BE1028707B1 - Methode en installatie voor het overbrengen van elektrische energie - Google Patents

Abstract

De uitvinding betreft een installatie die verdeeld is over twee naburige elektriciteitsverbruikers die beide aangesloten zijn op een publiek elektriciteitsnet (2). Minstens één van de verbruikers beschikt zelf over energie producerende middelen zoals zonnecellen of windmolens. De installatie bevat een eerste energie-omzettingseenheid (7,25,35) op het terrein van de eerste verbruiker, een energietransporteenheid (10,27,36) die de fysieke scheiding (1) tussen beide terreinen overschrijdt, en een tweede energie-omzettingseenheid (15,28+29,37) op het terrein van de tweede verbruiker. De eerste omzettingseenheid laat toe om een overschot aan elektrische energie, geproduceerd door de eerste verbruiker, om te zetten in niet-elektrische energie, bijvoorbeeld mechanische energie, thermische energie of chemische energie. Het energietransportmiddel kan bijvoorbeeld een draaiende as (10) zijn, of een hoge drukgasleiding (27). De tweede omzettingseenheid laat toe om de niet-elektrische energie weer om te zetten in elektrische energie en deze aan de tweede verbruiker beschikbaar te stellen.

Description

METHODE EN INSTALLATIE VOOR HET OVERBRENGEN VAN ELEKTRISCHE ENERGIE Domein van de uitvinding De uitvinding heeft betrekking op het overbrengen van elektrische energie via niet-elektrische overbrengingsmiddelen, zoals een draaiende as. De uitvinding betreft een methode en installatie waarbij deze vorm van energie-overbrenging wordt aangewend om plaatselijke energie-overschotten en tekorten op elkaar af te stemmen.

Stand van de techniek Hedentendage hebben vele bedrijven fors geïnvesteerd in hernieuwbare energie, middels de installatie van onder meer zonnepanelen, windmolens of warmtekrachtkoppelingsmodules (WKK) al dan niet met biogas. Door de onregelmatige elektriciteitsproductie van vele van deze middelen en de voorlopig inefficiënte opslag van elektrische energie ontstaat hierdoor dikwijls een energie-overschot. Tegelijk kan er in naburige bedrijven een energievraag optreden. Met de huidige infrastructuur kan deze echter niet rechtstreeks worden opgevangen door lokaal geproduceerde overschotten. Deze energieoverschotten, bijvoorbeeld geproduceerd door zonnecellen, kunnen nu in de meeste landen op het publieke net worden opgeladen, waardoor ze niet in hun geheel verloren gaan. Echter deze overschotten komen niet rechtstreeks ten goede aan verbruikers die zich geografisch in de buurt van de overproducent bevinden. Deze verbruikers kunnen voor hun energievraag enkel een beroep doen op het publieke elektriciteitsnet. De overschotten worden dus dikwijls op niet-efficiënte wijze aangewend, waardoor er energieverliezen optreden evenals hoge kosten voor de afnemers.

Samenvatting De onderhavige uitvinding heeft als doel om een oplossing te bieden voor de hierboven geschetste problematiek. De uitvinding betreft een installatie die verdeeld is over minstens twee naburige elektriciteitsverbruikers die beide aangesloten zijn op een publiek elektriciteitsnet, bij voorkeur op hetzelfde publieke elektriciteitsnet. Minstens de eerste verbruiker beschikt zelf over elektrische energie- producerende middelen zoals zonnecellen, windmolens of opgeslagen energie onder de vorm van bijvoorbeeld batterijen.

De installatie bevat een eerste energie-omzettingseenheid op het terrein van de eerste verbruiker, een energietransportmiddel dat de fysieke scheiding tussen beide terreinen overschrijdt, en een tweede energie-omzettingseenheid op het terrein van de tweede verbruiker. De eerste omzettingseenheid laat toe om een overschot aan elektrische energie, geproduceerd door de eerste verbruiker, om te zetten in niet-elektrische energie, bijvoorbeeld mechanische energie, thermische energie of chemische energie. Het energietransportmiddel kan bijvoorbeeld een draaiende as zijn, of een hoge drukgasleiding. De tweede omzettingseenheid laat toe om de niet-elektrische energie weer om te zetten in elektrische energie en deze aan de tweede verbruiker beschikbaar te stellen.

