AT17434U1

AT17434U1 - Method of creating and using an energetic system with the integration into the system of hydrogen produced using renewable energy sources

Info

Publication number: AT17434U1
Application number: ATGM9004/2020U
Authority: AT
Inventors: Oleksandrovych Riepkin Oleksandr
Original assignee: Oleksandrovych Riepkin Oleksandr
Priority date: 2019-08-07
Filing date: 2020-09-30
Publication date: 2022-04-15
Also published as: DE202020005978U1; WO2021025659A3; SK9663Y1; PL437920A1; WO2021025659A2; DE112020000096T5; RO135279A2; SK500252021U1

Abstract

Die Erfindung betrifft den Bereich der Energetik und der Verwendung von Gastransportsystemen und sie betrifft insbesondere Verfahren, die ökologisch reine Energiequellen zur Erzeugung der elektrischen und anderer Energiearten, des Wasserstoffs und dessen Transport nutzen, und kann zur Erzeugung des Wasserstoffs ggf. dessen Speicherung und Transport unter Verwendung von Gastransportsystemen, einer Anreicherung des Erdgases, einer Entnahme aus einem Gasstrom und einer Zuverfügungstellung für Verbraucher verwendet werden. Der technische Effekt liegt in der Sicherstellung der Möglichkeit der Wasserstofferzeugung unter Verwendung mehrerer möglicher erneuerbarer Energiequellen mit bedeutender Vergrößerung der Menge des erzeugten Wasserstoffs, der Möglichkeit der Verwendung des beanspruchten Verfahrens in verschiedenen Regionen mit verschiedenen Naturbedingungen unter Verwendung der verschiedener natürlicher Energien, verschiedenen erneuerbaren Energiequellen, der Gastransportsysteme, deren Kombination zu einem einheitlichen energetischen System mit der Abdeckung großer Territorien und der Kombination zu einem einheitlichen energetischen System mit erhöhter Leistung.The invention relates to the field of energetics and the use of gas transport systems, and it relates in particular to methods using ecologically clean energy sources for the production of electrical and other types of energy, hydrogen and its transport, and for the production of hydrogen it can optionally be stored and transported under Use of gas transport systems, enrichment of natural gas, extraction from a gas stream and making available to consumers. The technical effect lies in providing the possibility of hydrogen production using several possible renewable energy sources with a significant increase in the amount of hydrogen produced, the possibility of using the claimed process in different regions with different natural conditions using different natural energies, different renewable energy sources, of gas transport systems, their combination into a single power system covering large territories and combining into a single power system with increased capacity.

Description

description

VERFAHREN ZUR BILDUNG UND NUTZUNG EINES ENERGETISCHEN SYSTEMS MIT DER INTEGRATION VON WASSERSTOFF, DER UNTER VERWENDUNG VON ERNEUERBAREN ENERGIEQUELLEN ERZEUGT WURDE, IN DAS SYSTEM METHOD OF FORMING AND USE OF AN ENERGETIC SYSTEM WITH THE INTEGRATION OF HYDROGEN GENERATED USING RENEWABLE ENERGY SOURCES INTO THE SYSTEM

[0001] Die Erfindung betrifft den Bereich der Energetik und der Verwendung von Gastransportsystemen, und sie betrifft insbesondere Verfahren, die umweltfreundliche Energiequellen, um elektrische und andere Energiearten zu nutzen, Wasserstoff zu erzeugen und zu transportieren, und kann verwendet werden, um Wasserstoff zu erzeugen und ggf. zu speichern und unter Verwendung von Gastransportsystemen zu transportieren, das Erdgas anzureichern, es aus einem Gasstrom zu entnehmen und Verbrauchern zur Verfügung zu stellen. The invention relates to the field of energetics and the use of gas transport systems, and relates in particular to methods using environmentally friendly energy sources to use electrical and other types of energy to produce and transport hydrogen and can be used to produce hydrogen and, if necessary, to store and transport using gas transport systems, to enrich the natural gas, to withdraw it from a gas flow and to make it available to consumers.

[0002] Während die Nutzung von zunehmenden Energiemengen in verschiedenen Bereichen notwendig wird, und die Verminderung der Verwendung von nicht erneuerbaren Energiequellen, die kostspielig sind und deren Verwendung zur Verunreinigung der Umwelt sowie der Erschöpfung von Naturvorräten führt, entsteht ein Bedarf an der Entwicklung eines solchen energetischen Bereiches wie der Wasserstoffenergetik unter Verwendung der erneuerbaren Energiequellen, die hochenergetisch sind, die Umwelt nicht verunreinigen und die eine gute Alternative zu den nicht erneuerbaren Energiequellen sind. As the utilization of increasing amounts of energy becomes necessary in various fields, and the reduction in the utilization of non-renewable energy sources which are costly and whose utilization leads to pollution of the environment and depletion of natural resources, a need for the development of such arises energetic field such as hydrogen energetics using renewable energy sources that are highly energetic, do not pollute the environment and are a good alternative to non-renewable energy sources.

[0003] Der Wasserstoff wird in den verschiedenen Industriebereichen (Erdölraffinerien, Ammoniakerzeugung, Chemiestoffe u.a.), Im Transportbereich und in anderen Bereichen verwendet. Der Wasserstoff, der unter Verwendung der erneuerbaren Energiequellen erzeugt wurde, kann in Abhängigkeit vom Verwendungsbereich einen Ausgangsrohstoff auf Basis von Bodenschätzen teilweise oder vollständig ersetzen und dadurch den Verbrauch von nicht erneuerbaren Naturressourcen vermindern. The hydrogen is used in the various industrial sectors (oil refineries, ammonia production, chemicals, etc.), in the transport sector and in other sectors. The hydrogen generated using the renewable energy sources can partially or completely replace a raw material based on natural resources, depending on the area of use, thereby reducing the consumption of non-renewable natural resources.

[0004] Der Transport des Wasserstoffs erfolgt unter Verwendung des Straßen-, Eisenbahntransports und Schiffverkehrs. Jedoch sind diese Methoden kostspielig, und deren Verwendung kann nicht die Vergrößerung von Mengen und die Verminderung von Verlusten, die Vereinfachung und Verbilligung der Versorgung von Verbrauchern mit dem Wasserstoff und die Bildung eines einheitlichen effektiven energetischen Systems sicherstellen. Bei dem Transport des Wasserstoffs in Tankwagen entstehen Verluste durch einen technologischen Einfüllungsprozess, Konstruktionsmängel von Tanks oder Absperrarmaturen, dabei können die Verluste 15 % für einen Tankwagen überschreiten. [0004] The transportation of the hydrogen occurs using road, railroad, and ship transportation. However, these methods are expensive, and their use cannot ensure the increase in quantities and reduction of losses, the simplification and cheaper supply of hydrogen to consumers, and the creation of a unified efficient power system. When transporting hydrogen in tankers, losses occur due to a technological filling process, design defects of tanks or shut-off valves, and losses can exceed 15% for one tanker.

[0005] Dieselbe Verluste und die oben genannten Mängel gibt es bei einem Transport mit Eisenbahntanks. [0005] The same losses and the above-mentioned shortcomings exist in railroad tank transport.

[0006] Die Verwendung des Schiffverkehrs zum Transport des Wasserstoffs fordert dessen Kombination mit dem Transport auf dem Land, was zum Entstehen von Zusatzverlusten führt. The use of shipping to transport the hydrogen requires its combination with transport on land, which leads to the emergence of additional losses.

[0007] Unter Verwendung von Gastransportsystemen aus Leitungen ist es möglich, die Verluste bedeutend zu vermindern, die Verbilligung und Vereinfachung des Wasserstofftransports, die Versorgung der Verbraucher, sowie eine Möglichkeit der Anreicherung des Erdgases u.a. sicherzustellen. Using gas transport systems from pipelines, it is possible to significantly reduce losses, make hydrogen transport cheaper and easier, ensure consumer supply, as well as the possibility of natural gas enrichment, etc.

[0008] Dabei können große Vorteile durch die Kombination der Wasserstofferzeugung unter Nutzung der elektrischen und anderen Energie, die durch energetische Anlagen, die die erneuerbaren Energiequellen zur Erzeugung der Elektroenergie nutzen, und der Abdeckung großer Territorien erreicht werden, indem das System zur Erzeugung, effektiven Nutzung und Transport des Wasserstoffs, der unter Verwendung des Verfahrens mit erhöhter ökologischer Effektivität und mit relativ niedrigen Kosten erzeugt wurde, das vorhandene energetische System eines Landes oder von Ländern integriert wird oder ein neues einheitliches effektiveres, leistungsstarkes energetisches System mit verminderten Selbstkosten mit effektiver Nutzung des Wasserstoffs in verschiedenen Bereichen gebildet wird. Great benefits can be achieved through the combination of hydrogen production using the electrical and other energy by energetic systems that use renewable energy sources to generate electrical energy, and the coverage of large territories by the system for generation, effective Using and transporting hydrogen produced using the process with increased ecological efficiency and relatively low cost, integrating the existing energy system of a country or countries or creating a new, unified, more effective, high-performance energy system with reduced prime costs with effective use of the Hydrogen is formed in different areas.

