと同じであり得るが、熱管理、又は冷却、又は冷蔵なしの、低密度の液体の高位側の標高のリザーバを示し得る。
図１４２Ａ：本図に示された本実施形態は、高密度の流体を低密度の流体で置換することによってエネルギーを貯蔵するエネルギー貯蔵システムを示し得る。本図は、動力交換器を採用する一実施形態を示し得る。本実施形態では、動力交換器は、１つのユニットに収容され得る動力回収デバイス又は圧力交換器デバイスを含み得る。動力交換器は、油圧による、及び／又は機械的な動力伝達又は圧力伝達を含み得る。動力交換器は、電気的な動力伝達又は圧力伝達を含み得る。動力交換器は、空気圧による動力伝達又は圧力伝達を含み得る。本図は、動力交換器（「９」）を示し得、この動力交換器は、低密度の液体流（「４」）から過剰な圧力又は動力を、低密度の液体流が低位側の標高のリザーバ（「６」）に入る前に回収し、かつ当該過剰な圧力又は動力を高密度の液体流（「９」）に伝達して、低位側の標高のリザーバから高位側の標高のリザーバへの高密度の液体の移送中の圧力降下又は圧力損失に打ち勝つか、又はこれを補償するのに十分な圧力を有する高密度の液体流（「１０」）をもたらし得る。本図は、低位側の標高のリザーバ（「７」）に接続された圧力均衡装置及び／又は圧力センサ（「８」）を有する実施形態を示し得る。本図は、熱管理された、又は冷却された、又は冷蔵された、又はそれらの組み合わせの（「１４」及び「１５」）、低密度の液体の高位側の標高のリザーバ（「１」）を示し得る。本図は、本実施形態が蓄電又は「充電」することを示し得る。
図１４２Ｂ：本図に示された本実施形態は、図１４２Ａと同じであり得るが、熱管理、冷却、又は冷蔵なしで低密度の液体の高位側の標高のリザーバを示し得る。
図１４３Ａ：本図は、図１４０Ａと同じであり得るが、本実施形態が発電又は「放電」することを示し得る。いくつかの実施形態では、放電中、システムが発電又は「放電」しているときに、高密度の液体が、動力交換器（「９」）をバイパスし得、かつ／又は低密度の液体が、動力交換器（「９」）をバイパスし得る。いくつかの実施形態では、補助ポンプが、高位側の標高のリザーバから低位側の標高のリザーバに移送される高密度の液体に補助圧力を印加して、例えば、高位側の標高のリザーバから低位側の標高のリザーバへの移送中の圧力損失又は圧力降下に打ち勝つか、又はこれを補償し得、かつ／又は低位側の標高のリザーバの内部の高密度の液体の圧力が、低位側の標高のリザーバの周囲の、又は低位側の標高のリザーバに隣接する、又は低位側の標高のリザーバの外部の、及び／又はそれらの組み合わせの圧力とほぼ同じであることを確実にし得る。本図に示されない場合がある当該補助ポンプは、高位側の標高の領域に、又は低位側の標高の領域に、又はプロセスの別の箇所に、又はそれらの組み合わせで位置し得る。
図１４３Ｂ：本図に示された本実施形態は、図１４３Ａと同じであり得るが、熱管理、冷却、又は冷蔵なしで低密度の液体の高位側の標高のリザーバを示し得る。
図１４４：本図に示された本実施形態は、高密度の流体を低密度の流体で置換することによってエネルギーを貯蔵するエネルギー貯蔵システムを示し得る。本図は、高密度の液体を高位側の標高のリザーバに貯蔵する前又は間に、高密度の液体中に存在する低密度の液体の一部分を除去又は分離するための機構（「１１」）を採用する実施形態を示し得る。除去又は分離された低密度の液体は、低密度の液体を貯蔵するように設計されたプロセスの１つ以上のセクションに移送され得る。
図１４５：本図に示された本実施形態は、高密度の流体を低密度の流体で置換することによってエネルギーを貯蔵するエネルギー貯蔵システムを示し得る。本図は、低密度の液体及び高密度の液体の両方を貯蔵するように設計された高位側の標高のリザーバを有する実施形態を示し得、かつ／又は冷却又は冷蔵されるなど、熱管理され得る。本図は、低密度の液体と高密度の液体との間の向流熱交換を用いる実施形態を示し得る。本図は、本実施形態が蓄電又は「充電」することを示し得る。
図１４６：本図は、図１４５と同じであり得るが、本実施形態が発電又は「放電」することを示し得る。
図１４７：本図は、図１４５と同じであり得るが、低密度の液体との熱交換後の「充電」中の高密度の液体の追加の補助冷却を示し得る。例えば、低密度の液体と同じ液体体積の高密度の液体のより大きい熱容量に起因して、いくつかの実施形態では、高密度の液体の追加の補助冷却が必要とされ得る。
図１４８：本図に示された本実施形態は、高密度の流体を低密度の流体で置換することによってエネルギーを貯蔵するエネルギー貯蔵システムを示し得る。本図は、高位側の標高の高密度の液体のリザーバとは別個の場所に位置する高位側の標高の低密度の液体のリザーバを有する実施形態を示し得る。例えば、本図は、浮体式構造物上に位置する高位側の標高の高密度の液体のリザーバ及び陸上に位置する高位側の標高の低密度の液体のリザーバを示し得る。本図は、放電された状態の本実施形態を示し得る。
図１４９：本図は、図１４８と同じであり得るが、本実施形態が蓄電又は「充電」することを示し得る。
図１５０：本図は、図１４８と同じであり得るが、本実施形態が充電された状態にあるとを示し得る。
図１５１：本図は、図１４８と同じであり得るが、本実施形態が発電又は「放電」することを示し得る。
図１５２：本図は、圧力均衡装置を有する剛性タンクを示し得る。本図は、プロセスが蓄電又は「充電」である間の低位側の標高のリザーバを含み得る。本図は、プロセスが発電又は「放電」である間の高位側の標高のリザーバを含み得る。圧力均衡装置は、流量計、流量コントローラ、浮袋タンク（「６」）、バルブ、接続／切断デバイス、圧力センサ、又はそれらの組み合わせを含み得るが、これらに限定されない。圧力均衡装置は、圧力変化又は圧力波又は過圧事象を軽減し得る。圧力均衡装置は、剛性タンクの外側の、又は剛性タンクの周囲の、又は剛性タンクに隣接する圧力に対する、剛性タンクの内部の圧力を監視し得る。圧力均衡装置は、剛性タンクの内部の圧力が、剛性タンクの外側の、又は剛性タンクの周囲の、又は剛性タンクに隣接する圧力と同様であるか、又は等しいことを確実にし得る。圧力均衡装置は、剛性タンクから隔離可能又は取り外し可能であり得る。圧力均衡装置の浮袋タンクは、剛性タンクの体積容量よりも実質的に小さい体積であり得ることに留意することが重要である。圧力均衡装置の浮袋タンク内の液体の体積は、例えば、エネルギー貯蔵プロセスが充電、又は放電、又は定常状態であるときを含む、通常動作中に、相対的に一定のままであり得ることに留意することが重要である。圧力均衡装置を採用して、リザーバの外部の圧力に対する、リザーバの内部の圧力を監視し、圧力情報を流量制御装置（ポンプ、タービン、及びバルブなど）に伝達し、潜在的な不足圧事象又は過圧事象の影響を軽減し得る。浮袋タンクは、ピストン、又は同様の圧力均衡化タンクで代用され得るか、又は補充され得る。いくつかの実施形態では、圧力均衡装置は、膨張タンクを備え得る。
図１５３：本図は、圧力均衡装置を有する剛性タンクを示し得る。本図は、プロセスが蓄電又は「充電」である間の高位側の標高のリザーバを含み得る。本図は、プロセスが発電又は「放電」である間の低位側の標高のリザーバを含み得る。
図１５４：本図に示された本実施形態は、高密度の流体を低密度の流体で置換することによってエネルギーを貯蔵するエネルギー貯蔵システムを示し得る。本図は、低密度の液体及び高密度の液体の両方を貯蔵するように構成された高位側の標高のリザーバと、低位側の標高の領域の近くの、又はこの領域内の動力交換器と、を有する実施形態を示し得る。本図は、低密度の液体と高密度の液体との間の熱管理及び／又は熱交換を用いる実施形態を示し得る。本図は、本実施形態が蓄電又は「充電」することを示し得る。
図１５５：本図は、図１５４と同じであり得るが、本図は、本実施形態が発電又は「放電」することを示し得る。
図１５６：本図に示された本実施形態は、高密度の流体を低密度の流体で置換することによってエネルギーを貯蔵するエネルギー貯蔵システムを示し得る。本図は、低密度の液体及び高密度の液体の両方を貯蔵するように構成された高位側の標高のリザーバと、低位側の標高の領域の近くの、又はこの領域内の動力交換器と、を有する実施形態を示し得る。本図は、高位側の標高のリザーバ内の低密度の液体及び／又は高密度の液体の熱管理を用いる実施形態を示し得る。本図は、本実施形態が蓄電又は「充電」することを示し得る。
図１５７：本図は、図１５６と同じであり得るが、本図は、本実施形態が発電又は「放電」することを示し得る。
図１５８：本図に示された本実施形態は、高密度の流体を低密度の流体で置換することによってエネルギーを貯蔵するエネルギー貯蔵システムを示し得る。本図は、低位側の標高の領域内の高密度の液体に流体接続されたポンプを有する実施形態を示し得る。当該ポンプを採用して、高密度の液体に補助圧力を印加し得、当該補助圧力は、所望の流量で高密度の液体を低位側の標高の領域から高位側の標高の領域に移送するために必要とされる圧力差又は圧力降下又は圧力損失以上である。当該ポンプは、電気によって動力を供給され得る。当該ポンプは、海中ケーブルによって供給される電気によって動力を供給され得る。当該ポンプは、動力交換器によって供給される電気によって動力を供給され得る。当該ポンプは、電気的に、又は油圧によって、又は機械的に、又は空気圧によって、又はそれらの組み合わせで動力を供給され得る。本図は、本実施形態が蓄電又は「充電」することを示し得る。
図１５９：本図に示された本実施形態は、高密度の流体を低密度の流体で置換することによってエネルギーを貯蔵するエネルギー貯蔵システムを示し得る。本図は、高位側の標高の領域内の高密度の液体に流体接続されたポンプを有する実施形態を示し得る。当該ポンプを採用して、高密度の液体に補助圧力を印加し得、当該補助圧力は、所望の流量で高密度の液体を高位側の標高の領域から低位側の標高の領域に移送するために必要とされる圧力差又は圧力降下又は圧力損失以上である。当該ポンプを採用して、高密度の液体に補助圧力を印加して、例えば、放電又は発電中の低位側の標高のリザーバ内の高密度の液体の圧力が、当該低位側の標高のリザーバの外側の、又はこのリザーバに隣接する静水圧とほぼ等しいか、又は同様であることを確実にし得る。当該ポンプは、電気によって動力を供給され得る。当該ポンプは、電気的に、又は油圧によって、又は機械的に、又は空気圧によって、又はそれらの組み合わせで動力を供給され得る。本図は、本実施形態が発電又は「放電」することを示し得る。
例示的な図の凡例
図１４０Ａ～Ｃ、１４１Ａ～Ｃ：
図１４２Ａ～Ｂ、１４３Ａ～Ｂ：
図１４４：
図１４５、１４６：
図１４７：
図１４８～１５１：
図１５２～１５３：
図１５４、１５５：
図１５６、１５７：
図１５８：

図１５９：
追加の説明
●いくつかの実施形態では、圧力交換器、又は圧力回収、又は動力回収タービン、又はそれらの組み合わせが採用され得、これは、動力交換器又は圧力交換器と呼ばれ得る。動力交換器及び圧力交換器は、互換的に採用され得ることに留意されたい。いくつかの実施形態では、動力交換器又は圧力交換器は、低位側の標高のリザーバの近くで採用され得る。
○動力交換器は、ある流れから動力を回収し、この動力を別の流れに伝達することを包含し得る。例えば、いくつかの実施形態では、充電中、低位側の標高のリザーバ内に移送されている低密度の液体流中の過剰な圧力又は動力が動力交換器によって利用され得、当該利用された動力を採用して、低位側の標高のリザーバから高位側の標高のリザーバへの高密度の液体の移送に動力を供給し得、かつ／又はこの移送を促進し得る。
○いくつかの実施形態では、低密度の液体が、高位側の標高のリザーバから低位側の標高のリザーバにパイプで移送されて、低位側の標高のリザーバ内の高密度の液体を置換すると、エネルギーが貯蔵される。いくつかの実施形態では、低位側の標高における置換された高密度の液体は、パイプで高位側の標高のリザーバに移送される。いくつかの実施形態では、エネルギーの貯蔵又は「充電」中の低密度の液体の圧力は、低位側の標高のリザーバ内の高密度の液体の圧力を超えていなければならない。いくつかの実施形態では、エネルギーの貯蔵又は「充電」中の低密度の液体の圧力は、所望の体積流量で、置換された高密度の液体がパイプを通して低位側の標高のリザーバから高位側の標高のリザーバへの移送に必要とされる圧力差以上の圧力差だけ、低位側の標高のリザーバ内の高密度の液体の圧力を超えていなければならない。当該所望の体積流量は、例えば、低位側の標高のリザーバ内に移送されている低密度の液体の体積流量に等しい体積流量を含み得る。十分な流量で、低位側の標高のリザーバから高位側の標高のリザーバにパイプを通して高密度の液体を移送することは、例えば、パイプライン圧力降下に打ち勝つための圧力差又はいくらかの加圧を必要とし得る。いくつかの実施形態では、当該圧力差は、低位側の標高のリザーバに移送されている低密度の液体によって適用され得る。
・いくつかの実施形態では、当該圧力差は、低位側の標高のリザーバに移送されている低密度の液体によって適用され得、圧力差は、低位側の標高のリザーバ内で低位側の標高のリザーバ内の高密度の液体に適用される。当該圧力差を低位側の標高のリザーバ内で適用することは、特に、例えば、当該低位側の標高のリザーバの内部の圧力が、当該圧力差を適用する前に当該低位側の標高のリザーバの周囲の、又はこのリザーバの外部の、又はこのリザーバに隣接する圧力とほぼ等しかった場合に、当該圧力差以上の圧力に耐えるように設計された低位側の標高のリザーバを必要とし得る。
いくつかの実施形態では、当該圧力差は、低位側の標高のリザーバに移送されている低密度の液体によって動力を供給され得る。例えば、低位側の標高のリザーバに入る前に、低密度の液体は、動力交換器を通過し得、動力及び／又は圧力の一部分が、当該低密度の液体から回収される。当該低密度の液体から回収された当該動力及び／又は圧力の当該部分を採用して、低位側の標高のリザーバから高位側の標高のリザーバへの高密度の液体の移送に動力を供給し得る。当該「低位側の標高のリザーバから高位側の標高のリザーバへの高密度の液体の移送に動力を供給する」は、ポンプに圧力及び／又は動力を提供して、置換された高密度の液体を、所望の体積流量で低位側の標高のリザーバから高位側の標高のリザーバへのパイプを通して移送するために必要とされる圧力差以上の圧力差に加圧することを包含し得る。動力交換又は圧力交換又はその両方は、低位側の標高のタンク又はリザーバの外部で起こることが望ましい場合がある。例えば、低位側の標高のタンク又はリザーバの外部で当該動力交換又は圧力交換又はその両方の少なくとも一部分を実施することによって、当該低位側の標高のタンク又はリザーバは、充電及び放電中に最小限の圧力の内圧変化で動作し得る。例えば、低位側の標高のタンク又はリザーバの外部で当該動力交換又は圧力交換又はその両方の少なくとも一部分を実施することによって、当該低位側の標高のタンク又はリザーバは、より少ない圧力差許容公差又は圧力差耐性を必要とし得、これにより、より大きいかつ／又はより安価なタンク又は他の貯蔵容器の使用が可能になり得る。
○いくつかの実施形態では、動力交換器は、流量計、又は流量コントローラ、又はバルブ、又はそれらの組み合わせとして機能し得る。例えば、いくつかの実施形態では、動力交換器は、低位側の標高のリザーバの内部の圧力センサ及び／又は圧力均衡装置と通信し得、当該動力交換器は、例えば、低位側の標高のリザーバの内部の圧力が所望の圧力範囲内にあることを確実にするように、低密度の液体及び／又は高密度の液体の流量を調整し得る。
○いくつかの実施形態では、動力交換器は、低位側の標高のリザーバの近くのプロセスに動力を供給するように機能し得る。低位側の標高のリザーバの近くの当該プロセスとしては、バルブ、流量コントローラ、センサ、監視機器、ポンプ、圧力交換器、タービン、流量計、照明、機器、ドローン、自律型車両、非自律型車両、通信デバイス、又はそれらの組み合わせが挙げられ得るが、これらに限定されない。
○エネルギーの貯蔵又は「充填」中にポンプによって作成される低密度の液体の圧力は、例えば、以下の合計以上であり得る：
・高密度の液体の静水圧（ｇｒａｖｉｔａｔｉｏｎａｌ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）又は静水圧（ｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）から、低位側の標高のリザーバと高位側の標高のリザーバとの間の標高差における低密度の液体の静水圧（ｇｒａｖｉｔａｔｉｏｎａｌ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）又は静水圧（ｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）を差し引いたもの。
・所望の体積流量で高位側の標高のリザーバと低位側の標高のリザーバとの間のパイプラインで移送中の低密度の液体の圧力差又は圧力損失
・所望の体積流量で低位側の標高のリザーバと高位側の標高のリザーバとの間のパイプラインで移送中の高密度の液体の圧力差又は圧力損失。
・例えば、低位側の標高のリザーバ内の高密度の液体を置換する低密度の液体を可能又は促進するための、低密度の液体と高密度の液体との間の動力又は圧力の交換における任意の圧力損失又は動力損失。
●いくつかの実施形態では、低密度の液体の一部分は、高密度の液体に溶解し得る。いくつかの実施形態では、高密度の液体の一部分は、低密度の液体に溶解し得る。いくつかの実施形態では、低密度の液体の一部分は、低位側の標高のリザーバ内の低密度の液体及び高密度の液体の意義圧力に起因して、高密度の液体に溶解し得る。いくつかの実施形態では、低密度の液体は、低沸点又は高蒸気圧又はその両方を有し得る。いくつかの実施形態では、低密度の液体は、低位側の標高のリザーバから高位側の標高のリザーバに移送された高密度の液体中に存在し得る。いくつかの実施形態では、当該高密度の液体を高位側の標高のリザーバ内に移送する前、高密度の液体中に存在する当該低密度の液体の一部分が、当該高密度の液体から除去され得る。いくつかの実施形態では、高密度の液体中に存在する当該低密度の液体の一部分が、当該高密度の液体が高位側の標高のリザーバの内部にある間に、当該高密度の液体から除去され得る。当該高密度の液体から当該低密度の液体の一部分を当該除去することは、例えば、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含むがこれらに限定されないものを包含し得る：減圧、液体－液体分離、気液分離、真空蒸留、真空圧縮、脱気、攪拌、加熱、冷却、圧縮、膜、又はセパレータ。分離された低密度の液体は、回収され得るか、プロセスの別の部分に移送され得るか、又は別の用途に移送され得る。分離された低密度の液体は、気相の低密度の液体を含み得る。当該気相の低密度の液体は、プロセスの別の部分への移送の前又は間又は後に圧縮及び／又は凝縮及び／又は冷却され得る。高密度の液体中に存在する低密度の液体の分離は、高密度の液体を高位側の標高のリザーバ内に移送する前に、又は間に、又は後に、又はそれらの組み合わせで行われ得る。
●いくつかの実施形態では、低密度の液体は、３０重量％未満、又は２０重量％未満、又は１０重量％未満、又は５重量％未満、又は４重量％未満、又は３重量％未満、又は２重量％未満、又は１重量％未満、又は０．５重量％未満、又は０．１重量％未満、又は０．０１重量％未満、又は０．０１重量％未満の濃度で高密度の液体に溶解し得る。
●いくつかの実施形態では、低密度の液体及び／又は高密度の液体は、高位側の標高のリザーバ内に所望の温度範囲で貯蔵されるように熱管理され得る。例えば、高位側の標高のリザーバが、低密度の液体及び高密度の液体の両方を貯蔵するように構成されている場合、低密度の液体及び高密度の液体は、所望の温度範囲を確実にするために、冷却され得るか、加熱され得るか、又はその両方である。例えば、低密度の液体が液体ノルマルブタンであり、かつ高密度の液体が海水又は海水と同様の密度を有する水溶液である場合、低密度の液体又は高密度の液体又はその両方が、深海水の温度に近い温度（例えば、６℃未満）で、又は大気圧での低密度の液体の沸点（例えば、１℃以下又は－１℃以下）で、又はその両方で貯蔵されることが望ましい場合がある。例えば、大量の低密度の液体及び高密度の液体、及び／又は大容量タンクの低い表面積対体積比、及び／又は深海水の温暖な又は冷温の温度に起因して、低密度の液体及び高密度の液体の温度は、所望の温度範囲内で、又はプロセス動作中の最小限の温度変化で、動作し得る。低密度の液体及び／又は高密度の液体の温度が所望の温度範囲を超えて変化する場合、熱管理プロセスは、低密度の液体及び／又は高密度の液体を所望の温度範囲内に冷却及び／又は加熱し得る。
●いくつかの実施形態では、低位側の標高の領域又は低位側の標高のリザーバは、異なる場所にタンクを備え得る。
●いくつかの実施形態では、高位側の標高の領域又は高位側の標高のリザーバは、異なる場所にタンクを備え得る。例えば、いくつかの実施形態では、高位側の標高の低密度の液体のタンクは、陸上に位置し得る一方、高位側の標高の高密度の液体のタンクは、浮体式構造物を含み得る。例えば、いくつかの実施形態では、高位側の標高の低密度の液体のタンクは、剛性タンクを含み得る一方、高位側の標高の高密度の液体のタンクは、浮袋タンクを含み得る。例えば、いくつかの実施形態では、高位側の標高の低密度の液体のタンクは、剛性タンクを含み得る一方、高位側の標高の高密度の液体のタンクは、貯水池又は貯水槽を含み得る。例えば、いくつかの実施形態では、高位側の標高の高密度の液体のタンクは、浮体式構造物を含み得る。
●いくつかの実施形態では、低位側の標高のリザーバとして剛性タンクが採用され得る。低位側の標高のリザーバが水中に位置する場合、低位側の標高のリザーバの内部の圧力は、当該水中のリザーバの周囲又は外部の圧力と同様であることが望ましい場合がある。低位側の標高のリザーバの内部の圧力は、例えば、低位側の標高のリザーバタンクの必要とされる圧力差耐性又は必要とされる圧力差許容公差を最小化するために、低位側の標高のリザーバの周囲又は外部の圧力と同様であることが望ましい場合があり、これにより、低位側の標高のリザーバタンクのコストが最小化され得る。例えば、液体の流動の変化に起因して、又は過圧に起因して、又はウォーターハンマーに起因して、又は液体ハンマーに起因して、又はそれらの組み合わせで、圧力又は圧力波の変化の影響を軽減又は最小化することが可能であることが望ましい場合がある。例えば、いくつかの実施形態は、低位側の標高のリザーバの剛性タンクに相互接続された圧力均衡装置を採用し得る。圧力均衡装置は、相対的に小さい浮袋タンク、及び／又はピストン、及び／又は流量計、及び／又は圧力センサ、及び／又は流量コントローラ、及び／又はアクチュエータ、及び／又はポンプ、及び／又はバルブ、及び／又は圧力安全バルブ、及び／又は圧力補償バルブ、又はそれらの組み合わせを備え得る。
○圧力均衡装置は、低位側の標高のリザーバの内部の圧力が、低位側の標高のリザーバの外側の、又はこのリザーバの周囲の、又はこのリザーバに隣接する圧力と同様又はほぼ同じであることを確実にし得る。
○圧力均衡装置は、剛性の低位側の標高のリザーバの内部の高密度の液体に流体接続され得る。代わりに又は加えて、圧力均衡装置は、剛性の低位側の標高のリザーバの内部の低密度の液体に流体接続されてもよい。
○圧力均衡装置が浮袋タンク、又はピストン、又はそれらの組み合わせを採用する場合、当該浮袋タンク、又はピストン、又はそれらの組み合わせの体積容量は、剛性の低位側の標高のリザーバの体積容量の０．０１％以下、又は０．０５％以下、又は０．１％以下、又は０．５％以下、又は１％以下、又は５％以下、又は１０％以下、又は１５％以下、又は２０％以下、又は２５％以下であることが望ましい場合がある。
○圧力均衡装置は、圧力又は圧力波の変化の影響を軽減又は最小化し得る。
○圧力均衡装置は、剛性タンクの外部の圧力に対する剛性タンクの内部の圧力を監視し得る。例えば、液体が圧力均衡装置から低位側の標高のリザーバに流入する場合、低位側の標高のリザーバの内部の圧力は、低位側の標高のリザーバの外部の圧力未満であり得る。例えば、液体が低位側の標高のリザーバから圧力均衡装置に流入する場合、低位側の標高のリザーバの内部の圧力は、低位側の標高のリザーバの外部の圧力を超え得る。
○圧力均衡装置は、低位側の標高の領域、高位側の標高の領域、又はシステム内の任意の他の箇所、又はそれらの組み合わせに位置し得るポンプ、又は動力交換器、又はバルブ、又は流量コントローラ、又は他の機器、又はそれらの組み合わせと通信し得る。例えば、圧力均衡装置は、低位側の標高のリザーバの内部の圧力又は相対圧力に関する情報を提供し得、これにより、他の機器が、剛性の低位側の標高のリザーバが、当該剛性の低位側の標高のリザーバの周囲の、又はこのリザーバに隣接する、又はこのリザーバの外部の圧力に対して所望の圧力であることを確実にするために調整を行うことが可能になり得る。
○圧力均衡装置の浮袋タンク又はピストン又はそれらの組み合わせは、剛性タンクの外部の場所に位置し得る。
○圧力均均衡装置の浮袋タンク又はピストン又はそれらの組み合わせは、所望する場合に、浮袋タンク又はピストン又はそれらの組み合わせを交換又は除去することができるように構成され得る。例えば、浮袋タンク又はピストン又はそれらの組み合わせは、損傷した場合に、又はメンテナンスを必要とする場合に、又は改善された代替物に起因して、又はそれらの組み合わせで、除去又は交換され得る。
○圧力交換装置の浮袋タンク又はピストン又はそれらの組み合わせは、浮袋タンク又はピストン又はそれらの組み合わせが海底船舶又は自律型車両にとってアクセス可能であるように構成され得る。
