CH704635B1

CH704635B1 - Installation for production and storage of renewable energy to supply electricity to individual house, has central derivation unit for directing portion of electricity toward electrolyzer when power produced by panel exceeds needs of house

Info

Publication number: CH704635B1
Application number: CH01591/07A
Authority: CH
Inventors: Alexis Duret; Erik Jan Frenkel; Don Corson
Original assignee: Swiss Hydrogen Power Shp Sa
Priority date: 2007-10-09
Filing date: 2007-10-09
Publication date: 2012-09-28

Abstract

The installation (1) has a photovoltaic solar panel (3) for generating electricity from renewable energy, and a hydrogen production unit comprising a compressor (10) for injecting hydrogen provided by an electrolyzer (4) into a tank (8). The production unit provides electricity to an electricity consuming unit i.e. individual house (2). A central derivation unit (6) is connected to an output of the production unit, and directs a portion of the electricity toward the electrolyzer when a power produced by the panel exceeds needs of the consuming unit.

Description

Arrière-plan de l’inventionBackground of the invention

[0001] La présente invention concerne une installation de production et de stockage d’énergie renouvelable et notamment d’électricité photovoltaïque. La présente invention concerne plus particulièrement une telle installation dans laquelle une partie au moins de l’énergie renouvelable produite est convertie en énergie électrochimique pour son stockage par décomposition de l’eau en hydrogène et oxygène. The present invention relates to an installation for the production and storage of renewable energy and in particular photovoltaic electricity. The present invention relates more particularly to such an installation in which at least a portion of the renewable energy produced is converted into electrochemical energy for storage by decomposition of water into hydrogen and oxygen.

[0002] Le document de brevet US 2005/109 394 décrit une installation du type ci-dessus. L’installation décrite est une installation décentralisée qui est destinée à équiper par exemple une maison, un bâtiment public, un hôpital ou encore une fabrique. Cette installation comporte une unité de production d’hydrogène constituée d’un électrolyseur, d’un compresseur ainsi que d’une bonbonne pour comprimer et stocker l’hydrogène produit par l’électrolyseur; ce dernier étant alimenté par des panneaux solaires. L’installation comporte encore une pile à combustible pour produire de l’électricité à partir de l’hydrogène, et une unité de commande comprenant un onduleur, un microcontrôleur et un modem. L’électricité produite par la pile à combustible est, soit utilisée sur place, soit injectée dans le réseau. [0002] US 2005/109 394 discloses an installation of the above type. The installation described is a decentralized installation that is intended to equip for example a house, a public building, a hospital or a factory. This installation comprises a hydrogen production unit consisting of an electrolyzer, a compressor and a cylinder for compressing and storing the hydrogen produced by the electrolyser; the latter being powered by solar panels. The plant further includes a fuel cell for producing electricity from hydrogen, and a control unit comprising an inverter, a microcontroller and a modem. The electricity produced by the fuel cell is either used on site or injected into the grid.

[0003] Une installation comme celle qui vient d’être décrite présente de multiples avantages: l’énergie solaire est une énergie renouvelable disponible partout, l’électrolyseur ne consomme qu’une faible quantité d’eau, la production d’électricité dans la pile à combustible à partir de l’hydrogène ne dégage aucun produit polluant, etc. De plus, l’énergie solaire étant utilisée pour produire de l’hydrogène qui peut être stocké, ce type d’installation permet le stockage de l’énergie solaire sans recours aux traditionnelles batteries dont le prix de revient est considérable. An installation like the one just described has many advantages: solar energy is a renewable energy available everywhere, the electrolyser consumes only a small amount of water, the production of electricity in the fuel cell from hydrogen does not release any pollutant, etc. In addition, solar energy is used to produce hydrogen that can be stored, this type of installation allows the storage of solar energy without recourse to traditional batteries whose cost is considerable.