[0009] Aus dem Stand der Technik ist das Verfahren zum Vermischen, Transport und AbscheiFrom the prior art is the method for mixing, transport and Abschei

den des Wasserstoffs aus Erdgas (Patent CN207094186 U, IPK F17D3/01; F17D3/01; F17D3/10; F17D3/12, vom 29.08.2017) bekannt, dem gemäß zum Transport des Gemisches, das den Wasserstoff enthält, ein vorhandenes Gastransportsystem genutzt wird, mit dem der Eingangsanschluss für Wasserstoff und im Abstand der Ausgangsanschluss für Wasserstoff verbunden sind, dabei sind im Eingangsanschluss für Wasserstoff eine Vermischungsvorrichtung und im Ausgangsanschluss für Wasserstoff eine Vorrichtung zum Abscheiden und zur Reinigung des Wasserstoffs angebracht, wobei zum Transport des flüssigen oder gasförmigen Wasserstoffs oder dergleichen das vorhandene Gastransportsystem verwendet wird, unter Verwendung des geschaffenen Systems der Wasserstoff gemischt wird, der Leitung des Gastransportsystems zugeführt, transportiert, danach abgeschieden, gereinigt und zweckgemäß genutzt wird, dabei wird der Druck in dem Schritt der Gemischbildung und der Einführung in die Leitung nach dem Abscheiden und der Reinigung gemessen. that of hydrogen from natural gas (patent CN207094186 U, IPK F17D3/01; F17D3/01; F17D3/10; F17D3/12, of 08/29/2017), according to which an existing gas transport system is used to transport the mixture containing hydrogen to which the hydrogen inlet connection and, at a distance, the hydrogen outlet connection are connected, with a mixing device being installed in the hydrogen inlet connection and a device for separating and purifying the hydrogen being installed in the hydrogen outlet connection, with liquid or gaseous hydrogen being transported or the like the existing gas transportation system is used, using the created system the hydrogen is mixed, supplied to the pipeline of the gas transportation system, transported, thereafter separated, cleaned and put to purpose, thereby reducing the pressure in the step of mixture formation and introduction into the pipeline after separating and the pure measured.

[0010] Unter den Nachteilen des bekannten Verfahrens muss Folgendes hervorgehoben werden. Among the disadvantages of the known method, the following must be highlighted.

[0011] Bei der Nutzung ausschließlich des vorhandenen Gastransportsystems ist es unmöglich sämtliche Eigenschaften des Stoffgemisches, das den Wasserstoffs enthält und das transportiert wird, und viele anderen Faktoren zu berücksichtigen, die zur Zerstörung der vorhandenen Leitungen und der Entstehung von für Menschen und die Umwelt gefährlichen Situationen führen können, was das bekannte Verfahren und das bekannte System gefährlich, unsicher und funktional begrenzt macht. When using only the existing gas transport system, it is impossible to take into account all the properties of the mixture of substances containing hydrogen that is being transported and many other factors that could lead to the destruction of the existing pipelines and the creation of dangerous for people and the environment situations that make the known method and system dangerous, unsafe and functionally limited.

[0012] Dabei berücksichtigen das bekannte System und das bekannte Verfahren nicht eine Möglichkeit der Nutzung zur Wasserstofferzeugung der elektrischen oder anderen Energie, die aus erneuerbaren Energiequellen erzeugt wird. The known system and the known method do not take into account the possibility of using the electrical or other energy that is generated from renewable energy sources to produce hydrogen.

[0013] Es ist auch unmöglich durch die Verwendung des bekannten Systems ein einheitliches sicheres System mit erhöhter Funktionalität und ökologischen Sicherheit zu bilden, das den Wasserstoff erzeugt, transportiert und nutzt. It is also impossible to form a unified safe system with increased functionality and ecological safety by using the known system, which generates, transports and uses the hydrogen.

[0014] Aus dem Stand der Technik ist das Verfahren zur Wasserstoffverteilung (Patent USA 2004112427, IPK F17D1/04; Y2E60/34; Y0O2P90/45; Y10T1237/0318; Y10T137/86292, vom 17.06.2004) bekannt, das umfasst: die Einführung eines Brennstoffs in ein Rohr, das Einspritzen eines ersten Stroms, der den Wasserstoff enthält, in das Rohr am ersten Punkt; die Entnahme des Wasserstoffs aus dem Rohr an dem zweiten Punkt, dabei ist der zweite Punkt stromabwärts des ersten Punkts angeordnet. Das Rohr ist ein Teil eines Systems zur Brennstoffverteilung, in dem der Brennstoff aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Erdgas, Propan und verflüssigten Erdölgas besteht. From the prior art, the method for hydrogen distribution is known (patent USA 2004112427, IPK F17D1/04; Y2E60/34; Y0O2P90/45; Y10T1237/0318; Y10T137/86292, of 06/17/2004), which includes: the introducing a fuel into a tube, injecting a first stream containing the hydrogen into the tube at the first point; withdrawing the hydrogen from the tube at the second point, the second point being located downstream of the first point. The pipe is part of a fuel distribution system in which the fuel is selected from the group consisting of natural gas, propane and liquefied petroleum gas.

[0015] Der Nachteil des bekannten Verfahrens ist die Begrenzung der Funktionalität und des Verwendungsbereichs. Das bekannte Verfahren berücksichtigt auch nicht die Möglichkeit der Nutzung der elektrischen und anderen Energie, die aus erneuerbaren Energiequellen erzeugt wird, die zur Wasserstofferzeugung genutzt wird. The disadvantage of the known method is the limitation of the functionality and the area of use. The known method also does not take into account the possibility of using the electrical and other energy generated from renewable energy sources used for hydrogen production.

[0016] Unter Verwendung des bekannten Verfahrens ist es auch unmöglich ein einheitliches sicheres energetisches System mit erhöhter ökologischer Sicherheit zu bilden, das den Wasserstoff mit der erhöhten ökologischen Sicherheit und den verminderten Selbstkosten erzeugt, transportiert und nutzt, einschließlich der Zuführung des Wasserstoffs zu Verbrauchern. Using the known method, it is also impossible to form a unified safe energetic system with increased ecological security, which produces, transports and uses the hydrogen with the increased ecological security and the reduced cost price, including the supply of the hydrogen to consumers.

[0017] Aus dem Stand der Technik ist die Vorrichtung zur Wasserstofferzeugung unter der Verwendung der Windenergie (veröffentlicht JP 2007252028, IPK F03D7/04; H02P9/00, vom 27.09.2007) bekannt, in der die Vorrichtung zur Erzeugung der Windenergie unabhängig vom energetischen System aufgestellt ist und die erzeugte Leistung der Vorrichtung zur Erzeugung der Windenergie einer Vorrichtung zur Erzeugung von elektrolytischen Wasserstoff zugeführt wird, dabei ist die Vorrichtung zur Wasserstofferzeugung zur Verminderung von Schwankungen der Drehfrequenz des Windgenerators durch die Anderung der Stromstärke, mit dem der Windgenerator einspeist, bestimmt. From the prior art, the device for generating hydrogen using wind energy (published JP 2007252028, IPK F03D7/04; H02P9/00, 09/27/2007) is known, in which the device for generating wind energy regardless of the energetic system is set up and the power generated by the device for generating wind energy is fed to a device for generating electrolytic hydrogen, the device for generating hydrogen is intended to reduce fluctuations in the rotational frequency of the wind generator by changing the current strength with which the wind generator feeds .

[0018] Die Nachteile dieser Vorrichtung sind die begrenzte Funktionalität, die durch die konstruk-[0018] The disadvantages of this device are the limited functionality due to the design

tive Lösung bedingt ist, und die begrenzte Selbständigkeit. Die bekannte Vorrichtung nutzt nur Windgeneratoren, was es unmöglich macht, ein System zu bilden, das verschiedene energetischen Anlagen nutzt, die in Abhängigkeit von Ort und Naturverhältnissen, verschiedene Energiequellen nutzen und die elektrische Energie unter Verwendung verschiedener erneuerbaren Energiequellen erzeugen, sowie an Gastransportsysteme zur Bildung des einheitlichen energetischen Systems mit erhöhter Effektivität, Leistung und ökologischen Sicherheit unter Einbeziehung großer Territorien des Landes oder der Region oder einiger Länder, angeschlossen sind. tive solution is conditional, and limited self-reliance. The known device uses only wind generators, which makes it impossible to form a system using various energy plants that, depending on the location and natural conditions, use various energy sources and generate electrical energy using various renewable energy sources, as well as to gas transport systems for formation of the unified energy system with increased efficiency, performance and ecological safety involving large areas of the country or region or several countries.