○圧力均衡装置の浮袋タンク若しくはピストン又はそれらの組み合わせは、浮袋タンク又はピストン又はそれらの組み合わせが剛性タンクから容易に分離可能であるように構成され得る。例えば、圧力均衡装置の浮袋タンク又はピストン又は組み合わせは、バルブを閉鎖することによって剛性タンクから流体的に切断され得る。圧力均衡装置の浮袋タンク又はピストン又は組み合わせは、例えば、リークが発生した場合、又は潜在的な障害のリスクが発生した場合、又は圧力均衡装置がメンテナンス中である場合、又は圧力均衡装置の部品が交換中である場合、又はそれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない場合に、流体的に切断され得る。
○圧力均衡装置の浮袋及び／又はピストンが、通常動作条件下では、部分的に利用された容量の状態であることが望ましい場合がある。部分的に利用された容量の状態であることによって、圧力均衡装置内の予備容量に起因する圧力均衡装置への液体の流入に起因して、過圧事象が軽減され得る。部分的に利用された容量の状態であることによって、圧力均衡装置から低位側の標高の剛性タンクへの液体の流入に起因して、過圧事象が軽減され得る。
○エネルギー貯蔵プロセスの通常動作中に、相対的に最小限の液体が圧力均均衡総理の浮袋及び／又はピストンに流入するか、又はこれらから流出することが望ましい場合がある。例えば、エネルギー貯蔵プロセスの通常の完全充電／放電サイクル中、圧力均衡装置の浮袋及び／又はピストンに貯蔵される液体の体積は、＋／１％以下、又は＋／－５％以下、又は＋／－１０％以下、又は＋／－１５％以下、又は＋／－２０％以下、又は＋／－２５％以下、又は＋／－３０％以下、又は＋／－３５％以下、又は＋／－４０％以下、又は＋／－４５％以下、又は＋／－５０％以下、又は＋／－５５％以下、又は＋／－６０％以下、又は＋／－６５％以下、又は＋／－７０％以下、又は＋／－７５％以下、又は＋／－８０％以下、又は＋／－８５％以下、又は＋／－９０％以下、又は＋／－９０％以下のみだけ変化し得る。
○圧力均衡装置が、過圧及び／又は圧力不足事象の間、低位側の標高のリザーバ内の液体のみと流体接続されることが望ましい場合がある。例えば、過圧事象では、圧力開放バルブ又は同様のバルブが開放されて、液体が剛性の低位側の標高のリザーバから圧力均衡装置内に移送されることを可能にし得る。例えば、圧力不足事象では、バルブが開放されて、液体が圧力均衡装置から剛性の低位側の標高のリザーバ内に移送されることを可能にし得る。
説明
低密度の液体を低位側の標高のリザーバ内にポンプ圧送して、低位側の標高のリザーバ内の高密度の液体を置換することによって、エネルギーを貯蔵することができる。いくつかの実施形態では、高密度の液体の密度は、低位側の標高のリザーバの周囲の、又はこのリザーバに隣接する、海水又は水又は他の液体の密度と同様又はほぼ同じである。有利なことに、低位側の標高のリザーバの周囲の、又はこのリザーバに隣接する、海水又は液体と同様又はほぼ同じ密度を有する高密度の液体を使用することで、システムの内部の高密度の液体の密度が、タンクに隣接する、又はタンクの周囲の液体とほぼ同じであり得るため、低位側の標高のリザーバの内部の圧力が、低位側の標高のリザーバの周囲の、又はこのリザーバに隣接する圧力と同じ又は同様であることが可能になり得る。低位側の標高のリザーバの内部及び外部に同様の静水圧を有することによって、低位側の標高のリザーバは、低位側の標高及び高位側の標高のタンク間の圧力差よりも著しく小さい最小限の耐圧性又は圧力差耐性を必要とし得、これにより、より低コスト及び／又はより大きい容積のタンクの使用が可能になり得る。本記載のプロセスのいくつかの実施形態の潜在的な課題は、プロセスが、海水と同様の密度を有する液体に限定され得ることである。本記載のプロセスのいくつかの実施形態におけるより高密度の液体の密度が密度海水よりも大きい場合、より高密度の液体の静水圧は、低位側の標高のリザーバの深さでの海水の静水圧を超え得、これにより、より高密度の液体の静水圧と低位側の標高のリザーバ内の海水の静水圧差との間の圧力差に対して耐性を有するタンクを使用する必要性が結果として生じ得、このタンクは、周囲の海水と圧力平衡にあるタンクよりも著しく高価であり得る。例えば、結果として生じ得るより大きいシステムエネルギー密度に起因して、海水よりも高密度を有する高密度の液体を採用することが望ましい場合がある。いくつかの実施形態における液体の１立方メートル当たりのエネルギー密度は、低密度の液体と高密度の液体との間の密度差によって左右される。高密度の液体の密度を増加させることで、低密度の液体と高密度の液体との間の密度差を増加させることによって、システムのエネルギー密度が実質的に増加し得る。高密度の液体を低密度の液体で置換することによって蓄電するシステムを開発することが望ましい場合があり、より高密度の液体は、海水よりも大きい密度を有するか、又は低位側の標高のリザーバに隣接する水の密度よりも大きい密度を有し、低位側の標高のリザーバは、圧力平衡にあるか、又は周囲の又は隣接する海水の圧力と同様の圧力で動作し得る。低位側の標高のリザーバが隣接する海水との圧力平衡で動作することを同時に可能にしながら、より大きいシステムエネルギー密度から、海水よりも大きい密度を有する液体を採用する利益を得るシステムを開発することが望ましい場合がある。
いくつかの実施形態では、高位側の標高のリザーバは、水域の表面の標高又は海面の標高を超える標高における陸地の近くに位置し得る。いくつかの実施形態では、高位側の標高のリザーバ自体は、水域の標高又は海面の標高を超える標高に位置し得る。例えば、高位側の標高のリザーバは、少なくとも部分的に、水域の標高又は海面の標高よりも高い標高に位置する構造物又はタンクを含み得る。例えば、高位側の標高のリザーバは、山、又は丘、又はプラットフォーム、又は浮体式構造物、又は同様に高くなった表面、又はそれらの組み合わせに位置し得る。いくつかの実施形態では、高密度の液体の高位側の標高のリザーバを、低密度の液体の高位側の標高のリザーバよりも高位の標高に位置させることが望ましい場合がある。例えば、低密度の液体の高位側の標高のリザーバを海面の近くの標高に位置させる一方、高密度の液体の高位側の標高のリザーバは、海抜１０メートル超、又は２５メートル超、又は５０メートル超、又は７５メートル超、又は１００メートル超、又は１２５メートル超、又は１５０メートル超、又は１５０メートル超に位置し得ることが望ましい場合がある。
●いくつかの実施形態では、高密度の液体の高位側の標高のリザーバを、海面の標高を超える標高、又は高位側の標高の低密度の液体のリザーバの標高を超える標高、又はそれらの組み合わせに配置することを採用して、低位側の標高のリザーバの内部の静水圧が、低位側の標高のリザーバに隣接する静水圧と同じ又は同様であることを確実にし得る。例えば、高密度の液体が海水よりも小さい密度を有する場合、低位側の標高のリザーバに隣接する海水の静水圧に一致するように、高密度の液体の高位側の標高のリザーバの標高を増加させることが望ましい場合がある。例えば、いくつかの実施形態は、高密度の液体として腐食及びバイオファウリングの抑制剤を有する淡水又は淡水を採用し得、淡水の高密度の液体は、海水よりも小さい密度を有し得る。例えば、海水の密度は１．０３５ｇ／ｍＬであり得る一方、腐食及びバイオファウリングが抑制された淡水の密度は、１．０１ｇ／ｍＬであり得る。低位側の標高のリザーバが２，５００メートルｎｏ海水深さに位置し、かつ高密度の液体の高位側の標高のリザーバが海面に位置する場合、高密度の液体が１．０１ｇ／ｍＬの密度の抑制された淡水を含む場合の海水と高密度の液体との静水圧差は、６２．５メートルの水頭と同等である。例えば、本事例では、高密度の液体が１．０１ｇ／ｍＬの密度を有する抑制された淡水を含む場合に、高位側の標高の高密度の液体のリザーバを海抜６２．５メートルに配置することが望ましい場合がある。
●いくつかの実施形態では、高密度の液体の高位側の標高のリザーバを、海面の標高を超えるか、又は高位側の標高の低密度の液体のリザーバを超える標高に、又はそれらの組み合わせで配置することを採用して、貯蔵されたエネルギー又は電気の１立方メートル当たりのシステムエネルギー密度を増加させ得る。高位側の標高の高密度の液体のリザーバの標高を増加させることによって、システムのエネルギー密度が増加し得る。いくつかの実施形態では、海面よりも高い高密度の液体のリザーバの標高を増加させることは、低位側の標高のリザーバが、低位側の標高のリザーバに隣接する静水圧を超える内部の静水圧を有する結果となり得、これには、高価であり得る、この静水圧差に対して耐性を有するタンクの使用が必要となり得る。低位側の標高のリザーバが隣接する海水との圧力平衡で動作することを同時に可能にしながら、より大きいシステムエネルギー密度から、海洋又は水域の表面を超える標高にある高位側の標高の高密度の液体のリザーバの利益を得るシステムを開発することが望ましい場合がある。
概要説明
本発明のいくつかの実施形態は、低位側の標高のリザーバが低位側の標高のリザーバに隣接する海水又は水との圧力平衡又はほぼ圧力平衡のままであることを可能にしながら、海水よりも大きい密度を有する高密度の液体の使用を可能にするためのシステム及び方法に関し得る。
本発明のいくつかの実施形態は、低位側の標高のリザーバが低位側の標高のリザーバに隣接する海水又は水との圧力平衡又はほぼ圧力平衡のままであることを可能にしながら、界面よりも高く、又は水域の表面の標高寄りも高く位置する高位側の標高のリザーバの使用を可能にするためのシステム及び方法に関し得る。
本発明のいくつかの実施形態は、腐食を最小化するか、又は腐食を防止するためのシステム及び方法に関し得る。例えば、本発明のいくつかの実施形態は、高密度の液体、又は低密度の液体、又はその両方から溶存酸素を除去して、例えば、システムの内部の低密度の液体、又は高密度の液体、又はその両方に起因するシステム機器上の腐食を最小化するか、又は実際的に排除するためのシステムを採用することに関し得る。
例示的な図の説明
図１６０：高密度の液体を低密度の液体に置換することによってエネルギーを貯蔵するためのプロセス。本実施形態は、低密度の液体を貯蔵するために構成された高位側の標高のリザーバ、又は低密度の液体及び高密度の液体を貯蔵するために構成された高位側の標高のリザーバ、又は高密度の液体を貯蔵するために構成された高位側の標高のリザーバ、又はポンプ、又はタービン、又は動力回収若しくは圧力回収システム、又は高密度の液体を貯蔵するように構成された低位側の標高のリザーバ、又は低密度の液体及び高密度の液体を貯蔵するように構成された低位側の標高のリザーバ、又は１つ以上の構成要素を相互接続するパイプ、又はセンサ、又は圧力均衡装置、又はそれらの組み合わせを含み得る。本実施形態は、圧力回収又は電力回収システムを採用して、例えば、低位側の標高のリザーバが、当該低位側の標高のリザーバの外部の、又はこのリザーバの周囲の、又はこのリザーバに隣接する圧力との圧力平衡で、又はこの圧力平衡の近くで動作することを可能にし得る。低位側の標高のリザーバは、海水、水、又は空気、又はガス、又は固体、又は地面、又はそれらの組み合わせによって取り囲まれ得るか、又はそれらに隣接し得る。
●充電は、低密度の液体を高位側の標高のリザーバ（例えば、「１」）から低位側の標高の領域にポンプ圧送する（例えば、「３」）ことを包含し得、低密度の液体からの動力は、低位側の標高のリザーバ（例えば、「７」）内の高密度の液体の少なくとも一部分を置換し、かつ高密度の液体を高位側の標高のリザーバ（例えば、「１」又は「１１」）に移送する（例えば、「１０」）ために回収され得る（例えば、「５」）。充電中、圧力回収は、低密度の液体（例えば、「４」）から、低位側の標高の領域又は低位側の標高のリザーバ又はその両方に隣接する圧力を超える圧力の少なくとも一部分を回収し、かつこの圧力又は動力を高密度の液体（例えば、「１０」）に提供又は移送することを包含し得る。圧力回収の後又は間、低密度の液体は、低位側の標高のリザーバの圧力若しくはこの圧力の近くで、又は低位側の標高のリザーバに隣接する圧力若しくはこの圧力の近くで、又はその両方で、低位側の標高のリザーバ内に移送され得る（例えば、「６」）。動力交換器又は圧力交換器に起因して低密度の液体から回収された動力又は圧力を受け取る前又は間、高密度の液体は、低位側の標高のリザーバ（例えば、「７」）から除去され得る（例えば、「９」）。動力交換器又は圧力交換器に起因して低密度の液体から回収された動力又は圧力を受け取った後又は受け取る間、高密度の液体は、低位側の標高の領域から高位側の標高のリザーバ（例えば、「１」又は「１１」のいずれか）から移送され得る（例えば、「１０」）。
●放電は、高位側の標高のリザーバ（例えば、「１」又は「１１」）から低位側の標高の領域への高密度の液体の移送を可能にすることを包含し得、高密度の液体からの動力は、低位側の標高のリザーバ（例えば、「７」）内の低密度の液体の少なくとも一部分を置換し、かつこの低密度の液体をタービン（例えば、「３」）に移送して発電させるために回収され得る（例えば、「５」）。充電中、圧力回収は、高密度の液体（例えば、「１０」）から、低位側の標高の領域又は低位側の標高のリザーバ又はその両方に隣接する圧力を超える圧力の少なくとも一部分を回収し、かつこの圧力又は動力を低密度の液体（例えば、「４」）に提供又は移送することを包含し得る。圧力回収の後又は間、高密度の液体は、低位側の標高のリザーバの圧力若しくはこの圧力の近くで、又は低位側の標高のリザーバに隣接する圧力若しくはこの圧力の近くで、又はその両方で、低位側の標高のリザーバ内に移送され得る（例えば、「９」）。動力交換器又は圧力交換器に起因して高密度の液体から回収された動力又は圧力を受け取る前又は間、低密度の液体は、低位側の標高のリザーバ（例えば、「７」）から除去され得る（例えば、「６」）。動力交換器又は圧力交換器に起因して高密度の液体から回収された動力又は圧力を受け取った後又は受け取る間、低密度の液体は、低位側の標高の領域から高位側の標高の領域（例えば、いずれか「３」）内のタービンに移送され得る（例えば、「４」）。タービンは、低密度の液体が高位側の標高のリザーバ（例えば、「１」）に移送される前又は間に、低密度の液体から動力を生成し得る。
図１６１：本図は、本図が、エネルギーを生成するか、又は「放電する」実施形態を示し得ることを除いて、図１６０と同じであり得る。
図１６２：本図は、低密度の液体の高位側の標高のリザーバが高密度の液体の高位側の標高のリザーバとは異なり得ることを除いて、図１６０と同じであり得る。いくつかの実施形態では、低密度の液体の高位側の標高のリザーバは、高密度の液体の高位側の標高のリザーバとほぼ同じ標高にあり得る。いくつかの実施形態では、低密度の液体の高位側の標高のリザーバは、高密度の液体の高位側の標高のリザーバよりも高位の標高にあり得る。いくつかの実施形態では、低密度の液体の高位側の標高のリザーバは、高密度の液体の高位側の標高のリザーバよりも低位の標高にあり得る。本図は、エネルギーを貯蔵するか、又は「充電」する実施形態を示し得る。
図１６３：本図は、本図が、エネルギーを生成するか、又は「放電する」実施形態を示し得ることを除いて、図１６２と同じであり得る。
図１６４：本図は、本図が、低密度の液体の別個のリザーバと、高密度の液体の別個のリザーバと、を分離することを含む、低位側の標高のリザーバを有する実施形態を示し得ることを除いて、図１６２と同じであり得る。本図は、エネルギーを貯蔵するか、又は「充電」する実施形態を示し得る。
図１６５：本図は、本図が、エネルギーを生成するか、又は「放電する」実施形態を示し得ることを除いて、図１６４と同じであり得る。
例示的な図の凡例
例示的な実施形態における例示的な圧力
海水よりも大きい密度を有する高密度の液体を有する例示的な実施形態における例示的な圧力（参照図１６０及び１６１）
●本実施例では、「高位側の標高」の領域の標高は、海抜約０メートルであり得る一方、低位側の標高の領域の標高は、海抜マイナス２５００メートルを超え、約２，５００メートルに等しい、低位側の標高のリザーバと高位側の標高のリザーバとの間の標高差を作成し得る。
●本実施例では、高密度の液体の密度は、１．３０ｇ／ｍＬであり得、高密度の液体は、塩化カルシウムの水溶液を含み得る。
●本実施例では、低密度の液体の密度は、０．５７３ｇ／ｍＬであり得、低密度の液体は、ノルマルブタン又はｎ－ブタンを含み得る。
●本実施例では、海水の密度は、１．０３５ｇ／ｍＬであり得る。
●上記に基づいて、以下は、本実施例についての図１６０及び／又は１６１の例示的な圧力である：
○「１」及び「２」の圧力は、大気圧の近く、又はノルマルブタンの蒸気圧の近くであり得る。例えば、「１」及び「２」の内部の圧力は、５バール以下、又は４バール以下、又は３バール以下、又は２バール以下、又は１バール以下、又はそれらの組み合わせであり得る。
○「４」の圧力は、水深と共に変動し得る。「４」の圧力は、水深と共に増加し、「５」の近くで、又は「低位側の標高」の領域の近く若しくはこの領域内で、最大圧力に達し得る。「５」の近くでは、「４」の圧力は、例えば、図１６０に示されるように、システムが蓄電又は「充電」中であるときの「１０」内の高密度の液体の静水圧以上であり得る。「５」の近くでは、「４」の圧力は、例えば、図１６１に示されるように、システムが発電又は「放電」中であるときの「１０」内の高密度の液体の静水圧以下であり得る。「５」の近くの「４」の圧力は、３２５バールの圧力以下であり得るか、又はこの圧力以上であり得るか、又はその両方である。
○「６」の圧力は、「７」の圧力及び／又は「７」に隣接する海水の静水圧にほぼ等しい場合がある。「６」の圧力は、例えば、図１６０に示されるように、エネルギーの貯蔵又は「充電」中に、「７」の圧力及び／又は「７」に隣接する海水の静水圧をわずかに上回り得る。「６」の圧力は、例えば、図１６１に示されるように、エネルギーの生成又は「放電」中に、「７」の圧力及び／又は「７」に隣接する海水の静水圧をわずかに下回り得る。「６」の圧力は、２５８．７５バールの圧力以下であり得るか、又はこの圧力以上であり得るか、又はそれらの組み合わせである。
○「７」の圧力は、「７」に隣接する海水の静水圧とほぼ同じであり得る。「７」の圧力は、２５８．７５バールの圧力以下であり得るか、又はこの圧力以上であり得るか、又はそれらの組み合わせである。
○「８」の圧力は、「８」に隣接する海水の静水圧とほぼ同じであり得る。「８」の圧力は、２５８．７５バールの圧力以下であり得るか、又はこの圧力以上であり得るか、又はそれらの組み合わせである。
○「９」の圧力は、「７」の圧力及び／又は「７」に隣接する海水の静水圧にほぼ等しい場合がある。「９」の圧力は、例えば、図１６０に示されるように、エネルギーの貯蔵又は「充電」中に、「７」の圧力及び／又は「７」に隣接する海水の静水圧をわずかに下回り得る。「９」の圧力は、例えば、図１６１に示されるように、エネルギーの生成又は「放電」中に、「７」の圧力及び／又は「７」に隣接する海水の静水圧をわずかに上回り得る。「９」の圧力は、２５８．７５バールの圧力以下であり得るか、又はこの圧力以上であり得るか、又はその両方である。
○「１０」の圧力は、水深と共に変動し得る。「１０」の圧力は、水深と共に増加し、「５」の近くで、又は「低位側の標高」の領域の近く若しくはこの領域内で、最大圧力に達し得る。「５」の近くでは、「１０」の圧力は、例えば、図１６０に示されるように、システムが蓄電又は「充電」中であるときの同じ標高における「４」内の低密度の液体の静水圧以上であり得る。「５」の近くでは、「１０」の圧力は、例えば、図１６１に示されるように、システムが発電又は「放電」中であるときの「４」内の低密度の液体の圧力以上であり得る。「５」の近くの「１０」の圧力は、３２５バールの圧力以下であり得るか、又はこの圧力以上であり得るか、又はそれらの組み合わせである。
○「低位側の標高」の領域に隣接する海水の圧力は、約２５８．７５バールの圧力であり得る。
○電力回収又は圧力回収プロセス（「５」）は、１つの液体流（例えば、「４」又は「１０」）中の、低位側の標高の領域に隣接するか又はこの領域の外部の静水圧を超える圧力を回収し、この動力又は圧力を他の液体流（例えば、「１０」又は「４」）に移送し得る。
・例えば、「５」の近くの「４」内の低密度の液体の圧力は、充電中に３２５バールを超え得る。「５」は、「４」から６６．２５バール以上の圧力又は動力を回収し、当該回収された圧力又は動力を「１０」に移送し得る。圧力回収後、低密度の液体（「６」）は、低位側の標高のリザーバの圧力の近くの圧力及び／若しくは低位側の標高のリザーバに隣接する海水の静水圧で、又は約２５８．７５バールの圧力で、低位側の標高のリザーバ内に移送され得る。
・いくつかの実施形態では、圧力交換器又は動力交換器は、低位側の標高のリザーバが、より低密度の液体及び／又はより高密度の液体の密度にかかわらず、低位側の標高のリザーバの周囲の、又はこのリザーバに隣接する圧力と平衡して動作することを可能にする。
海面を超える標高における、又は低密度の液体の高位側の標高のリザーバを超える標高における、又はそれらの組み合わせの、高密度の液体を有する例示的な実施形態における例示的な圧力（参照図１６２及び１６３）
●本実施例では、「高位側の標高＃１」の領域の標高は、海抜約０メートルであり得る。
●本実施例では、「高位側の標高＃２」の領域の標高は、海抜約３００メートルであり得る。
●本実施例では、低位側の標高の領域の標高は、海抜マイナス２５００メートルであり得る。
●本実施例では、高密度の液体の密度は、１．０３５ｇ／ｍＬであり得、高密度の液体は、塩化カルシウムの水溶液を含み得る。
●本実施例では、低密度の液体の密度は、０．５７３ｇ／ｍＬであり得、低密度の液体は、ノルマルブタン又はｎ－ブタンを含み得る。
●本実施例では、海水の密度は、１．０３５ｇ／ｍＬであり得る。
●上記に基づいて、以下は、本実施例についての図１６２及び／又は１６３の例示的な圧力である：
○「１」、又は「２」、又は「１１」、又はそれらの組み合わせの圧力は、大気圧の近く、又はノルマルブタンの蒸気圧の近くであり得る。例えば、「１」及び「２」の内部の圧力は、５バール以下、又は４バール以下、又は３バール以下、又は２バール以下、又は１バール以下、又はそれらの組み合わせであり得る。
○「４」の圧力は、水深と共に変動し得る。「４」の圧力は、水深と共に増加し、「５」の近くで、又は「低位側の標高」の領域の近く若しくはこの領域内で、最大圧力に達し得る。「５」の近くでは、「４」の圧力は、例えば、図１６２に示されるように、システムが蓄電又は「充電」中であるときの「１０」内の高密度の液体の静水圧以上であり得る。「５」の近くでは、「４」の圧力は、例えば、図１６３に示されるように、システムが発電又は「放電」中であるときの「１０」内の高密度の液体の静水圧以下であり得る。「５」の近くの「４」の圧力は、２８９．８バールの圧力以下であり得るか、又はこの圧力以上であり得るか、又はその両方である。
○「６」の圧力は、「７」の圧力及び／又は「７」に隣接する海水の静水圧にほぼ等しい場合がある。「６」の圧力は、例えば、図１６２に示されるように、エネルギーの貯蔵又は「充電」中に、「７」の圧力及び／又は「７」に隣接する海水の静水圧をわずかに上回り得る。「６」の圧力は、例えば、図１６３に示されるように、エネルギーの生成又は「放電」中に、「７」の圧力及び／又は「７」に隣接する海水の静水圧をわずかに下回り得る。「６」の圧力は、２５８．７５バールの圧力以下であり得るか、又はこの圧力以上であり得るか、又はそれらの組み合わせである。
○「７」の圧力は、「７」に隣接する海水の静水圧とほぼ同じであり得る。「７」の圧力は、２５８．７５バールの圧力以下であり得るか、又はこの圧力以上であり得るか、又はそれらの組み合わせである。
○「８」の圧力は、「８」に隣接する海水の静水圧とほぼ同じであり得る。「８」の圧力は、２５８．７５バールの圧力以下であり得るか、又はこの圧力以上であり得るか、又はそれらの組み合わせである。
○「９」の圧力は、「７」の圧力及び／又は「７」に隣接する海水の静水圧にほぼ等しい場合がある。「９」の圧力は、例えば、図１６２に示されるように、エネルギーの貯蔵又は「充電」中に、「７」の圧力及び／又は「７」に隣接する海水の静水圧をわずかに下回り得る。「９」の圧力は、例えば、図１６３に示されるように、エネルギーの生成又は「放電」中に、「７」の圧力及び／又は「７」に隣接する海水の静水圧をわずかに上回り得る。「９」の圧力は、２５８．７５バールの圧力以下であり得るか、又はこの圧力以上であり得るか、又はその両方である。
○「１０」の圧力は、水深と共に変動し得る。「１０」の圧力は、水深と共に増加し、「５」の近くで、又は「低位側の標高」の領域の近く若しくはこの領域内で、最大圧力に達し得る。「５」の近くでは、「１０」の圧力は、例えば、図１６２に示されるように、システムが蓄電又は「充電」中であるときの同じ標高における「４」内の低密度の液体の静水圧以上であり得る。「５」の近くでは、「１０」の圧力は、例えば、図１６３に示されるように、システムが発電又は「放電」中であるときの「４」内の低密度の液体の圧力以上であり得る。「５」の近くの「１０」の圧力は、２８９．８バールの圧力以下であり得るか、又はこの圧力以上であり得るか、又はそれらの組み合わせである。
○「低位側の標高」の領域に隣接する海水の圧力は、約２５８．７５バールの圧力であり得る。
○電力回収又は圧力回収プロセス（「５」）は、１つの液体流（例えば、「４」又は「１０」）中の、低位側の標高の領域に隣接するか又はこの領域の外部の静水圧を超える圧力を回収し、この動力又は圧力を他の液体流（例えば、「１０」又は「４」）に移送し得る。
・例えば、「５」の近くの「４」内の低密度の液体の圧力は、充電中に２８９．８バールを超え得る。「５」は、「４」から３１．０５バール以上の圧力又は動力を回収し、当該回収された圧力又は動力を「１０」に移送し得る。圧力回収後、低密度の液体（「６」）は、低位側の標高のリザーバの圧力の近くの圧力及び／若しくは低位側の標高のリザーバに隣接する海水の静水圧で、又は約２５８．７５バールの圧力で、低位側の標高のリザーバ内に移送され得る。