[0004] Les installations du type de celle décrite dans le document susmentionné présentent toutefois certains défauts. En particulier, la production d’hydrogène par électrolyse à l’aide de l’énergie du soleil est beaucoup trop coûteuse pour être concurrentielle. En particulier, à l’heure actuelle, le rendement moyen de la conversion d’énergie solaire en hydrogène ne dépasse pas 6%. Il est donc nécessaire d’équiper les installations d’une surface de panneaux solaires d’autant plus grande que leur rendement est faible. Les coûts d’installation s’en trouvent augmentés d’autant. D’autre part, on sait qu’une pile à combustible alimentée par de l’hydrogène possède un rendement d’environ 60%. Au final, une installation du type ci-dessus ne fournit de l’électricité qu’avec un rendement énergétique moyen inférieur à 4%. Installations of the type described in the aforementioned document, however, have certain defects. In particular, the production of hydrogen by electrolysis using the energy of the sun is much too expensive to be competitive. In particular, at present, the average efficiency of the conversion of solar energy into hydrogen does not exceed 6%. It is therefore necessary to equip the facilities with a surface of solar panels all the more great that their yield is low. Installation costs are increased accordingly. On the other hand, it is known that a fuel cell fueled with hydrogen has a yield of about 60%. In the end, an installation of the above type only provides electricity with an average energy efficiency of less than 4%.

Résumé de l’inventionSummary of the invention

[0005] Un but de la présente invention est de réduire le prix de revient de l’électricité fournie par une installation du type ci-dessus en améliorant le rendement énergétique moyen de l’installation. Ce but est atteint en fournissant une installation de production et de stockage d’énergie renouvelable conforme à la revendication 1. An object of the present invention is to reduce the cost of electricity supplied by a plant of the type above by improving the average energy efficiency of the installation. This goal is achieved by providing a renewable energy production and storage facility according to claim 1.

[0006] On comprendra que grâce à la présence des moyens de dérivation, une partie de l’électricité produite par les moyens pour générer de l’électricité à partir d’énergie renouvelable peut être consommée directement par l’unité consommatrice d’électricité (cette unité pourrait être notamment une maison, un bâtiment public, un hôpital ou encore, par exemple, une fabrique). Cette partie de l’électricité n’étant pas stockée, elle peut être fournie avec un rendement énergétique amélioré qui atteint même approximativement le double de celui d’une installation comme celle de l’art antérieur décrite plus haut. Selon des statistiques suisses par exemple, une maison équipée d’une installation selon la présente invention, avec 63 m<2> de panneaux solaires, pourrait consommer immédiatement environ 30% de l’électricité produite par les panneaux. It will be understood that thanks to the presence of the diversion means, a portion of the electricity produced by the means for generating electricity from renewable energy can be consumed directly by the electricity consuming unit ( this unit could be a house, a public building, a hospital or, for example, a factory). Since this portion of the electricity is not stored, it can be provided with an improved energy efficiency which is even approximately twice that of a plant such as that of the prior art described above. According to Swiss statistics for example, a house equipped with an installation according to the present invention, with 63 m <2> of solar panels, could consume immediately about 30% of the electricity produced by the panels.

[0007] Selon un premier mode de réalisation de la présente invention, l’installation comporte également une pile à combustible alimentée par l’hydrogène produit par l’électrolyseur. De plus, selon une variante avantageuse, l’hydrogène produit est entièrement destiné à alimenter la pile à combustible, et donc à produire de l’électricité. Il est intéressant de préciser toutefois qu’en raison des pertes liées à l’utilisation de l’électrolyseur et de la pile à combustible, les 30% d’électricité fournie directement par les moyens pour produire de l’électricité à partir d’énergie renouvelable correspondent pratiquement à la moitié du total de l’électricité fournie par une installation conforme à cette variante. According to a first embodiment of the present invention, the installation also comprises a fuel cell powered by the hydrogen produced by the electrolyser. In addition, according to an advantageous variant, the hydrogen produced is entirely intended to supply the fuel cell, and thus to produce electricity. It is interesting to note, however, that due to the losses associated with the use of the electrolyser and the fuel cell, the 30% of electricity supplied directly by the means to produce electricity from energy approximately half of the total electricity supplied by an installation conforming to this variant.