[0019] Das naheliegendste Analogon ist das gewählte Verfahren zum Betreiben eines Gastransportsystems (Patent der Ukraine für Erfindung 99720, IPK F17D 1/00 FO03D 9/00, veröffentlicht am 10.12.2010, Bul. Nr. 23), das das Pumpen des Gases durch ein System aus Leitungen in nötigen Richtungen, ggf. mit der Einspeicherung des Gases in Untergrundgasspeichern, entlang von Gasleitungen umfasst, wobei in größter Nähe zu diesen energetische Windanlagen (EWA) gebildet sind, von den die elektrische Energie zur Erzeugung des Wasserstoffs genutzt wird, der in die Rohrleitungen der Gasleitung gepumpt wird. Außer der Bildung der EWA entlang der Trassen der Gasleitungen werden die EWA direkt auf dem Territorium oder in größter Nähe zum Territorium der Untergrundgasspeichern, in denen das unter Verwendung der elektrischen Energie dieser EWA erzeugte Wasserstoffs gespeichert wird, gebildet. The most obvious analogue is the chosen method of operating a gas transport system (patent of Ukraine for invention 99720, IPK F17D 1/00 FO03D 9/00, published 10.12.2010, Bul. No. 23), which involves pumping the gas by a system of pipelines in the necessary directions, possibly with storage of gas in underground gas storage tanks, along gas pipelines, in the closest proximity to which are formed wind power plants (EWA), from which electrical energy is used to produce hydrogen, which is pumped into the pipelines of the gas pipeline. In addition to the formation of ESAs along the routes of gas pipelines, ESAs are formed directly on the territory or in the closest proximity to the territory of underground gas storage facilities in which hydrogen generated using electrical energy from these ESAs is stored.

[0020] Die Nachteile des bekannten Verfahren sind die Beschränktheit des Betriebs des gebildeten und verwendeten Systems zur Durchführung des bekannten Verfahrens, die Beschränktheit des Verwendungsbereiches, darunter die territoriale Beschränktheit, die geminderte Effektivität und Leistung des zu bildenden Systems, sowie eine Betriebsunstabilität. Das bekannte Verfahren stellt keine Möglichkeit der Nutzung der energetischen Anlagen, die die Energie solcher erneuerbaren Energiequellen, wie Sonne, Wellen und andere nutzen, sicher, was den Verwendungsbereich begrenzt und keine Möglichkeit der Erfassung großer Territorien und der Bildung des einheitlichen energetischen System mit erhöhter Effektivität und Betriebsstabilität sicherstellt, das das Erdgas erzeugt, transportiert und anreichert und/oder den Wasserstoff oder anderen Stoff abscheidet und den Wasserstoffs oder das Gemisch zu Verbrauchern liefert. The disadvantages of the known method are the limitations of the operation of the created and used system for performing the known method, the limitations of the area of use, including the territorial limitations, reduced effectiveness and performance of the created system, and operational instability. The known method does not ensure the possibility of using energy devices using energy from such renewable energy sources as sun, waves and others, which limits the area of application and no possibility of covering large territories and creating a unified energy system with increased efficiency and ensuring operational stability that produces, transports and enriches the natural gas and/or captures the hydrogen or other substance and supplies the hydrogen or mixture to consumers.

[0021] Unter Verwendung des naheliegendsten Analogons ist es auch unmöglich ein solches energetische Einheitssystem zu bilden, das sowohl das vorhandene Gastransportsystem als auch darin integrierte Abschnitte der Leitungen einschließen könnte, wobei die Leitungen an die vorhandenen Betriebsbedingungen und technologischen Prozessen angepasst sind, um die Beständigkeit gegen den Wasserstoff und Vorrichtungen zur Bildung von Gasgemischen und deren Zuführung zu den Leitungen des Gastrasportsystems sicherzustellen. Using the most obvious analogue, it is also impossible to form such a unitary energy system, which could include both the existing gas transport system and sections of the pipelines integrated into it, the pipelines being adapted to the existing operating conditions and technological processes in order to ensure durability against the hydrogen and devices for the formation of gas mixtures and their supply to the lines of the gas transport system.

[0022] Das bekannte Verfahren ermöglicht es nicht, das System zu bilden und zu verwenden, das verschiedene energetische Anlagen in Abhängigkeit von Ort und Naturverhältnissen nutzt und elektrische Energie unter Nutzung verschiedener erneuerbaren Energiequellen erzeugt, die die Umwandlung der Energie der erneuerbaren Energiequellen in die Energie ermöglichen, die es ermöglicht, den Wasserstoff zu erzeugen, wobei sie mit den Gastransportsystemen verbunden sind, um ein einheitliches energetisches Systems mit erhöhter Effektivität, Leistung, ökologischen Sicherheit und mit der Abdeckung großer Territorien des Landes oder der Region oder einiger Länder, sicherzustellen. The known method does not allow to create and use the system that uses different energy facilities depending on the place and natural conditions and generates electric energy using different renewable energy sources, which involves the conversion of the energy of the renewable energy sources into the energy enable, which allows to produce hydrogen, being connected to the gas transport systems to ensure a unified energy system with increased efficiency, power, ecological safety and with the coverage of large territories of the country or region or several countries.

[0023] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein effektives Verfahren zur Bildung und Nutzung eines energetischen System mit Integration von Wasserstoff in das System zu schaffen, der unter Verwendung der erneuerbaren Energiequellen erzeugt wird, um Wasserstoff unter Verwendung der erneuerbaren Energiequellen und Gastransportsysteme zu erzeugen, transportieren, speichern, nutzen und liefern, wobei verschiedene erneuerbare Energiequellen, Gastransportsysteme, deren Kombination zu einem einheitlichen energetischen System, darunter vorhandenen, die Bildung des einheitlichen energetischen Systems mit der Möglichkeit der Abdeckung großer Territorien des Landes oder einiger Länder zur Verwirklichung des beanspruchten Verfahrens mit der Möglichkeit eines ununterbrochenen Betriebs, der Erweiterung des Verwendungsund Betriebsbereichs vorgesehen werden und die Unabhängigkeit von der Aufstellungs- und Verwendungsort vorgesehen werden. The object of the invention is to provide an effective method of forming and using a power system with integration into the system of hydrogen produced using the renewable energy sources to produce hydrogen using the renewable energy sources and gas transport systems , transport, store, use and supply various renewable energy sources, gas transport systems, their combination into a unified energy system, including existing ones, the creation of a unified energy system with the possibility of covering large areas of the country or several countries to implement the claimed process with the possibility of uninterrupted operation, expansion of the range of use and operation and independence from the place of installation and use.

[0024] Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Bildung und Nutzung eines Energiesystems mit der Integration von unter Nutzung erneuerbarer Energiequellen erzeugten Wasserstoff in das System, wobei das Verfahren das Pumpen eines Gases durch ein System aus Leitungen in erforderlichen Richtungen nötigenfalls mit dessen Einspeicherung in Untergrundgasspeichern und das Erzeugen von Wasserstoff umfasst, der in die Rohrleitungen der Gasleitung gepumpt wird, wobei Anlagen, die eine Energie der erneuerbaren Energiequellen nutzen, erfindungsgemäß entlang der Leitungen in einer direkt Nähe zu diesen in regelmäßigen Abständen gebildet werden, wobei die Anlagen abhängig von den erneuerbaren Energiequellen gemacht werden, die an einer Stelle der Bildung der Anlagen vorhanden sind, wie Sonnenstrahlung, Wind, Wasser und dergleichen, in der Form von Sonnen-, Wind- oder Wellenenergieanlagen und der gleichen, wobei der Wasserstoff unter Verwendung der Energie aus diesen Anlagen erzeugt wird, wobei der Wasserstoff dann den Rohrleitungen des System aus Leitungen zugeführt wird. Auch wird in einer Ausführungsform der Wasserstoff durch die Nutzung der Energie aus den Anlagen erzeugt, wobei eine elektrische, mechanische oder thermische Energie verwendet wird, die durch die Anlagen erzeugt wurde oder wird, die die Energie der erneuerbaren Energiequellen nutzen. The object is achieved by a method for forming and using an energy system with the integration of hydrogen produced using renewable energy sources into the system, the method comprising pumping a gas through a system of pipes in required directions, if necessary with its storage in underground gas storage facilities and generating hydrogen which is pumped into the pipelines of the gas pipeline, whereby plants using an energy of the renewable energy sources are formed according to the invention along the pipelines in a direct proximity to them at regular intervals, the plants depending on the renewable ones Energy sources are made available at a point of formation of the plants, such as solar radiation, wind, water and the like, in the form of solar, wind or wave power plants and the like, the hydrogen being produced using the energy from these plants will, whereby the W hydrogen is then supplied to the pipelines of the system of pipelines. Also in one embodiment, the hydrogen is produced by utilizing the energy from the facilities using electrical, mechanical or thermal energy that has been or is being produced by the facilities using the energy of the renewable energy sources.