・いくつかの実施形態では、圧力交換器又は動力交換器は、低位側の標高のリザーバが、より高密度の液体の静水圧、又はより低密度の液体の静水圧、又はその両方にかかわらず、低位側の標高のリザーバの周囲の、又はこのリザーバに隣接する圧力と平衡して動作することを可能にする。
例示的な例示的実施形態
１．蓄電及び発電するためのシステムであって、
水域の表面の近くの、かつ水よりも低密度の流体を貯蔵するように構成された第１の貯蔵リザーバと、
水域の表面の下方に位置し、かつ水よりも高密度を有する流体を貯蔵するように構成された第２の貯蔵リザーバと、
ポンプと、
発電機と、を備え、
ポンプ、発電機、並びに第１及び第２のリザーバは、第１の貯蔵リザーバ内の、水よりも低密度を有する流体を第２の貯蔵リザーバにポンプ圧送することによって、第２の貯蔵リザーバ内の、水よりも高密度を有する流体を置換することによって、蓄電し、第２の貯蔵リザーバ内の、水よりも低密度を有する流体が第１の貯蔵リザーバに戻ることを可能にすることによって、発電又は放電し、
水よりも高密度を有する流体は、液体形態である、システム。
２．水よりも低密度を有する流体は、液体形態である、実施形態１に記載のシステム。
３．第１のリザーバの標高は、第２のリザーバの標高よりも高い、実施形態１に記載のシステム。
４．水域の表面の近くの水よりも高密度を有する液体を貯蔵するように構成された第３のリザーバを更に備える、実施形態１に記載のシステム。
５．当該第３のリザーバは、第４のリザーバと実質的に同じ標高にある、実施形態４に記載のシステム。
６．蓄電中に第２のリザーバから置換された、水よりも高密度を有する流体は、当該第３のリザーバに移送及び貯蔵される、実施形態４に記載のシステム。
７．蓄電中に第２のリザーバから置換された、水よりも高密度を有する流体は、当該第３のリザーバに移送及び貯蔵される、実施形態４に記載のシステム。
８．水よりも高密度を有する当該流体は、ブライン、若しくは逆浸透排出ブライン、若しくは塩化ナトリウム、若しくは海塩、若しくは塩化カルシウム、若しくは塩化マグネシウム、若しくはギ酸カリウム、若しくは硫酸マグネシウム、若しくは臭化カルシウム、若しくは臭化ナトリウム、若しくは酢酸カリウム、若しくはギ酸ナトリウム、若しくは硝酸カルシウム、若しくは硝酸ナトリウム、若しくは亜硫酸ナトリウム、若しくは亜硫酸カリウム、若しくは重亜硫酸ナトリウム、若しくは重亜硫酸カリウム、若しくは重亜硫酸マグネシウム、若しくは重亜硫酸カルシウム、若しくはコーンシロップ、若しくはグリセリン、若しくはプロピレングリコール、若しくはエチレングリコール、若しくはプロピレンカーボネート、又はそれらの任意の組み合わせを含む、実施形態１に記載のシステム。
９．水よりも高密度を有する当該流体は、ハロゲン化炭化水素、又はフルオロカーボン、又は有機酸、又は無機酸、又は二酸化炭素、又は二酸化硫黄、又は窒素酸化物、又はそれらの任意の組み合わせを含む、実施形態１に記載のシステム。
１０．水よりも低密度を有する当該流体は、炭化水素を含む、実施形態１に記載のシステム。
１１．水よりも低密度を有する当該流体は、空気を含む、実施形態１に記載のシステム。
１２．水よりも高密度を有する当該流体の密度は、２０℃で１リットル当たり１．０２キログラムよりも大きい、実施形態１に記載のシステム。
１３．水よりも高密度を有する当該流体の密度は、２０℃で１リットル当たり１．０５キログラムよりも大きい、実施形態１に記載のシステム。
１４．第２のリザーバの内部の圧力と、隣接する水域の圧力と、は、約０バール～約１０バールだけ異なる、実施形態１に記載のシステム。
１５．圧力交換器を更に備える、実施形態１に記載のシステム。
１６．当該圧力交換器は、第２のリザーバの近くに位置する、実施形態１５に記載のシステム。
１７．蓄電中、圧力交換器は、水よりも低密度を有する液体から圧力を抽出し、抽出された圧力を水よりも高密度を有する液体に伝達する、実施形態１５に記載のシステム。
１８．蓄電中、圧力交換器は、水よりも高密度を有する液体から圧力を抽出し、抽出された圧力を水よりも低密度を有する液体に伝達する、実施形態１５に記載のシステム。
１９．当該圧力抽出は、（１）水よりも低密度を有する液体が第２のリザーバに移送されている間に、又は（２）移送前に、又は（３）（１）及び（２）の両方で行われる、実施形態１７に記載のシステム。
２０．当該圧力抽出は、（１）水よりも高密度を有する液体が第２のリザーバに移送されている間に、又は（２）移送前に、又は（３）（１）及び（２）の両方で行われる、実施形態１８に記載のシステム。
２１．圧力交換器は、第２のリザーバの近くの、水よりも低密度を有する液体の圧力から、第２のリザーバの標高における水域の静水圧を引いた圧力以下の圧力を抽出する、実施形態１７に記載のシステム。
２２．圧力交換器は、第２のリザーバの近くの、水よりも高密度を有する液体の圧力から、第２のリザーバの標高における水域の静水圧を引いた圧力以下の圧力を抽出する、実施形態１８に記載のシステム。
２３．圧力交換器は、第２のリザーバが、第２のリザーバと同じ標高における水域と圧力平衡にあることを可能にしながら、水域内の液体の密度よりも高密度を有する液体の使用を可能にする、実施形態１５に記載のシステム。
２４．圧力交換器は、水圧交換器を含む、実施形態１５に記載のシステム。
２５．圧力交換器は、第２のリザーバの内部の流体の圧力が、第２のリザーバと同じ標高において、水域の静水圧と許容公差圧力未満だけ異なることを確実にするように、圧力抽出を調整する、実施形態１５に記載のシステム。
２６．第２のリザーバは、内圧センサ及び外圧センサを含み、
内圧センサは、第２のリザーバの内部の流体の圧力を測定し、
外圧センサは、第２のリザーバに隣接する水域の圧力を測定し、
内圧センサ及び外圧センサは、圧力交換器と通信するように構成されている、実施形態２５に記載のシステム。
２７．当該許容公差圧力は、約１０気圧未満である、実施形態２５に記載のシステム。
２８．圧力交換器は、水圧交換器である、実施形態１５に記載のシステム。
２９．圧力交換器は、ポンプ、又はタービン、又はロータリータービン、又はそれらの任意の組み合わせである、実施形態１５に記載のシステム。
３０．蓄電及び発電するためのプロセスであって、
ポンプと、発電機と、水域の表面の近くの第１の貯蔵リザーバと、水域の表面の下方に位置する第２の貯蔵リザーバと、を動作可能に接続することであって、第１の貯蔵リザーバは、水よりも低密度を有する流体を貯蔵するように構成されており、第２の貯蔵リザーバは、水よりも高密度を有する流体を貯蔵するように構成されている、接続することと、
第１の貯蔵リザーバ内の水よりも低密度を有する流体を第２の貯蔵リザーバにポンプ圧送することによって、第２の貯蔵リザーバ内の水よりも高密度を有する流体を置換することによって、蓄電することと、
第２の貯蔵リザーバ内の水よりも低密度を有する流体が第１の貯蔵リザーバに戻ることを可能にすることによって、発電又は放電することと、を含み、
水よりも高密度を有する流体は、液体形態である、プロセス。
高密度の液体は１．０３５ｇ／ｍＬよりも大きい密度を有する。
海中リザーバが海水との圧力平衡にあることを可能にしながら、海水よりも高密度を有する液体の使用を可能にするための低位側のリザーバの近くの海中動力回収、又は低位側の標高のリザーバの近くの動力回収
圧力均衡装置及び圧力均衡装置タンクであって、リザーバ内の圧力が周囲の圧力未満である場合、低位側の標高のリザーバに流体が追加され、リザーバ内の圧力が周囲の圧力を超えている場合、低位側の標高のリザーバから流体が除去される
低密度の液体の冷蔵又は冷却又は熱管理
低密度の液体及び高密度の液体は、同じ高位側のタンクに貯蔵される
低密度の液体及び高密度の液体は、異なる高位側の標高のタンクに貯蔵される
高位側の標高のリザーバは、加圧される
熱管理を使用して特定の温度未満を維持することによって、高位側の標高のリザーバを特定の圧力未満に維持する
注記
●注記：圧力均衡装置は、タンク、又はパイプ、又はバルブ、又は継手、又はコネクタ、又はそれらの組み合わせに接続され得るか、又は取り付けられ得るか、又はそれらの両方であり得る。
●注記：動力交換器、又は圧力交換器、又はエネルギー回収システム、又はＰＸ圧力交換器は、当該技術分野における逆浸透システムにおける油圧動力又はエネルギーの回収のために採用されるシステムと同様のシステムを含み得る。「動力交換器」、又は「圧力交換器」、又は「エネルギー回収システム」、又は「ＰＸ圧力交換器」という用語は、互換的に使用され得る。
●注記：高密度の液体として、水の密度以上の密度を有する液体が挙げられ得るが、これらに限定されない。
●注記：腐食を最小化又は排除するための条件下で、塩水溶液が採用され得る。例えば、腐食は、犠牲陽極によって阻止され得る。例えば、いくつかの実施形態は、腐食を最小化するために、組成物の調整及び／又は環境の作成を可能にし得る「閉鎖系」を含み得る。例えば、塩溶液は、亜硫酸塩、又は亜硝酸塩、又は亜硫酸水素塩、又は有機酸、又は酸化防止剤などの酸素スカベンジャーによって脱酸素化され得る。例えば、塩溶液は、窒素などの非二原子酸素ガスによって脱酸素化され得る。例えば、塩溶液は、溶存酸素と水素又はメタンなどの燃料との反応によって脱酸素化され得る。例えば、ブライン溶液は、触媒脱酸素化プロセスによって脱酸素化され得る。例えば、ブライン溶液は、パラジウム触媒などの触媒の存在下で溶存酸素を溶存水素と反応させずに水素ガスを溶存させて、水を形成し、かつ溶存二原子酸素の少なくとも一部分を除去することを含む触媒脱酸素化プロセスによって脱酸素化され得る。腐食は、閉鎖系で採用される塩溶液を脱酸素化して、著しく阻止され得るか、又は実際的に排除され得る。溶存酸素レベルを監視し得、溶存酸素の濃度が増加するか、又は設計閾値又は定義された濃度を超えて増加する場合、溶解酸素を除去し得る。
●注記：いくつかの実施形態では、より高密度の液体は、ハロゲン化された炭化水素又はフルオロカーボン液体を含み得る。
●注記：本発明のいくつかの実施形態は、海水よりも大きい密度を有する高密度の液体と、海面の標高を超える標高を有する、高位側の標高の高密度の液体のリザーバと、を包含し得る。
●注記：いくつかの実施形態では、低密度の液体の高位側のリザーバ及び高密度の液体の高位側のリザーバの両方は、ほぼ同じ又は同様の標高にあり得、かつ／又は両方とも海面を超える標高にあり得る。いくつかの実施形態では、低密度の液体の高位側のリザーバ及び高密度の液体の高位側のリザーバは、異なる標高にあり得、かつ／又は両方とも海面を超える標高にあり得る。いくつかの実施形態では、低密度の液体の高位側のリザーバ及び高密度の液体の高位側のリザーバは、異なる標高にあり得、かつ／又は低密度の液体の高位側のリザーバは、高密度の液体の高位側のリザーバの標高よりも高位の標高に位置し得る。いくつかの実施形態では、低密度の液体の高位側のリザーバ及び高密度の液体の高位側のリザーバは、異なる標高にあり得、かつ／又は低密度の液体の高位側のリザーバは、高密度の液体の高位側のリザーバの標高よりも低位の標高に位置し得る。
●注記：ブライン中の試薬の濃度は、調整され得る。例えば、ブラインなどの溶液中の試薬の濃度は、ブラインの温度が変化するか、又はブラインの溶解度が変化するか、又はブラインの粘度が変化するか、又はそれらの組み合わせである場合に、調整され得る。
●注記：いくつかの高密度の液体は、他の液体よりも望ましく、いくつかの高密度の液体は、他の液体と混合され得る。水よりも大きい密度、又は海水よりも大きい密度、又はその両方を有する例示的な高密度の液体としては、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせが挙げられ得るが、これらに限定されない：水、又はブライン、又は塩化ナトリウム、又は海塩、又は逆浸透ブライン、又は濃縮物、又は残留物、又は塩化カルシウム、又は塩化マグネシウム、又はギ酸カリウム、又は硫酸マグネシウム、又は臭化カルシウム、又は臭化ナトリウム、又は酢酸カリウム、又はギ酸ナトリウム、又は硝酸カルシウム、又は硝酸ナトリウム、又は塩化マグネシウム、又は亜硫酸マグネシウム、又は亜硫酸ナトリウム、又は重亜硫酸ナトリウム、又は重亜硫酸カリウム、又は重亜硫酸カルシウム、又は重亜硫酸マグネシウム、又は二酸化硫黄、又は亜硝酸カルシウム、又は亜硝酸マグネシウム、又は亜硝酸ナトリウム、又は亜硝酸カリウム、又はカルボン酸、又はカルボン酸塩、又は酢酸、又はクエン酸、又はコーンシロップ、又はコーンシロップ、又はグリセリン、又は水よりも大きい密度を有する有機試薬、又は砂糖、又はスクロース、又はデキストロース、又は糖アルコール、又はポリオール、又はエチレングリコール、又はプロピレングリコール、又はプロピレンカーボネート、又は不溶性有機試薬、又は可溶性有機試薬、又はフルオロカーボン、又はハロゲン化炭化水素、又はパーフルオロカーボン、又は無機化合物、又は液体二酸化硫黄、又は液体二酸化炭素、又は四酸化二窒素、又は五酸化二窒素、又は三酸化硫黄、又は一酸化二窒素、又は有機酸、又は無機酸、又は溶融硫黄、又は液体硫黄、又は冷媒、又は臭素、又は塩素、又はヨウ素、又はハロゲン、又はギ酸、又は二酸化塩素、又は過酸化水素、又は有機酸、又は無機酸、又は有機塩基、又は無機塩基、又は１，２－ジブロモエタン、又はシス－１，２ージブロモエタン、又はジブロモメタン、又はブロマール、又はブロモホルム、又は１，１，２，２－テトラブロモエタン（ムスマン溶液）、又はポリタングステン酸ナトリウム、又は臭素、又はＴｈｏｕｌｅｔｓ溶液、又はジヨードメタン、又はヨウ化インジウム、又はバリウム水銀ヨウ化物、又はギ酸タリウム＋マロン酸タリウム（クレリチ溶液）、又はガリンスタン（ガリウム／インジウム／スズ合金）、又は水銀、又はギ酸セシウム、又は鉛、又は水銀、又はガリウム、又は液体金属、又はナノ粒子、又は分散ナノ粒子、又は懸濁ナノ粒子、又は鉄、又は金、又はニッケル、又はタングステン、又は二酸化硫黄＋二酸化炭素、又は冷却剤混合物、又は亜硫酸、又は亜硝酸、又はイオン化合物、又は有機化合物、又は炭素を含む化学物質、又は元素、又は低密度の液体の密度よりも大きい密度を有する化学物質、又は水の密度よりも大きい密度を有する化学物質、又は化学物質
●注記：圧力交換器又は動力交換器は、液体、又はガス、又は超臨界流体、又は液体－固体混合物、又はガス－液体混合物、又はそれらの組み合わせなどの流体から、動力又は圧力を抽出し得る。圧力交換器又は動力交換器は、当該抽出された動力又は圧力を別の流体に伝達する流体から動力又は圧力を抽出し得る。例示的な圧力交換器又は動力交換器として、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせが挙げられ得るが、これらに限定されない：回転式圧力交換器、又は油圧式圧力交換器、又は空気圧式圧力交換器、又は逆浸透システムのための当該技術分野で採用される圧力交換機、又は油圧タービン、又は油圧ターボチャージャ、又は油圧インペラ、又は機械式交換器、又は油圧式交換器、又は電気式交換器、又は置換交換器、又はタービンノズル、又はディフューザ、又はブースターポンプ、又は超高圧ＰＸ、又は超高圧油圧エネルギー回収、又はエネルギー回収デバイス、又は高効率圧力交換器、混合流体圧力交換器、脱塩システムのための当該技術分野で知られている圧力交換器、精製及び石油化学システムのための当該技術分野で知られている圧力交換器
●注記：機械式圧力交換器は、例えば、発電機よりも著しくエネルギー効率が高いことが可能である。例えば、逆浸透において当該技術分野で採用される圧力交換器は、最大９８％又は９９％のエネルギー効率又は圧力交換効率を示している。
●注記：いくつかの実施形態は、１つ以上の圧力センサを包含し得る。内圧センサは、エネルギー貯蔵プロセスの少なくとも一部分の内部の流体の圧力を測定する圧力センサを含み得る。外圧センサは、エネルギー貯蔵システム又はプロセスの少なくとも一部分の外側又は外部の流体又は材料の圧力を測定する圧力センサを含み得る。外圧センサが、外部流体又は材料の圧力を測定して、エネルギー貯蔵システム又はプロセスの少なくとも１つの表面に作用する当該流体又は材料の圧力を判定することが望ましい場合がある。
●注記：第１のリザーバと第２のリザーバとの間の標高差は、以下のうちの１つ以上又は組み合わせよりも小さいか、又はこれらよりも大きいか、又はこれらに等しい：５０メートル、又は１００メートル、又は１５０メートル、又は２００メートル、又は２５０メートル、又は３００メートル、又は３５０メートル、又は４００メートル、又は４５０メートル、又は５００メートル、又は５５０メートル、又は６００メートル、又は６５０メートル、又は７００メートル、又は７５０メートル、又は８００メートル、又は８５０メートル、又は９００メートル、又は９５０メートル、又は１，０００メートル、又は１，０５０メートル、又は１，１００メートル、又は１，１５０メートル、又は１，２００メートル、又は１，２５０メートル、又は１，３００メートル、１，３５０メートル、又は１，４００メートル、又は１，４５０メートル、又は１，５００メートル、又は１，５５０メートル、又は１，６００メートル、又は１，６５０メートル、又は１，７００メートル、又は１，７５０メートル、又は１，８００メートル、又は１，８５０メートル、又は１，９００メートル、又は１，９５０メートル、又は２，０００メートル、又は２，０５０メートル、又は２，１００メートル、又は２，１５０メートル、又は２，２００メートル、又は２，２５０メートル、又は２，３００メートル、又は２，３５０メートル、又は２，４００メートル、又は２，４５０メートル、又は２，５００メートル、又は２，５５０メートル、又は２，６００メートル、又は２，６５０メートル、又は２，７００メートル、又は２，７５０メートル、又は２，８００メートル、又は２，８５０メートル、又は２，９００メートル、又は２，９５０メートル、又は３，０００メートル、又は３，１００メートル、又は３，２００メートル、又は３，３００メートル、又は３，４００メートル、又は３，５００メートル、又は３，６００メートル、又は３，７００メートル、又は３，８００メートル、又は３，９００メートル、又は４，０００メートル、又は４，１００メートル、又は４，２００メートル、又は４，３００メートル、又は４，４００メートル、又は４，５００メートル、又は４，６００メートル、又は４，７００メートル、又は４，８００メートル、又は４，９００メートル、又は５，０００メートル、又は５，５００メートル、又は６，０００メートル、又は６，５００メートル、又は７，０００メートル、又は７，５００メートル、又は８，０００メートル、又は８，５００メートル、又は９，０００メートル、又は９，５００メートル、又は１０，０００メートル、又は１０，５００メートル、又は１１，０００メートル、又は１１，５００メートル、又は１２，０００メートル、又は１２，５００メートル、又は１３，０００メートル、又は１３，５００メートル
●注記：第３のリザーバと第２のリザーバとの間の標高差は、以下のうちの１つ以上又は組み合わせよりも小さいか、又はこれらよりも大きいか、又はこれらに等しい：５０メートル、又は１００メートル、又は１５０メートル、又は２００メートル、又は２５０メートル、又は３００メートル、又は３５０メートル、又は４００メートル、又は４５０メートル、又は５００メートル、又は５５０メートル、又は６００メートル、又は６５０メートル、又は７００メートル、又は７５０メートル、又は８００メートル、又は８５０メートル、又は９００メートル、又は９５０メートル、又は１，０００メートル、又は１，０５０メートル、又は１，１００メートル、又は１，１５０メートル、又は１，２００メートル、又は１，２５０メートル、又は１，３００メートル、１，３５０メートル、又は１，４００メートル、又は１，４５０メートル、又は１，５００メートル、又は１，５５０メートル、又は１，６００メートル、又は１，６５０メートル、又は１，７００メートル、又は１，７５０メートル、又は１，８００メートル、又は１，８５０メートル、又は１，９００メートル、又は１，９５０メートル、又は２，０００メートル、又は２，０５０メートル、又は２，１００メートル、又は２，１５０メートル、又は２，２００メートル、又は２，２５０メートル、又は２，３００メートル、又は２，３５０メートル、又は２，４００メートル、又は２，４５０メートル、又は２，５００メートル、又は２，５５０メートル、又は２，６００メートル、又は２，６５０メートル、又は２，７００メートル、又は２，７５０メートル、又は２，８００メートル、又は２，８５０メートル、又は２，９００メートル、又は２，９５０メートル、又は３，０００メートル、又は３，１００メートル、又は３，２００メートル、又は３，３００メートル、又は３，４００メートル、又は３，５００メートル、又は３，６００メートル、又は３，７００メートル、又は３，８００メートル、又は３，９００メートル、又は４，０００メートル、又は４，１００メートル、又は４，２００メートル、又は４，３００メートル、又は４，４００メートル、又は４，５００メートル、又は４，６００メートル、又は４，７００メートル、又は４，８００メートル、又は４，９００メートル、又は５，０００メートル、又は５，５００メートル、又は６，０００メートル、又は６，５００メートル、又は７，０００メートル、又は７，５００メートル、又は８，０００メートル、又は８，５００メートル、又は９，０００メートル、又は９，５００メートル、又は１０，０００メートル、又は１０，５００メートル、又は１１，０００メートル、又は１１，５００メートル、又は１２，０００メートル、又は１２，５００メートル、又は１３，０００メートル、又は１３，５００メートル
●注記：２つのリザーバ間の標高差は、以下のうちの１つ以上又は組み合わせよりも小さいか、又はこれらよりも大きいか、又はこれらに等しい：５０メートル、又は１００メートル、又は１５０メートル、又は２００メートル、又は２５０メートル、又は３００メートル、又は３５０メートル、又は４００メートル、又は４５０メートル、又は５００メートル、又は５５０メートル、又は６００メートル、又は６５０メートル、又は７００メートル、又は７５０メートル、又は８００メートル、又は８５０メートル、又は９００メートル、又は９５０メートル、又は１，０００メートル、又は１，０５０メートル、又は１，１００メートル、又は１，１５０メートル、又は１，２００メートル、又は１，２５０メートル、又は１，３００メートル、１，３５０メートル、又は１，４００メートル、又は１，４５０メートル、又は１，５００メートル、又は１，５５０メートル、又は１，６００メートル、又は１，６５０メートル、又は１，７００メートル、又は１，７５０メートル、又は１，８００メートル、又は１，８５０メートル、又は１，９００メートル、又は１，９５０メートル、又は２，０００メートル、又は２，０５０メートル、又は２，１００メートル、又は２，１５０メートル、又は２，２００メートル、又は２，２５０メートル、又は２，３００メートル、又は２，３５０メートル、又は２，４００メートル、又は２，４５０メートル、又は２，５００メートル、又は２，５５０メートル、又は２，６００メートル、又は２，６５０メートル、又は２，７００メートル、又は２，７５０メートル、又は２，８００メートル、又は２，８５０メートル、又は２，９００メートル、又は２，９５０メートル、又は３，０００メートル、又は３，１００メートル、又は３，２００メートル、又は３，３００メートル、又は３，４００メートル、又は３，５００メートル、又は３，６００メートル、又は３，７００メートル、又は３，８００メートル、又は３，９００メートル、又は４，０００メートル、又は４，１００メートル、又は４，２００メートル、又は４，３００メートル、又は４，４００メートル、又は４，５００メートル、又は４，６００メートル、又は４，７００メートル、又は４，８００メートル、又は４，９００メートル、又は５，０００メートル、又は５，５００メートル、又は６，０００メートル、又は６，５００メートル、又は７，０００メートル、又は７，５００メートル、又は８，０００メートル、又は８，５００メートル、又は９，０００メートル、又は９，５００メートル、又は１０，０００メートル、又は１０，５００メートル、又は１１，０００メートル、又は１１，５００メートル、又は１２，０００メートル、又は１２，５００メートル、又は１３，０００メートル、又は１３，５００メートル