[0008] On comprendra donc que l’utilisation directe d’une partie de l’électricité, permet d’améliorer le rendement énergétique global d’une installation conforme à la présente invention. Celui-ci devrait être en moyenne supérieur de pratiquement 50% à celui d’une installation de l’art antérieur comme celle mentionnée plus haut. It will therefore be understood that the direct use of part of the electricity, improves the overall energy efficiency of an installation according to the present invention. This should be on average almost 50% higher than that of a prior art installation like the one mentioned above.

[0009] Selon une variante préférée de ce premier mode de réalisation, la pile à combustible est utilisée uniquement lorsque les cellules photovoltaïques ne parviennent pas à satisfaire les besoins de l’unité consommatrice d’électricité. According to a preferred variant of this first embodiment, the fuel cell is used only when the photovoltaic cells fail to meet the needs of the electricity consuming unit.

[0010] Selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention, l’hydrogène produit est prévu comme carburant pour une voiture équipée d’une pile à combustible. Comme l’hydrogène est produit uniquement à partir de l’électricité excédentaire fournie par les moyens pour générer de l’électricité à partir d’énergie renouvelable, les coûts de production du carburant pour une voiture à hydrogène s’en trouvent réduits. According to a second embodiment of the present invention, the hydrogen produced is provided as fuel for a car equipped with a fuel cell. Since hydrogen is produced solely from the surplus electricity supplied by the means to generate electricity from renewable energy, the fuel production costs for a hydrogen car are reduced.

[0011] D’autre caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en référence à la fig. 1 annexée. Other features and advantages of the present invention will appear on reading the description which follows, given solely by way of example and with reference to FIG. 1 annexed.

Description sommaire des dessinsBrief description of the drawings

[0012] La fig. 1 est le schéma de principe d’un dispositif de production et de stockage d’énergie photoélectrique associé à une pile à combustible et conforme à un mode de réalisation particulier de la présente invention. FIG. 1 is the block diagram of a photoelectric energy production and storage device associated with a fuel cell and according to a particular embodiment of the present invention.

Description détaillée d’un mode de réalisationDetailed description of an embodiment

[0013] En se référant à la fig. 1, on peut voir représentée une installation de production et de stockage d’énergie renouvelable 1 correspondant à un mode de réalisation particulier de la présente invention. On peut voir que cette installation 1 comprend notamment des moyens pour générer de l’électricité à partir d’énergie renouvelable 3 et un électrolyseur 4 permettant de convertir l’électricité fournie par les moyens 3 en énergie électrochimique par séparation de l’hydrogène et de l’oxygène de l’eau. De façon connue en soi, dans le présent mode de réalisation, les moyens pour générer de l’électricité à partir d’énergie renouvelable sont formés d’une pluralité de cellules photovoltaïques assemblées sur des panneaux 3 communément appelés panneaux solaires. On comprendra toutefois, que selon une variante, les moyens 3 pourraient être constitués par exemple par une ou plusieurs éoliennes, par une génératrice entraînée par une roue ou une turbine à eau, ou par tout autre dispositif connu de l’homme du métier et permettant de produire de l’électricité à partir d’énergie renouvelable. Referring to FIG. 1, there can be seen a renewable energy production and storage facility 1 corresponding to a particular embodiment of the present invention. It can be seen that this installation 1 comprises in particular means for generating electricity from renewable energy 3 and an electrolyzer 4 for converting the electricity supplied by the means 3 into electrochemical energy by separation of hydrogen and the oxygen of the water. In a manner known per se, in the present embodiment, the means for generating electricity from renewable energy are formed of a plurality of photovoltaic cells assembled on panels 3 commonly called solar panels. However, it will be understood that, according to one variant, the means 3 could be constituted for example by one or more wind turbines, by a generator driven by a wheel or a water turbine, or by any other device known to those skilled in the art and allowing to produce electricity from renewable energy.