[0025] Auch werden in einer Ausführungsform nah den Anlagen, die die Energie der erneuerbaren Energiequellen nutzen, Gasspeicher angelegt, die mit dem Gastransportsystem verbunden sind und in die der mit der Stromenergie dieser Anlagen erzeugte Wasserstoff gepumpt wird. Also, in one embodiment, near the plants using the energy of the renewable energy sources, gas storages are created, which are connected to the gas transport system and into which the hydrogen produced with the electricity energy of these plants is pumped.

[0026] Auch werden in einer Ausführungsform die Anlagen, die die Energie der erneuerbaren Energiequellen nutzen, mit dem Gassystem aus Leitungen durch Systeme zur Bildung eines Gasgemisches an den Stellen der Wasserstoffzuführung und durch Systeme zum Abscheiden und, gegebenenfalls, zur Reinigung des Wasserstoffes an den Stellen der Wasserstoffentnahme verbunden. Also, in one embodiment, the plants using the energy of renewable energy sources are connected to the gas system from lines through systems for the formation of a gas mixture at the points of hydrogen supply and systems for separating and, if necessary, purifying the hydrogen at the Points of hydrogen removal connected.

[0027] Auch wird in einer Ausführungsform als das System aus Leitungen ein System aus vorhandenen Leitungen verwendet. Also in an embodiment, as the system of pipes, a system of existing pipes is used.

[0028] Auch wird in einer Ausführungsform als das System aus Leitungen ein System aus vorhandenen Leitungen verwendet, werden vorhandene Leitungen durch zusätzliche Komplexe ergänzt und/oder mit diesen kombiniert, die mindestens zusätzliche Leitungen und Anlagen, die die Energie der erneuerbaren Energiequellen nutzen, sowie Vorrichtungen zur Wasserstofferzeugung und -zufuhr einschließen. Also, in one embodiment, as the system of lines, a system of existing lines is used, existing lines are supplemented with and/or combined with additional complexes that include at least additional lines and equipment using energy from renewable energy sources, as well as Include devices for hydrogen generation and supply.

[0029] Auch werden in einer Ausführungsform die Anlagen, die die Energie der erneuerbaren Energiequellen nutzen, an den aus der technischen Sicht bestmöglichsten Stellen zur Einführung ins Gastransportsystem gebildet, um notwendige Parameter der Erzeugung, des Zuführung und des Transports des Gasgemisches zu gewährleisten. Also, in one embodiment, the devices using energy from renewable energy sources are formed at the best possible points from a technical point of view for introduction into the gas transport system in order to ensure the necessary parameters of production, supply and transport of the gas mixture.

[0030] Auch werden in einer Ausführungsform die Anlagen, die die Energie der erneuerbaren Energiequellen nutzen, an solchen Stellen gebildet, an denen die erneuerbaren Energiequellen oder erneuerbaren Energiequelle vorhanden sind bzw. ist, und durch eine gemeinsame Leitung verbunden werden, die mit dem System aus Leitungen in Form eines Gastransportsystems verbunden wird. Also, in one embodiment, the plants using the energy of the renewable energy sources are formed at such places where the renewable energy sources or renewable energy sources exist and are connected by a common line connected to the system is connected from lines in the form of a gas transport system.

[0031] Auch werden in einer Ausführungsform die Anlagen, die die Energie der erneuerbaren Energiequellen nutzen, an solchen Stellen gebildet, an denen die erneuerbaren Energiequellen oder erneuerbaren Energiequelle vorhanden sind bzw. ist, und durch eine gemeinsame Leitung verbunden werden, die mit dem System aus vorhandenen Leitungen in Form eines Gastransportsystems verbunden wird. Also, in one embodiment, the plants using the energy of the renewable energy sources are formed at such places where the renewable energy sources or renewable energy source exist and are connected by a common line connected to the system from existing lines in the form of a gas transport system.

[0032] Die aufgezählten Merkmale der vorgeschlagenen technischen Lösung sind die wesentlichen Merkmale der Erfindung, und deren Gesamtheit ermöglicht es, das erwartende technische Ergebnis zu erzielen - die Sicherstellung der Möglichkeit der Wasserstofferzeugung unter Verwendung von mehreren möglichen erneuerbaren Energiequellen mit einer bedeutenden Erhö6öhung der Menge des erzeugten Wasserstoffs, der Möglichkeit der Verwendung des beanspruchten Verfahrens an verschiedenen Orten mit verschiedenen Naturverhältnissen unter Verwendung der verschiedenen Arten der Naturenergie, verschiedener erneuerbaren Energiequellen, Gas-The enumerated features of the proposed technical solution are the essential features of the invention, and together they make it possible to achieve the expected technical result - ensuring the possibility of hydrogen production using several possible renewable energy sources with a significant increase in the amount of produced hydrogen, the possibility of using the claimed method in different places with different natural conditions using different types of natural energy, different renewable energy sources, gas

transportsystemen, deren Vereinigung zu einem einheitlichen energetischen System mit der Abdeckung großer Territorien und der Kombination zu einem einheitlichen energetischen System mit erhöhter Leistung, die Erweiterung der Bereiche, die den Wasserstoff nutzen können, die territoriale Erweiterung der Wasserstoffnutzung mit der Vergrößerung der Nutzeranzahl, was die Erweiterung des Bereiches der Wasserstoffverwendung, des Betriebs des zu bildenden Systems, die Abdeckung großer Territorien mit verschiedenen Naturverhältnissen, die Verwendung von Gastransportsystemen auf den Territorien mit sämtlichen möglichen vorhandenen Energiequellen, die Möglichkeit der Kombination des Gastransportsystems oder des Systems zur Transport des an verschiedenen Orten erzeugten Wasserstoffs unter Verwendung der verschiedenen erneuerbaren Energiequellen zu einem einheitlichen energetischen System des Landes oder der Länder mit erhöhter Leistung sicherstellt. transport systems, combining them into a single energy system covering large areas and combining them into a single energy system with increased power, expanding the areas that can use hydrogen, territorial expansion of hydrogen use with an increase in the number of users, which Expansion of the area of hydrogen use, operation of the system to be formed, coverage of large territories with different natural conditions, use of gas transport systems on the territories with all possible existing energy sources, the possibility of combining the gas transport system or the system for transporting that produced in different places Hydrogen using the various renewable energy sources to ensure a unified energy system of the country or countries with increased performance.

[0033] Dabei werden auch die Zuverlässigkeit, ein störungsfreier Betrieb, die Verminderung der Selbstkosten und des Preises der erzeugten elektrischen Energie sichergestellt. Dabei werden auch die ökologische Sicherheit sowie die Möglichkeit der Verwendung des vorliegenden Verfahrens unabhängig von den Verhältnissen der Verwendung und dem Standort des Systems mit der Erweiterung des Verwendungsbereiches und des Verbraucherkreises sichergestellt. [0033] Reliability, trouble-free operation, the reduction in the cost price and the price of the electrical energy generated are also ensured. At the same time, ecological safety and the possibility of using the present method regardless of the conditions of use and the location of the system with the expansion of the area of use and the circle of consumers are ensured.

[0034] Dabei wird auch die Möglichkeit der bedeutenden Vergrößerung der Mengen des erzeugten Wasserstoffs zur Anreicherung des Erdgases zur Verwendung in verschiedenen technologischen Prozessen teilweise mit allmählicher Vergrößerung des Wasserstoffanteils zum Ersatz der Bodenschätze durch energieintensiveren Wasserstoff mit der Vergrößerung des energetischen Potentials eines energetischen System des Landes oder der Länder sichergestellt. At the same time, there is also the possibility of significantly increasing the amount of hydrogen produced for enriching natural gas for use in various technological processes, in part with a gradual increase in the share of hydrogen to replace mineral resources with more energy-intensive hydrogen with the increase in the energy potential of the country's energy system or the countries ensured.