●注記：液体の粘度は、以下のうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されないもの未満であり得るか、又はこれらを超え得るか、又はこれらに等しい場合がある：０．１ｃＰ、又は０．５ｃＰ、又は１ｃＰ、又は１．５ｃＰ、又は２ｃＰ、又は２．５ｃＰ、又は３ｃＰ、又は３．５ｃＰ、又は４ｃＰ、又は４．５ｃＰ、又は５ｃＰ、又は５．５ｃＰ、又は６ｃＰ、又は６．５ｃＰ、又は７ｃＰ、又は７．５ｃＰ、又は８ｃＰ、又は８．５ｃＰ、又は９ｃＰ、又は９．５ｃＰ、又は１０ｃＰ、又は１１ｃＰ、又は１２ｃＰ、又は１３ｃＰ、又は１４ｃＰ、又は１５ｃＰ、又は１６ｃＰ、又は１７ｃＰ、又は１８ｃＰ、又は１９ｃＰ、又は２０ｃＰ、又は２１ｃＰ、又は２２ｃＰ、又は２３ｃＰ、又は２４ｃＰ、又は２５ｃＰ、又は２６ｃＰ、又は２７ｃＰ、又は２８ｃＰ、又は２９ｃＰ、又は３０ｃＰ、又は３１ｃＰ、又は３２ｃＰ、又は３３ｃＰ、又は３４ｃＰ、又は３５ｃＰ、又は３６ｃＰ、又は３７ｃＰ、又は３８ｃＰ、又は３９ｃＰ、又は４０ｃＰ、又は４１ｃＰ、又は４２ｃＰ、又は４３ｃＰ、又は４４ｃＰ、又は４５ｃＰ、又は４６ｃＰ、又は４７ｃＰ、又は４８ｃＰ、又は４９ｃＰ、又は５０ｃＰ、又は５５ｃＰ、又は６０ｃＰ、又は６５ｃＰ、又は７０ｃＰ、又は７５ｃＰ、又は８０ｃＰ、又は８５ｃＰ、又は９０ｃＰ、又は９５ｃＰ、又は１００ｃＰ、又は１０５ｃＰ、又は１１０ｃＰ、又は１１５ｃＰ、又は１２０ｃＰ、又は１２５ｃＰ、又は１３０ｃＰ、又は１３５ｃＰ、又は１４０ｃＰ、又は１４５ｃＰ、又は１５０ｃＰ、又は１５５ｃＰ、又は１６０ｃＰ、又は１６５ｃＰ、又は１７０ｃＰ、又は１７５ｃＰ、又は１８０ｃＰ、又は１８５ｃＰ、又は１９０ｃＰ、又は１９５ｃＰ、又は２００ｃＰ、又は２０５ｃＰ、又は２１０ｃＰ、又は２１５ｃＰ、又は２２０ｃＰ、又は２２５ｃＰ、又は２３０ｃＰ、又は２３５ｃＰ、又は２４０ｃＰ、又は２４５ｃＰ、又は２５０ｃＰ、又は２５５ｃＰ、又は２６０ｃＰ、又は２６５ｃＰ、又は２７０ｃＰ、又は２７５ｃＰ、又は２８０ｃＰ、又は２８５ｃＰ、又は２９０ｃＰ、又は２９５ｃＰ、又は３００ｃＰ、又は３０５ｃＰ、又は３１０ｃＰ、又は３１５ｃＰ、又は３２０ｃＰ、又は３２５ｃＰ、又は３３０ｃＰ、又は３３５ｃＰ、又は３４０ｃＰ、又は３４５ｃＰ、又は３５０ｃＰ、又は３５５ｃＰ、又は３６０ｃＰ、又は３６５ｃＰ、又は３７０ｃＰ、又は３７５ｃＰ、又は３８０ｃＰ、又は３８５ｃＰ、又は３９０ｃＰ、又は３９５ｃＰ、又は４００ｃＰ、又は４０５ｃＰ、又は４１０ｃＰ、又は４１５ｃＰ、又は４２０ｃＰ、又は４２５ｃＰ、又は４３０ｃＰ、又は４３５ｃＰ、又は４４０ｃＰ、又は４４５ｃＰ、又は４５０ｃＰ、又は４５５ｃＰ、又は４６０ｃＰ、又は４６５ｃＰ、又は４７０ｃＰ、又は４７５ｃＰ、又は４８０ｃＰ、又は４８５ｃＰ、又は４９０ｃＰ、又は４９５ｃＰ、又は５００ｃＰ、又は５５０ｃＰ、又は６００ｃＰ、又は６５０ｃＰ、又は７００ｃＰ、又は７５０ｃＰ、又は８００ｃＰ、又は８５０ｃＰ、又は９００ｃＰ、又は９５０ｃＰ、又は１，０００ｃＰ、又は１，２５０ｃＰ、又は１，５００ｃＰ、又は１，７５０ｃＰ、又は２，０００ｃＰ、又は２，２５０ｃＰ、又は２，５００ｃＰ、又は２，７５０ｃＰ、又は３，０００ｃＰ、又は３，２５０ｃＰ、又は３，５００ｃＰ、又は３，７５０ｃＰ、又は４，０００ｃＰ、又は４，２５０ｃＰ、又は４，５００ｃＰ、又は４，７５０ｃＰ、又は５，０００ｃＰ、又は５，２５０ｃＰ、又は５，５００ｃＰ、又は５，７５０ｃＰ、又は６，０００ｃＰ、又は６，２５０ｃＰ、又は６，５００ｃＰ、又は６，７５０ｃＰ、又は７，０００ｃＰ、又は７，２５０ｃＰ、又は７，５００ｃＰ、又は７，７５０ｃＰ、又は８０００ｃＰ、又は８，２５０ｃＰ、又は８，５００ｃＰ、又は８，７５０ｃＰ、又は９，０００ｃＰ、又は９，２５０ｃＰ、又は９，５００ｃＰ、又は９，７５０ｃＰ、又は１０，０００ｃＰ
●注記：高密度の液体、又は低密度の液体、又は熱貯蔵媒体、又はそれらの任意の組み合わせの温度は、以下のうちの１つ以上又は組み合わせ未満であり得るか、又はこれらを超え得るか、又はこれらに等しい場合がある：－１００℃、又は－９０℃、又は－８０℃、又は－７０℃、又は－６０℃、又は－５０℃、又は－４５℃、又は－４０℃、又は－３５℃、又は－３０℃、又は－２５℃、又は－２０℃、又は－１９℃、又は－１８℃、又は－１７℃、又は－１６℃、又は－１５℃、又は－１５℃、又は－１４℃、又は－１３℃、又は－１２℃、又は－１１℃、又は－１０℃、又は－９℃、又は－８℃、又は－７℃、又は－６℃、又は－５℃、又は－４℃、又は－３℃、又は－２℃、又は－１℃、又は０℃、又は１℃、又は２℃、又は３℃、又は４℃、又は５℃、又は６℃、又は７℃、又は８℃、又は９℃、又は１０℃、又は１１℃、又は１２℃、又は１３℃、又は１４℃、又は１５℃、又は１６℃、又は１７℃、又は１８℃、又は１９℃、又は２０℃、又は２１℃、又は２２℃、又は２３℃、又は２４℃、又は２５℃、又は２６℃、又は２７℃、又は２８℃、又は２９℃、又は３０℃、又は３１℃、又は３２℃、又は３３℃、又は３４℃、又は３５℃、又は３６℃、又は３７℃、又は３８℃、又は３９℃、又は４０℃、又は４１℃、又は４２℃、又は４３℃、又は４４℃、又は４５℃、又は４６℃、又は４７℃、又は４８℃、又は４９℃、又は５０℃、又は５１℃、又は５２℃、又は５３℃、又は５４℃、又は５５℃、又は５６℃、又は５７℃、又は５８℃、又は５９℃、又は６０℃、又は６１℃、又は６２℃、又は６３℃、又は６４℃、又は６５℃、又は６６℃、又は６７℃、又は６８℃、又は６９℃、又は７０℃、又は７１℃、又は７２℃、又は７３℃、又は７４℃、又は７５℃、又は７６℃、又は７７℃、又は７８℃、又は７９℃、又は８０℃、又は８１℃、又は８２℃、又は８３℃、又は８４℃、又は８５℃、又は８６℃、又は８７℃、又は８８、又は８９℃、又は９０℃、又は９１℃、又は９２℃、又は９３℃、又は９４℃、又は９５℃、又は９６℃、又は９７℃、又は９８℃、又は９９℃、又は１００℃、又は１１０℃、又は１２０℃、又は１３０℃、又は１４０℃、又は１５０℃、又は１６０℃、又は１７０℃、又は１８０℃、又は１９０℃、又は２００℃、又は２１０℃、又は２２０℃、又は２３０℃、又は２４０℃、又は２５０℃、又は２６０℃、又は２７０℃、又は２８０℃、又は２９０℃、又は３００℃、又は３１０℃、又は３２０℃、又は３３０℃、又は３４０℃、又は３５０℃、又は３６０℃、又は３７０℃、又は３８０℃、又は３９０℃、又は４００℃、又は４１０℃、又は４２０℃、又は４３０℃、又は４４０℃、又は４５０℃、又は４６０℃、又は４７０℃、又は４８０℃、又は４９０℃、又は５００℃、又は５５０℃、又は６００℃、又は７００℃、又は８００℃、又は９００℃、又は１０００℃
●注記：低密度の液体中の高密度の液体の重量％濃度は、以下のうちの１つ以上又は組み合わせ未満であり得るか、又はこれらを超え得るか、又はこれらに等しい場合がある：０．０００１％、又は０．５％、又は１％、又は１．５％、又は２％、又は２．５％、又は３％、又は３．５％、又は４％、又は４．５％、又は５％、又は５．５％、又は６％、又は６．５％、又は７％、又は７．５％、又は８％、又は８．５％、又は９％、又は９．５％、又は１０％、又は１０．５％、又は１１％、又は１１．５％、又は１２％、又は１２．５％、又は１３％、又は１３．５％、又は１４％、又は１４．５％、又は１５％、又は１５．５％、又は１６％、又は１６．５％、又は１７％、又は１７．５％、又は１８％、又は１８．５％、又は１９％、又は１９．５％、又は２０％、又は２０．５％、又は２１％、又は２１．５％、又は２２％、又は２２．５％、又は２３％、又は２３．５％、又は２４％、又は２４．５％、又は２５％、又は２５．５％、又は２６％、又は２６．５％、又は２７％、又は２７．５％、又は２８％、又は２８．５％、又は２９％、又は２９．５％、又は３０％、又は３０．５％、又は３１％、又は３１．５％、又は３２％、又は３２．５％、又は３３％、又は３３．５％、又は３４％、又は３４．５％、又は３５％、又は３５．５％、又は３６％、又は３６．５％、又は３７％、又は３７．５％、又は３８％、又は３８．５％、又は３９％、又は３９．５％、又は４０％、又は４０．５％、又は４１％、又は４１．５％、又は４２％、又は４２．５％、又は４３％、又は４３．５％、又は４４％、又は４４．５％、又は４５％、又は４５．５％、又は４６％、又は４６．５％、又は４７％、又は４７．５％、又は４８％、又は４８．５％、又は４９％、又は４９．５％、又は５０％、又は５０．５％、又は５１％、又は５１．５％、又は５２％、又は５２．５％、又は５３％、又は５３．５％、又は５４％、又は５４．５％、又は５５％、又は５５．５％、又は５６％、又は５６．５％、又は５７％、又は５７．５％、又は５８％、又は５８．５％、又は５９％、又は５９．５％、又は６０％、又は６０．５％、又は６１％、又は６１．５％、又は６２％、又は６２．５％、又は６３％、又は６３．５％、又は６４％、又は６４．５％、又は６５％、又は６５．５％、又は６６％、又は６６．５％、又は６７％、又は６７．５％、又は６８％、又は６８．５％、又は６９％、又は６９．５％、又は７０％、又は７０．５％、又は７１％、又は７１．５％、又は７２％、又は７２．５％、又は７３％、又は７３．５％、又は７４％、又は７４．５％、又は７５％、又は７５．５％、又は７６％、又は７６．５％、又は７７％、又は７７．５％、又は７８％、又は７８．５％、又は７９％、又は７９．５％、又は８０％、又は８０．５％、又は８１％、又は８１．５％、又は８２％、又は８２．５％、又は８３％、又は８３．５％、又は８４％、又は８４．５％、又は８５％、又は８５．５％、又は８６％、又は８６．５％、又は８７％、又は８７．５％、又は８８％、又は８８．５％、又は８９％、又は８９．５％、又は９０％、又は９０．５％、又は９１％、又は９１．５％、又は９２％、又は９２．５％、又は９３％、又は９３．５％、又は９４％、又は９４．５％、又は９５％、又は９５．５％、又は９６％、又は９６．５％、又は９７％、又は９７．５％、又は９８％、又は９８．５％、又は９９％、又は９９．５％、又は９９．９９９％
●注記：高密度の液体中の低密度の液体の重量％濃度は、以下のうちの１つ以上又は組み合わせ未満であり得るか、又はこれらを超え得るか、又はこれらに等しい場合がある：０．０００１％、又は０．５％、又は１％、又は１．５％、又は２％、又は２．５％、又は３％、又は３．５％、又は４％、又は４．５％、又は５％、又は５．５％、又は６％、又は６．５％、又は７％、又は７．５％、又は８％、又は８．５％、又は９％、又は９．５％、又は１０％、又は１０．５％、又は１１％、又は１１．５％、又は１２％、又は１２．５％、又は１３％、又は１３．５％、又は１４％、又は１４．５％、又は１５％、又は１５．５％、又は１６％、又は１６．５％、又は１７％、又は１７．５％、又は１８％、又は１８．５％、又は１９％、又は１９．５％、又は２０％、又は２０．５％、又は２１％、又は２１．５％、又は２２％、又は２２．５％、又は２３％、又は２３．５％、又は２４％、又は２４．５％、又は２５％、又は２５．５％、又は２６％、又は２６．５％、又は２７％、又は２７．５％、又は２８％、又は２８．５％、又は２９％、又は２９．５％、又は３０％、又は３０．５％、又は３１％、又は３１．５％、又は３２％、又は３２．５％、又は３３％、又は３３．５％、又は３４％、又は３４．５％、又は３５％、又は３５．５％、又は３６％、又は３６．５％、又は３７％、又は３７．５％、又は３８％、又は３８．５％、又は３９％、又は３９．５％、又は４０％、又は４０．５％、又は４１％、又は４１．５％、又は４２％、又は４２．５％、又は４３％、又は４３．５％、又は４４％、又は４４．５％、又は４５％、又は４５．５％、又は４６％、又は４６．５％、又は４７％、又は４７．５％、又は４８％、又は４８．５％、又は４９％、又は４９．５％、又は５０％、又は５０．５％、又は５１％、又は５１．５％、又は５２％、又は５２．５％、又は５３％、又は５３．５％、又は５４％、又は５４．５％、又は５５％、又は５５．５％、又は５６％、又は５６．５％、又は５７％、又は５７．５％、又は５８％、又は５８．５％、又は５９％、又は５９．５％、又は６０％、又は６０．５％、又は６１％、又は６１．５％、又は６２％、又は６２．５％、又は６３％、又は６３．５％、又は６４％、又は６４．５％、又は６５％、又は６５．５％、又は６６％、又は６６．５％、又は６７％、又は６７．５％、又は６８％、又は６８．５％、又は６９％、又は６９．５％、又は７０％、又は７０．５％、又は７１％、又は７１．５％、又は７２％、又は７２．５％、又は７３％、又は７３．５％、又は７４％、又は７４．５％、又は７５％、又は７５．５％、又は７６％、又は７６．５％、又は７７％、又は７７．５％、又は７８％、又は７８．５％、又は７９％、又は７９．５％、又は８０％、又は８０．５％、又は８１％、又は８１．５％、又は８２％、又は８２．５％、又は８３％、又は８３．５％、又は８４％、又は８４．５％、又は８５％、又は８５．５％、又は８６％、又は８６．５％、又は８７％、又は８７．５％、又は８８％、又は８８．５％、又は８９％、又は８９．５％、又は９０％、又は９０．５％、又は９１％、又は９１．５％、又は９２％、又は９２．５％、又は９３％、又は９３．５％、又は９４％、又は９４．５％、又は９５％、又は９５．５％、又は９６％、又は９６．５％、又は９７％、又は９７．５％、又は９８％、又は９８．５％、又は９９％、又は９９．５％、又は９９．９９９％
●注記：高密度の液体中の水の重量％濃度は、以下のうちの１つ以上又は組み合わせ未満であり得るか、又はこれらを超え得るか、又はこれらに等しい場合がある：０．０００１％、又は０．５％、又は１％、又は１．５％、又は２％、又は２．５％、又は３％、又は３．５％、又は４％、又は４．５％、又は５％、又は５．５％、又は６％、又は６．５％、又は７％、又は７．５％、又は８％、又は８．５％、又は９％、又は９．５％、又は１０％、又は１０．５％、又は１１％、又は１１．５％、又は１２％、又は１２．５％、又は１３％、又は１３．５％、又は１４％、又は１４．５％、又は１５％、又は１５．５％、又は１６％、又は１６．５％、又は１７％、又は１７．５％、又は１８％、又は１８．５％、又は１９％、又は１９．５％、又は２０％、又は２０．５％、又は２１％、又は２１．５％、又は２２％、又は２２．５％、又は２３％、又は２３．５％、又は２４％、又は２４．５％、又は２５％、又は２５．５％、又は２６％、又は２６．５％、又は２７％、又は２７．５％、又は２８％、又は２８．５％、又は２９％、又は２９．５％、又は３０％、又は３０．５％、又は３１％、又は３１．５％、又は３２％、又は３２．５％、又は３３％、又は３３．５％、又は３４％、又は３４．５％、又は３５％、又は３５．５％、又は３６％、又は３６．５％、又は３７％、又は３７．５％、又は３８％、又は３８．５％、又は３９％、又は３９．５％、又は４０％、又は４０．５％、又は４１％、又は４１．５％、又は４２％、又は４２．５％、又は４３％、又は４３．５％、又は４４％、又は４４．５％、又は４５％、又は４５．５％、又は４６％、又は４６．５％、又は４７％、又は４７．５％、又は４８％、又は４８．５％、又は４９％、又は４９．５％、又は５０％、又は５０．５％、又は５１％、又は５１．５％、又は５２％、又は５２．５％、又は５３％、又は５３．５％、又は５４％、又は５４．５％、又は５５％、又は５５．５％、又は５６％、又は５６．５％、又は５７％、又は５７．５％、又は５８％、又は５８．５％、又は５９％、又は５９．５％、又は６０％、又は６０．５％、又は６１％、又は６１．５％、又は６２％、又は６２．５％、又は６３％、又は６３．５％、又は６４％、又は６４．５％、又は６５％、又は６５．５％、又は６６％、又は６６．５％、又は６７％、又は６７．５％、又は６８％、又は６８．５％、又は６９％、又は６９．５％、又は７０％、又は７０．５％、又は７１％、又は７１．５％、又は７２％、又は７２．５％、又は７３％、又は７３．５％、又は７４％、又は７４．５％、又は７５％、又は７５．５％、又は７６％、又は７６．５％、又は７７％、又は７７．５％、又は７８％、又は７８．５％、又は７９％、又は７９．５％、又は８０％、又は８０．５％、又は８１％、又は８１．５％、又は８２％、又は８２．５％、又は８３％、又は８３．５％、又は８４％、又は８４．５％、又は８５％、又は８５．５％、又は８６％、又は８６．５％、又は８７％、又は８７．５％、又は８８％、又は８８．５％、又は８９％、又は８９．５％、又は９０％、又は９０．５％、又は９１％、又は９１．５％、又は９２％、又は９２．５％、又は９３％、又は９３．５％、又は９４％、又は９４．５％、又は９５％、又は９５．５％、又は９６％、又は９６．５％、又は９７％、又は９７．５％、又は９８％、又は９８．５％、又は９９％、又は９９．５％、又は９９．９９９％
●注記：低密度の液体中の水の重量％濃度は、以下のうちの１つ以上又は組み合わせより未満であり得るか、又はこれらを超え得るか、又はこれらに等しい場合がある：０．０００１％、又は０．５％、又は１％、又は１．５％、又は２％、又は２．５％、又は３％、又は３．５％、又は４％、又は４．５％、又は５％、又は５．５％、又は６％、又は６．５％、又は７％、又は７．５％、又は８％、又は８．５％、又は９％、又は９．５％、又は１０％、又は１０．５％、又は１１％、又は１１．５％、又は１２％、又は１２．５％、又は１３％、又は１３．５％、又は１４％、又は１４．５％、又は１５％、又は１５．５％、又は１６％、又は１６．５％、又は１７％、又は１７．５％、又は１８％、又は１８．５％、又は１９％、又は１９．５％、又は２０％、又は２０．５％、又は２１％、又は２１．５％、又は２２％、又は２２．５％、又は２３％、又は２３．５％、又は２４％、又は２４．５％、又は２５％、又は２５．５％、又は２６％、又は２６．５％、又は２７％、又は２７．５％、又は２８％、又は２８．５％、又は２９％、又は２９．５％、又は３０％、又は３０．５％、又は３１％、又は３１．５％、又は３２％、又は３２．５％、又は３３％、又は３３．５％、又は３４％、又は３４．５％、又は３５％、又は３５．５％、又は３６％、又は３６．５％、又は３７％、又は３７．５％、又は３８％、又は３８．５％、又は３９％、又は３９．５％、又は４０％、又は４０．５％、又は４１％、又は４１．５％、又は４２％、又は４２．５％、又は４３％、又は４３．５％、又は４４％、又は４４．５％、又は４５％、又は４５．５％、又は４６％、又は４６．５％、又は４７％、又は４７．５％、又は４８％、又は４８．５％、又は４９％、又は４９．５％、又は５０％、又は５０．５％、又は５１％、又は５１．５％、又は５２％、又は５２．５％、又は５３％、又は５３．５％、又は５４％、又は５４．５％、又は５５％、又は５５．５％、又は５６％、又は５６．５％、又は５７％、又は５７．５％、又は５８％、又は５８．５％、又は５９％、又は５９．５％、又は６０％、又は６０．５％、又は６１％、又は６１．５％、又は６２％、又は６２．５％、又は６３％、又は６３．５％、又は６４％、又は６４．５％、又は６５％、又は６５．５％、又は６６％、又は６６．５％、又は６７％、又は６７．５％、又は６８％、又は６８．５％、又は６９％、又は６９．５％、又は７０％、又は７０．５％、又は７１％、又は７１．５％、又は７２％、又は７２．５％、又は７３％、又は７３．５％、又は７４％、又は７４．５％、又は７５％、又は７５．５％、又は７６％、又は７６．５％、又は７７％、又は７７．５％、又は７８％、又は７８．５％、又は７９％、又は７９．５％、又は８０％、又は８０．５％、又は８１％、又は８１．５％、又は８２％、又は８２．５％、又は８３％、又は８３．５％、又は８４％、又は８４．５％、又は８５％、又は８５．５％、又は８６％、又は８６．５％、又は８７％、又は８７．５％、又は８８％、又は８８．５％、又は８９％、又は８９．５％、又は９０％、又は９０．５％、又は９１％、又は９１．５％、又は９２％、又は９２．５％、又は９３％、又は９３．５％、又は９４％、又は９４．５％、又は９５％、又は９５．５％、又は９６％、又は９６．５％、又は９７％、又は９７．５％、又は９８％、又は９８．５％、又は９９％、又は９９．５％、又は９９．９９９％
●注記：いくつかの実施形態では、最大エネルギー密度を確実にし、かつ必要とされる液体体積を最小化するために、第１のリザーバと第２のリザーバとの間の標高差は、以下のうちの１つ以上又は組み合わせ、以上である：５０メートル、又は１００メートル、又は１５０メートル、又は２００メートル、又は２５０メートル、又は５００メートル、又は７５０メートル、又は１，０００メートル、又は１，２５０メートル、又は１，５００メートル
●注記：エネルギー貯蔵往復エネルギー効率は、以下のうちの１つ以上又は組み合わせ、以上であり得る。０．０００１％、又は０．５％、又は１％、又は１．５％、又は２％、又は２．５％、又は３％、又は３．５％、又は４％、又は４．５％、又は５％、又は５．５％、又は６％、又は６．５％、又は７％、又は７．５％、又は８％、又は８．５％、又は９％、又は９．５％、又は１０％、又は１０．５％、又は１１％、又は１１．５％、又は１２％、又は１２．５％、又は１３％、又は１３．５％、又は１４％、又は１４．５％、又は１５％、又は１５．５％、又は１６％、又は１６．５％、又は１７％、又は１７．５％、又は１８％、又は１８．５％、又は１９％、又は１９．５％、又は２０％、又は２０．５％、又は２１％、又は２１．５％、又は２２％、又は２２．５％、又は２３％、又は２３．５％、又は２４％、又は２４．５％、又は２５％、又は２５．５％、又は２６％、又は２６．５％、又は２７％、又は２７．５％、又は２８％、又は２８．５％、又は２９％、又は２９．５％、又は３０％、又は３０．５％、又は３１％、又は３１．５％、又は３２％、又は３２．５％、又は３３％、又は３３．５％、又は３４％、又は３４．５％、又は３５％、又は３５．５％、又は３６％、又は３６．５％、又は３７％、又は３７．５％、又は３８％、又は３８．５％、又は３９％、又は３９．５％、又は４０％、又は４０．５％、又は４１％、又は４１．５％、又は４２％、又は４２．５％、又は４３％、又は４３．５％、又は４４％、又は４４．５％、又は４５％、又は４５．５％、又は４６％、又は４６．５％、又は４７％、又は４７．５％、又は４８％、又は４８．５％、又は４９％、又は４９．５％、又は５０％、又は５０．５％、又は５１％、又は５１．５％、又は５２％、又は５２．５％、又は５３％、又は５３．５％、又は５４％、又は５４．５％、又は５５％、又は５５．５％、又は５６％、又は５６．５％、又は５７％、又は５７．５％、又は５８％、又は５８．５％、又は５９％、又は５９．５％、又は６０％、又は６０．５％、又は６１％、又は６１．５％、又は６２％、又は６２．５％、又は６３％、又は６３．５％、又は６４％、又は６４．５％、又は６５％、又は６５．５％、又は６６％、又は６６．５％、又は６７％、又は６７．５％、又は６８％、又は６８．５％、又は６９％、又は６９．５％、又は７０％、又は７０．５％、又は７１％、又は７１．５％、又は７２％、又は７２．５％、又は７３％、又は７３．５％、又は７４％、又は７４．５％、又は７５％、又は７５．５％、又は７６％、又は７６．５％、又は７７％、又は７７．５％、又は７８％、又は７８．５％、又は７９％、又は７９．５％、又は８０％、又は８０．５％、又は８１％、又は８１．５％、又は８２％、又は８２．５％、又は８３％、又は８３．５％、又は８４％、又は８４．５％、又は８５％、又は８５．５％、又は８６％、又は８６．５％、又は８７％、又は８７．５％、又は８８％、又は８８．５％、又は８９％、又は８９．５％、又は９０％、又は９０．５％、又は９１％、又は９１．５％、又は９２％、又は９２．５％、又は９３％、又は９３．５％、又は９４％、又は９４．５％、又は９５％、又は９５．５％、又は９６％、又は９６．５％、又は９７％、又は９７．５％、又は９８％、又は９８．５％、又は９９％、又は９９．５％、又は９９．９９９％
●注記：液体の密度は、以下のうちの１つ以上又は組み合わせ、以下であり得るか、又はこれら以上であり得る：０．５ｇ／ｍＬ、又は０．５１ｇ／ｍＬ、又は０．５２ｇ／ｍＬ、又は０．５３ｇ／ｍＬ、又は０．５４ｇ／ｍＬ、又は０．５５ｇ／ｍＬ、又は０．５６ｇ／ｍＬ、又は０．５７ｇ／ｍＬ、又は０．５８ｇ／ｍＬ、又は０．５９ｇ／ｍＬ、又は０．６ｇ／ｍＬ、又は０．６１ｇ／ｍＬ、又は０．６２ｇ／ｍＬ、又は０．６３ｇ／ｍｌ、０．６４ｇ／ｍＬ、又は０．６５ｇ／ｍＬ、又は０．６６ｇ／ｍＬ、又は０．６７ｇ／ｍＬ、又は０．６８ｇ／ｍＬ、又は０．６９ｇ／ｍＬ、又は０．７０ｇ／ｍＬ、又は０．７１ｇ／ｍＬ、又は０．７２ｇ／ｍＬ、又は０．７３ｇ／ｍＬ、又は０．７４ｇ／ｍＬ、又は０．７５ｇ／ｍＬ、又は０．７６ｇ／ｍＬ、又は０．７７ｇ／ｍＬ、又は０．７８ｇ／ｍＬ、又は０．７９ｇ／ｍＬ、又は０．８ｇ／ｍＬ、又は０．８０５ｇ／ｍＬ、又は０．８１ｇ／ｍＬ、又は０．８１５ｇ／ｍＬ、又は０．８２ｇ／ｍＬ、又は０．８２５ｇ／ｍＬ、又は０．８３ｇ／ｍＬ、又は０．８３５ｇ／ｍＬ、又は０．８４ｇ／ｍＬ、又は０．８４５ｇ／ｍＬ、又は０．８５ｇ／ｍＬ、又は０．８５５ｇ／ｍＬ、又は０．８６ｇ／ｍＬ、又は０．８６５ｇ／ｍＬ、又は０．８７ｇ／ｍＬ、又は０．８７５ｇ／ｍＬ、又は０．８８ｇ／ｍＬ、又は０．８８５ｇ／ｍＬ、又は０．８９ｇ／ｍＬ、又は０．８９５ｇ／ｍＬ、又は０．９ｇ／ｍＬ、又は０．９０５ｇ／ｍＬ、又は０．９１ｇ／ｍＬ、又は．９１５ｇ／ｍＬ、又は０．９２ｇ／ｍＬ、又は０．９２５ｇ／ｍＬ、又は０．９３ｇ／ｍＬ、又は０．９３５ｇ／ｍＬ、又は０．９４ｇ／ｍＬ、又は０．９４５ｇ／ｍＬ、又は０．９５ｇ／ｍＬ、又は０．９５５ｇ／ｍＬ、又は０．９６ｇ／ｍＬ、又は０．９６５ｇ／ｍＬ、又は０．９７ｇ／ｍＬ、又は０．９７５ｇ／ｍＬ、又は０．９８ｇ／ｍＬ、又は０．９８５ｇ／ｍＬ、又は０．９９ｇ／ｍＬ、又は０．９９５ｇ／ｍＬ、又は１ｇ／ｍＬ、又は１．００５ｇ／ｍＬ、又は１．０１ｇ／ｍＬ、又は１．０１５ｇ／ｍＬ、又は１．０２ｇ／ｍＬ、又は１．０２５ｇ／ｍＬ、又は１．０３ｇ／ｍＬ、又は１．０３５ｇ／ｍＬ、又は１．０４ｇ／ｍＬ、又は１．０４５ｇ／ｍＬ、又は１．０５ｇ／ｍＬ、又は１．０５５ｇ／ｍＬ、又は１．０６ｇ／ｍＬ、又は１．０６５ｇ／ｍＬ、又は１．０７ｇ／ｍＬ、又は１．０７５ｇ／ｍＬ、又は１．０８ｇ／ｍＬ、又は１．０８５ｇ／ｍＬ、又は１．０９ｇ／ｍＬ、又は１．０９５ｇ／ｍＬ、又は１．１ｇ／ｍＬ、又は１．１１ｇ／ｍＬ、又は１．１２ｇ／ｍＬ、又は１．１３ｇ／ｍＬ、又は１．１４ｇ／ｍＬ、又は１．１５ｇ／ｍＬ、又は１．１６ｇ／ｍＬ、又は１．１７ｇ／ｍＬ、又は１．１８ｇ／ｍＬ、又は１．１９ｇ／ｍＬ、又は１．２ｇ／ｍＬ、又は１．２１ｇ／ｍＬ、又は１．２２ｇ／ｍＬ、又は１．２３ｇ／ｍＬ、又は１．２４ｇ／ｍＬ、又は１．２５ｇ／ｍＬ、又は１．２６ｇ／ｍＬ、又は１．２７ｇ／ｍＬ、又は１．２８ｇ／ｍＬ、又は１．２９ｇ／ｍＬ、又は１．３ｇ／ｍＬ、又は１．３１ｇ／ｍＬ、又は１．３２ｇ／ｍＬ、又は１．３３ｇ／ｍＬ、又は１．３４ｇ／ｍＬ、又は１．３５ｇ／ｍＬ、又は１．３６ｇ／ｍＬ、又は１．３７ｇ／ｍＬ、又は１．３８ｇ／ｍＬ、又は１．３９ｇ／ｍＬ、又は１．４ｇ／ｍＬ、又は１．４１ｇ／ｍＬ、又は１．４２ｇ／ｍＬ、又は１．４３ｇ／ｍＬ、又は１．４４ｇ／ｍＬ、又は１．４５ｇ／ｍＬ、又は１．４６ｇ／ｍＬ、又は１．４７ｇ／ｍＬ、又は１．４８ｇ／ｍＬ、又は１．４９ｇ／ｍＬ、又は１．５ｇ／ｍＬ