[0014] La fig. 1 montre encore que l’installation 1 est reliée pour alimenter une unité consommatrice d’électricité qui, dans le présent exemple, est formée par l’ensemble des installations électriques qui équipent une maison individuelle 2. Bien évidemment, au lieu des installations électriques équipant une maison individuelle 2, il pourrait s’agir tout aussi bien, par exemple, des installations électriques équipant un bâtiment public, un hôpital ou encore une fabrique, etc. La maison 2 est prévue pour être alimentée non seulement par l’installation 1 mais également pour être co-alimentée par un réseau 18 exploité par un fournisseur d’électricité. Fig. 1 shows again that the installation 1 is connected to supply an electricity consuming unit which, in the present example, is formed by all the electrical installations that equip a single house 2. Of course, instead of the electrical installations equipping a single house 2, it could be just as well, for example, electrical installations equipping a public building, a hospital or a factory, etc. The house 2 is intended to be powered not only by the installation 1 but also to be co-powered by a network 18 operated by an electricity supplier.

[0015] On voit encore sur la fig. 1que l’installation 1 comprend en outre une unité centrale de dérivation 6 qui reçoit l’électricité produite par les panneaux solaires 3. L’unité centrale 6 est prévue pour recevoir des consignes à partir d’un interface utilisateur 5 pour, notamment, gérer la répartition de l’énergie fournie par les panneaux solaires 3 entre la maison 2 et l’électrolyseur 4. We still see in FIG. 1que installation 1 further comprises a central branch unit 6 which receives the electricity produced by the solar panels 3. The central unit 6 is provided to receive instructions from a user interface 5 for, in particular, manage the distribution of the energy supplied by the solar panels 3 between the house 2 and the electrolyser 4.

[0016] Les panneaux solaires 3 fournissent de l’électricité en courant continu alors que les installations électriques qui équipent la maison sont, de façon habituelle, prévues pour fonctionner sous courant alternatif. C’est la raison pour laquelle un onduleur (non représenté) est encore prévu dans l’unité centrale 6. Grâce à cet onduleur, l’unité centrale de dérivation 6 est en mesure de fournir à la maison 2 un courant alternatif dont la phase et la tension sont compatible avec celles du réseau. The solar panels 3 provide DC electricity while the electrical installations that equip the house are, in the usual way, designed to operate on alternating current. This is the reason why an inverter (not shown) is still provided in the central unit 6. Thanks to this inverter, the central bypass unit 6 is able to supply the house 2 with an alternating current whose phase and the voltage are compatible with those of the network.

[0017] Conformément à la présente invention, l’électricité fournie par les panneaux solaires 3 est consacrée en priorité à satisfaire les besoins en électricité de la maison 2. Ce n’est que la part d’électricité en surplus, ou autrement dit la puissance produite en excès de la puissance raccordée de la maison 2 qui est dérivée vers l’électrolyseur 4 pour être stockée sous forme d’énergie électrochimique. Par «puissance raccordée» («connected load» en anglais), on entend les besoins en électricité à un instant donné de l’ensemble des installations électriques équipant la maison 2. On comprendra donc en particulier que, tout comme la puissance produite par les panneaux solaires 3, la puissance raccordée est une grandeur qui fluctue avec le temps. La consommation de la maison individuelle 2 n’étant pas régulière au cours d’une journée, les besoins sont variables en fonction d’un certain nombre de paramètres. En effet, dans une habitation, les besoins en électricité sont différents selon que l’on se trouve en saison estivale ou hivernale, selon l’heure de la journée ou selon le nombre d’occupants se trouvant à l’intérieur de l’habitation. Ainsi, en hiver où la luminosité est la plus faible et la température extérieure est la plus froide, les besoins en éclairage et en chauffage sont les plus élevés. Les besoins en courant électrique de l’habitation sont alors plus important qu’en été, la où la luminosité naturelle est la plus élevée et où la température extérieure est la plus élevée. According to the present invention, the electricity provided by the solar panels 3 is devoted primarily to meet the electricity needs of the house 2. This is only the surplus electricity share, or in other words the power produced in excess of the connected power of the house 2 which is derived to the electrolyzer 4 to be stored as electrochemical energy. "Connected load" means the electricity needs at a given moment in the totality of the electrical installations in the house. It will therefore be understood in particular that, just like the power produced by solar panels 3, the connected power is a variable that fluctuates with time. The consumption of the individual house 2 is not regular during a day, the needs are variable according to a certain number of parameters. In fact, in a dwelling, the electricity needs are different depending on whether you are in summer or winter, depending on the time of day or the number of occupants inside the dwelling. . Thus, in winter, where the brightness is the lowest and the outside temperature is the coldest, the lighting and heating needs are the highest. The electrical power requirements of the home are then greater than in summer, when the natural light is highest and the outside temperature is highest.