[0035] Dabei ist der Wasserstoff, der nach dem beanspruchten Verfahren unter Verwendung der alternativen Energiequellen erzeugt wurde, ein „grüner“ Wasserstoff, und das beanspruchte Verfahren in der Gesamtheit der Merkmale stellt die Möglichkeit der Verwendung der ökologischen Wasserstoffenergetik im privaten, kommunalen und industriellen Sektor sicher. Die Einführung der Wasserstoffenergetik wird die Ukraine mit der weltweit führenden energetischen Gemeinschaft vereinigen und den Ruf eines hochtechnologischen Landes begründen. Die kombinierten Wasserstoff- und elektrische Wiederherstellungserzeugungen werden eine ausgeglichene und stabile Entwicklung des energetischen Komplexes sicherstellen. The hydrogen produced by the claimed method using alternative energy sources is "green" hydrogen, and the claimed method in all its features provides the possibility of using ecological hydrogen energy in private, municipal and industrial sector safe. The introduction of hydrogen energy will unite Ukraine with the world's leading energy community and establish the reputation of a high-tech country. The combined hydrogen and electric regeneration generations will ensure a balanced and stable development of the energy complex.

[0036] Der Ursache- und Folgezusammenhang zwischen den wesentlichen Merkmalen der vorgeschlagenen Lösung und dem erreichbaren technischen Ergebnis besteht in Folgendem. The causal and consequential relationship between the essential features of the proposed solution and the achievable technical result is as follows.

[0037] Da das vorliegende Verfahren in der Gesamtheit der Merkmale die periodische Bildung von Anlagen, die die Energie der erneuerbaren Energiequellen nutzen, entlang der Leitungen in direkter Nähe zu diesen einschließt, wobei die Anlagen in Abhängigkeit von an der Bildungsstelle vorhandenen erneuerbaren Energiequellen, wie Sonne, Wind, Wasser und anderer in der Form von energetischen Sonnen- und/oder Wind- und/oder Wellenanlagen abhängig gemacht werden, der Wasserstoff unter Verwendung der Energie von diesen Anlagen erzeugt wird, der Wasserstoff, der die Energie von den Anlagen verwendet, den Rohrleitungen der Gasleitung zugeführt wird, wird die Begrenzung zur Bildung der Anlagen in verschiedenen Regionen mit verschiedenen Naturverhältnissen und einer Möglichkeit der Verwendung mehrerer erneuerbaren Energiequellen an einem Ort ausgeschlossen, was die Vergrößerung der Menge des erzeugten Wasserstoffs, die Erhöhung der Zuverlässigkeit, Stabilität und den störungsfreien Betrieb, die Möglichkeit der Vereinigung des vorhandenen und des neu geschaffenen Systems von Leitungen und Energieanlagen, die große Territorien abdecken, zu einem energetischen System mit erhöhter Leistung und energetischen Potential sicherstellt, was auch Projekten der Europäischen Union entspricht und die perspektivisch Richtung der Entwicklung des energetischen System der Länder ist. Since the present method, in all its characteristics, includes the periodic formation of plants that use the energy of renewable energy sources along the lines in close proximity to them, the plants depending on the renewable energy sources present at the formation site, such as sun, wind, water and other in the form of energetic solar and/or wind and/or wave plants, the hydrogen is produced using the energy from these plants, the hydrogen using the energy from the plants, supplied to the pipelines of the gas pipeline eliminates the limitation of creating plants in different regions with different natural conditions and the possibility of using several renewable energy sources in one place, which increases the amount of hydrogen produced, increases reliability, stability and trouble-free operation, the poss possibility of combining the existing and the newly created system of power lines and power plants covering large territories into a power system with increased performance and power potential, which also corresponds to projects of the European Union and the prospective direction of the development of the power system of the countries is.

[0038] Gleichzeitig damit wird die bedeutende Verminderung des Verbrauchs der nicht erneuerbaren Naturschätze sichergestellt, was die ökologische Sicherheit des beanspruchten Verfahrens erhöht. Simultaneously with this, the significant reduction in the consumption of non-renewable natural resources is ensured, which increases the ecological safety of the claimed process.

[0039] Die Verwendung der elektrischen und/oder mechanischen Energie und/oder Wärmeenergie, die durch die Anlagen erzeugt wird, die die Energie der erneuerbaren Energiequellen nutzen, The use of electrical and/or mechanical energy and/or thermal energy generated by installations using energy from renewable energy sources,

gibt eine Möglichkeit die Anlagen allseitig zu nutzen, verschiedene Modifikationen der Anlagen unter Verwendung der Sonnenwärmeenergie zu erzeugen, zum Beispiel den Wasserstoff direkt durch die Zerlegung von Wasser zu Sauerstoff und Wasserstoff bei hohen Temperaturen zu bilden und elektrische Energie zu erzeugen, um die Energiearten zur Verbilligung und Vereinfachung der Wasserstofferzeugung zu kombinieren. gives the opportunity to use the equipment in a comprehensive way, to produce various modifications of the equipment using solar thermal energy, for example, to form hydrogen directly by separating water into oxygen and hydrogen at high temperatures, and to generate electric power to make the types of energy cheaper and simplification of hydrogen production.

[0040] Die Vorsehung der Gasspeicher, die mit dem Gastransportsystem verbunden werden und in denen der unter Verwendung der elektrischen Energie dieser Anlagen erzeugte Wasserstoff gepumpt wird, sowie der Anschluss der Anlagen, die die Energie der erneuerbaren Energiequellen nutzen, an die Gasleitung durch die Systeme zur Bildung des Gasgemisches an den Stellen der Wasserstoffzuführung und an den Stellen der Wasserstoffentnahme durch die Systeme zum Wasserstoffabscheiden und ggf. Wasserstoffreinigung ermöglicht die Bildung und Verwendung eines einheitlichen energetischen System mit erhöhter Energieintensität und Effektivität, das den Wasserstoff erzeugt, transportiert und nutzt und den Wasserstoff in ausreichender Menge den Verbrauchern mit verminderten Selbstkosten der Erzeugung, des Transports und der Nutzung liefert und die Zuführung des Wasserstoffs zu den Verbrauchern mit Betriebsstabilität und erhöhter Leistung einschließt, was auch den Verbraucherkreis sowohl qualitativ als auch territorial erweitert. The provision of the gas storage tanks, which will be connected to the gas transport system and in which the hydrogen produced using the electrical energy of these plants will be pumped, as well as the connection of the plants using the energy of the renewable energy sources to the gas pipeline through the systems for the formation of a gas mixture at the points of hydrogen supply and at the points of hydrogen extraction through the systems for hydrogen separation and, if necessary, hydrogen purification enables the formation and use of a single energy system with increased energy intensity and efficiency, which produces, transports and uses hydrogen and hydrogen in sufficient quantities to consumers with reduced production, transport and use costs and includes the supply of hydrogen to consumers with operational stability and increased performance, which also affects the consumer circle both qualitatively and territorially expanded.

[0041] Die Verwendung des System aus vorhandenen Leitungen, die mit zusätzlichen Komplexen kombiniert und/oder ergänzt werden, die mindestens die Leitungen und Anlagen, die die Energie der erneuerbaren Energiequellen nutzen, umfassen, ermöglicht es, die Selbstkosten der Wasserstofftransport zu vermindern, die vorhandenen und neuen System aus Leitungen zu dem einheitlichen Gastransportsystem, das große Territorien abdeckt, zu kombinieren, wobei die Anlagen, zu den verwendeten erneuerbaren Energiequellen verschieden sind, in direkter Nähe zu diesen vorgesehen werden, was es ermöglicht, die Menge des erzeugten und transportierten Wasserstoffs zu vergrößern, um das einheitliche energetische System mit erhöhter Leistung und dem verminderten Preis der Träger bei einer Erweiterung der Territoriums, der Verwendungsbereiche und des Kreises der Verbraucher, die den erzeugten Wasserstoff oder das angereicherte Gas oder andere Produkte verwenden können, zu bilden. Dabei wird auch die Bildung eines effektiveren und gefahrlosen Gastransportsystems ermöglicht, das sowohl das vorhandene Gastransportsystem als auch die in diesem integrierten Abschnitte der Leitungen, wobei die Leitungen an die entsprechenden Betriebsbedingungen und technologischen Prozessen unter Sicherstellung der Beständigkeit gegen den Wasserstoff angepasst sind, sowie eine Einrichtung zur Bildung von Gasgemischen und zur Zuführung von Gas zu den Rohrleitungen des Gastransportsystems einschließt. The use of the system of existing lines, which are combined and / or supplemented with additional complexes that include at least the lines and plants that use the energy of renewable energy sources, allows to reduce the cost of hydrogen transport, the to combine the existing and new system of pipelines to the unified gas transport system covering large territories, with the plants, different to the renewable energy sources used, being foreseen in close proximity to them, which allows to increase the amount of hydrogen produced and transported to expand to form a single energy system with increased performance and reduced price of carriers with expansion of territory, areas of use and circle of consumers who can use the produced hydrogen or enriched gas or other products. At the same time, the creation of a more effective and safe gas transport system will be possible, which will use both the existing gas transport system and the sections of pipelines integrated into it, whereby the pipelines are adapted to the relevant operating conditions and technological processes while ensuring resistance to hydrogen, as well as equipment for the formation of gas mixtures and for the supply of gas to the pipelines of the gas transport system.