Volgens een mogelijke uitvoeringsvorm omvat de installatie een elektrische motor opgesteld bij de eerste verbruiker en een elektrische generator bij een tweede verbruiker, waarbij de motor en de generator met een mechanische verbinding met elkaar verbonden zijn, bijvoorbeeld een draaiende as, eventueel voorzien van een overbrenging en/of een koppeling. De mechanische verbinding overschrijdt een fysieke scheiding die zich tussen de geografische locaties van de naburige verbruikers bevindt. De installatie bevat verder een aantal meeteenheden en een hieraan gekoppelde regel-eenheid, die erop voorzien zijn om te meten of er bij de eerste verbruiker een energie-overschot beschikbaar is, en of er bij de tweede verbruiker en energietekort bestaat, en om op basis van deze waarnemingen de motor en de generator met elkaar te koppelen om op die wijze aan het energietekort te voldoen. De uitvinding betreft eveneens een methode om de installatie volgens de hierboven beschreven uitvoeringsvorm te regelen. Deze methode omvat volgende stappen: - meten hoeveel elektrische energie de eerste verbruiker beschikbaar heeft om de motor te doen draaien, en hoeveel energie de tweede verbruiker opneemt uit het publieke net - wanneer deze laatste waarde boven een vooraf bepaalde limiet gaat, en wanneer er effectief een overschot beschikbaar is bij de eerste verbruiker, de energieoverdracht van de motor naar de generator laten plaatsgrijpen, - de overgedragen energie meten en op basis van deze metingen de energie-overdracht continu sturen, tot een moment waarop de energiebehoefte van de tweede verbruiker zakt tot onder de limiet, of waarop het energieoverschot van de eerste verbruiker onvoldoende wordt om aan de vraag te voldoen. Op dat moment kan dan de energie-overdracht worden stopgezet.

In alternatieve uitvoeringsvormen wordt de elektrische energie omgezet naar thermische of chemische energie welke de fysieke scheiding tussen de geografische locaties van de naburige verbruikers overschrijdt. Zo kan bijvoorbeeld de elektrische energie gebruikt worden voor het verhitten van vloeistoffen of gassen (bijvoorbeeld stoom) welke naar de andere verbruiker of verbruikers worden overgebracht om daar terug te worden omgezet naar elektrische energie. In een ander voorbeeld wordt de elektrische energie gebruikt voor het aanmaken van een chemische brandstof welke naar de andere verbruiker of verbruikers wordt overgebracht om daar terug te worden omgezet naar elektrische energie in één of meer brandstofcellen (bijvoorbeeld het gebruik van de elektrische energie om waterstof aan te maken welke door de tweede verbruiker terug omgezet wordt naar elektrische energie.)

Korte beschrijving van de figuren Figuur 1 toont een conceptueel beeld van een installatie volgens een mogelijke uitvoeringsvorm van de uitvinding, waarbij een draaiende as de scheiding tussen de twee verbruikers overschrijdt.

Figuur 2 toont een beeld van een andere uitvoeringsvorm, waarbij de energie de scheiding overschrijdt onder de vorm van stoom geproduceerd met het energieoverschot bij één van de verbruikers.

Figuur 3 toont nog een andere uitvoeringsvorm, waarbij het energieoverschot bij één verbruiker wordt aangewend om een brandstof te produceren die naar een tweede verbruiker wordt overgebracht.

Gedetailleerde beschrijving van de uitvinding De installatie getoond in figuur 1 is slechts één mogelijke uitvoeringsvorm van de uitvinding en is niet beperkend voor de draagwijdte van onderhavige octrooiaanvrage.

Mogelijke alternatieven voor bepaalde onderdelen van de installatie zullen later in deze beschrijving aan bod komen.

Op de figuur is met het referentienummer 1 een scheiding weergegeven tussen de geografische locaties, i.e. de terreinen van twee naburige bedrijven A en B, die beide verbruikers zijn van elektrische energie.

Beide zijn meer bepaald afnemers van hetzelfde publieke elektriciteitsnetwerk.

In meer algemene termen gaat het om terreinen die geassocieerd zijn met de respectievelijke gebruikers, dit kan betekenen dat het terrein eigendom is van de verbruikers of dat het terrein door de verbruikers geëxploiteerd en/of bewoond wordt.

De scheiding 1 kan gelijk welke fysische scheiding zijn, zoals een muur, een afrastering of een niet-zichtbare scheidingslijn tussen twee percelen zonder fysieke barrière.