[0018] Selon les statistiques suisses déjà mentionnées, les besoins en électricité d’une maison individuelle typique s’élèvent annuellement à environ 5400 kWh. D’autre part, 63 m<2>de panneaux solaires produisent annuellement en moyenne environ 8580 kWh. Naturellement, un inconvénient de l’énergie solaire est qu’elle n’est le plus souvent pas produite au moment où on en a besoin (en particulier, il est évident qu’aucune énergie solaire ne peut être produite la nuit lorsqu’on en aurait besoin pour l’éclairage). Néanmoins, selon les statistiques déjà mentionnées, 2480 kWh d’électricité produite annuellement par les 63 m<2> de panneaux solaires le sont au moment où la maison en a besoin. Cette électricité qui est absorbée directement par la puissance raccordée correspond à presque 30% des 8580 kWh d’électricité produite annuellement par ces panneaux solaires. Conformément à la présente invention, le solde de l’électricité produite, soit environ 70% de celle-ci, est dirigé vers l’électrolyseur 4 par l’unité centrale de dérivation 6. According to the Swiss statistics already mentioned, the electricity needs of a typical single-family home amount to approximately 5400 kWh annually. On the other hand, 63 m <2> of solar panels produce on average about 8580 kWh annually. Naturally, a disadvantage of solar energy is that it is most often not produced when it is needed (in particular, it is obvious that no solar energy can be produced at night when would need for lighting). Nevertheless, according to the statistics already mentioned, 2480 kWh of electricity produced annually by 63 m <2> of solar panels are at the moment when the house needs it. This electricity, which is absorbed directly by the connected power, corresponds to almost 30% of the 8580 kWh of electricity produced annually by these solar panels. According to the present invention, the balance of the electricity produced, about 70% of it, is directed to the electrolyser 4 by the central derivation unit 6.

[0019] De façon connue, l’électrolyseur 4 utilise l’électricité pour produire de l’hydrogène et de l’oxygène à partir de l’eau. L’hydrogène et l’oxygène sont ensuite stockés sous pression dans deux réservoirs 7 et 8. Deux compresseurs, référencés 9 et 10, permettent de comprimer le gaz dans les réservoirs 7, 8 jusqu’à une pression élevée (350 bars dans le présent exemple). On comprendra que l’hydrogène qui remplit l’un des réservoirs (référencé 8) convient pour être utilisé comme carburant. De plus, on sait que ce gaz constitue un carburant qui n’est en principe pas polluant. Grâce au stockage de l’hydrogène sous pression, l’installation 1 est en mesure de fournir du carburant, et donc de permettre la production d’énergie, en tout temps. Par transformation de l’énergie solaire en hydrogène, l’installation 1 permet donc le stockage non polluant de l’énergie solaire sans recours à des batteries beaucoup plus onéreuses. In known manner, the electrolyzer 4 uses electricity to produce hydrogen and oxygen from water. Hydrogen and oxygen are then stored under pressure in two tanks 7 and 8. Two compressors, referenced 9 and 10, allow to compress the gas in the tanks 7, 8 to a high pressure (350 bars in the present example). It will be understood that the hydrogen that fills one of the tanks (referenced 8) is suitable for use as fuel. In addition, we know that this gas is a fuel that is in principle not polluting. Thanks to the storage of pressurized hydrogen, the installation 1 is able to supply fuel, and thus to allow the production of energy, at any time. By transforming solar energy into hydrogen, the installation 1 thus allows the non-polluting storage of solar energy without resorting to much more expensive batteries.