[0042] Die Bildung der Anlagen, die die Energie der erneuerbaren Energiequellen nutzen, an den aus technischer Sicht günstigsten Stellen der Einführung ins Gastransportsystem mit der MÖöglichkeit der Sicherstellung der notwendigen Parameter der Erzeugung, der Zuführung und des Transports des Gasgemisches, stellt die Verminderung der Kosten für eine Zusatzausrüstung sicher, ermöglicht ohne zusätzliche Kosten die Energie der erneuerbaren Energiequellen und die Wasserstoffenergetik in das energetische System zu integrieren, ermöglicht, die Möglichkeit der Bildung von Gasspeichern u.a. zu berücksichtigen, was insgesamt ermöglicht, unter Verwendung mehrerer verschiedener möglicher erneuerbarer Energiequellen Gastransportsysteme zu einem einheitlichen Energiesystem mit der Erhöhung von dessen Leistung, der Vergrößerung der Nutzeranzahl und mit der Sicherstellung des störungsfreien und sicheren Betriebs zu kombinieren. The creation of devices using energy from renewable energy sources in the most favorable places of introduction into the gas transport system from a technical point of view with the possibility of ensuring the necessary parameters of production, supply and transport of the gas mixture represents the reduction of Costs for additional equipment safe, allows to integrate energy from renewable energy sources and hydrogen energy into the energy system without additional costs, allows to consider the possibility of creating gas storage tanks, etc., which altogether makes it possible to create gas transport systems using several different possible renewable energy sources to combine a unified energy system with increasing its performance, increasing the number of users and ensuring trouble-free and safe operation.

[0043] Die Bildung mehrerer Anlagen, die die Energie der erneuerbaren Energiequellen an den Stellen, wo Quellen oder eine Quelle der erneuerbaren Energie vorhanden sind, nutzen, und deren Verbindung durch die gemeinsame Leitung, die mit dem System aus Leitungen verbunden ist, das als ein Gastransportsystem ausgeführt ist, ermöglicht in der Gesamtheit der Merkmale große Flächen zur Aufstellung mehrerer Anlagen, zum Beispiel, von Solarmodulen, Windkraftanlagen mit besten Naturbedingungen zur Energieumwandlung der erneuerbaren Energiequellen zur elektrischen Energie zu wählen, die Energie der erneuerbaren Energiequellen zur elektrischen Energie mit deren nachfolgen den Nutzung zur Wasserstofferzeugung umzuwandeln sowie den unter Verwendung mehrerer Anlagen, die die Energie der erneuerbaren Energiequellen nut-The creation of several plants that use the energy of renewable energy sources in the places where there are sources or a source of renewable energy, and their connection through the common line connected to the system of lines, which as a gas transport system is implemented, allows, in all the characteristics, to choose large areas for the installation of several devices, e.g to convert the use to hydrogen production as well as using several plants that use the energy of renewable energy sources

zen, erzeugten Wasserstoff im vergrößerten Menge dem System aus Leitungen mit deren Kombination zuzuführen, wodurch es ermöglicht wird, den beabsichtigte technischen Effekt zu erzielen, der in der Sicherstellung der Möglichkeit der Wasserstofferzeugung unter Verwendung mehrerer möglicher erneuerbarer Energiequellen mit bedeutender Vergrößerung der Menge des erzeugten Wasserstoffs, der Möglichkeit der Verwendung des beanspruchten Verfahrens in verschiedenen Regionen mit verschiedenen Naturbedingungen unter Verwendung der verschiedener natürlicher Energien, verschiedenen erneuerbaren Energiequellen, der Gastransportsysteme, deren Kombination zu einem einheitlichen energetischen System mit der Abdeckung groBer Territorien und der Kombination zu einem einheitlichen energetischen System mit erhöhter Leistung, der Erweiterung der Bereiche, die das Wasserstoff nutzen können, der territorialen Erweiterung der Wasserstoffverwendung mir der Vermehrung der Nutzeranzahl, was für die Erweiterung des Wasserstoffverwendungsbereichs sorgt, der Funktionalität des gebildeten Systems, der Abdeckung großer Territorien mit verschiedenen Naturbedingungen, der Nutzung von Gastransportsystemen auf Territorien mit sämtlichen vorhandenen erneuerbaren Energiequellen, einer Möglichkeit der Kombination der Gastransportsysteme oder des Gastransportsystems liegt, um das erzeugte Gas an verschiedenen Stellen und unter Verwendung verschiedener erneuerbaren Energiequellen zu einem einheitlichen System mit der Erhöhung der Leistung des energetischen Systems des Landes oder der Länder zu transportieren. Dabei wir die Möglichkeit der Erhöhung der Zuverlässigkeit, ein störungsfreier Betrieb unter Verwendung mehrerer austauschbaren Quellen, die Verminderung der Selbstkosten und des Preises der erzeugten elektrischen Energie sichergestellt. zen to supply the generated hydrogen in an increased amount to the system of lines with their combination, which makes it possible to achieve the intended technical effect, which is to ensure the possibility of hydrogen production using several possible renewable energy sources with a significant increase in the amount of hydrogen produced , the possibility of using the claimed method in different regions with different natural conditions using different natural energies, different renewable energy sources, gas transport systems, their combination into a unified energy system with coverage of large territories and combination into a unified energy system with increased performance, the expansion of the areas that can use hydrogen, the territorial expansion of the use of hydrogen with the increase in the number of users, which will lead to the expansion of de s range of use of hydrogen, the functionality of the created system, the coverage of large territories with different natural conditions, the use of gas transport systems on territories with all available renewable energy sources, a possibility of combining gas transport systems or gas transport system located to transport the produced gas in different places and below Transporting the use of various renewable energy sources into a unified system with increasing the power of the country or countries' energy system. At the same time, the possibility of increasing reliability, trouble-free operation using several interchangeable sources, reducing the cost price and the price of the generated electric power is provided.

[0044] Die Bildung mehrerer Anlagen, die die Energie der erneuerbaren Energiequellen an den Stellen nutzen, wo die Quellen oder die Quelle der erneuerbaren Energie vorhanden sind, und deren Verbindung durch die gemeinsame Leitung, die mit dem vorhandenen System aus Leitungen, das als ein Gastransportsystem ausgeführt ist, verbunden ist, ermöglicht in der Gesamtheit der Merkmale, das vorhandene System aus Leitungen mit der Verminderung der Kosten und der Erhöhung der Leistung von Energieträgern, der Möglichkeit des Wasserstofftransports und der Anreicherung des Erdgases mit Wasserstoff zu kombinieren, die Gastransportsysteme in Territorien mit sämtlichen möglichen vorhandenen erneuerbaren Energiequellen zu verwenden, das Gastransportsystem oder die Gastransportsysteme zur Transport des an verschiedenen Stellen und unter Nutzung der verschiedenen erneuerbaren Energiequellen erzeugten Wasserstoffs zu einem einheitlichen System des Landes oder der Länder mit der Erhöhung der energetischen Leistung zu kombinieren. The formation of several plants that use the energy of renewable energy sources in the places where the sources or the source of renewable energy are present and their connection through the common line, which is connected to the existing system of lines, which as a Gas transport system is implemented, allows in the set of features to combine the existing system of pipelines with reducing costs and increasing the efficiency of energy carriers, the possibility of hydrogen transport and enrichment of natural gas with hydrogen, gas transport systems in territories to use with all possible existing renewable energy sources, the gas transportation system or systems to transport the hydrogen produced in different places and using the different renewable energy sources to a unified system of the country or countries with the increase of energetic combine performance.

[0045] Das beanspruchte Verfahren stellt die Möglichkeit der Bildung eines neuen globalen energetischen Systems mit der integrierten Wasserstoffenergetik sicher, das ein vergrößertes Potential, Leistung, verminderte Selbstkosten und eine erhöhte ökologische Sicherheit haben wird. The claimed method ensures the possibility of creating a new global energy system with integrated hydrogen energy, which will have increased potential, performance, reduced cost price and increased ecological safety.