Het publieke netwerk wordt symbolisch voorgesteld door een ondergrondse geleider 2, met aftakkingen 3a en 3b naar aansluitingen 4a en 4b.

Deze aansluitingen omvatten de gekende elementen van een netaansluiting, zoals een teller, schakelkast en dergelijke.

Elk van de bedrijven beschikt over een lokaal elektriciteitsnetwerk, vertrekkend vanuit de aansluitingen 4a en 4b en respectievelijk aangeduid met 5a en 5b, waarin meerdere elektrische energie-verbruikende toestellen opgenomen zijn.

In het netwerk van verbruiker A zijn ook elektrische energie producerende componenten opgenomen, zoals zonnecellen en/of windmolens.

Bij verbruiker B is dit niet het geval in onderhavig voorbeeld (maar dit kan wel, zie verder). Verbruiker A is dus in dit specifieke voorbeeld degene die afhankelijk van bijvoorbeeld weersomstandigheden kan beschikken over een energie-overschot.

Verbruiker B kan dit niet, maar kan door middel van de installatie van de uitvinding wel gebruik maken van de door A geproduceerde overschotten, zonder dat het publieke elektricitieitsnetwerk hierbij een rol speelt.

Hierna noemen we verbruiker A ook het producerend bedrijf en verbruiker B het afnemend bedrijf.

Op het terrein van het producerend bedrijf A omvat de installatie volgende onderdelen:

o Een elektrische aansluiting 6a op het elektriciteitsnet 5a van het producerende bedrijf A. Deze aansluiting kan een monofase aansluiting zijn, of een 3-fasige aansluiting. Het kan gaan om een aansluiting op laagspanning, middenspanning of hoogspanning.

o Een elektrische motor 7 die gevoed wordt door de elektrische aansluiting 6a. In overeenstemming met de aansluiting 6a kan de motor 7 monofasig of 3-fasig zijn, en werken op laagspanning, middenspanning of hoogspanning. De motor drijft een mechanische as 10 aan die de scheiding 1 tussen verbruikers A en B overschrijdt, o Een teller 8a die het verbruik van de door producerend bedrijf A aan de motor 7 geleverde energie (in kWh) meet o Een meeteenheid 9a die gekoppeld is aan de netaansluiting 4a van het producerende bedrijf A en die meet hoeveel elektrische energie beschikbaar is voor levering aan de motor 7. De aansluiting 4a is bij voorkeur een aansluiting die toelaat om een energieoverschot op het publieke netwerk 2 te zetten. De meting van de hoeveelheid energie die op een bepaald moment op het net wordt gezet is dan ook de hoeveelheid door het bedrijf A zelf geproduceerde energie die beschikbaar is om de motor 7 te doen draaien, o Een meeteenheid 11 die gekoppeld is aan het publieke elektriciteitsnet 2 en die volgende parameters meet: =" Frequentie van de elektrische energie =" Fase van de elektrische energie (positie van de sinus) In de getoonde installatie staat deze meeteenheid 11 op het terrein van het producerend bedrijf A, maar deze meeteenheid kan ook op het terrein van het afnemend bedrijf B of op een andere locatie van het publieke net staan.

In de terminologie van aangehechte conclusie 1 is de motor 7 de ‘energie-omzettingseenheid’ van het producerend bedrijf A of is de motor de basiscomponent van de omzettingseenheid. Behalve de motor zelf kan deze eenheid eventuele randapparatuur bevatten zoals een eigen regelsysteem, of infrastructuur die nodig is om de motor aan het lokale net 5a te koppelen, of andere. Op het terrein van het afnemend bedrijf B staan volgende onderdelen: o Een elektrische generator 15 die gekoppeld is aan de mechanische as 10. In overeenstemming met de motor 7 kan de generator 15 monofasig of 3-fasig werken, op laagspanning, middenspanning of hoogspanning.

o Een elektrische aansluiting 6b op het elektriciteitsnetwerk 5b van het afnemend bedrijf B. De generator 15 is elektrisch gekoppeld aan de aansluiting 6b. Overeenkomstig de generator 15 is de aansluiting 6a monofasig of 3-fasig, en werkend op laagspanning, middenspanning of hoogspanning.

o Een teller 8b die de ontvangen energie meet (in kWh).

o Een gelijkrichter 16 die de door de generator 15 geproduceerde elektrische energie omzet naar gelijkstroom. De gelijkrichter 16 kan weggelaten worden indien de door de as 10 aangedreven generator 15 een gelijkstroommotor is.