●注記：流体の密度は、以下のうちの１つ以上又は組み合わせ、以下であり得るか、又はこれら以上であり得る：０．５ｇ／ｍＬ、又は０．５１ｇ／ｍＬ、又は０．５２ｇ／ｍＬ、又は０．５３ｇ／ｍＬ、又は０．５４ｇ／ｍＬ、又は０．５５ｇ／ｍＬ、又は０．５６ｇ／ｍＬ、又は０．５７ｇ／ｍＬ、又は０．５８ｇ／ｍＬ、又は０．５９ｇ／ｍＬ、又は０．６ｇ／ｍＬ、又は０．６１ｇ／ｍＬ、又は０．６２ｇ／ｍＬ、又は０．６３ｇ／ｍｌ、０．６４ｇ／ｍＬ、又は０．６５ｇ／ｍＬ、又は０．６６ｇ／ｍＬ、又は０．６７ｇ／ｍＬ、又は０．６８ｇ／ｍＬ、又は０．６９ｇ／ｍＬ、又は０．７０ｇ／ｍＬ、又は０．７１ｇ／ｍＬ、又は０．７２ｇ／ｍＬ、又は０．７３ｇ／ｍＬ、又は０．７４ｇ／ｍＬ、又は０．７５ｇ／ｍＬ、又は０．７６ｇ／ｍＬ、又は０．７７ｇ／ｍＬ、又は０．７８ｇ／ｍＬ、又は０．７９ｇ／ｍＬ、又は０．８ｇ／ｍＬ、又は０．８０５ｇ／ｍＬ、又は０．８１ｇ／ｍＬ、又は０．８１５ｇ／ｍＬ、又は０．８２ｇ／ｍＬ、又は０．８２５ｇ／ｍＬ、又は０．８３ｇ／ｍＬ、又は０．８３５ｇ／ｍＬ、又は０．８４ｇ／ｍＬ、又は０．８４５ｇ／ｍＬ、又は０．８５ｇ／ｍＬ、又は０．８５５ｇ／ｍＬ、又は０．８６ｇ／ｍＬ、又は０．８６５ｇ／ｍＬ、又は０．８７ｇ／ｍＬ、又は０．８７５ｇ／ｍＬ、又は０．８８ｇ／ｍＬ、又は０．８８５ｇ／ｍＬ、又は０．８９ｇ／ｍＬ、又は０．８９５ｇ／ｍＬ、又は０．９ｇ／ｍＬ、又は０．９０５ｇ／ｍＬ、又は０．９１ｇ／ｍＬ、又は．９１５ｇ／ｍＬ、又は０．９２ｇ／ｍＬ、又は０．９２５ｇ／ｍＬ、又は０．９３ｇ／ｍＬ、又は０．９３５ｇ／ｍＬ、又は０．９４ｇ／ｍＬ、又は０．９４５ｇ／ｍＬ、又は０．９５ｇ／ｍＬ、又は０．９５５ｇ／ｍＬ、又は０．９６ｇ／ｍＬ、又は０．９６５ｇ／ｍＬ、又は０．９７ｇ／ｍＬ、又は０．９７５ｇ／ｍＬ、又は０．９８ｇ／ｍＬ、又は０．９８５ｇ／ｍＬ、又は０．９９ｇ／ｍＬ、又は０．９９５ｇ／ｍＬ、又は１ｇ／ｍＬ、又は１．００５ｇ／ｍＬ、又は１．０１ｇ／ｍＬ、又は１．０１５ｇ／ｍＬ、又は１．０２ｇ／ｍＬ、又は１．０２５ｇ／ｍＬ、又は１．０３ｇ／ｍＬ、又は１．０３５ｇ／ｍＬ、又は１．０４ｇ／ｍＬ、又は１．０４５ｇ／ｍＬ、又は１．０５ｇ／ｍＬ、又は１．０５５ｇ／ｍＬ、又は１．０６ｇ／ｍＬ、又は１．０６５ｇ／ｍＬ、又は１．０７ｇ／ｍＬ、又は１．０７５ｇ／ｍＬ、又は１．０８ｇ／ｍＬ、又は１．０８５ｇ／ｍＬ、又は１．０９ｇ／ｍＬ、又は１．０９５ｇ／ｍＬ、又は１．１ｇ／ｍＬ、又は１．１１ｇ／ｍＬ、又は１．１２ｇ／ｍＬ、又は１．１３ｇ／ｍＬ、又は１．１４ｇ／ｍＬ、又は１．１５ｇ／ｍＬ、又は１．１６ｇ／ｍＬ、又は１．１７ｇ／ｍＬ、又は１．１８ｇ／ｍＬ、又は１．１９ｇ／ｍＬ、又は１．２ｇ／ｍＬ、又は１．２１ｇ／ｍＬ、又は１．２２ｇ／ｍＬ、又は１．２３ｇ／ｍＬ、又は１．２４ｇ／ｍＬ、又は１．２５ｇ／ｍＬ、又は１．２６ｇ／ｍＬ、又は１．２７ｇ／ｍＬ、又は１．２８ｇ／ｍＬ、又は１．２９ｇ／ｍＬ、又は１．３ｇ／ｍＬ、又は１．３１ｇ／ｍＬ、又は１．３２ｇ／ｍＬ、又は１．３３ｇ／ｍＬ、又は１．３４ｇ／ｍＬ、又は１．３５ｇ／ｍＬ、又は１．３６ｇ／ｍＬ、又は１．３７ｇ／ｍＬ、又は１．３８ｇ／ｍＬ、又は１．３９ｇ／ｍＬ、又は１．４ｇ／ｍＬ、又は１．４１ｇ／ｍＬ、又は１．４２ｇ／ｍＬ、又は１．４３ｇ／ｍＬ、又は１．４４ｇ／ｍＬ、又は１．４５ｇ／ｍＬ、又は１．４６ｇ／ｍＬ、又は１．４７ｇ／ｍＬ、又は１．４８ｇ／ｍＬ、又は１．４９ｇ／ｍＬ、又は１．５ｇ／ｍＬ
●注記：低密度の流体の密度は、以下のうちの１つ以上又は組み合わせ、以下であり得るか、又はこれら以上であり得る：０．０１ｇ／ｍＬ、又は０．０５ｇ／ｍＬ、又は０．１ｇ／ｍＬ、又は０．１５ｇ／ｍＬ、又は０．２０ｇ／ｍＬ、又は０．２５ｇ／ｍＬ、又は０．３ｇ／ｍＬ、又は０．３５ｇ／ｍＬ、又は０．４ｇ／ｍＬ、又は０．４５ｇ／ｍＬ、０．５ｇ／ｍＬ、又は０．５１ｇ／ｍＬ、又は０．５２ｇ／ｍＬ、又は０．５３ｇ／ｍＬ、又は０．５４ｇ／ｍＬ、又は０．５５ｇ／ｍＬ、又は０．５６ｇ／ｍＬ、又は０．５７ｇ／ｍＬ、又は０．５８ｇ／ｍＬ、又は０．５９ｇ／ｍＬ、又は０．６ｇ／ｍＬ、又は０．６１ｇ／ｍＬ、又は０．６２ｇ／ｍＬ、又は０．６３ｇ／ｍｌ、０．６４ｇ／ｍＬ、又は０．６５ｇ／ｍＬ、又は０．６６ｇ／ｍＬ、又は０．６７ｇ／ｍＬ、又は０．６８ｇ／ｍＬ、又は０．６９ｇ／ｍＬ、又は０．７０ｇ／ｍＬ、又は０．７１ｇ／ｍＬ、又は０．７２ｇ／ｍＬ、又は０．７３ｇ／ｍＬ、又は０．７４ｇ／ｍＬ、又は０．７５ｇ／ｍＬ、又は０．７６ｇ／ｍＬ、又は０．７７ｇ／ｍＬ、又は０．７８ｇ／ｍＬ、又は０．７９ｇ／ｍＬ、又は０．８ｇ／ｍＬ、又は０．８０５ｇ／ｍＬ、又は０．８１ｇ／ｍＬ、又は０．８１５ｇ／ｍＬ、又は０．８２ｇ／ｍＬ、又は０．８２５ｇ／ｍＬ、又は０．８３ｇ／ｍＬ、又は０．８３５ｇ／ｍＬ、又は０．８４ｇ／ｍＬ、又は０．８４５ｇ／ｍＬ、又は０．８５ｇ／ｍＬ、又は０．８５５ｇ／ｍＬ、又は０．８６ｇ／ｍＬ、又は０．８６５ｇ／ｍＬ、又は０．８７ｇ／ｍＬ、又は０．８７５ｇ／ｍＬ、又は０．８８ｇ／ｍＬ、又は０．８８５ｇ／ｍＬ、又は０．８９ｇ／ｍＬ、又は０．８９５ｇ／ｍＬ、又は０．９ｇ／ｍＬ、又は０．９０５ｇ／ｍＬ、又は０．９１ｇ／ｍＬ、又は．９１５ｇ／ｍＬ、又は０．９２ｇ／ｍＬ、又は０．９２５ｇ／ｍＬ、又は０．９３ｇ／ｍＬ、又は０．９３５ｇ／ｍＬ、又は０．９４ｇ／ｍＬ、又は０．９４５ｇ／ｍＬ、又は０．９５ｇ／ｍＬ、又は０．９５５ｇ／ｍＬ、又は０．９６ｇ／ｍＬ、又は０．９６５ｇ／ｍＬ、又は０．９７ｇ／ｍＬ、又は０．９７５ｇ／ｍＬ、又は０．９８ｇ／ｍＬ、又は０．９８５ｇ／ｍＬ、又は０．９９ｇ／ｍＬ、又は０．９９５ｇ／ｍＬ、又は１ｇ／ｍＬ、又は１．００５ｇ／ｍＬ、又は１．０１ｇ／ｍＬ、又は１．０１５ｇ／ｍＬ、又は１．０２ｇ／ｍＬ、又は１．０２５ｇ／ｍＬ、又は１．０３ｇ／ｍＬ、又は１．０３５ｇ／ｍＬ、又は１．０４ｇ／ｍＬ、又は１．０４５ｇ／ｍＬ、又は１．０５ｇ／ｍＬ、又は１．０５５ｇ／ｍＬ、又は１．０６ｇ／ｍＬ、又は１．０６５ｇ／ｍＬ、又は１．０７ｇ／ｍＬ、又は１．０７５ｇ／ｍＬ、又は１．０８ｇ／ｍＬ、又は１．０８５ｇ／ｍＬ、又は１．０９ｇ／ｍＬ、又は１．０９５ｇ／ｍＬ、又は１．１ｇ／ｍＬ、又は１．１１ｇ／ｍＬ、又は１．１２ｇ／ｍＬ、又は１．１３ｇ／ｍＬ、又は１．１４ｇ／ｍＬ、又は１．１５ｇ／ｍＬ、又は１．１６ｇ／ｍＬ、又は１．１７ｇ／ｍＬ、又は１．１８ｇ／ｍＬ、又は１．１９ｇ／ｍＬ、又は１．２ｇ／ｍＬ、又は１．２１ｇ／ｍＬ、又は１．２２ｇ／ｍＬ、又は１．２３ｇ／ｍＬ、又は１．２４ｇ／ｍＬ、又は１．２５ｇ／ｍＬ、又は１．２６ｇ／ｍＬ、又は１．２７ｇ／ｍＬ、又は１．２８ｇ／ｍＬ、又は１．２９ｇ／ｍＬ、又は１．３ｇ／ｍＬ、又は１．３１ｇ／ｍＬ、又は１．３２ｇ／ｍＬ、又は１．３３ｇ／ｍＬ、又は１．３４ｇ／ｍＬ、又は１．３５ｇ／ｍＬ、又は１．３６ｇ／ｍＬ、又は１．３７ｇ／ｍＬ、又は１．３８ｇ／ｍＬ、又は１．３９ｇ／ｍＬ、又は１．４ｇ／ｍＬ、又は１．４１ｇ／ｍＬ、又は１．４２ｇ／ｍＬ、又は１．４３ｇ／ｍＬ、又は１．４４ｇ／ｍＬ、又は１．４５ｇ／ｍＬ、又は１．４６ｇ／ｍＬ、又は１．４７ｇ／ｍＬ、又は１．４８ｇ／ｍＬ、又は１．４９ｇ／ｍＬ、又は１．５ｇ／ｍＬ
●注記：高密度の液体の密度は、以下のうちの１つ以上又は組み合わせ、以下であり得るか、又はこれら以上であり得る：０．０１ｇ／ｍＬ、又は０．０５ｇ／ｍＬ、又は０．１ｇ／ｍＬ、又は０．１５ｇ／ｍＬ、又は０．２０ｇ／ｍＬ、又は０．２５ｇ／ｍＬ、又は０．３ｇ／ｍＬ、又は０．３５ｇ／ｍＬ、又は０．４ｇ／ｍＬ、又は０．４５ｇ／ｍＬ、０．５ｇ／ｍＬ、又は０．５１ｇ／ｍＬ、又は０．５２ｇ／ｍＬ、又は０．５３ｇ／ｍＬ、又は０．５４ｇ／ｍＬ、又は０．５５ｇ／ｍＬ、又は０．５６ｇ／ｍＬ、又は０．５７ｇ／ｍＬ、又は０．５８ｇ／ｍＬ、又は０．５９ｇ／ｍＬ、又は０．６ｇ／ｍＬ、又は０．６１ｇ／ｍＬ、又は０．６２ｇ／ｍＬ、又は０．６３ｇ／ｍｌ、０．６４ｇ／ｍＬ、又は０．６５ｇ／ｍＬ、又は０．６６ｇ／ｍＬ、又は０．６７ｇ／ｍＬ、又は０．６８ｇ／ｍＬ、又は０．６９ｇ／ｍＬ、又は０．７０ｇ／ｍＬ、又は０．７１ｇ／ｍＬ、又は０．７２ｇ／ｍＬ、又は０．７３ｇ／ｍＬ、又は０．７４ｇ／ｍＬ、又は０．７５ｇ／ｍＬ、又は０．７６ｇ／ｍＬ、又は０．７７ｇ／ｍＬ、又は０．７８ｇ／ｍＬ、又は０．７９ｇ／ｍＬ、又は０．８ｇ／ｍＬ、又は０．８０５ｇ／ｍＬ、又は０．８１ｇ／ｍＬ、又は０．８１５ｇ／ｍＬ、又は０．８２ｇ／ｍＬ、又は０．８２５ｇ／ｍＬ、又は０．８３ｇ／ｍＬ、又は０．８３５ｇ／ｍＬ、又は０．８４ｇ／ｍＬ、又は０．８４５ｇ／ｍＬ、又は０．８５ｇ／ｍＬ、又は０．８５５ｇ／ｍＬ、又は０．８６ｇ／ｍＬ、又は０．８６５ｇ／ｍＬ、又は０．８７ｇ／ｍＬ、又は０．８７５ｇ／ｍＬ、又は０．８８ｇ／ｍＬ、又は０．８８５ｇ／ｍＬ、又は０．８９ｇ／ｍＬ、又は０．８９５ｇ／ｍＬ、又は０．９ｇ／ｍＬ、又は０．９０５ｇ／ｍＬ、又は０．９１ｇ／ｍＬ、又は．９１５ｇ／ｍＬ、又は０．９２ｇ／ｍＬ、又は０．９２５ｇ／ｍＬ、又は０．９３ｇ／ｍＬ、又は０．９３５ｇ／ｍＬ、又は０．９４ｇ／ｍＬ、又は０．９４５ｇ／ｍＬ、又は０．９５ｇ／ｍＬ、又は０．９５５ｇ／ｍＬ、又は０．９６ｇ／ｍＬ、又は０．９６５ｇ／ｍＬ、又は０．９７ｇ／ｍＬ、又は０．９７５ｇ／ｍＬ、又は０．９８ｇ／ｍＬ、又は０．９８５ｇ／ｍＬ、又は０．９９ｇ／ｍＬ、又は０．９９５ｇ／ｍＬ、又は１ｇ／ｍＬ、又は１．００５ｇ／ｍＬ、又は１．０１ｇ／ｍＬ、又は１．０１５ｇ／ｍＬ、又は１．０２ｇ／ｍＬ、又は１．０２５ｇ／ｍＬ、又は１．０３ｇ／ｍＬ、又は１．０３５ｇ／ｍＬ、又は１．０４ｇ／ｍＬ、又は１．０４５ｇ／ｍＬ、又は１．０５ｇ／ｍＬ、又は１．０５５ｇ／ｍＬ、又は１．０６ｇ／ｍＬ、又は１．０６５ｇ／ｍＬ、又は１．０７ｇ／ｍＬ、又は１．０７５ｇ／ｍＬ、又は１．０８ｇ／ｍＬ、又は１．０８５ｇ／ｍＬ、又は１．０９ｇ／ｍＬ、又は１．０９５ｇ／ｍＬ、又は１．１ｇ／ｍＬ、又は１．１１ｇ／ｍＬ、又は１．１２ｇ／ｍＬ、又は１．１３ｇ／ｍＬ、又は１．１４ｇ／ｍＬ、又は１．１５ｇ／ｍＬ、又は１．１６ｇ／ｍＬ、又は１．１７ｇ／ｍＬ、又は１．１８ｇ／ｍＬ、又は１．１９ｇ／ｍＬ、又は１．２ｇ／ｍＬ、又は１．２１ｇ／ｍＬ、又は１．２２ｇ／ｍＬ、又は１．２３ｇ／ｍＬ、又は１．２４ｇ／ｍＬ、又は１．２５ｇ／ｍＬ、又は１．２６ｇ／ｍＬ、又は１．２７ｇ／ｍＬ、又は１．２８ｇ／ｍＬ、又は１．２９ｇ／ｍＬ、又は１．３ｇ／ｍＬ、又は１．３１ｇ／ｍＬ、又は１．３２ｇ／ｍＬ、又は１．３３ｇ／ｍＬ、又は１．３４ｇ／ｍＬ、又は１．３５ｇ／ｍＬ、又は１．３６ｇ／ｍＬ、又は１．３７ｇ／ｍＬ、又は１．３８ｇ／ｍＬ、又は１．３９ｇ／ｍＬ、又は１．４ｇ／ｍＬ、又は１．４１ｇ／ｍＬ、又は１．４２ｇ／ｍＬ、又は１．４３ｇ／ｍＬ、又は１．４４ｇ／ｍＬ、又は１．４５ｇ／ｍＬ、又は１．４６ｇ／ｍＬ、又は１．４７ｇ／ｍＬ、又は１．４８ｇ／ｍＬ、又は１．４９ｇ／ｍＬ、又は１．５ｇ／ｍＬ、又は１．５５ｇ／ｍＬ、又は１．６ｇ／ｍＬ、又は１．６５ｇ／ｍＬ、又は１．７ｇ／ｍＬ、又は１．７５ｇ／ｍＬ、又は１．８ｇ／ｍＬ、又は１．８５ｇ／ｍＬ、又は１．９ｇ／ｍＬ、又は１．９５ｇ／ｍＬ、又は２．００ｇ／ｍＬ、又は２．０５ｇ／ｍＬ、又は２．１ｇ／ｍＬ、又は２．２ｇ／ｍＬ、又は２．３ｇ／ｍＬ、又は２．４ｇ／ｍＬ、又は２．５ｇ／ｍＬ、又は２．６ｇ／ｍＬ、又は２．７ｇ／ｍＬ、又は２．８ｇ／ｍＬ、又は２．９ｇ／ｍＬ、又は３．０ｇ／ｍＬ、又は３．１ｇ／ｍＬ、又は３．２ｇ／ｍＬ、又は３．３ｇ／ｍＬ、又は３．４ｇ／ｍＬ、又は３．５ｇ／ｍＬ、又は３．６ｇ／ｍＬ、又は３．７ｇ／ｍＬ、又は３．８ｇ／ｍＬ、又は３．９ｇ／ｍＬ、又は４．０ｇ／ｍＬ、又は４．１ｇ／ｍＬ、又は４．２ｇ／ｍＬ、又は４．３ｇ／ｍＬ、又は４．４ｇ／ｍＬ、又は４．５ｇ／ｍＬ、又は４．６ｇ／ｍＬ、又は４．７ｇ／ｍＬ、又は４．８ｇ／ｍＬ、又は４．９ｇ／ｍＬ、又は５．０ｇ／ｍＬ，６．０ｇ／ｍＬ、又は７．０ｇ／ｍＬ、又は８．０ｇ／ｍＬ、又は９．０ｇ／ｍＬ、又は１０．０ｇ／ｍＬ、又は１１．０ｇ／ｍＬ、又は１２．０ｇ／ｍＬ、又は１３．０ｇ／ｍＬ、又は１４．０ｇ／ｍＬ、又は１５．０ｇ／ｍＬ、又は１６．０ｇ／ｍＬ、又は１７．０ｇ／ｍＬ、又は１８．０ｇ／ｍＬ、又は１９．０ｇ／ｍＬ、又は２０．０ｇ／ｍＬ、又は２１．０ｇ／ｍＬ、又は２２．０ｇ／ｍＬ、又は２３．０ｇ／ｍＬ
●注記：低位側の標高のリザーバ又は「第２のリザーバ」の許容公差圧力差は、低位側の標高のリザーバ又は「第２のリザーバ」の内部の流体の圧力と、低位側の標高のリザーバ又は「第２のリザーバ」の内部の当該流体と同じ標高における、低位側の標高のリザーバ又は「第２のリザーバ」の内部の当該流体の外部の、又は当該流体に隣接する、流体又は材料又は固体の圧力と、の間の最大設計圧力差を含み得る。
●注記：低位側の標高のリザーバ又は「第２のリザーバ」の許容公差圧力差は、以下のうちの１つ以上又は組み合わせよりも小さい場合があるか、又はこれらよりも大きい場合があるか、又はこれらに等しい場合がある：０バール、又は０．０１バール、０．２５バール、又は０．５バール、又は０．７５バール、又は１バール、又は１．５バール、２バール、又は２．５バール、又は３バール、又は３．５バール、又は４バール、又は４．５バール、又は５バール、又は５．５バール、又は６バール、又は６．５バール、又は７バール、又は７．５バール、又は８バール、又は８．５バール、又は９バール、又は９．５バール、又は１０バール、又は１１バール、又は１２バール、又は１３バール、又は１４バール、又は１５バール、又は１６バール、又は１７バール、又は１８バール、又は１９バール、又は２０バール、又は２１バール、又は２２バール、又は２３バール、又は２４バール、又は２５バール、又は２６バール、又は２７バール、又は２８バール、又は２９バール、又は３０バール、又は３１バール、又は３２バール、又は３３バール、又は３４バール、又は３５バール、又は３６バール、又は３７バール、又は３８バール、又は３９バール、又は４０バール、又は４１バール、又は４２バール、又は４３バール、又は４４バール、又は４５バール、又は４６バール、又は４７バール、又は４８バール、又は４９バール、又は５０バール、又は５５バール、又は６０バール、又は６５バール、又は７０バール、又は７５バール、又は８０バール、又は８５バール、又は９０バール、又は９５バール、又は１００バール、又は１０５バール、又は１１０バール、又は１１５バール、又は１２０バール、又は１２５バール、又は１３０バール、又は１３５バール、又は１４０バール、又は１４５バール、又は１５０バール、１６０バール、又は１７０バール、又は１８０バール、又は１９０バール、又は２００バール、又は２２５バール、又は２５０バール、又は２７５バール、又は３００バール
●注記：液体の静水圧は、液体の密度、重力定数、及び標高の差又は液体が連続して横断する標高の差を使用して計算され得る。流体の静水圧は、流体の密度、重力定数、及び標高の差又は流体が連続して横断する標高の差を使用して計算され得る。液体の実用的な静水圧はまた、実際のシステムで生じ得る摩擦損失及び他の潜在的な圧力損失を含んでもよく、これらは、当技術分野で知られている流体力学方程式及び／又はシミュレーションツールを使用して計算され得る。
●注記：いくつかの実施形態では、低密度の流体は、ガス又は超臨界流体を含み得る。例えば、低密度の流体は、空気を含み得、空気は、ガス及び／又は超臨界流体を含み得る。約５５ｂａｒを超える圧力では、空気は、超臨界流体を含み得る。
●注記：高位側の標高のリザーバに貯蔵された液体又は流体と、同じ標高における当該高位側の標高のリザーバの外部の、又はこのリザーバに隣接する、流体又は材料又は固体と、の間の圧力差は、以下のうちの１つ以上又はこれらの組み合わせよりも小さい場合があるか、又はこれらに等しい場合があるか、又はこれらよりも大きい場合がある：０バール、又は０．０１バール、０．２５バール、又は０．５バール、又は０．７５バール、又は１バール、又は１．５バール、２バール、又は２．５バール、又は３バール、又は３．５バール、又は４バール、又は４．５バール、又は５バール、又は５．５バール、又は６バール、又は６．５バール、又は７バール、又は７．５バール、又は８バール、又は８．５バール、又は９バール、又は９．５バール、又は１０バール、又は１１バール、又は１２バール、又は１３バール、又は１４バール、又は１５バール、又は１６バール、又は１７バール、又は１８バール、又は１９バール、又は２０バール、又は２１バール、又は２２バール、又は２３バール、又は２４バール、又は２５バール、又は２６バール、又は２７バール、又は２８バール、又は２９バール、又は３０バール、又は３１バール、又は３２バール、又は３３バール、又は３４バール、又は３５バール、又は３６バール、又は３７バール、又は３８バール、又は３９バール、又は４０バール、又は４１バール、又は４２バール、又は４３バール、又は４４バール、又は４５バール、又は４６バール、又は４７バール、又は４８バール、又は４９バール、又は５０バール、又は５５バール、又は６０バール、又は６５バール、又は７０バール、又は７５バール、又は８０バール、又は８５バール、又は９０バール、又は９５バール、又は１００バール、又は１０５バール、又は１１０バール、又は１１５バール、又は１２０バール、又は１２５バール、又は１３０バール、又は１３５バール、又は１４０バール、又は１４５バール、又は１５０バール、１６０バール、又は１７０バール、又は１８０バール、又は１９０バール、又は２００バール、又は２２５バール、又は２５０バール、又は２７５バール、又は３００バール
●注記：いくつかの実施形態では、低位側の標高のリザーバは、２つ以上の異なるリザーバを含み得る。例えば、いくつかの実施形態では、低位側の標高のリザーバは、低密度の液体用の少なくとも１つのリザーバと、高密度の液体用の少なくとも１つのリザーバと、を含み得る。例えば、いくつかの実施形態では、低位側の標高のリザーバは、低密度の液体用の別個のリザーバと、高密度の液体用の別個のリザーバと、を含み得る。例えば、いくつかの実施形態では、低位側の標高のリザーバは、２つの別個のタンク、低密度の液体を貯蔵するための１つのタンク、及び高密度の液体を貯蔵するための１つのタンクを含み得る。例えば、いくつかの実施形態では、低位側の標高のリザーバは、２つの別個のタンク、低密度の液体を貯蔵するための１つのタンク、及び高密度の液体を貯蔵するための１つのタンクを含み得、各タンクは、浮袋タンクを含む。例えば、いくつかの実施形態では、低位側の標高のリザーバは、２つの別個のタンク、低密度の液体を貯蔵するための１つのタンク、及び高密度の液体を貯蔵するための１つのタンクを含み得、各タンクは、剛性タンクを含む。例えば、いくつかの実施形態では、低位側の標高のリザーバは、２つの別個のタンク、低密度の液体を貯蔵するための１つのタンク、及び高密度の液体を貯蔵するための１つのタンクを含み得、各タンクは、剛性タンク、又は浮袋タンク、又はそれらの組み合わせを含む。本明細書に記載された実施形態のうちのいくつかの例は、図７７及び７８を含み得るが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、低密度の液体及び／又は高密度の液体は、貯蔵された燃料を含み得る。例えば、貯蔵された燃料は、以下のもののうちの１つ以上又は任意の組み合わせを含むが、これらに限定されないものを含み得る：ブタン、又はプロパン、又はＬＰＧ、又はエタン、又はＬＮＧ、又はディーゼル、又は灯油、又はガソリン、又は石油エーテル、又はアンモニア、又は水素、又は水素誘導体、又はエタノール、又はメタノール。いくつかの実施形態では、貯蔵された燃料は、キャリア燃料を含み得る。例えば、貯蔵された燃料は、以下のもののうちの１つ以上又は任意の組み合わせを含み得るが、これらに限定されない、水素キャリアを含み得る。メチルシクロヘキサン、又はトルエン、又はメタノール、又はアンモニア、又はヒドラジン。所望する場合、貯蔵された燃料は、液体置換エネルギー貯蔵に加えて、他の用途で採用されてもよい。
例えば、貯蔵された燃料は、燃焼発電所のための燃料源として採用され得る。燃焼発電所は、浮体式発電所、又は陸上発電所、又は洋上発電所、又はそれらの任意の組み合わせを含み得る。燃焼発電所は、ガスタービン、又は内燃機関、又は複合サイクル、又はランキンサイクル、又はコージェネレーション、又はピーカー発電所、又はオープンサイクルエンジン、又はクローズドサイクルエンジン、又はヒートエンジン、又はそれらの任意の組み合わせを包含し得る。燃焼発電所は、所望通りに稼働され得る。例えば、燃焼発電所は、電気需要がポンプ及び／又は発電機の動力容量を超えるときに稼働し得る。例えば、燃焼発電所は、重力エネルギー貯蔵システムが完全放電されるか、又はほぼ完全放電されるときに稼働し得る。例えば、燃焼発電所は、緊急事態が発生した場合に稼働し得る。例えば、燃焼発電所は、エネルギー貯蔵システムの潜在的な持続時間を実質的に延長し得る。例えば、いくつかの事例では、液体置換エネルギー貯蔵は、年間エネルギー貯蔵ニーズの９０％を提供し得、燃焼発電所は、年間エネルギー貯蔵ニーズの１０％を提供し得る。例えば、いくつかの事例では、液体置換エネルギー貯蔵は、年間エネルギー貯蔵ニーズの９５％を提供し得、燃焼発電所は、年間エネルギー貯蔵ニーズの５％を提供し得る。例えば、いくつかの事例では、液体置換エネルギー貯蔵は、年間エネルギー貯蔵ニーズの８０％を提供し得、燃焼発電所は、年間エネルギー貯蔵ニーズの２０％を提供し得る。液体置換エネルギー貯蔵システムへの重大な潜在的な燃料貯蔵に起因して、液体置換エネルギー貯蔵と燃焼発電所との統合は、エネルギー貯蔵システムの高い往復効率のエネルギー貯蔵、及び複数月の利用可能なエネルギー貯蔵持続時間を生み出す結果となり得る。液体置換エネルギー貯蔵とバックアップ燃焼発電所との統合は、特に、貯蔵された燃料が再生可能燃料又は再生可能エネルギー由来の燃料を含む場合に、ほぼ１００％又は１００％の再生可能エネルギーによって電力を供給される電力グリッドの作成のためのエンドツーエンドのエネルギー貯蔵ソリューションをもたらし得る。液体置換エネルギー貯蔵とバックアップ燃焼発電所との統合は、特に、貯蔵された燃料が、カーボンフリー燃料、又は低炭素燃料、又は再生可能燃料、又はカーボンニュートラル燃料を含む場合、ほぼ１００％又は１００％のＣＯ２排出量のないエネルギーによって電力を供給される電力グリッドの作成のためのエンドツーエンドのエネルギー貯蔵ソリューションをもたらし得る。
いくつかの実施形態では、燃料又は補給燃料は、外部供給源から提供され得、かつ／又は船、若しくはパイプライン、若しくはこれらの任意の組み合わせを介して提供され得る。いくつかの実施形態では、燃料又は補給燃料は、内部又は現場の供給源から提供され得、かつ／又は内部若しくは現場で合成され得るか、若しくは別様に生成され得る。例えば、いくつかの実施形態では、水素、又は液体水素、又はアンモニア、又はメタノール、又はエタノール、又はブタン、又は灯油、又はメタン、又はＬＰＧ、又はそれらの任意の組み合わせを含む低密度の液体が、現場で生成され得る。例えば、いくつかの実施形態では、水素、又は液体水素、又はアンモニア、又はメタノール、又はエタノール、又はブタン、又は灯油、又はメタン、又はＬＰＧ、又はそれらの任意の組み合わせを含む低密度の流体が、現場で生成され得る。例えば、いくつかの実施形態では、水素、又は液体水素、又はアンモニア、又はメタノール、又はエタノール、又はブタン、又は灯油、又はメタン、又はＬＰＧ、又はそれらの任意の組み合わせが、低現場で生成され得る。例えば、いくつかの実施形態では、水素、又はアンモニア、又はメタノール、又はエタノール、又はブタン、又は灯油、又はメタン、又はＬＰＧ、又はそれらの任意の組み合わせは、例えば、電気、又は再生可能電気、又は水、又は空気、又は窒素、又は二酸化炭素、又はそれらの任意の組み合わせを使用して、現場で生成され得る。
いくつかの事例では、低密度の液体として水が採用され得る。例えば、いくつかの実施形態では、低密度の液体は、水を含み得、高密度の液体は、塩水ブラインを含み得る。例えば、いくつかの実施形態では、低密度の液体は、水を含み得、高密度の液体は、フルオロカーボンを含み得る。
いくつかのじれ得では、高密度の液体、又は高密度の流体、又は低密度の液体、又は低密度の流体、又はそれらの任意の組み合わせは、固体－液体混合物、又はエマルジョン、又は懸濁液、又はその両方を含み得る。例えば、例示的な固体－液体混合物は、ミルクを含み得る。例えば、固体液体混合物は、以下のもののうちの１つ以上又は任意の組み合わせを含み得るが、これらに限定されないものを含み得る：水、又は水溶液、又は石炭、又はフライアッシュ、又は石灰石、又は亜鉛テーリング、又はリン酸岩、又はギルソナイト、又は銅濃縮物、又は鉄鉱石、又はタルク、又はカオリン、又はセメント、又はコンクリート、又は凝集体、又は大密度の固体、又は高密度の固体、又は低密度の流体よりも高密度を有する固体、又は水よりも高密度を有する固体、フルオロカーボン、ハロゲン化試薬、又はハロゲン。例えば、固体液体混合物は、以下のもののうちの１つ以上又は任意の組み合わせを含み得るが、これらに限定されないものを含み得る：水、又は水溶液、又は低密度の固体、又はプラスチック、又は炭化水素。高密度の液体、又は高密度の流体、又は低密度の液体、又は低密度の流体、又はそれらの任意の組み合わせは、本質的に圧縮不可能な流体であることが望ましい場合がある。本明細書のいくつかの説明では、流体は、「液体」として記載され得る。「液体」は、液体の少なくとも一部を含む任意の流体を含み得、液体及び／又は固体－液体混合物を含み得るが、これらに限定されない。
ガスポケット及び凹状構造物に関連するいくつかの例示的な実施形態：例示的な実施形態は、液体構造物の下部又は側部に接続された「壁」を包含し得る。液体構造物として、以下のもののうちの１つ以上又は任意の組み合わせが挙げられ得るが、これらに限定されない：浮体式構造物、ドック、ブイ、プラットフォーム、フロート、ボート、平底ボート、スキフ、又は表面構造物。液体構造物はまた、同時に、水中にあるか、水の近くにあるか、又は水と接触しているか、又は水に浸漬されているか、又は水と接触しているか、又は別の液体と接触しながら、陸地に係留されているか、又は少なくとも部分的に陸地によって支持されている構造物を含み得る。
例示的な実施形態では、構造物は、ドックであり得る（留意されたい：ドックは、例示的な浮体式構造物体として提供され、本明細書に記載される実施形態の要素は、本明細書に記載される他の浮体式構造物又は非浮体式構造物に適用可能であり得る）。ドックの側部若しくは下部、又はドックの下部の周囲の近くに接続され得る「壁」が、接続されているか、又はドックの構成要素として存在するか、又はドックの下部の形状の特徴として存在する。代わりに、ドックの下部の形状は、例えば、当該「壁」が、接続された別個の材料ではなく、ドックの形状の一部であり得るように、当該「壁」を有するように適合され得る。当該「壁」は、水と接触する浮体式ドックの大部分又は全ての鉛直な水深を超えて突出し得る。構造物への「壁」の接続は、理想的には気密又は水密であり得る。当該「壁」は、凹状構造物又は凹状構造物の突出部分を単に含み得る。
当該壁は、例えば、浮体式構造物の下部の近くに位置する凹状領域又はキャビティの形成をもたらし得るか、又は浮体式構造物の下部の大部分を含み得る。本実施形態では、ガス又は低密度の液体又は他の流体は、当該凹状領域の少なくとも一部分を占有し得る。当該流体として、以下のもののうちの１つ以上又は任意の組み合わせが挙げられ得るが、これらに限定されない：空気、窒素、水蒸気、メタン、水素、煙道ガス、二酸化炭素、酸素、不活性ガス、アルゴン、ヘリウム、実際的に水不溶性のガス、炭化水素、ブタン、プロパン、エタン、オゾン、又はそれらの組み合わせ。例示の目的のために、当該流体は、「ガス」と称され得るが、ガスは、単に流体の例示的な状態であり得、液体、又は超臨界、又はそれらの任意の組み合わせを含み得るが、これらに限定されない、他の流体状態が採用され得る。ガスは、少なくとも一時的に、又は半永久的に、又は実際的に永久的に、当該凹状領域内に「トラップされ」得る。当該凹状領域に当該「トラップされ」たガスは、「ガスポケット」又は「空気ポケット」と呼ばれ得る。当該ガスは、例えば、１）ガスよりも大密度の水、及び／又は２）ガスが水／ガス界面を通過することが実用的に不可能であること、及び／又は３）当該凹状領域の相対的な気密性若しくは気密シールに起因して、当該凹状領域に留まる。
空気ポケットの動作原理は、単純な空の飲料カップと水で満たされた容器とを使用することによって例証され得る。空の飲料カップが上下に反転し、上下逆の位置で水面の下方に浸水されると、空気が飲料カップを通して上方に流出することができないことにより、水が当該空気を置換することができない場合があるため、当該飲料カップ内の空気が当該飲料カップの内部にトラップされ得る。当該トラップされた空気は、空気ポケットの例であり得、空気がトラップされたカップ内の領域は、凹状領域又はキャビティの例であり得る。当該空気ポケット効果が先行技術で採用されきた例示的な用途は、「ダイビングベル」を含み得る。
当該ガスポケット又は空気ポケットは、水と凹状領域の表面の少なくとも一部分との間の分離又は非連続分離の形成をもたらし得る。水は、水と当該固体表面との間のガスポケットの物理的な分離又はバリアに起因して、凹状領域の固体表面の少なくとも一部分との接触から分離され得る。凹状領域の固体表面の表面積のかなりの部分が、当該ガスポケットと接触し得る。空気ポケットによって移送された水の表面積のかなりの部分が、空気－水界面で空気ポケットと接触し得る。当該凹状領域又は当該ガスポケットと接触する表面積は、例えば、表面構造物の下部の、かなりの部分、又は下部の表面積のほぼ全てを含み得る。当該凹状領域又は当該ガスポケットと接触する表面領域は、水若しくは他の液体に曝露され得るか、又はこれに対して脆性であり得るか、又は別様に接触するであろう、かなりの部分又は表面領域のほぼ全てを含み得る。当該かなりの部分は、液体又は水域と接触する構造物の表面の下部の５％超、又は１０％超、又は２０％超、又は３０％超、又は４０％超、又は５０％超、又は６０％超、又は７０％超、又は８０％超、又は９０％超、又は９５％超を含み得る。
汚損付着又はスケーリング又は成長形成は、液体と、例えば、当該ガスポケットから結果として得られる凹状領域の表面の少なくとも一部分と、の間の当該分離又は非連続分離によって阻止され得る。汚損付着又はスケーリング又は成長形成は、一般に、水が固体表面と直接接触しているときに水環境内で起こる。当該空気ポケットは、固体表面と別様に接触し得る水の実質的な表面積が、固体表面とではなく、水－ガス界面又は水－空気界面と接触することを可能にする。当該ガス分離又は空気バリアは、当該固体表面に付着する液体系又は水系の汚損付着物又はスカラント又は成長物を防止する。当該凹状領域は、液体と接触する浮体式構造物又は構造物の下部の表面積の少なくとも一部分を含み得る。当該凹状領域は、液体と接触する当該浮体式構造物又は構造物の下部の実質的な部分又は大部分又はほとんど全ての表面積を含み得、これにより、ガスポケット又は空気ポケットなしで、同一の構造物に対する汚損付着又はスケーリング又は成長形成の実質的な低減が可能になり得る。
汚損付着物又はスカラント又は成長物は、一般に、固体表面との直接接触を通じて水から表面に付着する。水系の汚損付着物又はスカラント又は成長物は、一般に、空気又は他のガスを通過して固体表面に至ることができない。水系の汚損付着物又はスカラント又は成長物が何らかの形で空気又は他のガスを通過して固体表面に至ることができる場合、当該ガスを通した質量移送は、水が固体表面と直接接触するとする場合よりも桁違いに小さい場合があることに留意することが重要である。結果として、水系の汚損付着物又はスカラント又は成長物は、水と直接固体表面接触する環境に対して、ガス又は空気の環境における実質的に任意の又は相対的に同等の汚損付着、スケーリング、又は成長を行うのに十分な質量移送を有していない場合がある。
○ガスポケット又は凹状領域又はその両方は、安定性を増加又は減少させ得る。安定性は、例えば、一方の側にガス－固体界面、他方の側に固体－水界面を有する構造物によって作成された「吸引」効果又は吸引力に起因して増加され得る。安定性は、例えば、凹状領域の「壁」に重量を追加することによって、ドックの重心を低減することによって増加され得る。凹状領域の壁に、又は構造物の下部の近くに、重量を追加することによって、構造物は、例えば、構造物上の重量不均衡又は大きい波が発生した場合に、ガスポケット内のガスを喪失するのに十分に傾斜する可能性が低くなり得る。ガスポケット又は凹状領域は、潜在的に重心を増加させることによって安定性を減少させ得る。構造物が重大な波又は荒水の可能性のある環境にある場合、例えば、ジャイロスコピック安定化装置、若しくは安定化アンカー、若しくは安定化重量、若しくは安定化アース接続構造物を組み込んで、安定性を増加させるか、又は傾斜を最小化することが望ましい場合がある。
○ガスポケット又は凹状領域、又はガスポケットを可能にする表面修正を採用して、腐食又は劣化を防止し得る。例えば、腐食に敏感な材料又はデバイスは、水中で貯蔵される場合にガスポケットに配置され得る。例えば、ボートのプロペラは、プロペラ又はボートが使用されていないときにガスポケットに取り囲まれ得、このことは、当該プロペラを凹状領域で包み込むか、又は取り囲むことによって可能にされ得る。例えば、水中油圧機器又は水中トリムタブは、例えば、使用されていないときにガスポケットに取り囲まれ得る。
●チューブは、ガスポケット又は凹状領域に配置され得、ガス（例えば、空気又は窒素などの本明細書に記載されるガスを含むが、これらに限定されない）は、当該チューブ及び／又は（当該チューブに接続され得る）ガスポンプを使用して凹状領域内にポンプ圧送され得る。チューブの開口部のうちの１つは、当該凹状領域の内部又は当該凹状領域の下方に配置され得る。当該凹状領域へのガスの最初のポンプ圧送は、当該凹状領域内でのガスポケットの形成を可能にし得る。ガスポケットの形成後、例えば、以下のことのうちの１つ以上又は組み合わせを含むが、これらに限定されないことのために、当該領域内に追加のガスがポンプ圧送され得る：当該ガスポケットを拡張して、当該ガスポケットから流出した可能性があるガスを交換すること、又は当該ガスポケット及び凹状領域からの余剰ガスのオーバーフロー又は溢出を可能にすること。
当該凹状領域又はガスポケットは、例えば、大きい波の機会に、又は構造物が重大な角度で傾斜したときに、水で浸透され得る。例えば、水接触から結果として得られる潜在的なスケーリング又は汚損付着又は腐食を最小化するために、当該水接触が、一時的であるか、又はできるだけ短い持続時間であることが有利であり得る。水接触の頻度を潜在的に最小化する１つの手段は、例えば、チューブ又は加圧空気タンクを使用して、当該凹状領域又はキャビティ内に空気又は他のガスをポンプ圧送することを含み得る。当該空気又は他のガスは、当該凹状領域内に連続的にポンプ圧送され得るか、又は特定の機会にのみ当該凹状領域内にポンプ圧送され得る。例えば、当該特定の機会は、ガスポケット又は空気ポケットが空気を喪失するリスクがあるか、又は凹状領域への水浸透のリスクがあるときを含み得る。例えば、当該特定の機会は、構造物が、例えば、当技術分野で知られている角度変化又は移動を測定するためのデバイスを使用して、トリガ又は測定され得る、指定された角度を超えて傾斜するときを含み得る。例えば、当該特定の機会は、当該凹状領域の固体表面の一部分が濡れているか、又は少なくとも部分的に濡れているか、又は水と接触しているときを含み得、これは、例えば、当技術分野で知られている水又は濡れセンサ又は同様のデバイスを使用してトリガ又は測定され得る。
「壁」が、耐久性を有し、ドック又は複数のドックの重量を処理することが可能であり、他の物体又は要素からの弊害に対して耐性を有することが望ましい場合がある。例えば、当該壁は、例えば、材料が構造的に曲げ可能であり得るが、空気ポケットを格納することができる、「スカート」を含み得る。当該「スカート」は、ホバークラフトで採用される「スカート」と同様であり得るが、ホバークラフトとは異なり、スカートは、水面の下方で部分的又は全体的に留まり得る。
例示的な耐久性を有する壁は、ドックの下部に接続され、かつ例えばドック下部の外周近くに取り付けられたチューブを含み、ドックの外周を取り囲み得る。「壁」への損傷を防止するために、チューブは、ドックが移動しているときに圧壊可能であり得る。チューブは、例えば、空気圧若しくは油圧又は空気圧若しくは油圧流体を充填することなどの、空気圧手段又は油圧手段、を含むが、これらに限定されないものを使用して、膨張され得るか、又はより剛性になり得る。当該チューブは、空気又は水がドックとチューブの「壁」との間の接続を通過するのを防止する様式でドックに接続され得る。
「壁」、ガスポケット、凹状領域、チューブ、ガスポンプ、若しくは空気ポンプ、及び／又は本明細書に記載された実施形態の他の要素を含み得るが、これらに限定されない、本発明及び／又は本発明の要素は、既存の構造物上に後付けされ得るか、又は新しい構造物の要素であり得る。
本発明はまた、非水性液体環境における汚損付着物又はスカラント又は成長物を防止又は最小化することに適用可能であり得る。
浮体式構造物の一部分は、水又は液体と接触し得、例えば、凹状領域又はガスポケットの外部の固体表面を含み得る。水又は液体と接触する当該固体表面は、成長物、汚損付着、又はスケールの影響を受けやすい場合がある。水又は液体の表面の下方の固体表面積の大部分が、ガスポケットと接触し得、その結果、影響を受けにくくなり得るか、又は成長物の形成、汚損付着、又はスケーリングの可能性が小さくなり得ることに留意することが重要である。このことは、固体構造物の表面下の表面積の大部分での成長の形成、汚損付着、又はスケーリングを著しく低減又は排除する効果を有し得る。水又は液体と接触する表面は、成長物の形成、汚損付着、又はスケーリングを有し得るが、１）側壁は、一般に、浮体式構造物の下部／本体下部／下腹部よりも洗浄／スクラブすることが容易である、２）成長物の形成、汚損付着、又はスケーリングの総量は、本発明が採用されないとする場合よりも著しく小さくなり得る、３）当該凹状領域に過剰な空気をポンプ圧送し、構造物の側部に沿って上昇し得る小さい気泡の形成を促進することによって、空気ポケットによって保護されていない領域上の成長形成を最小化する空気カーテンが作成され得る、ことに留意することが重要であり得る。
水は、液域を指し得る。当該液域としては、塩水を含む水の少なくとも一部分を含む液域が挙げられ得るが、これに限定されない。当該液域としては、海洋環境、水生環境、河川、湖、ブラインプール、フラック水、廃水、油類貯蔵、化学的貯蔵、又は他の液体環境が挙げられ得るが、これらに限定されない。
ガスポケットは、低乱流又は最小乱流又は非乱流の条件でトラップされ得るか、又は静止し得る。非乱流条件は、水が、穏やかであり、肉眼に対して動きがなく、かつ当該水中の構造物も、肉眼に対して動きがない、環境を含み得る。低乱流又は最小乱流の条件は、水が、穏やかであり、肉眼に対して動きがあり、かつ／又は当該水中の構造物が、穏やかであり、肉眼に対して動きがある、環境を含み得る。低乱流環境では、識別可能な移動があるが、水又は構造物の移動は、ガスポケット内のガスの１０％超、又は２０％超、又は２５％超、又は３０％超、又は４０％超、又は５０％超が、３０秒の期間で構造物の下方から流出するのに不十分である。ガス流出は、当該ガスポケットからのガスの意図的な除去、又は当該ガスポケットに相互接続されたチューブを通したガスの流出を含まない場合があることに留意することが重要である。
○いくつかの実施形態を採用して、特定の形態の成長などの成長形成を増進し得る。例えば、ガスポケットなどの本明細書に記載された実施形態が、侵害的な藻類の種又は侵害的な魚の卵、他の潜在的に有害な水系の生命体を殺すために、特定の領域に形成され得る。例えば、ガスポケットは、局所的な酸素化を可能にし得る。例えば、ガスポケットは、局所的な脱酸素化を可能にし得る。例えば、ガスポケットは、蒸発冷却を含み得る局所冷却を可能にし得、これにより、例えば、サンゴの寿命を増加させ得るか、又は健康を改善し得る。例えば、ガスポケットは、ＣＯ２除去又はＣＯ２ガス削除によるｐＨ増加などの、局所的なｐＨ調整を可能にし得る。
例示的な例示的実施形態：
以下を含む、水構造物上の汚損付着及びスケールの防止のためのシステム：
●凹状領域を含む構造物
●当該凹状領域は、ガスポケットを含む
●当該ガスポケットは、水と当該凹状領域の表面の少なくとも一部分との間の非連続分離をもたらす
以下を含む、水構造物上の汚損付着及びスケールの防止のためのシステム：
●キャビティを含む構造物
●当該キャビティは、ガスポケットを含む
●当該ガスポケットは、液体と当該キャビティの少なくとも一部分との間の非連続分離をもたらす
例示的な例示的サブ実施形態
●当該非連続分離は、当該ガスポケットによって占有される当該領域と接触する固体表面上でのスカラント、汚損付着物、及び成長物の形成を阻止する
●当該凹状領域の下方又は内部に位置する開口部を有するチューブが、加圧ガス源に相互接続されている
●当該加圧ガス源は、空気ポンプ、ガスポンプ、加圧ガスライン、又はそれらの組み合わせを含み得る
●当該チューブは、当該チューブを通って当該ガスポケットに出入りするガスを制御することを可能にするバルブに接続されている
●当該ガスポケットと接触する固体表面積の少なくとも一部分が、水と、当該構造物が当該水の中にある時間の３０％超、又は４０％超、又は５０％超、又は６０％超、又は７０％超、又は８０％超、又は９０％超、又は９５％超の時間、分離されるか、又は直接接触しない
●当該水は、液域を含む
●当該ガスポケットは、液体を置換する
●当該ガスポケットは、低乱流又は最小乱流又は非乱流の条件下でトラップされるか、又は静止する
●ガスが、当該ガスポケット内に、連続的に、又は半連続的に、又はガスを補充する必要がある機会に、ポンプ圧送され得る
●ガスは、当該キャビティ又は凹状領域の体積容量を超えて当該ガスポケット内にポンプ圧送され、溢出泡をもたらす
●当該溢出泡は、当該ガスポケットに直接接触しない固体表面積状の汚損付着を低減する
●当該溢出泡は、構造物のセクションへの形状修正を使用して、当該ガスポケットと直接接触しない当該固体表面積に沿って体系的に分散する
●当該形状修正は、穿孔、窪み、顕微鏡的修正、表面形態、又は顕微鏡的修正を含み得る
●水面上の当該構造物の高さを、当該凹状領域又はキャビティ内のガスの体積を増加又は減少させることによって調整することができる
●当該凹状領域又はキャビティは、既存の構造物に後付けされている
●当該凹状領域又はキャビティは、既存の構造物の形状の態様である
●当該凹状領域又はキャビティは、新しい構造物の形状の態様である
●当該凹状領域又はキャビティの形状又は大きさ又は強度又は剛性は、調整可能であり得る
●当該調整可能性は、当該凹状領域又は当該凹状領域の「壁」の制御された形成又は崩壊を含み得る
●当該調整可能性は、空気圧手段又は油圧手段を使用して、当該凹状領域又は当該凹状領域の「壁」の制御された形成又は崩壊を含み得る
●当該調整可能性は、当該凹状領域の制御された体積又は深さ又は表面積を含み得る
●当該ガスポケットの体積、形状、表面積、又は深さは、調節可能である
●当該ガスポケットの調整可能性は、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを包含する：当該ガスポケットに対してガスを追加又は除去する能力、当該ガスポケット又は凹状領域の形状又は輪郭を変更する能力、凹状領域の「壁」の形状又はサイズを調整する能力
●当該ガスポケットは、ガスに加えて又は代えて、非水性液体を収容する
●当該ガスポケットの表面は、疎水性であるか、又は疎水性コーティングを含む
●当該ガスポケット又は凹状領域又はキャビティは、ダイビングベル又は一時的なシェルター又は貯蔵領域として機能し得る
●当該チューブは、当該チューブ及び／又は当該凹状領域にガス（空気など）が入ることを可能にするが、当該領域から空気が放出されることを可能にしない逆止弁に接続されている
図の凡例：
●「１」又は「（１）」：浮体式プラットフォーム又はドックの上部セクション
●「２」又は「（２）」：フロート又はポンツーン、浮体式プラットフォーム又はドックの下部セクション
●「３」又は「（３）」：「２」の下側又は下部の凹状領域にあり得るガス又は空気ポケット
●「４」又は「（４）」：水域又は油域などの液域
●「５」又は「（５）」：空気ポケットの鉛直深さを超えて延在し得る拡張壁
●「６」又は「（６）」：水と接触する「２」の側壁の上の空気又はガスの泡カーテン。「６」は、ガスが凹状領域内にポンプ圧送され、かつガスポケットが凹状領域のガス容量の体積を超えることから結果として得られ得る。泡カーテンは、側壁内の穿孔又は窪みによって促進され得る。泡カーテンは、ガスポケットと接触しない表面上の成長形成を低減し得る。
●「７」又は「（７）」：チューブに接続されている空気又はガスのポンプ（矢印付きの線）。チューブは、当該ポンプによってポンプ圧送された当該ガス又は空気を凹状領域と相互接続し得る。
図１：各フロート又はポンツーンの下部に凹状領域「ガスポケット」（「３」）を有する例示的なドック。ガスポケットは、ドックの下部上の表面積、又は空気ポケットと接触するドックの表面積の大部分が、最小限又は無のレベルの汚損付着物、スケーラント、又は成長のレベルを有することを可能にし得る。
図２：各フロート又はポンツーンの下部に凹状領域「ガスポケット」（「３」）を有する例示的なドック。チューブは、ドックの下方に配置され得るか、又はドックの下部に接続され得る。空気又は他のガスが、チューブ内にポンプ圧送され、これにより、ガスをガスポケット内に導く。ガスの体積が凹状領域又はキャビティの体積を超える場合、泡は、ドックの側部を上方に移動し得、これにより、所望する場合に、ドックの側部に沿った泡カーテン（「６」）を形成し得る。当該泡カーテンは、例えば、凹状領域の「壁」に窪み又は穿孔を配置することによって促進され得る。窪み又は穿孔は、凹状領域の当該「壁」の鉛直深さの下部の近くに位置し得る。当該泡カーテンは、ガスポケットの外部の汚損付着、スケーリング、及び成長物を最小化するために望ましい場合がある。連続した泡カーテンが望ましい場合、ポンプ圧送された空気の連続した流動が必要とされ得る。
図３：例えば、波、乱流水、又はドックの角度の重大な変化が発生した場合に空気又はガスの損失を防止するために採用され得る、延出された「壁」を有する例示的な実施形態。拡張壁は、空気ポケットの深さを超えた深さまで延在し得る。所望する場合、拡張壁は、重心を低減するように荷重され得る。空気ポケットが拡張壁の全深さまで延在することを防止することが望ましい場合があり（例えば、ドックが安定していることを確実にするため）、その場合、拡張壁の特定の部分に小さい穿孔を含むことが望ましい場合がある。空気又は他のガスは、拡張壁を有する実施形態では、より少ない頻度で、又はより少ない機会で空気ポケット内にポンプ圧送される必要があり得る。
図４：ガスポケット内のガスの体積を変化させることが、ドックなどの浮体式構造物の液面の上方の高さ及び／又は角度を調整する、例示的な実施形態。図４は、２つの凹状領域内に空気をポンプ圧送し、空気ポケットの体積を増加させ、凹状領域から水を置換することによって、水面の上方のドックの高さが増加することを示し得る。本実施形態は、ドックの高さを増加若しくは減少させるか、又はドックのドラフトを低減するために有利であり得る。有利なことに、例えば、相対的に小さい水頭高さに起因する凹状領域における潜在的に低い空気圧に起因して、ドックの高さを増加させるために相対的に小さいエネルギーが必要とされ得る。有利なことに、可動部分が液体と接触することを必要とされない。
図５：ガスポケット内のガスの体積を変化させることが、ドックなどの浮体式構造物の液面の上方の高さ及び／又は角度を調整する、例示的な実施形態。図５は、凹状領域から空気を放出し、空気ポケットの体積を増加させ、凹状領域から水を置換することによって、水面の上方のドックの高さが減少することを示し得る。本実施形態は、ドックの高さを増加若しくは減少させるか、又はドックのドラフトを低減するために有利であり得る。
潮汐電力システム、又は蓄電システム、又はそれらの任意の組み合わせ
説明：本実施形態は、潮汐に起因する水位の変化からエネルギーを生成するためのシステム及び方法に関し得る。いくつかの実施形態は、例えば、潮汐に起因する水位の変化からエネルギーを生成する潮汐電力エネルギー生成システムに適用可能であり得る。いくつかの実施形態は、潮汐に起因する水位の上昇に起因する、貯蔵領域からの空気又は他の流体の置換を使用して、電気などのエネルギーを生成することを包含し得る。いくつかの実施形態は、潮汐に起因する水位の減少に起因する、空気又は他の流体の貯蔵領域内への移動を使用して、発電することを包含し得る。空気の移動又は空気の置換は、１つ以上のチューブを通して、例えば、表面に移送され得、かつ／又は、例えば、空気圧発電機を使用して電気に変換され得る。所望する場合、発電、空気圧ポンプ、空気圧発電機、及び／又は他の構成要素の生成は、水又は貯蔵領域の外部の表面上に位置し得る。所望する場合、空気以外の、又は空気に加えて、又は空気と組み合わせた別のガス又は流体が、採用され得る。当該貯蔵領域は、流体によって占有され得る空間を含む凹状領域を有する水又は空気又は流体の不浸透性材料又は構造物を含み得る。当該凹状領域は、多孔質材料、例えば、水又は空気などの流体によって占有され得る空間を含み得る、砂又は岩又はシンダーブロック又はプラスチックボトル又は梱包材によって占有され得る。当該貯蔵領域は、水又は空気などの流体によって占有され得る空間を有する、砂又は岩又はシンダーブロック又はプラスチックボトル又は梱包材又は固体材料、の一部分にわたって凹状領域を形成する水密又は気密ライナー又は防水シートを含み得る。当該貯蔵領域は、古い船などの剛性構造物、又はプラスチックコンテナを含み得る。当該貯蔵領域は、例えば、下潮でガス又は低密度の液体で充填されると膨張し、かつ例えば、上潮で、当該ガス又は低密度の液体が発電機を通して放出されると圧壊可能であり得る、袋、又は浮袋、又は可撓性構造物を含み得る。当該凹状領域は、水又は空気などの流体によって占有され得る開放空間を含み得る。当該凹状領域は、所望する場合に、より低密度の流体が当該凹状領域にトラップされ得るように、凹状領域が地球の表面の方向（例えば、重力の方向）を向くように、位置付けられ得る。当該凹状領域は、当該凹状領域の内部に開口部を有するチューブを含み得る。当該チューブは、表面に相互接続され得、この表面で、チューブは、空気圧ポンプ又は空気圧発電機、又は油圧ポンプ又は油圧発電機に接続され得る。当該チューブは、例えば、当該貯蔵領域の材料を介してではなく、当該凹状領域の下方及び周囲に配置され得、これは、このことが、当該貯蔵領域を通したリークの可能性を低減し得るためである。
凹状領域又は貯蔵領域は、別の目的のために採用されるインフラストラクチャを含み得、このインフラストラクチャとしては、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含み得るが、これらに限定されない：下水システム、排流水システム、流出水システム、排水システム、排流水パイプ、吸入パイプ、流出パイプ、又は貯水領域。
凹状領域又は貯蔵領域は、多孔質材料充填物で充填され得る。当該多孔質材料充填物は、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含み得るが、これらに限定されないものを含み得る：砂、砂利、岩、梱包材、又はシンダーブロック、又はプラスチックボトル、又はプラスチックコンテナ、又はプラスチックバケツ、又は相互接続されたシンダーブロック、又は相互接続されたプラスチックコンテナ、又は相互接続された梱包材。
凹状領域又は貯蔵領域は、既存の又は新しい海洋構造物に組み込まれ得るか、又はこの海洋構造物の構成要素であり得る。例えば、（空気チューブ及び空気圧発電機／ポンプと統合され得る）凹状領域又は貯蔵領域は、構成要素の堤道、防壁、建物基礎、埋立地若しくは陸地の拡張、又は人工島として製造され得る。有利なことに、建設後には稀にしか見られないか、又は利用されないウォーターフロント陸地の内部表面は、水域の潮汐又は水位の変化から再生可能な電気を生成するための手段に変換され得る。
例えば、凹状領域又は貯蔵領域は、３つの一般的なステップで、堤道又は埋立地又は人工島の一部として構成され得る：１）空気チューブは、海洋構造物が構成されることとなる領域に配置され得る。空気チューブは、最終的に構成された凹状領域又は貯蔵領域の鉛直高さの近くの鉛直高さに位置する端部を有し得る。有利な場合、水パイプは、最終的に構成された凹状領域又は貯蔵領域における水流を促進するために、海洋構造物が構成されることとなる領域に配置され得る。代わりに、例えば、水パプが採用されない場合、浸水又は浸透が、唯一の水流源であり得る。２）岩、砂、又はシンダーブロック、又は他の充填材料、又は本明細書に記載された他の多孔質充填材料、又はそれらの組み合わせなどの、多孔質材料充填物が追加され得る。当該充填材料は、凹状領域又は貯蔵領域の内部を含み得る。当該充填材料は、空気チューブを取り囲み得る。当該充填材料は、周囲を取り囲むが、空気チューブを実質的又は完全には遮断しないか、ねじらないか、又は詰まらせないことが望ましい場合がある。充填材料は、貯蔵領域又は凹状領域ライナーの設計又は輪郭に合わせて慎重に配置され得る。３）ライナーは、当該充填材料及びパイプを覆って配置され得る。ライナーが充填材料の輪郭と一致することが望ましい場合があり、ライナーが充填材料又は貯蔵領域の完全な鉛直深さのために充填材料を取り囲むことが望ましい場合がある。ライナーとしては、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせが挙げられ得るが、これらに限定されない：ＨＤＰＥライナー、又はＬＤＰＥライナー、又はアルミニウムライナー、又は鋼製ライナー、又は金属コーティングライナー、又は金属ライナー、又はセメントライナー、セメント層、又は粘土ライナー、又は埋立ライナー、又は池ライナー、又は湖ライナー、貯蔵槽ライナー、又はナイロンライナー、又はジオシンセティックライナー、又はＰＶＣライナー、又は袋、又は布地、又は織物、又はメッシュ、又は高強度ポリマーライナー、又は織布ライナー、又は編組ライナー、又は強度及び流体密のための材料の複数の層を含むライナー、又は防水シート。
ライナーが配置された後、海洋構造物の残りの部分を含む材料を追加して、例えば、海洋構造物を構成し得る。有利な場合、ライナーの上部又は下部に緩衝材を追加して、潜在的な摩耗及び引き裂きを最小化し得るか、又はライナー内の穿孔の形成を防止し得る。当該緩衝材としては、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせが挙げられ得るが、これらに限定されない：砂、又は黄麻布、又は麻糸、又は織布ニオン、又はケブラー、又は砂利、又は粘土、又は泥、又はフォーム、又はセメント、又はコンクリート、又はメッシュ、又は布地、又は織物、又はゴム。有利なことに、水面の下方、又は地下、又は貯蔵領域若しくはキャビティの内部に可動部を有さずに、本潮汐電力システムを構成することが可能である。
例えば、凹状領域又は貯蔵領域は、人工サンゴ礁の態様として、又は別様に沈められ得る容器又は構造物から構成され得る。例えば、凹状領域又は貯蔵領域は、上下逆の容器又は船又はボート又はタンク又ははしけを使用することから構成され得る。有利なことに、船の船体は、既に流体密であり得るが、所望する場合、追加のパッチ適用又は再強化が採用されてもよい。例示的な実装態様は、以下のステップのうちの１つ以上を包含し得る：１）当該容器の内部にチューブ及び／又は水パイプを配置する。空気チューブの開口部は、容器の下部（当該容器が貯蔵領域又は凹領域になる場合、貯蔵領域又は凹領域の最終的な上部の近くであり得る）の近くに配置され得るか、又は取り付けられ得る。水チューブを採用して、貯蔵領域又は凹状領域内外への水流を促進し得る。２）当該容器の少なくとも一部分内に多孔質充填材料を配置する。当該多孔質充填材料を採用して、容器の空き空間が空気によって占有されているときに、容器が浮揚することを防止し得る。代わりに又は加えて、容器全体に均等に分散され得るアンカー及びラインを使用することによって、当該容器が浮揚することを防止し得る。必要であれば、容器の内部の残りの空気空間の一部分を水で充填して、沈降を助長し得る。３）当該容器を上下逆に反転させ、当該容器を水域の下部又はこの下部の近くに配置する。充填材料が、充填材料の著しい制御されない漏出を防止するために、充填材料が少なくとも部分的に容器に含められることが望ましい場合がある。充填材料は、当該容器の内部の少なくとも部分的に覆われた区画に起因して、含められ得る。代わりに又は加えて、当該充填材料は、布地又はメッシュ又は糸又はネットを使用して含められてもよい。例えば、充填材料の制御されない漏出を最小化するために、容器が当該水域の下部の近くにあるときにこのステップを実施することが有利であり得る。空気パイプは、表面の近くに、表面に、又は表面の上方に位置する空気ポンプ又は空気圧発電機に接続され得る。水パイプは、周囲の水域に開放され得る。有利なことに、貯蔵領域又は凹状領域が水域の下部の近くに位置する場合、貯蔵領域又は凹状領域は、エネルギー生成ステップを通して水域の完全な水頭の近く又はこの水頭への近接を経験し得るが、このことは、水域の深さに対する当該凹状領域の鉛直高さ、及び下潮と上潮との間の水位差に依存し得る。
いくつかの実施形態は、潮汐に起因し得る水位との変化に起因して、水域の貯蔵領域における水圧の差から発電し得る。実施形態は、水域の表面の下方の貯蔵領域を包含し得る。相対的に低い水位又は潮汐の間、空気は、例えば、１つ以上のチューブを使用して貯蔵領域内にポンプ圧送されて、当該貯蔵領域内の水を置換し得る。相対的に高い水位又は潮汐の間、水は、当該貯蔵領域からの空気を置換することを可能にされ得、当該空気は、例えば、１つ以上のチューブを通過して、空気圧発電機に入り、有用な仕事又は電気を生成し得る。より高い水位又は潮汐において、貯蔵領域内の水圧が、より低い水位又は潮汐の間の貯蔵領域内の水圧よりも著しく大きい場合があることに留意することが重要である。正味のエネルギー又は電気は、例えば、空気から生成された、より低い水位又は潮汐の間に当該貯蔵領域に空気をポンプ圧送するために必要とされるエネルギー又は電力よりも著しく大きい量のエネルギー又は電気が、上潮又はより高い水位で発電機に移し替えられることに起因して、生成され得る。生成された正味のエネルギー又は電気は、より低い水位又は下潮の間に消費されたエネルギーと比較した、より高い水位又は上潮の間に生成されたエネルギーとの間の差を含み得る。
実施形態は、潮汐サイクルのうちの１つ以上の間に発電し得る。例えば、いくつかの実施形態は、約１日の期間（例えば、２つの上潮、２つの下潮）における４つの潮汐サイクルの間に発電し得、これの実施例は、上潮又は下潮又はその両方の潮汐における海水レベルの範囲内の深さを有する地下キャビティを採用する実施形態であり得る。例えば、いくつかの実施形態は、約１日の期間（例えば、２つの上）における２つの潮汐サイクルの間に発電し得、この例は、領域内の下潮深さの同じ水深未満、又はこの水深の近く、又はこの水深とほぼ同じ水深で、水中貯蔵領域を採用する実施形態であり得る。例えば、いくつかの実施形態は、これらの実施形態の利用可能な容量よりも少ないサイクル中に発電し得、これの実施例は、上潮又は下潮又はその両方の潮汐で海水レベルの範囲内の深さの地下キャビティを採用し、このプロセスが、上潮の間だけ発電する実施形態であり得る。上潮の間のみ発電する実施形態は、いくつかのキャビティが、一日の間の４回の潮の移動全ての間に発電するために必要とされ得る、部分的な真空に構造的に好適でない場合があるため、有利であり得る。
プロセスは、有利であれば、水力発電機（ｈｙｄｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）又は水力発電機（ｈｙｄｒｏ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）を採用し得る。コストを最小化し、かつ耐用年数を最大化することに留意することが重要であり、空気置換によって動力を供給される空気圧発電機を採用することが有利であり得る。
キャビティ、貯蔵領域、又は凹状領域は、類似の又は同義の用語であり得る。
いくつかの実施形態は、低密度の流体を水中に貯蔵することに適用可能なタンクに関し得る。例えば、いくつかの実施形態は、剛性構造物又は可撓性構造物に関し得る。例えば、いくつかの実施形態は、多孔質固体媒体を収容しているタンク又は貯蔵領域に関し得、低密度の流体は、当該多孔質媒体の細孔に貯蔵され得る。例えば、いくつかの実施形態は、多孔質固体媒体を収容しているタンク又は貯蔵領域に関し得、低密度の流体は、当該多孔質媒体内に低密度の流体をポンプ圧送するか、又は別様に導いて、当該多孔質媒体に貯蔵されたより高密度の流体を置換することによって、当該多孔質媒体に貯蔵される。例えば、いくつかの実施形態は、多孔質媒体を含む貯蔵リザーバを採用し得、当該多孔質媒体の密度又は重量は、当該貯蔵リザーバの浮力を低減し得る。例えば、いくつかの実施形態は、多孔質媒体を含む貯蔵リザーバを採用し得、固体多孔質媒体の存在は、例えば、リザーバの内部の圧力が、当該リザーバの外部の、又は当該リザーバに隣接する、又は当該リザーバの周囲の、又はリザーバと同じ標高における圧力未満である場合に、当該リザーバの実質的な崩壊を防止する。例えば、いくつかの実施形態は、多孔質媒体を含む貯蔵リザーバを採用し得、固体多孔質媒体の存在は、例えば、流体が貯蔵リザーバに加えられるか、又は貯蔵リザーバ内にポンプ圧送されるよりも大きい体積速度で、流体が貯蔵リザーバの外へポンプ圧送されるか、又は貯蔵リザーバから除去される場合に、当該リザーバの実質的な崩壊を防止する。例えば、いくつかの実施形態は、多孔質媒体を含む貯蔵リザーバを採用し得、固体多孔質媒体の存在は、例えば、流体が、当該リザーバへの同時追加の別の流体なしに、貯蔵リザーバの外へポンプ圧送されるか、又は貯蔵リザーバから除去される場合に、当該リザーバの実質的な崩壊を防止する。実質的な崩壊は、貯蔵リザーバが、以下のもののうちの１つ以上、又は組み合わせ以上だけ総容積を減少させることを含み得る：１パーセント、又は５パーセント、又は１０パーセント、又は１５パーセント、又は２０パーセント、又は２５パーセント、又は３０パーセント、又は３５パーセント、又は４０パーセント、又は４５パーセント、又は５０パーセント、又は５５パーセント、又は６０パーセント、又は６５パーセント、又は７０パーセント、又は７５パーセント、又は８０パーセント、又は８５パーセント、又は９０パーセント、又は９５パーセント
例示的な利点：
●コスト：
○材料コストが低い。材料コストは、ライナー、パイプ、充填材料（周囲の環境でまだ利用可能でない場合）、空気圧発電機又はポンプを単に含み得る
○人件費は、設置が海洋構造物の建設などの別の事業の一部であるかどうかと、設置が地面の表面又は浚渫の下方で掘る必要があるかどうかと、に応じて変動し得る。
●回復力及び耐久性：
○いくつかの実施形態は、水域の地下又は表面の下方に位置して、波及び漂積物からの潜在的な危険を低減し得る。
○いくつかの実施形態は、水域の表面の下方に可動部を有さず、腐食、汚損付着、又は漂積物からの潜在的な災難を低減又は排除し得る。
○可動部は、所望する場合に、水又は水域と接触又は直接接触せず、コストを低減し、予想される寿命を増加させ得る。
●効率
○相対的に低圧の加圧空気を使用して動力を供給される空気圧発電機は、５０％超、又は６０％超、又は７０％超、又は８０％超、又は９０％超の効率で電気を発生させることができる。
例示的な段階的説明
地下の空気及び水のキャビティ：
概要：図１４～１９は、潮汐からエネルギーを生成し、かつ／又は高密度流体を低密度流体で置換する重力位置エネルギーにエネルギーを貯蔵するために採用され得る、地下貯蔵領域又はキャビティを採用する実施形態を示し得る。いくつかの図は、例えば、潮汐を含むが、これらに限定されないものに起因して、水位の変化から発電するプロセスにおける例示的なステップを示し得る。図１４～１９では、貯蔵領域又はキャビティは、主に、空気、又は低密度の液体、又は水、又は高密度の液体、又はそれらの任意の組み合わせなどの流体が占めるための空き空間を含み得る。
図１４：ステップ１（上潮、充填、発電）：図１４は、発電中の実施形態を示し得る。空気チューブ又は空気圧ポンプ内のバルブの開口部を通して空気を放出することを可能にし、これにより、空気は、貯蔵領域を出て、パイプを通って空気発電機に入り、発電機が、発電し得る。貯蔵領域における水位と比較して、周囲又は近くの水域における相対的に高い水位に起因して、貯蔵領域における空気圧は、大気空気圧を超え得る。周囲又は近くの水域からの水は、ポンプを通過するか、又は浸透を介して貯蔵領域内に移動して、当該貯蔵領域内の空気を置換し得る。貯蔵領域を出る空気の流量、及び貯蔵領域に入る水の流量は、空気圧発電機に入る空気の流量を制御することによって制御され得る。
図１５：ステップ２（満潮、キャビティ満）：図１５は、貯蔵領域が水でほぼ満たされている実施形態を示し得る。貯蔵領域は、以下のことのいずれかを達成すると、ほぼ水で満たされているとみなされ得る：１）貯蔵領域の水位は、近くの水域の最近の潮汐範囲の最大水位に近いか、又は最大水位である、又は２）水の体積は、貯蔵領域の最大の実際的な体積容量に達している。
図１６：ステップ３（下潮、空にする、発電する）：図１６は、周囲の水域の水位が、貯蔵領域内部の水位と比較して相対的に低いときに発電中である実施形態を示し得る。エネルギーは、水が当該貯蔵領域を出る際に貯蔵領域への空気の流入に起因して生成され得、当該空気流は、例えば、空気圧発電機に動力を供給する。当該貯蔵領域からの水の流出は、水パイプを通るか、又は浸水であり得る。貯蔵領域の深さ、又は水パイプが貯蔵領域に接続されているかどうかに留意することが重要であり、水パイプの深さは、望ましくは、制御されない水が貯蔵領域に入るか、又は空気が貯蔵領域に入ることを防止するために、水域内の水の深さよりも低い場合がある。空気チューブ又は空気圧発電機に接続されたバルブの開口部を通して、空気流及び水が出ることが制御され得る。
図１７：ステップ４（下潮、空）：図１７は、貯蔵領域が水でほぼ満たされている実施形態を示し得る。貯蔵領域は、以下のことのいずれかを達成すると、ほぼ水が入っていないとみなされ得る：１）貯蔵領域の水位は、近くの水域の最近の潮位範囲の最小水位に近いか、又は最小水位である、又は２）貯蔵領域に水がない。
図１８：ステップ４代替（下潮、空、時期及び場所に応じて）：図１８は、貯蔵領域が水を完全に空にされた実施形態を示し得る。貯蔵領域を出る水からのエネルギー生成は、意図しない空気流又は水流を防止するために、水パイプ又は貯蔵領域が水面の少なくとも部分的に下方にあることを必要とし得ることに留意することが重要である。ほぼ完全に空気によって占有された貯蔵領域は、潜在的なエネルギー生成容量を最大化し得ることに留意することが重要である。
図１９：ステップ５（下潮、残水を外へポンプ圧送する）：図１９は、空気又は他の低密度の流体が貯蔵領域内にポンプ圧送されて水を置換する実施形態を示し得る。例えば、周囲の水域の水位又は潮汐が相対的に低い間、又は電気若しくは動力が過剰又は相対的に安価である間、又はそれらの任意の組み合わせで、空気又は別の低密度の流体を貯蔵領域内にポンプ圧送することが望ましい場合がある。いくつかの実施形態では、下潮で貯蔵領域内に空気をポンプ圧送する（かつ残留水を置換する）ために必要とされるエネルギーは、貯蔵領域内の空気によって占有される置換可能な体積の増加から生成されるエネルギーよりも著しく小さい場合がある。いくつかの実施形態では、水を置換するために空気又は他の低密度の流体をポンプ圧送するために必要とされるエネルギーは、水が空気又は他の低密度の流体を置換することによって生成されるエネルギーの量以上であり得る。本実施形態は、エネルギー貯蔵プロセスを含み得る。本実施形態は、エネルギー貯蔵システムを含み得、潮汐又は潮汐電力の存在は、往復エネルギー効率を改善し、かつ／又は充電若しくは貯蔵中に必要とされる電気よりも多くの電気を生成することを可能にし得る。加えて、空気又は他の低密度の流体は、空気パイプにトラップされている可能性がある水を除去するために、貯蔵領域内にポンプ圧送され得る。
水／空気キャビティ又は貯蔵領域が多孔質材料を収容している例示的な実施形態：
概要：図２０～２３は、地下貯蔵領域又はキャビティを採用する実施形態を示し得る。各図は、例えば、潮汐を含むが、これらに限定されないものに起因して、水位の変化から発電するプロセスにおける例示的なステップを示し得る。図１４～１９では、貯蔵領域又はキャビティは、主に、空気又は水などの流体が占有するための空間を含み得る、多孔質充填材料を収容し得る。発電のためのステップは、図１４～１９に示されるステップと同様であり得る。
図２０：ステップ１（上潮、充填、発電）：図２０は、水／空気のキャビティ又は貯蔵領域が多孔質材料を収容している例示的な実施形態を示す。
図２１：ステップ２（満潮、キャビティ満）：図２１は、水／空気のキャビティ又は貯蔵領域が多孔質材料を収容している例示的な実施形態を示す。
図２２：ステップ３（下潮、空にする、発電する）：図２２は、水／空気のキャビティ又は貯蔵領域が多孔質材料を収容している例示的な実施形態を示す。
図２３：ステップ４（下潮、空）：図２３は、水／空気のキャビティ又は貯蔵領域が多孔質材料を収容している例示的な実施形態を示す。
水容器の下方（発電全体を通して全水頭高さに近い場合があり、同時にエネルギー貯蔵システム及び潮汐電力システムを含み得る）：
図２４：ステップ１（上潮、充填、発電）：図２４は、水／空気のキャビティ又は貯蔵領域が水域上又は水域内に位置する例示的な実施形態を示す。
図２５：ステップ２（上潮、満）：図２５は、水／空気のキャビティ又は貯蔵領域が水域上又は水域内に位置する例示的な実施形態を示す。
図２６：ステップ３（下潮、空にする）：図２６は、水／空気のキャビティ又は貯蔵領域が水域上又は水域内に位置する例示的な実施形態を示す。
図２７：代替ステップ３（下潮、空にする、潮汐及び場所に応じて）：図２８は、水／空気のキャビティ又は貯蔵領域が水域上又は水域内に位置する例示的な実施形態を示す。
図２８：ステップ４（下潮、空）：図２８は、水／空気のキャビティ又は貯蔵領域が水域上又は水域内に位置する例示的な実施形態を示す。
図２９：図２９は、浮体式ポンプ又は浮体式発電機ステーションを有する例示的な実施形態を示す。
上記の図の多くは、水域の下部又はこの下部の近くにある容器又は他の貯蔵構造物を示しているが、水域は、表面の下方の任意の好都合な場所に位置してもよいことが理解されよう。いくつかの実施形態では、それは、水域の下部及び／又は上部に留止され得る。
空気は、本明細書に記載された他の流体で代用され得る。流体が液体を含む場合、空気圧発電機に代えて、油圧発電機又は水力発電機が採用されてもよい。
相対的に高い潮汐は、水域の水位が、相対的に低い潮汐の間の水位よりも高いときである。水位の変化は、主に、重力の潮汐に起因する水位の変化に起因し得る。
例示的な例示的実施形態：
●以下を備える潮汐電力システム：
○少なくとも一部分の水不浸透性材料によって取り囲まれたキャビティ、又は凹状領域、又は貯蔵領域を含む領域
○水が、相対的に高い潮汐で当該領域から空気を置換する
○空気が、相対的に低い潮汐で水を置換する
○当該地域への、又は当該地域からの空気の移動から発電する
例示的な例示的サブ実施形態：
●空気圧タービン又は発電機を使用して、エネルギーを生成するか、又は発電する
●当該地域が、地表の下方、堤道の内部、埋立地、人工島、防壁、建物基礎、構造物基礎、又はそれらの組み合わせに位置する
●当該貯蔵領域は、多孔質充填材料を収容している
●当該多孔質材料充填物は、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含む：砂、砂利、岩、梱包材、又はシンダーブロック、又はプラスチックボトル、又はプラスチックコンテナ、又はプラスチックバケツ、又は相互接続されたシンダーブロック、又は相互接続されたプラスチックコンテナ、又は相互接続された梱包材
●当該水不浸透性材料は、ライナーを含み得る
●空気は、パイプを使用して当該領域に出入りする
●当該パイプは、当該貯蔵領域の内部に開口部を有するか、又は水面上方に開口部を有するか、又はその両方である
●水は、浸水を介して当該領域に出入りする
●水は、パイプを介して当該領域に出入りする
●水は、当該領域内の開口部又は不浸水性材料を通して当該領域に出入りする
●当該は、構造的に剛性である
●当該領域は、構造的に可撓性又は膨張可能又は圧壊可能であり、浮袋、袋、又は同様のデバイスを含み得る
●当該空気は、当該構造的に可撓性の領域の内部に位置し、当該構造的に可撓性の領域は、下潮の間に膨張し、上潮の間に圧壊する
●当該圧壊は、当該構造的に可撓性の領域から空気圧発電機内へのの空気の移し替えを介して発電する
●当該領域は、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせなどの、他の目的のために採用されるインフラストラクチャを含む：下水システム、排流水システム、流出水システム、排水システム、排水パイプ、吸入パイプ、吸入システム、流出パイプ、流出システム、又は貯蔵領域。
●ライナーは、以下のもののうちの１つ以上又は組み合わせを含む：ＨＤＰＥライナー、又はＬＤＰＥライナー、又はアルミニウムライナー、又は鋼製ライナー、又は金属コーティングライナー、又は金属ライナー、又はセメントライナー、セメント層、又は粘土ライナー、又は埋立ライナー、又は池ライナー、又は湖ライナー、貯蔵槽ライナー、又はナイロンライナー、又はジオシンセティックライナー、又はＰＶＣライナー、又は袋、又は布地、又は織物、又はメッシュ、又は高強度ポリマーライナー、又は織布ライナー、又は編組ライナー、又は強度及び流体密のための材料の複数の層を含むライナー、又は防水シート。
●当該領域は、人工サンゴ礁の態様として、又は別様に沈められ得る容器若しくは構造物から、又はそれらの組み合わせで構成されている
●下潮の間に当該領域内に空気がポンプ圧送され、上潮の間に当該領域から発電機内に空気が放出される
●上側の潮の間に生成されたエネルギーは、下潮の間に消費されたエネルギーを超える
●当該領域内に空気をポンプ圧送して蓄電する
●当該領域から空気を放出して発電する
●本発明は、潮汐電力エネルギー生成デバイス、エネルギー貯蔵デバイス、又はその両方として機能することができる
冷水発電
より低密度の流体及び／又はより高密度の流体は、周囲空気温度、水面での空気温度、又は１つ以上の深さでの水の温度、又はそれらの任意の組み合わせよりも低い温度、又はこれらよりも高い温度、又はこれらと異なる温度であり得る。例えば、より低密度の流体及び／又はより高密度の流体は、低位側の標高のリザーバから高位側の標高のリザーバに移送されているとき、例えば、サーモクラインを有する水域内の表面水温、又は表面空気温度、又はその両方未満の温度であり得る。例えば、システムがサーモクライン水域に位置するいくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵システムは、低位側の標高のリザーバに移送されるか、又は低位側の標高のリザーバに貯蔵されるか、又は低位側の標高のリザーバから移送されるか、又はそれらの任意の組み合わせのときに、熱の少なくとも一部分が低密度の流体及び／又は高密度の流体から除去されるように設計され得る。例えば、システムがサーモクライン水域に位置するいくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵システムは、低位側の標高のリザーバに移送されるか、又は低位側の標高のリザーバに貯蔵されるか、又は低位側の標高のリザーバから移送されるか、又はそれらの任意の組み合わせのときに、海水又は水域との熱交換によって、熱の少なくとも一部分が低密度の流体及び／又は高密度の流体から除去されるように設計され得る。
システムがサーモクライン水域内に位置するいくつかの実施形態では、表面水温又は表面空気温度とは異なる温度であり得る、低密度の流体及び／又は高密度の流体をヒートエンジンで採用して、発電し得る。
例えば、システムがサーモクライン水域に位置するいくつかの実施形態では、低密度の流体及び／又は高密度の流体は、当該低密度の流体及び／又は高密度の流体が低位側の標高のリザーバから高位側の標高のリザーバに移送されるときに、表面空気温度又は表面水温よりも低い温度であり得る。当該より低温の低密度の流体及び／又は高密度の流体は、ヒートエンジンの冷温側又はヒートシンクに採用され得る。例えば、当該低温の低密度の流体及び／又は高密度の流体は、ヒートエンジン内の作動流体からより低温の低密度の流体及び／又は高密度流体に熱が伝達されるように、ヒートエンジン内の作動流体と熱交換され得る。当該ヒートエンジンの熱温側は、熱源を含み得、熱源としては、空気、又は表面上の空気、又は水、又は表面水、又は冷却を必要とする用途、又は廃熱、又は凝縮器水、又はそれらの任意の組み合わせが挙げられ得るが、これらに限定されない。