[0046] Das beanspruchte Verfahren wird wie folgt durchgeführt. The claimed method is carried out as follows.

[0047] In einer der möglichen Varianten der Durchführung des beanspruchten Verfahrens, die nicht die einzige möglich ist und andere Varianten nicht ausschließt, wird nach dem beanspruchten Verfahren das Gas durch das System aus Leitungen in nötigen Richtungen ggf. mit der Speicherung in Untergrundgasspeichern gepumpt. Die Anlagen, die die Energie der erneuerbaren Energiequellen nutzen, werden periodisch entlang von Leitungen direkt in der Nähe von diesen gebildet, wobei die Anlagen abhängig von Anlagen gemacht werden, die an einer Stelle der Bildung der erneuerbaren Energiequellen, wie Sonne, Wasser, Wind u.a. als energetische Sonnenund/oder Wind- und/oder Wellenanlagen und/oder dergleichen vorhanden sind. So kann eine erneuerbare Energie die Sonnenenergie, der Wind, natürliche Temperaturdifferenzen, die Wellenoder Flutenergie usw. sein. In one of the possible variants of implementation of the claimed method, which is not the only one possible and does not exclude other variants, according to the claimed method gas is pumped through the system of pipelines in the necessary directions, possibly with storage in underground gas storage facilities. The plants using the energy of the renewable energy sources are formed periodically along lines directly in the vicinity of them, making the plants dependent on plants located at a place of formation of the renewable energy sources such as sun, water, wind, etc. as energetic solar and/or wind and/or wave systems and/or the like are available. Thus, renewable energy can be solar energy, wind, natural temperature differences, wave or flood energy, and so on.

[0048] In einem Bereich können verschiedene Anlagen gebildet werden, die die verschiedenen erneuerbaren Energiequellen bei deren Vorhandensein in diesem Bereich nutzen, und diese gleichzeitig oder in Übereinstimmung mit dem Vorhandensein der erneuerbaren Energiequellen in einer bestimmtem Jahreszeit, zum Beispiel, dem Vorhandensein des Sonnenlichts oder des Windes zur Energieerzeugung, zu verwenden. In an area, different plants can be created that use the different renewable energy sources when they are present in that area, and these simultaneously or in accordance with the presence of renewable energy sources in a given season, for example, the presence of sunlight or of the wind to generate energy.

[0049] Unter Verwendung der Energie von den Anlagen wird der Wasserstoff erzeugt. Zur Erzeugung des Wasserstoffs ist es möglich die Energie zu kombinieren. In einer der möglichen Durchführungsvarianten wird die elektrische Energie genutzt, die durch Sonnenkollektoren und/ oder Windanlagen und/oder Generatoren von Wellen oder Fluten erzeugt wurde, zur Durchführung der Elektrolyse in der Ausführungsvariante zur Erzeugung des Wasserstoffs, der auch durch mehrere anderen Verfahren erzeugt werden kann. Using the energy from the plants, the hydrogen is produced. It is possible to combine the energy to produce the hydrogen. In one of the possible implementation variants, the electrical energy generated by solar collectors and/or wind turbines and/or wave or flood generators is used to carry out the electrolysis in the embodiment variant for the production of hydrogen, which can also be produced by several other methods .

[0050] In der Ausführungsvariante werden die Anlagen, die die Energie der erneuerbaren Energiequellen nutzen, mit der Gasleitung über die Systeme zur Bildung des Gasgemisches an den Stellen der Wasserstoffzuführung verbunden. Der erzeugte Wasserstoff wird in der Ausführungsvariante mit dem Erdgas vermischt und das Gemisch wird den Rohrleitungen der Gasleitung zugeführt. In the embodiment variant, the devices using energy from renewable energy sources are connected to the gas pipeline through the systems for creating the gas mixture at the points of hydrogen supply. In the embodiment variant, the hydrogen produced is mixed with the natural gas and the mixture is fed to the pipelines of the gas line.

[0051] Dabei wird unter Verwendung des Abscheidens- und ggf. Reinigungssystems der Wasserstoff abgeschieden, gereinigt und den Verbrauchern zugeführt. [0051] Using the separating and possibly cleaning system, the hydrogen is separated, cleaned and fed to the consumers.

[0052] Neben den Anlagen, die die Energie der erneuerbaren Energiequellen nutzen, werden Gasspeicher vorgesehen, die mit dem Gastransportsystem verbunden werden, und in die der mit der elektrischen Energie dieser Anlagen erzeugte Wasserstoff gepumpt wird. Die Speicher für den Wasserstoff werden an den Stellen, wo das Potential der erneuerbaren Energiequellen es erlaubt, ihn zu erzeugen und zu speichern, oder in direkter Nähe von Verbrauchern vorgesehen. In addition to the plants that use the energy from renewable energy sources, gas storage tanks are provided, which are connected to the gas transport system and into which the hydrogen generated with the electrical energy of these plants is pumped. Hydrogen storage facilities are planned in places where the potential of renewable energy sources allows for its production and storage, or in the immediate vicinity of consumers.

[0053] Zur Durchführung des Verfahrens in der Ausführungsvariante wird das System der vorhandenen Leitungen genutzt, in das Anlagen und Einrichtungen zur Wasserstofferzeugung und zuführung, Systeme zur Wasserstoffabscheidung und -reinigung und - zuführung zu den Verbrauchern integriert sind. To carry out the method in the embodiment variant, the system of existing lines is used, in which plants and devices for hydrogen production and supply, systems for hydrogen separation and purification and - supply to the consumers are integrated.

[0054] In der bevorzugten Ausführungsvariante wird das System der vorhandenen Leitungen als das System der Leitungen verwendet, werden die vorhandenen Leitungen mit zusätzlichen Komplexen, die mindestens zusätzliche Leitungen und Anlagen einschließen, die die Energie der erneuerbaren Energiequellen nutzen, sowie Einrichtungen zur Wasserstofferzeugung und -zuführung und/oder dergleichen kombiniert und/oder durch diese ergänzt. In the preferred variant of the embodiment, the system of existing lines is used as the system of lines, the existing lines are connected to additional complexes, which include at least additional lines and equipment using energy from renewable energy sources, as well as devices for hydrogen production and - supply and / or the like combined and / or supplemented by this.

[0055] Zur Zuführung des Wasserstoffs den Verbrauchern wird in der Ausführungsvariante das Erzeugungssystem verwendet, das den gespeicherten Wasserstoff in die elektrische Energie umwandelt. Der gespeicherte Wasserstoff kann in die elektrische Energie unter Verwendung eines Gasturbinengenerators oder einer Brennstoffzelle umgewandelt werden. To supply the hydrogen to the consumers, the generation system is used in the embodiment variant, which converts the stored hydrogen into electrical energy. The stored hydrogen can be converted into electrical energy using a gas turbine generator or a fuel cell.

[0056] Die Anlagen, die die Energie der erneuerbaren Energiequellen nutzen, werden an den Stellen der aus technischer Sicht günstigsten Einführung ins Gastransportsystem gebildet mit der Möglichkeit der Sicherstellung notwendiger Parameter zur Erzeugung, Zuführung und Übergabe des Gasgemisches, zum Beispiel, neben Verteilungsstationen und/oder Speichern und anderen Ausrüstung, was die notwendigen Parameter der Erzeugung, der Zuführung und des Transports des Gemischs sicherstellt. [0056] The devices using energy from renewable energy sources are created at the points of technically most favorable introduction into the gas transport system with the possibility of ensuring the necessary parameters for production, supply and transfer of the gas mixture, for example, near distribution stations and/or or accumulators and other equipment that ensures the necessary parameters of production, feeding and transport of the mixture.

[0057] In Ausführungsvarianten werden mehrere Anlagen, die die Energie der erneuerbaren Energiequellen nutzen, an den Stellen, wo die Quellen oder die Quelle der erneuerbaren Energie mit den günstigsten Naturbedingungen zur Umwandlung der Energie der erneuerbaren Energiequellen in die elektrische Energie vorhanden sind, gebildet und mit der gemeinsamen Leitung, die aus mehreren Leitungen und mit Abzweigungen bestehen kann, verbunden, die Leitung ist mit das System der Leitungen und/oder mit dem System aus vorhandenen Leitungen verbunden, das als ein Gastransportsystem in der Ausführungsvariante durch die Anlage oder die Anlagen ausgebildet ist, die das Gasgemisch erzeugen und dieses dem Gastransportsystem zuführen. In variant embodiments, several plants using energy from renewable energy sources are formed in places where there are sources or sources of renewable energy with the most favorable natural conditions for converting energy from renewable energy sources into electrical energy connected to the common line, which can consist of several lines and branches, the line is connected to the system of lines and/or to the system of existing lines designed as a gas transport system in the embodiment variant through the facility or facilities is that generate the gas mixture and supply it to the gas transport system.