5 o een wisselstroomgenerator 17 die de gelijkstroom terug omzet naar wisselstroom.

o Een meeteenheid 9b die gekoppeld is aan de netaansluiting 4b van het afnemende bedrijf B en die meet hoeveel elektrische energie van het net wordt gehaald. De tellers 8a en 8b zijn eveneens meeteenheden vergelijkbaar met de eenheden 9a en 9b. De benaming ‘tellers’ wordt hier gebruikt om een onderscheid te maken met genoemde eenheden 9a en 9b. In de terminologie van aangehechte conclusie 1 is de generator 15 de (basiscomponent van) de ‘energie-omzettingseenheid ‘van het afnemend bedrijf B. De as 10 is de ’energietransporteenheid’ van de installatie of is de basiscomponent van deze eenheid, die bijvoorbeeld bijkomende elementen kan bevatten, zoals hierboven aangegeven: koppelingen en/of overbrengingen. Verder omvat de installatie een regeleenheid 20, die op de figuur centraal getekend is en deels in bedrijf A en deels in bedrijf B is geplaatst. In werkelijkheid staat deze eenheid bij voorkeur aan de ene of de andere kant van de scheiding 1. De regeleenheid 20 kan uitgevoerd zijn als een sturingskast met aan boord een rekeneenheid, bij voorkeur een computer met aangepaste software die erop voorzien is om de installatie te regelen volgens de methode die eveneens onderwerp uitmaakt van onderhavige uitvinding. De regeleenheid 20 is verbonden met een aantal van de hierboven beschreven onderdelen, zoals aangegeven door de stippellijnen. Deze lijnen symboliseren signalen die ontvangen worden door de regel- eenheid 20 of die van de regeleenheid 20 uitgaan, zoals aangegeven door de pijlen op het einde van de stippellijnen. Zo is de regeleenheid 20 erop voorzien om signalen te ontvangen van de tellers 8a en 8b, de meeteenheden 9a en 9b en de meeteenheid 11. De signalen worden door deze eenheden bij voorkeur continu doorgegeven aan de regel-eenheid 20. De signalen zijn representatief voor de grootheden die door de respectievelijke onderdelen worden gemeten, zoals hierboven beschreven. Tegelijk is de regel- eenheid 20 erop voorzien om stuursignalen uit te zenden naar de motor 7 en/of de generator 15, en naar de wisselstroomgenerator 17. De signalen die worden uitgestuurd naar deze laatste zijn erop voorzien om ervoor te zorgen dat de door de wisselstroomgenerator 17 geleverde energie synchroon is met de energie geleverd door het publieke elektriciteitsnet 2, of met andere woorden: o de frequentie van de via de wisselstroomgenerator 17 geproduceerde elektrische energie 100% is identiek aan de door de meeteenheid 11 gemeten frequentie van het publieke elektriciteitsnet o de fase-positie van de via de wisselstroomgenerator 17 geproduceerde elektrische energie 100% is identiek aan de door de meeteenheid 11 gemeten fase-positie van het publieke elektriciteitsnet

Daarnaast is de regeleenheid 20 erop voorzien om de energie-overdracht van het producerende bedrijf A naar het afnemende bedrijf te sturen op basis van het waargenomen energie-overschot van het producerende bedrijf A en het waargenomen energietekort van het afnemende bedrijf B en op basis van de energie opgenomen door de motor 7 en de energie geleverd door de generator 15. De waarneming van deze parameters kan gebeuren op basis van de signalen ontvangen van de meeteenheden 9a en 9b en/of van de tellers 8a en 8b. Bij voorkeur worden het overschot en het tekort voordat de overdracht begint respectievelijk gemeten door de eenheden 9a en 9b, en worden de energie opgenomen door de motor 7 en geleverd door de generator 15 tijdens de overdracht respectievelijk gemeten door de tellers 8a en 8b. Tijdens de overdracht kunnen ook de eenheden 9a en 9b een blijvende indicatie geven van de beschikbare energie bij beide verbruikers.