[0020] On voit encore sur la fig. 1que, dans le présent mode de réalisation, l’installation 1 stocke également l’oxygène produit par l’électrolyseur. Comme on le verra plus loin, le fait d’être en mesure de fournir, non seulement de l’hydrogène, mais également de l’oxygène peut être avantageux notamment lorsque les gaz fournis par l’installation 1 sont prévus pour alimenter certains types de piles à combustible. We still see in FIG. 1, in the present embodiment, the plant 1 also stores the oxygen produced by the electrolyser. As will be seen below, the fact of being able to supply not only hydrogen, but also oxygen can be advantageous especially when the gases supplied by the installation 1 are intended to supply certain types of fuel cells.

[0021] Comme on l’a déjà dit, la maison 2 est prévue pour être alimentée non seulement par l’installation 1 mais également par le réseau électrique 18. Dans le présent exemple, la fonction du raccordement de la maison au réseau est principalement de permettre de compléter l’approvisionnement en électricité de la maison 2, lorsque la puissance électrique fournie par l’installation 1 n’est pas suffisante. Comme on peut le vérifier sur le dessin, le raccordement de la maison 2 au réseau électrique 18 est réalisé au niveau d’un boîtier qui est référencé 12. De façon connue, un compteur électrique est habituellement installé dans la maison 2, juste en amont du boîtier 12, pour mesurer la quantité d’énergie électrique fournie par le réseau. As we have already said, the house 2 is intended to be powered not only by the installation 1 but also by the electrical network 18. In this example, the function of the connection of the house to the network is mainly to allow to complete the electricity supply of the house 2, when the electrical power supplied by the installation 1 is not sufficient. As can be seen in the drawing, the connection of the house 2 to the electrical network 18 is made at a housing which is referenced 12. In known manner, an electric meter is usually installed in the house 2, just upstream of the housing 12, to measure the amount of electrical energy supplied by the network.

[0022] Selon le mode de réalisation particulier de la présente invention qui fait l’objet du présent exemple, l’unité centrale de dérivation 6 est reliée à un détecteur de courant (13), qui peut être associé au compteur électrique de la maison, et qui est prévu pour mesurer les flux de puissance électrique entrant et sortant de la maison 2. Grâce aux informations fournies par le capteur de courant, l’unité centrale de dérivation est en mesure d’assurer que la puissance fournie par l’installation 1 à la maison 2 ne dépasse par la puissance raccordée. En effet, dans l’hypothèse où la puissance électrique fournie par l’installation 1 dépasse la puissance raccordée, l’excédent d’électricité est transmis de la maison au réseau. Ce flux d’énergie quittant la maison est immédiatement signalé par le détecteur 13. Ce signalement amène l’unité centrale de dérivation à accroître la part de l’électricité qui est dérivée vers l’électrolyseur 4. A l’inverse, dès que la puissance électrique fournie par l’installation 1 ne suffit plus à couvrir les besoins de la maison, le manque est comblé par de l’électricité fournie par le réseau. Ce flux d’énergie entrant dans la maison est immédiatement signalé par le détecteur 13, et ce signalement amène l’unité centrale de dérivation à diminuer la part de l’électricité qui est dérivée vers l’électrolyseur 4. De cette manière les flux d’énergie entre la maison et le réseau peuvent être ramenés exactement à zéro, pour autant que la puissance électrique produite par les panneaux solaires à cet instant soit au moins égale à la puissance raccordée. According to the particular embodiment of the present invention which is the subject of this example, the central bypass unit 6 is connected to a current detector (13), which can be associated with the electric meter of the house. , which is intended to measure the flow of electrical power into and out of the house 2. