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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN104641072A(43)申请公布日2015.05.20(21)申请号201380022004.3代理人刘新宇张会华(22)申请日2013.04.24(51)Int.Cl.(2006.01)(30)优先权数据E21B43/1261/639,5072012.04.27USE21B34/08(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日2014.10.24(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2013/0380192013.04.24(87)PCT国际申请的公布数据WO2013/163314EN2013.10.31(71)申请人威廉·赖利地址美国佛罗里达州(72)发明人威廉·赖利(74)专利代理机构北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙)11277权利要求书3页说明书4页附图2页(54)发明名称水力发电及地热能系统和方法(57)摘要一种水力发电及地热系统包括流体连通通道,该流体连通通道包括:第一部分,该第一部分从地表面向地下热区域延伸;第二部分,该第二部分与第一部分连接并且与地下热区域热连通;以及第三部分,该第三部分与第二部分连接并且延伸至地表面。第一涡轮发电机构造成将流体连通通道的第一部分中的大致在重力的影响下流动的流体的动能转换成电能。第二涡轮发电机构造成将在流体连通通道的第三部分内流动或者流出第三部分的蒸汽的动能转换成电能。该系统还包括阀装置,该阀装置构造成用于操控,以将流体保持在流体连通通道的与地下热区域热连通的第二部分中从而产生蒸汽。CN104641072ACN104641072A权利要求书1/3页1.一种系统,其包括:流体连通通道,所述流体连通通道包括:第一部分,所述第一部分从地表面向地下热区域延伸;第二部分,所述第二部分与所述第一部分连接并且与所述地下热区域热连通;以及第三部分,所述第三部分与所述第二部分连接并且延伸至所述地表面;第一涡轮发电机,所述第一涡轮发电机构造成将所述流体连通通道的所述第一部分中的大致在重力的影响下流动的流体的动能转换成电能;第二涡轮发电机,所述第二涡轮发电机构造成将在所述流体连通通道的所述第三部分内流动或者流出所述第三部分的蒸汽的动能转换成电能;以及阀装置,所述阀装置构造成用于操控,以将流体保持在所述流体连通通道的与所述地下热区域热连通的所述第二部分中从而产生蒸汽。2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述阀装置包括:第一阀,所述第一阀位于所述流体连通通道的与所述地下热区域热连通的所述第二部分的至少一部分的上游;以及第二阀,所述第二阀位于所述流体连通通道的与所述地下热区域热连通的所述第二部分的所述至少一部分的下游。3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述第一阀在所述流体连通通道的所述第一部分或所述第二部分中位于所述第一涡轮发电机的下游,其中所述第二阀在所述流体连通通道的所述第二部分或所述第三部分中位于所述第二涡轮发电机的上游。4.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述第一阀和所述第二阀的操作是自动的,使得当所述第一阀与所述第二阀之间的所述流体连通通道中存在临界量的流体时,所述第一阀和所述第二阀关闭。5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述第二阀的操作是进一步自动的,使得在临界状态下,在所述第一阀和所述第二阀已经关闭一段时间之后,所述第二阀打开,从而允许在所述第一阀与所述第二阀之间的所述流体连通通道中已形成的蒸汽通过所述流体连通通道的所述第三部分向上流动。6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述流体连通通道的所述第二部分与所述地下热区域物理接触。7.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第二涡轮发电机位于所述地表面的上方。8.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统进一步包括位于所述流体连通通道的所述第三部分与所述流体连通通道的所述第一部分之间的蒸汽冷凝单元。9.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第一涡轮发电机和所述第二涡轮发电机经由电线而与一个或多个电分配面板连接。10.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述地下热区域是热干岩。11.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述流体部分由CO2构成。12.一种方法,其包括:使流体能够大致在重力的影响下通过流体连通通道的第一部分朝向所述流体连通通2CN104641072A权利要求书2/3页道的与地下热区域热连通的第二部分流动;利用第一涡轮发电机将流动通过所述流体连通通道的所述第一部分的流体的动能转换成电能;操控阀装置,从而将流体保持在所述流体连通通道的与地下热区域热连通的所述第二部分中一段时间;将流体从所述流体连通通道的所述第二部分中释放,以蒸汽的形式流动通过所述流体连通通道的第三部分;以及利用第二涡轮发电