Op basis van de waargenomen parameters kan de regel-eenheid 20 de energie-overdracht van A naar B activeren of deactiveren. Het activeren van de overdracht kan bijvoorbeeld door de motor 7 te laten draaien of de generator 15 met de as 10 te verbinden door een koppeling te activeren, of beide Dit kan dus gebeuren door rechtstreeks in te werken op de werking zelf van de motor 7 en de generator 15, maar ook bijvoorbeeld door schakelaars aan of uit te zetten waarmee de motor 7 en/of de generator 15 al dan niet met de lokale netwerken 5a en 5b verbonden zijn, of door het activeren van een koppeling gemonteerd tussen de assen van de motor 7 en de generator 15. Rechtstreekse sturing van de motor en de generator kan gebeuren doordat de stuursignalen van de regeleenheid 20 rechtstreeks inwerken op eigen regelsystemen van de motor en de generator. Dergelijke regelsystemen zijn op zich gekend en de manier om op deze systemen in te werken op basis van gemeten parameters is eveneens bekende materie voor de vakman die vertrouwd is met deze systemen.

De methode om energie over te brengen met de installatie van figuur 1 omvat volgende stappen: - met de meeteenheden 9a en 9b, meten hoeveel elektrische energie het producerende bedrijf A beschikbaar heeft om de motor 7 te doen draaien, en hoeveel energie het afnemende bedrijf B opneemt uit het publieke net - wanneer deze laatste waarde boven een vooraf bepaald limiet gaat, en wanneer er effectief een overschot beschikbaar is bij het producerend bedrijf A, de energieoverdracht van de motor 7 naar de generator 15 laten plaatsgrijpen, bijvoorbeeld door een koppeling te activeren, of door schakelaars te activeren die de motor 7 en de generator 15 verbinden met de respectievelijke netten 5a en 5b van de beide bedrijven - via de meeteenheden 9a en 9b en/of de tellers 8a en 8b, de overgedragen energie meten en op basis van deze metingen de energie-overdracht continu sturen, tot een moment waarop de energiebehoefte van het afnemende bedrijf B zakt tot onder de limiet, of waarop het energieoverschot van het producerend bedrijf A onvoldoende wordt om aan de vraag te voldoen.

Tijdens de overdracht worden de frequentie en fase van de overgedragen energie continu geregeld op basis van de meting door de meeteenheid 11.

Zoals gezegd zijn er een aantal onderdelen die anders kunnen uitgevoerd worden dan in de hierboven beschreven uitvoering. De feitelijke energie-overdracht kan bijvoorbeeld anders dan met een mechanisch draaiende as 10 die vast verbonden is aan de motor 7 en aan de generator 15. Bijvoorbeeld kan men een overbrenging monteren tussen de uitgaande as van de motor 7 en de ingaande as van de generator 15. Diverse overbrengingen zijn mogelijk, zoals een riem -of kettingoverbrenging of een hydraulisch gestuurde overbrenging. Een overbrenging verandert het toerental van de generator-as ten opzichte van het toerental van de motor. Zoals al aangegeven kan men ook een eenvoudige koppeling aanbrengen tussen de assen van de motor 7 en de generator 15, die kan worden geactiveerd of gedeactiveerd op basis van een stuursignaal gestuurd door de regel-eenheid 20, om op die manier de verbinding tussen motor en generator te activeren of deactiveren. Een koppeling kan ook in combinatie met een overbrenging worden gebruikt. Als koppeling kan men bijvoorbeeld een magnetische koppeling gebruiken. Volgens een ander alternatief is er geen mechanisch draaiende as die de scheiding 1 tussen de verbruikers A en B oversteekt, maar wordt het energie-overschot eerst op thermische of chemische wijze omgezet in een energiedrager en is het deze energiedrager die van verbruiker A naar verbruiker B wordt getransporteerd. Figuur 2 toont een eerste voorbeeld van een dergelijke installatie. Vele van de componenten zijn dezelfde als bij de uitvoering van figuur 1 en zijn ook met dezelfde cijferreferenties aangeduid, zoals de aansluitingen 4a en 4b, de lokale netwerken 5a en 5b en de tellers en meeteenheden 8a,8b, 9a,9b en 11. Ook de regeleenheid 20 is aanwezig. Op het terrein van het producerend bedrijf A is nu echter een stoomketel 25 geplaatst, waarin stoom wordt geproduceerd met elektrische energie geproduceerd door het lokale netwerk 5a, zoals symbolisch voorgesteld in de figuur door middel van de weerstand 26 waarin de elektrische energie wordt omgezet in thermische energie onder de vorm van stoom geproduceerd in de ketel 25. De stoomketel is nu de energie-omzettingseenheid van bedrijf A of minstens de basiscomponent van deze eenheid. De stoomketel 25 is slechts schematisch weergegeven en kan in werkelijkheid zijn uitgevoerd onder de vorm van een installatie voor stoomproductie zoals op zich gekend in de stand van de techniek, en bij voorkeur voorzien van een eigen regelsysteem (niet afgebeeld). Een stoomleiding 27 transporteert dan de geproduceerde stoom naar het afnemende bedrijf B, d.w.z. de leiding 27 overschrijdt de scheiding 1, en deze stoom wordt toegevoerd aan een turbine 28 opgesteld op het terrein van bedrijf B. De leiding 27 vertegenwoordigt de energietransporteenheid in dit geval, of minstens de basiscomponent ervan (andere onderdelen zijn eventuele kleppen of drukmeters bijvoorbeeld). In de turbine 28 wordt de stoom omgezet in mechanische energie door het draaien van de rotor van de turbine. Ook de turbine is enkel schematisch weergegeven en kan een bestaande machine zijn zoals gekend in de stand van de techniek en bij voorkeur voorzien van een eigen regelsysteem (niet afgebeeld). De uitgaande as 30 van de rotor is op zijn beurt rechtstreeks of via bijkomende koppelingen en/of overbrengingen gekoppeld aan de as van de generator 29 die op dezelfde wijze kan werken als de generator 15 in de eerste uitvoeringsvorm. De combinatie van de turbine 28 en de generator 29 vertegenwoordigt nu de energie-omzettingseenheid van het energie-afnemend bedrijf B of minstens de basiscomponent van deze eenheid. Opnieuw is een gelijkrichter 16 gekoppeld aan de generator 29, gevolgd door een wisselstroomgenerator 17.

De regeleenheid 20 is in deze uitvoeringsvorm verbonden aan de stoomketel 25 en aan de turbine 26, evenals aan de generator 29 en de wisselstroomgenerator 17, ter sturing van deze componenten en daarmee van de energie-overdracht, op basis van de signalen ontvangen van de diverse meeteenheden en tellers. Het ‘sturen’ van de energie-overdracht kan zowel slaan op het direct ingrijpen op eigen regelsystemen van de diverse componenten, als bijvoorbeeld op het inwerken op één of meer kleppen waarmee de stoom wel of niet naar de turbine 28 wordt geleid.

In een alternatieve uitvoeringsvorm kan de stoomketel ook een compressor aandrijven op terrein A welke dan lucht onder hoge druk naar terrein B transporteert waar het terug omgezet wordt naar energie.

Volgens nog een andere uitvoeringsvorm, geïllustreerd in figuur 3, bevat de installatie op het terrein van het producerend bedrijf A een systeem 35 (minstens de basiscomponent van de energie- omzettingseenheid) om de elektrische energie om te zetten naar een brandstof door middel van een chemisch of elektrochemisch proces. Bijvoorbeeld kan dit een systeem zijn om waterstof te produceren door elektrolyse of door het laten reageren van koolwaterstoffen, zoals op zich gekend in de stand van de techniek. De geproduceerde waterstof wordt dan overgebracht van bedrijf A naar bedrijf B, bijvoorbeeld door middel van een leiding 36 die erop voorzien is om waterstof in gasvorm te transporteren. Deze gasleiding 36 is vertegenwoordigd dan in dit geval de energietransporteenheid of minstens de basiscomponent van deze eenheid, die de scheiding 1 tussen de terreinen van bedrijven A en B oversteekt.

Aan de kant van afnemend bedrijf B komt de brandstof dan terecht bij één of meer waterstofcellen 37 die elektriciteit leveren aan het lokale netwerk 5b van bedrijf B. De waterstofcellen vertegenwoordigen dan de ‘energie-omzettingseenheid’ van bedrijf B of minstens de basiscomponent van deze eenheid in dit geval. Afhankelijk van het gebruikte type brandstofcellen kan eventueel de gelijkrichter 16 en/of de wisselstroomgenerator 17 worden weggelaten.

In deze laatste uitvoeringsvorm gebeurt de energie-overdracht niet noodzakelijk op continue wijze, maar kan de geproduceerde brandstof ook eerst worden opgeslagen in een tank en overgebracht naar de brandstofcellen 37 (of equivalente energie-omzettingsmiddelen) vanuit deze tank, wanneer er bij bedrijf B een energievraag ontstaat. De tank kan opgesteld staan op het terrein van bedrijf A of bedrijf B en maakt desgevallend deel uit van de ‘energie-omzettingseenheid van de respectievelijke bedrijven. Een gasleiding van of naar de tank overschrijdt dan de scheiding 1 tussen beide bedrijven. Het is ook mogelijk om op beide bedrijven een tank te plaatsen, met een gasleiding tussen de twee, die de scheiding 1 overschrijdt.

Wanneer ook bedrijf B beschikt over energie producerende middelen zoals zonnecellen of windmolens, kan de installatie verdubbeld worden. Dit wil zeggen dat bijkomend bijvoorbeeld een elektrische motor wordt geplaatst aan de kant van bedrijf B en een generator aan de kant van bedrijf A, zodat een overschot bij bedrijf B kan worden overgebracht naar bedrijf A. De vier machines worden dan bij voorkeur gestuurd door één enkele regeleenheid 20. Men kan dit echter ook realiseren met slechts één machine aan beide kanten, dewelke machines zowel als motor als generator kunnen werken, bijvoorbeeld door aan beide kanten van de scheiding een gelijkstroommotor/generator te plaatsen.

Een installatie volgens de uitvinding kan ook meer dan twee verbruikers op de hierboven beschreven manier energie laten leveren en/of uitwisselen. Bijvoorbeeld kan het eerste bedrijf A energie leveren aan meerdere naburige bedrijven B, die elk een eigen energie-omzettingseenheid op hun terrein hebben. Afhankelijk van de energievorm die wordt gekozen voor de overdracht heeft bedrijf A dan een omzettingseenheid voor elk afnemend bedrijf B, bijvoorbeeld een aparte elektrische motor voor elk bedrijf, of één omzettingseenheid die energie kan leveren aan alle afnemende bedrijven, bijvoorbeeld een stoomketel voorzien van meerdere stoomleidingen naar de verschillende afnemende bedrijven.

De uitvoeringsvormen van figuren 2 en 3 zijn niet beperkt tot verbruikers wiens terreinen rechtstreeks grenzen aan elkaar. Als er een (beperkte) ruimte is tussen de grenzen van de terreinen, die kan worden overbrugd door een leiding voor waterstof bijvoorbeeld, dan is de uitvinding ook hierop van toepassing. De ‘fysieke scheiding’ is in dat geval een tussenliggend terrein.

Claims (8)

CONCLUSIES

1. Een installatie voor het overbrengen van energie van een eerste terrein dat geassocieerd is aan een eerste verbruiker van elektrische energie geleverd door een openbaar elektriceitsnetwerk (2) naar een tweede terrein dat geassocieerd is aan een tweede verbruiker van elektrische energie van een openbaar elektriciteitsnetwerk, waarbij de terreinen van elkaar verwijderd door een fysieke scheiding (1), en waarbij minstens de eerste verbruiker op het eerste terrein beschikt over middelen om elektrische energie op te wekken, gekenmerkt doordat de installatie volgende onderdelen bevat: - een op het terrein van de eerste verbruiker gelegen eerste energie-omzettingseenheid (7,25,35) die erop voorzien is om elektrische energie geproduceerd bij de eerste verbruiker om te zetten naar niet-elektrische energie, - een energietransporteenheid (10,27,36), die de scheiding tussen beide terreinen overschrijdt en dat erop voorzien is om genoemde niet-elektrische energie over te brengen van het eerste terrein naar het tweede terrein, - een op het terrein van de tweede verbruiker gelegen tweede energie-omzettingseenheid (15,28+29,37) die erop voorzien is om genoemde niet-elektrische energie om te zetten naar elektrische energie, waarbij de niet-elektrische energie mechanische energie en/of thermische energie is.

2. De installatie volgens conclusie 1, waarbij: - de energie-omzettingseenheid op het eerste terrein een elektrische motor (7) bevat die erop voorzien is om de op het eerste terrein geproduceerde elektrische energie om te zetten naar mechanische energie onder de vorm van een draaiende uitgaande as (10) van de motor, - genoemde energietransporteenheid de genoemde as (10) bevat, - de energie-omzettingseenheid op het tweede terrein een generator (15) bevat, die gekoppeld is aan genoemde as (10), hetzij rechtstreeks hetzij via één of meer koppelingen en/of overbrengingen, en waarbij de generator (15) erop voorzien is om de mechanische energie om te zetten in elektrische energie.

3. De installatie volgens conclusie 1, waarbij - de energie-omzettingseenheid op het eerste terrein een eenheid (25) bevat om elektrische energie om te zetten in thermische energie en om met deze thermische energie een gas op hoge druk en temperatuur te produceren, - genoemde energietransporteenheid een gasleiding (27) bevat die genoemd gas op hoge druk vervoert naar het tweede terrein, - de energie-omzettingseenheid op het tweede terrein volgende onderdelen bevat:

o een turbine (28) die gekoppeld is aan genoemde gasleiding (27) en die erop voorzien is om mechanische energie te produceren onder de vorm van een draaiende uitgaande as (30) van de turbine, o een generator (29) die gekoppeld is aan de uitgaande as van de turbine en die erop voorzien is om de mechanische energie om te zetten in elektrische energie.

4. De installatie volgens eender welke van de voorgaande conclusies, waarbij de installatie voorzien is van: - een eerste meeteenheid (9a) op het eerste terrein, erop voorzien om te meten hoeveel zelf geproduceerde elektrische energie de eerste verbruiker beschikbaar heeft, - een tweede meeteenheid (9b) op het terrein van de tweede verbruiker, erop voorzien om te meten hoeveel elektrische energie de tweede verbruiker opneemt uit het openbaar netwerk (2), - een regeleenheid (20) erop voorzien om meetsignalen te ontvangen van beide meeteenheden (9a,9b) en om stuursignalen uit te zenden die inwerken op de werking van de energie- omzettingseenheden op beide terreinen.

5. De installatie volgens conclusie 4, waarbij de beide verbruikers op hun terrein respectievelijk beschikken over een eerste en een tweede lokaal elektriciteitsnetwerk (5a,5b), dewelke lokale netwerken verbonden zijn aan het publieke netwerk (2), en waarbij genoemde middelen om energie op te wekken deel uitmaken van minstens het eerste lokaal netwerk (5a), en waarbij de installatie verder voorzien is van: - een eerste teller (8a) die de elektrische energie meet die wordt overgedragen van het eerste lokale netwerk (5a) naar de energie-omzettingseenheid van de eerste gebruiker, - een tweede teller (8b) die de elektrische energie meet die wordt overgedragen van de energie- omzettingseenheid van de tweede gebruiker naar het lokale netwerk (5b) van de tweede gebruiker, - en waarbij de beide tellers (8a,8b) meetsignalen produceren die worden gestuurd naar de regeleenheid (20).

6. De installatie volgens conclusie 5, waarbij de installatie op het tweede terrein verder een wisselstroomgenerator (17) bevat die de elektrische energie geproduceerd door de tweede energie- omzettingseenheid onder de vorm van een wisselstroom levert aan het tweede lokale elektriciteitsnetwerk (5b), en waarbij de installatie verder een meeteenheid (11) bevat die de frequentie en fase meet van de door het publieke netwerk (2) geleverde energie, dewelke meeteenheid (11) erop voorzien is om genoemde metingen van de frequentie en fase continu toe te leveren aan de regeleenheid

(20), en waarbij de regeleenheid (20) erop voorzien is om op basis van deze metingen de wisselstroomgenerator (17) te regelen opdat deze een wisselstroom levert aan het tweede lokale netwerk (5b) die synchroon is met de door het publieke netwerk (2) geleverde elektrische energie.

7. De installatie volgens éénder welke van de voorgaande conclusies, waarbij zowel de eerste als de tweede gebruiker beschikt over energie producerende middelen en waarbij de energie-overdracht zowel in de ene als in de andere richting kan plaatsvinden.

8. Een methode om de installatie volgens één van de voorgaande conclusies te regelen, waarbij de methode volgende stappen bevat: - meten hoeveel elektrische energie de eerste verbruiker beschikbaar heeft om de eerste energie- omzettingseenheid te doen werken, en hoeveel energie de tweede verbruiker opneemt uit het publieke net (2), - wanneer deze laatste waarde boven een vooraf bepaalde limiet gaat, en wanneer er effectief een overschot beschikbaar is bij de eerste verbruiker, de energieoverdracht van de eerste naar de tweede energie-omzettingseenheid laten plaatsgrijpen, - de overgedragen energie meten en op basis van deze metingen de energie-overdracht continu sturen, tot een moment waarop de energiebehoefte van de tweede verbruiker zakt tot onder de limiet, of waarop het energieoverschot van de eerste verbruiker onvoldoende wordt om aan de vraag te voldoen.