ヒートエンジンは、ヒートエンジンのうちの１つ以上又は組み合わせを含み得、ヒートエンジンとしては、ランキンサイクル、又は有機ランキンサイクル、又はカリーナサイクル、又はオープンサイクル、又はクローズドサイクル、又は空気タービン、又は攪拌モーター、又は小さい温度差から発電するためのヒートエンジン、又は浸透熱エンジン、又はそれらの任意の組み合わせが挙げられ得るが、これらに限定されない。
サーモクライン水域は、水の温度が深さと共に変化する水域を含み得る。例えば、サーモクライン水域は、海洋が接続された水域、又は海洋、又は湖、又は水域を含み得、水域の表面の近くの水の温度は、水域の下部の近くの水の温度を超えている。
いくつかの実施形態では、高められた比熱容量を有する低密度の流体及び／又は高密度の流体を採用することが望ましい場合がある。例えば、いくつかの実施形態は、水よりも大きい比熱容量を有する流体を採用し得る。例えば、いくつかの実施形態は、グリコール不凍液よりも大きい比熱容量を有する流体を採用し得る。例えば、いくつかの実施形態は、流体－流体相転移のエンタルピーを有する流体－流体相転移流体を採用し得、このことは、所望の温度範囲内に当該流体－流体相転移流体を含む個々の化学物質の比熱容量よりも大きい実効比熱容量をもたらし得る。高められた比熱容量は、低密度の流体及び／又は高密度の流体の１立方メートル当たりの、より大きい発電及び／又は総熱伝達及び／又は熱貯蔵を可能にし得る。高められた比熱容量は、例えば、低密度の流体及び／又は高密度の流体を熱源、又はヒートシンク、又はエンタルピー源として採用する実施形態では、低密度の流体及び／又は高密度の流体の１立方メートル当たりの、より大きい発電及び／又は総熱伝達及び／又は熱貯蔵を可能にし得る。
本発明のいくつかの実施形態は、閉鎖系を含み得る。例えば、いくつかの実施形態では、低密度の流体及び／又は高密度の流体は、システムの通常動作では、外部環境の空気又は水と直接接触しない場合がある。いくつかの実施形態では、閉鎖系内にある低密度の流体及び／又は高密度の流体は、それが潜在的なバイオファウリング、又はスケーリング、又は腐食、又はそれらの任意の組み合わせを防止又は最小化し得るため、有利であり得る。いくつかの実施形態では、閉鎖系内にある低密度の流体及び／又は高密度の流体は、それが潜在的なバイオファウリング、又はスケーリング、又は腐食、又はそれらの任意の組み合わせを防止又は最小化し得、これにより、耐用年数及び／又は長期効率を増加させ、かつ／又は低密度の流体及び／若しくは高密度の流体を採用する、海洋熱エネルギー変換システム、若しくは温度差からエネルギーを生成するためのシステム、若しくはそれらの任意の組み合わせの資本コストを低減し得るため、有利であり得る。
いくつかの実施形態では、深層水との熱交換又は低密度の流体及び／又は高密度の流体からの熱の除去を促進するための海中熱交換器、又は熱交換プロセス、又はそれらの任意の組み合わせ。いくつかの実施形態では、当該熱交換は、システム又は低位側の標高のリザーバで採用される、パイプ、又はライザー、又は貯蔵容器、又はそれらの任意の組み合わせを包含し得る。いくつかの実施形態では、当該熱交換は、低密度の流体及び／若しくは高密度の流体と深層水との間の熱伝達を促進するために、又は低密度の流体及び／若しくは高密度の流体からの熱除去を容易にするために、又はそれらの任意の組み合わせで、海中熱交換器、又は熱交換コイル、又はそれらの任意の組み合わせを包含し得る。
いくつかの実施形態では、例えば、電力が必要とされる場合、低密度の流体及び／又は高密度の流体と別の媒体との間の温度差から発電するすることが望ましい場合がある。例えば、低密度の流体を高密度の流体で置換することからの発電に代えて又は加えて、ヒートエンジンから発電し得る。例えば、エネルギー貯蔵システムを放電することからの発電に代えて又は加えて、ヒートエンジンから発電し得る。
例えば、以下の表は、４５Ｆの冷温側及び８５Ｆの熱温側を有し、５０％のカルノー効率の、１立方メートルの低密度の流体及び／又は高密度の流体から発電される推定のｋＷｈを、以下の比熱容量及び密度と共に示す。以下に示されるように、密度及び比熱容量に応じて、低密度の流体及び／又は高密度の流体の１ｍ３当たりの発電量は、水を低密度の流体で置換することから貯蔵又は生成されるエネルギーと比較して有意であり得る。いくつかの事例では、低密度の流体及び／又は高密度の流体と熱源との間の温度差からの発電量は、流体置換エネルギー貯蔵から貯蔵されるエネルギー量を超え得る。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵システムは、同時のヒートエンジンを含み得、独自に、貯蔵されるよりも多く発電し得る。
特定の実施形態
「海洋構造物の汚損付着を防止するためのシステム及び方法」の実施形態
１．水生構造物上の汚損付着を低減するためのシステムであって、
水に曝露された少なくとも１つの表面を含む水生構造物、
水に曝露された表面の少なくとも１つの部分上の凹状領域であって、当該凹状領域は、水と当該領域との間の実質的に非連続的な物理的な分離を維持するように構成されており、当該凹状領域の少なくとも一部分は、ガスで占有される、凹状領域、を備える、システム。
２．実質的に非連続的な物理的な分離は、当該凹状領域内のガスの量を制御することによって維持される、実施形態１に記載のシステム。
３．当該凹状領域に動作可能に接続されたコントローラ及びガス源を更に備え、当該コントローラ及びガス源は、ガスの量を制御する、実施形態１に記載のシステム。
４．当該コントローラ及びガス源を採用して、当該凹状領域の少なくとも一部分において水をガスで置換する、実施形態３に記載のシステム。
５．当該ガスポケットは、制御された期間にわたって制御可能に固定される、実施形態１に記載のシステム。
６．当該期間は、少なくとも約５秒である、実施形態５に記載のシステム。
７．当該実質的に非連続的な物理的な分離は、当該構造物が使用されている時間の３０％を超えて存在する、実施形態１に記載のシステム。
８．水生構造物上の汚損付着を低減するためのシステムであって、
水生構造物であって、この構造物が使用されているときに水に曝露される少なくとも１つの表面を含む、水生構造物と、
水に曝露された表面の少なくとも一部分上の凹状領域であって、当該凹状領域は、水と当該領域との間の実質的に非連続的な物理的な分離を維持するように構成されている、凹状領域と、を備える、システム。
９．当該凹状領域の下方の体積は、調整可能である、実施形態８に記載のシステム。
１０．凹状領域の表面積は、調整可能である、実施形態８に記載のシステム。
１１．水に対する凹状領域の高さは、調整可能である、実施形態８に記載のシステム。
１２．当該凹状領域の下方の体積、凹状領域の表面積、又は水の上方の凹状領域の高さ、のうちの少なくとも１つは、凹状領域の、又は凹状領域上の表面形態を変化させることによって調整される、実施形態８に記載のシステム。
１３．水に曝露された表面の少なくとも一部分は、実質的に疎水性である、実施形態８に記載のシステム。
１４．改善された水生構造物であって、
構造物であって、構造物が使用されているときに水に曝露される少なくとも１つの表面を含む、構造物を備え、改善は、
水に曝露された当該表面の少なくとも一部分を、構造物が使用されているときに、当該部分が水との非連続的な分離を有するように構成することを含み、水との非連続的な分離を有する部分は、構造物が使用されているときに、当該部分と水との間にガスポケットを提供する、改善された水生構造物。
１５．水に曝露された表面の水との実質的に非連続的な物理的な分離の量は、ポケット内のガスの量を調整することによって制御される、実施形態１４に記載の改善された水生構造物。
１６．当該非連続な分離は、当該構造物が使用されている時間の３０％を超えて存在する、実施形態１４に記載の改善された水生構造物。
１７．非連続であるように構成された当該部分は、当該非連続な部分を欠く同様の構造物と比較して、目視可能な汚損付着を少なくとも５０％だけ低減する、実施形態１４に記載の改善された水生構造物。
１８．ポケット内のガスの量は、調整可能である、実施形態１４に記載の改善された水生構造物。
１９．ガスポケットの体積は、調整節可能である、実施形態１４に記載の改善された水生構造物。
２０．非連続的な分離された部分の表面積又は体積は、調整可能である、実施形態１４に記載の改善された水生構造物。
２１．水に対する非連続的な分離された部分の高さは、調整可能である、実施形態１４に記載のシステム。
「発電するための低密度の流体の置換」の実施形態
１．発電するためのシステムであって、
水域の表面の近くの、かつ水と実質的に非混和性である低密度の流体を貯蔵するように構成された第１の貯蔵リザーバと、
水域の表面の下方に位置し、かつ水を貯蔵するように構成された第２の貯蔵リザーバと、ポンプと、
発電機と、を備え、
ポンプ、発電機、並びに第１及び第２のリザーバが、第１の貯蔵リザーバ内の低密度の流体を第２の貯蔵リザーバにポンプ圧送することによって第２の貯蔵リザーバ内の水を置換することによって蓄電し、かつ第２の貯蔵リザーバ内の低密度の流体が第１の貯蔵リザーバに戻ることを可能にすることによって発電（又は放電）するように、動作可能に接続されている、システム。
２．ポンプ及び発電機は、同一のユニットであり得る、実施形態１に記載のシステム。
３．当該第２の貯蔵リザーバは、膨張可能又は収縮可能な構造物を含む、実施形態１に記載のシステム。
４．当該第２の貯蔵リザーバは、浮袋、袋、又はバルーンを含む、実施形態１に記載のシステム。
５．当該第２の貯蔵リザーバは、凹状領域を含み、凹状領域は、当該凹状領域の下部の近くに、水域に対して開放された開口部を有する、実施形態１に記載のシステム。
６．当該第２の貯蔵リザーバは、当該水域の下部に留止されている、実施形態１に記載のシステム。
７．低密度の流体は、炭化水素液体又は天然ガスを含む、実施形態１に記載のシステム。
８．低密度の流体は、圧縮天然ガス又は液体天然ガスを含む、実施形態１に記載のシステム。
９．電気を必要とするユニットに動作可能に接続されている、実施形態１に記載のシステム。
１０．エネルギーを生成するためのプロセスであって、
第１の密度を有する第１の流体の少なくとも一部分を、当該第１の流体よりも低い第２の密度を有する第２の流体で置換することによってエネルギーを貯蔵することであって、当該第１及び第２の流体は、互いに実質的に非混和性である、貯蔵することと、
より低密度の第２の流体の少なくとも一部分を第１のより高密度の流体で置換することによって、放電を可能にすることと、を含み、
当該生成するステップ、可能にするステップ、又はその両方は、圧力及び重力によって促進される、プロセス。
１１．当該生成するステップ、可能にするステップ、又はその両方は、当該水が圧力を促進するために採用される水面の下方で行われる、実施形態１０に記載のプロセス。
１２．１７．当該第１の流体は、水である、実施形態１０に記載のプロセス。
１３．当該第２の流体は、圧縮天然ガス、液体天然ガス、液体炭化水素、石油エーテル、又は原油を含む、実施形態１０に記載のプロセス。
１４．第２の密度を有する第２の流体は、水域の表面の近くに貯蔵される、実施形態１０に記載のプロセス。
１５．放電を電気に変換することを更に含む、実施形態１０に記載のプロセス。
１６．当該放電を貯蔵することを更に含む、実施形態１０に記載のプロセス。
１７．放電を電気に変換することを更に含む、実施形態１０に記載のプロセス。
１８．第１又は第２の流体は、廃液を含む、実施形態１０に記載のプロセス。
１９．当該第１又は第２の流体は、固体廃棄物から生成された流体を含む、実施形態１０に記載のプロセス。
２０．当該第１又は第２の流体は、調理油を含む、実施形態１０に記載のプロセス。
「水中のエネルギー貯蔵及び電気」の実施形態
１．潮汐から発電するためのプロセスであって、
潮汐水に動作可能に連結されているキャビティであって、上潮において空気が水で置換されるように、かつ下潮において水が空気で置換されるように構成されているキャビティを提供することと、
上潮においてキャビティ内の空気の少なくとも一部分を水で置換することと、
下潮においてキャビティ内の水の少なくとも一部分を空気で置換することと、を含み、
水、空気、又はその両方の置換は、発電する、プロセス。
２．キャビティは、下部で開放されている、実施形態１に記載のプロセス。
３．置換された空気の少なくとも一部分を空気圧発電機に移送することを更に含む、実施形態１に記載のプロセス。
４．空気の置換中の空気の流量を制御することを更に含む、実施形態１に記載のプロセス。
５．空気の置換中の水の流量を制御することを更に含む、実施形態１に記載のプロセス。
６．キャビティは、地面の上方にある、実施形態１に記載のプロセス。
７．キャビティは、地面の下方にある、実施形態１に記載のプロセス。
８．キャビティは、潮汐水域内で少なくとも部分的に水没している、実施形態１に記載のプロセス。
９．置換された空気の少なくとも一部分を、１つ以上のパイプを通して空気圧発電機に移送することを更に含む、実施形態１に記載のプロセス。
１０．キャビティは、可撓性ライナーを含む、実施形態１に記載のプロセス。
１１．キャビティは、剛性である、実施形態１に記載のプロセス。
１２．キャビティは、膨張可能又は圧壊可能である、実施形態１に記載のプロセス。
１３．上潮において生成された電力が下潮中に消費された任意の電力を超えるように構成されている、実施形態１に記載のプロセス。
１４．潮汐から発電するためのプロセスであって、
多孔質材料及び空気で少なくとも部分的に充填されているキャビティを提供することであって、このキャビティは、潮汐水に動作可能に連結されており、上潮において空気が水で置換されるように、かつ下潮において水が空気で置換されるように構成されている、提供することと、
上潮においてキャビティ内の空気の少なくとも一部分を水で置換することと、
下潮においてキャビティ内の水の少なくとも一部分を空気で置換することと、を含み、
水、空気、又はその両方の置換は、発電する、プロセス。
１５．多孔質材料は、砂、砂利、岩石、梱包材、又はシンダーブロック、又はプラスチックボトル、又はプラスチックコンテナ、又はプラスチックバケツ、又は相互接続されたシンダーブロック、又は相互接続されたプラスチックコンテナ、相互接続された梱包材、又はそれらの混合物を含む、実施形態１４に記載のプロセス。
１６．キャビティは、可撓性ライナーを含む、実施形態１４に記載のプロセス。
１７．キャビティは、剛性である、実施形態１４に記載のプロセス。
１８．キャビティは、膨張可能又は圧壊可能である、実施形態１４に記載のプロセス。
１９．置換された空気の少なくとも一部分を空気圧発電機に移送することを更に含む、実施形態１４に記載のプロセス。
２０．空気の置換中の水の流量を制御することを更に含む、実施形態１４に記載のプロセス。
追加の実施形態
１．蓄電及び発電するためのシステムであって、
水域の表面の近くの、かつ第１の流体を貯蔵するように構成された第１の貯蔵リザーバと、
水域の表面の下方に位置し、かつ第１の流体よりも高密度を有する第２の流体を貯蔵するように構成された第２の貯蔵リザーバと、
ポンプと、
発電機と、を備え、
ポンプ、発電機、並びに第１及び第２のリザーバは、第１の貯蔵リザーバ内の第１の流体を第２の貯蔵リザーバにポンプ圧送することによって、第２の貯蔵リザーバ内の第１の流体よりも高密度を有する第２の流体を置換することによって蓄電され、かつ第２の貯蔵リザーバ内の第１の流体が第１の貯蔵リザーバに戻ることを可能にすることによって発電又は放電されるように、動作可能に接続されており、
第１の流体は、液体である、システム。
２．第２の流体を貯蔵するように構成された第３のリザーバを更に備える、実施形態１に記載のシステム。
３．第１のリザーバの標高は、第２のリザーバの標高よりも高い、実施形態１に記載のシステム。
４．第２のリザーバは、第１のリザーバと実質的に同じ標高にある、実施形態２に記載のシステム。
５．当該第３のリザーバは、第２のリザーバと実質的に同じ標高にある、実施形態２に記載のシステム。
６．第３のリザーバの標高は、第１のリザーバの標高よりも高い、実施形態２に記載のシステム
７．蓄電中に第２のリザーバから置換された第２の流体は、当該第３のリザーバに移送及び貯蔵される、実施形態２に記載のシステム。
８．第２の流体は、ブライン、又は逆浸透排出ブライン、又は塩化ナトリウム、又は海塩、又は塩化カルシウム、又は塩化マグネシウム、又はギ酸カリウム、又は硫酸マグネシウム、又は臭化カルシウム、又は臭化ナトリウム、又は酢酸カリウム、又はギ酸ナトリウム、又は硝酸カルシウム、又は硝酸ナトリウム、又は亜硫酸ナトリウム、又は亜硫酸カリウム、又は重亜硫酸ナトリウム、又は重亜硫酸カリウム、又は重亜硫酸マグネシウム、又は重亜硫酸カルシウム、又はコーンシロップ、又はグリセリン、又はプロピレングリコール、又はエチレングリコール、又はプロピレンカーボネート、又はそれらの任意の組み合わせを含む、実施形態１に記載のシステム。
９．当該第２の流体は、ハロゲン化炭化水素、又はフルオロカーボン、又は有機酸、又は無機酸、又は二酸化炭素、又は二酸化硫黄、又は窒素酸化物、又はそれらの任意の組み合わせを含む、実施形態１に記載のシステム。
１０．当該第１の流体は、炭化水素を含む、実施形態１に記載のシステム。
１１．当該第１の流体は、空気を含む、実施形態１に記載のシステム。
１２．当該第２の流体の密度は、２０℃で１リットル当たり１．０２キログラムよりも大きい、実施形態１に記載のシステム。
１３．当該第１の流体は、水を含む、実施形態１に記載のシステム。
１４．第２のリザーバの内部の圧力と、隣接する水域の圧力と、は、約０バール～約１０バールだけ異なる、実施形態１に記載のシステム。
１５．圧力交換器を更に備える、実施形態１に記載のシステム。
１６．当該圧力交換器は、第２のリザーバの近くに位置する、実施形態１５に記載のシステム。
１７．蓄電中に、圧力交換器は、第１の流体から圧力を抽出し、抽出された圧力を第２の流体に伝達する、請求項１５に記載のシステム。
１８．発電中に、圧力交換器は、第２の流体から圧力を抽出し、抽出された圧力を第１の流体に伝達する、実施形態１５に記載のシステム。
１９．当該圧力抽出は、（１）第１の流体が当該第２のリザーバに移送されている間に、又は（２）移送前に、又は（３）（１）及び（２）の両方で行われる、実施形態１７に記載のシステム。
２０．当該圧力抽出は、（１）第２の流体が当該第２のリザーバに移送されている間に、又は（２）移送前に、又は（３）（１）及び（２）の両方で行われる、実施形態１８に記載のシステム。
２１．圧力交換器は、第２のリザーバの近くの第１の流体の圧力から第２のリザーバの標高における水域の静水圧を引いた圧力以下の圧力を抽出する、実施形態１７に記載のシステム。
２２．圧力交換器は、第２のリザーバの近くの第２の流体の圧力から第２のリザーバの標高における水域の静水圧を引いた圧力以下の圧力を抽出する、実施形態１８に記載のシステム。
２３．圧力交換器は、第２のリザーバが第２のリザーバと同じ標高における水域と圧力平衡にあることを可能にしながら、第２の流体の使用を可能にする、実施形態１５に記載のシステム。
２４．圧力交換器は、水圧交換器を含む、実施形態１５に記載のシステム。
２５．圧力交換器は、第２のリザーバの内部の流体の圧力が、第２のリザーバと同じ標高において、水域の静水圧と許容公差圧力未満だけ異なることを確実にするように、圧力抽出を調整する、実施形態１５に記載のシステム。
２６．第２のリザーバは、内圧センサ及び外圧センサを含み、
内圧センサは、第２のリザーバの内部の流体の圧力を測定し、
外圧センサは、第２のリザーバに隣接する水域の圧力を測定し、
内圧センサ及び外圧センサは、圧力交換器と通信するように構成されている、実施形態２５に記載のシステム。
２７．当該許容公差圧力は、約１０気圧未満である、実施形態２５に記載のシステム。
２８．当該許容公差圧力は、約２００気圧未満である、実施形態２５に記載のシステム。
２９．圧力交換器は、ポンプ、又はタービン、又はロータリータービン、又はそれらの任意の組み合わせである、実施形態１５に記載のシステム。
３０．蓄電及び発電するためのプロセスであって、
ポンプと、発電機と、水域の表面の近くの第１の貯蔵リザーバと、水域の表面の下方に位置する第２の貯蔵リザーバと、を動作可能に接続することであって、第１の貯蔵リザーバは、第１の流体を貯蔵するように構成されており、第２の貯蔵リザーバは、第１の流体よりも高密度を有する第２の流体を貯蔵するように構成されている、接続することと、
第１の貯蔵リザーバ内の第１の流体を第２の貯蔵リザーバにポンプ圧送することによって、第２の貯蔵リザーバ内の第２の流体を置換することによって、蓄電することと、
第２の貯蔵リザーバ内の第１の流体が第１の貯蔵リザーバに戻ることを可能にすることによって、発電又は放電することと、を含み、
第２の流体は、液体である、プロセス。

Claims (15)

  1. 蓄電及び発電するためのシステムであって、
    水域の表面の近くの、かつ第１の流体を貯蔵するように構成された第１の貯蔵リザーバと、
    前記水域の前記表面の下方に位置し、かつ前記第１の流体よりも高密度を有する第２の流体を貯蔵するように構成された第２の貯蔵リザーバと、
    ポンプと、
    発電機と、を備え、
    前記ポンプ、発電機、並びに前記第１及び第２のリザーバは、前記第１の貯蔵リザーバ内の前記第１の流体を前記第２の貯蔵リザーバにポンプ圧送することによって、前記第２の貯蔵リザーバ内の前記第１の流体よりも高密度を有する前記第２の流体を置換することによって蓄電し、かつ前記第２の貯蔵リザーバ内の前記第１の流体が前記第１の貯蔵リザーバに戻ることを可能にすることによって発電又は放電するように、動作可能に接続されており、
    前記第１の流体は、液体である、システム。
  2. 前記第１のリザーバの標高は、前記第２のリザーバの前記標高よりも高い、請求項１に記載のシステム。
  3. 前記第２の流体を貯蔵するように構成された第３のリザーバを更に備える、請求項１に記載のシステム。
  4. 前記第３のリザーバは、前記第１のリザーバと実質的に同じ標高にある、請求項３に記載のシステム。
  5. 前記第３のリザーバの前記標高は、前記第１のリザーバの前記標高よりも高い、請求項３に記載のシステム。
  6. 蓄電中に前記第２のリザーバから置換された前記第２の流体は、前記第３のリザーバに移送され、前記第３のリザーバに貯蔵される、請求項３に記載のシステム。
  7. 前記第２の流体は、ブライン、若しくは逆浸透排出ブライン、若しくは塩化ナトリウム、若しくは海塩、若しくは塩化カルシウム、若しくは塩化マグネシウム、若しくはギ酸カリウム、若しくは硫酸マグネシウム、若しくは臭化カルシウム、若しくは臭化ナトリウム、若しくは酢酸カリウム、若しくはギ酸ナトリウム、若しくは硝酸カルシウム、若しくは硝酸ナトリウム、若しくは亜硫酸ナトリウム、若しくは亜硫酸カリウム、若しくは重亜硫酸ナトリウム、若しくは重亜硫酸カリウム、若しくは重亜硫酸マグネシウム、若しくは重亜硫酸カルシウム、若しくはコーンシロップ、若しくはグリセリン、若しくはプロピレングリコール、若しくはエチレングリコール、若しくはプロピレンカーボネート、若しくはハロゲン化炭化水素、若しくはハロゲン、若しくはフッ化炭素、若しくは有機酸、若しくは無機酸、若しくは二酸化炭素、若しくは二酸化硫黄、若しくは酸化窒素、又はそれらの任意の組み合わせを含む、請求項１に記載のシステム。
  8. 前記第１の流体は、炭化水素、又は水、又はアンモニアから選択される、請求項１に記載のシステム。
  9. 圧力交換器を更に備える、請求項１に記載のシステム。
  10. 前記圧力交換器は、前記第２のリザーバの近くに位置する、請求項９に記載のシステム。
  11. 蓄電中に、前記圧力交換器は、前記第１の流体から圧力を抽出し、前記抽出された圧力を前記第２の流体に伝達する、請求項９に記載のシステム。
  12. 発電中に、前記圧力交換器は、前記第２の流体から圧力を抽出し、前記抽出された圧力を前記第１の流体に伝達する、請求項９に記載のシステム。
  13. 前記圧力交換器は、前記第２のリザーバの内部の流体の前記圧力が、前記第２のリザーバと同じ標高において、前記水域の前記静水圧と許容公差圧力未満だけ異なることを確実にするように、圧力抽出を調整する、請求項９に記載のシステム。
  14. 前記第２のリザーバは、内圧センサ及び外圧センサを含み、
    前記内圧センサは、前記第２のリザーバの内部の流体の前記圧力を測定し、
    前記外圧センサは、前記第２のリザーバに隣接する前記水域の前記圧力を測定し、
    前記内圧センサ及び前記外圧センサは、前記圧力交換器と通信するように構成されている、請求項１３に記載のシステム。
  15. 蓄電及び発電するためのプロセスであって、
    ポンプと、発電機と、水域の表面の近くの第１の貯蔵リザーバと、前記水域の前記表面の下方に位置する第２の貯蔵リザーバと、を動作可能に接続することであって、前記第１の貯蔵リザーバは、第１の流体を貯蔵するように構成されており、前記第２の貯蔵リザーバは、前記第１の流体よりも高密度を有する第２の流体を貯蔵するように構成されている、接続することと、
    前記第１の貯蔵リザーバ内の前記第１の流体を前記第２の貯蔵リザーバにポンプ圧送することによって、前記第２の貯蔵リザーバ内の前記第２の流体を置換することによって、蓄電することと、
    前記第２の貯蔵リザーバ内の前記第１の流体が前記第１の貯蔵リザーバに戻ることを可能にすることによって、発電又は放電することと、を含み、
    前記第１の流体は、液体である、プロセス。
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