[0058] Der Wasserstoff, der unter Verwendung der elektrischen Energie der erneuerbaren Energiequellen (Sonnen-, Wind-, Wellenkraftwerke) durch die Elektrolyse oder durch andere Verfahren erzeugt wurde, kann zum nachfolgenden Pumpen in das Gastransportsystem zwecks der Anreicherung des Erdgases und der Intergierung der erneuerbaren Energiequellen in das energetische einheitliche System verwendet werden. The hydrogen produced using electrical energy from renewable energy sources (solar, wind, wave power plants) by electrolysis or other methods can be used for subsequent pumping into the gas transport system for the purpose of enriching the natural gas and integrating the renewable energy sources are used in the energy unified system.

[0059] Das beanspruchte Verfahren mit der beanspruchten Funktionalität des Gastransportsystems, der Bildung verschiedener Anlagen der erneuerbaren Energiequellen in direkter Nähe den Gasleitungen mit der Verbindung mit diesen, die Erzeugung des Wasserstoffs unter Verwendung der durch die Anlagen der erneuerbaren Energiequellen erzeugten Energie und das nachfolgende Pumpen in das Gastransportsystem oder in den Gasspeicher, sorgt für minimale Kosten und Verluste, die Betriebstabilität mit stabilen Kennwerten, die Vergrößerung des Wasserstoffvolumens, das erzeugt und dem breiten Verbraucherkreis zugeführt wird, sowie die Möglichkeit der Integrierung des Wasserstoffs, der unter Verwendung der „grünen Energie“ aus allen möglichen Quellen erzeugt wurde, in das energetische einheitliche System des Landes mit der Erweiterung dessen Verzweigung, ökologischen Sicherheit und Leistung. Dabei ist der Wasserstoff, der unter Verwendung der durch die Anlagen der erneuerbaren Energiequellen erzeugt wurde, der „grüne“ Wasserstoff. The claimed method with the claimed functionality of the gas transport system, the creation of various units of renewable energy sources in the immediate vicinity of the gas pipelines with the connection to them, the production of hydrogen using the energy generated by the units of renewable energy sources and the subsequent pumping into the gas transport system or into the gas storage facility, ensures minimal costs and losses, operational stability with stable parameters, increase in the volume of hydrogen produced and supplied to a wide circle of consumers, as well as the possibility of integrating hydrogen produced using "green energy". “ was generated from all possible sources, into the energy unified system of the country with the expansion of its branching, ecological safety and performance. Here, the hydrogen produced using the renewable energy plants is the “green” hydrogen.

[0060] Die Erzeugung des Wasserstoffs und dessen Zugabe zu dem Gastransportsystem ermöglicht es, die Probleme einer energetischen Anhängigkeit zu lösen. Der „grüne“ Wasserstoff aus der erneuerbaren elektrischen Energie kann einen neuen erneuerbaren Markt schaffen. Der Wasserstoff, der unter Verwendung der energetischen Anlagen, die die Energie der erneuerbaren Energiequellen nutzen, erzeugt wurde, ist „grün“ und ökologisch rein. Der aus den erneuerbaren Energiequellen erzeugte Wasserstoff kann einen Mineralbrennstoff ohne Notwendigkeit der Änderung von Technologien einer Endverwendung ersetzen. The production of hydrogen and its addition to the gas transport system makes it possible to solve the problems of energy dependency. The "green" hydrogen from renewable electrical energy can create a new renewable market. The hydrogen produced using power plants using energy from renewable energy sources is "green" and ecologically clean. Hydrogen generated from renewable energy sources can replace mineral fuel without the need to change end-use technologies.

[0061] Das globale energetische System muss eine tiefgreifende Umwandlung aus dem System, das auf einem Mineralbrennstoff basiert, in ein effektives und erneuerbares energetisches kohlenstoffarmes System erfahren. The global energy system needs to undergo a profound transformation from a mineral fuel based system to an effective and renewable low carbon energy system.

[0062] Die vergleichende Analyse der oben genannten technischen Lösung mit dem naheliegendsten Analogon hat gezeigt, dass die Realisierung der Gesamtheit der wesentlichen Merkmale, die die vorgeschlagene Erfindung charakterisieren, zur Entstehung der obengenannten qualitativ neuen technische Eigenschaften führt. Da die Gesamtheit dieser Eigenschaften nach dem vorhandenen Technikstand nicht realisiert wurde, kann man zum Schluss kommen, dass die vorgeschlagene technische Lösung das Kriterium der „Erfindungshöhe“* erfüllt. The comparative analysis of the above technical solution with the closest analogue has shown that the realization of all the essential features characterizing the proposed invention leads to the emergence of the above qualitatively new technical properties. Since all of these properties were not realized according to the current state of the art, one can come to the conclusion that the proposed technical solution fulfills the criterion of "inventiveness"*.

[0063] Dabei wurden in den bekannten Quellen der Patent- und anderen wissenschaftstechnischen Information keine Verfahren zur Bildung und Verwendung eines energetischen Systems mit der Integrierung des unter Verwendung der erneuerbaren Energiequellen erzeugten Wasserstoffs in das System mit der Gesamtheit der im Vorschlag angegebenen wesentlichen Merkmale offenbart, deshalb gilt die vorgeschlagene technische Lösung das Kriterium der „Neuheit“ erfüllt. At the same time, in the known sources of patent and other scientific and technical information, no methods of creating and using an energy system with the integration of hydrogen produced using renewable energy sources into the system with all the essential features specified in the proposal have been disclosed, therefore, the proposed technical solution is deemed to meet the "novelty" criterion.

[0064] Außerdem, ist das vorgeschlagene Verfahren zur industriellen Verwendung geeignet, weil es keine technologische Operationen, Konstruktionselemente oder Stoffe aufweist, die auf dem heutigen Stand der technischen Entwicklung insbesondere im Bereich der Elektroenergetik nicht reproduziert werden können, also gilt diese technische Lösung als solche, die das Kriterium der „industriellen Anwendbarkeit“ erfüllt. In addition, the proposed method is suitable for industrial use because it does not have any technological operations, construction elements or materials that cannot be reproduced at the current level of technical development, especially in the field of electroenergetics, so this technical solution is considered as such , which fulfills the criterion of "industrial applicability".

Claims

Expectations

1. A method of creating and using an energy system with the integration into the system of hydrogen produced using renewable energy sources, the method comprising pumping a gas through a system of pipelines in required directions with its storage in underground gas storage facilities, if necessary, and generating hydrogen , which is pumped into the pipelines of the gas pipeline, characterized in that plants using energy of the renewable energy sources are formed along the pipelines in a direct proximity to them at regular intervals, the plants being made dependent on the renewable energy sources that are present at a point of formation of the plants, such as solar radiation, wind, water and the like, in the form of solar, wind or wave energy plants and/or the like, the hydrogen being produced using the energy from these plants, the hydrogen then to the Piping of the system is supplied from lines.

2. Method according to claim 1, characterized in that the hydrogen is produced by using the energy from the plants, using electrical, mechanical or thermal energy that has been or is being produced by the plants that use the energy of the renewable energy sources use.

3. The method according to claim 1, characterized in that close to the plants that use the energy of renewable energy sources, gas storage tanks are created, which are connected to the gas transport system and into which the hydrogen generated with the electricity of these plants is pumped.

4. The method according to claim 1, characterized in that the plants using the energy of renewable energy sources, with the gas lines, through systems for the formation of a gas mixture at the points of hydrogen supply and through systems for separating and, if necessary, for cleaning the hydrogen be connected to the points of hydrogen withdrawal.

5. The method according to claim 1, characterized in that a system of existing lines is used as the system of lines.

6. The method according to claim 1, characterized in that a system of existing lines is used as the system of lines, that existing lines are supplemented by additional complexes and / or are combined with these, the at least additional lines and systems that the energy of renewable energy sources, as well as devices for hydrogen production and delivery.

7. The method according to claim 1, characterized in that the devices using energy from renewable energy sources are formed at the best possible points from a technical point of view for introduction into the gas transport system in order to meet the necessary parameters of production, supply and transport of the to ensure gas mixture.

8. The method according to claim 1, characterized in that the plants using the energy of the renewable energy sources are formed at such places where the renewable energy sources or renewable energy sources are present and are connected by a common line, which is connected to the system of pipelines in the form of a gas transport system.

9. The method according to claim 1, characterized in that the plants using the energy of the renewable energy sources are formed at such places where the renewable energy sources or renewable energy sources are present and are connected by a common line, which is connected to the existing system of pipelines in the form of a gas transport system.

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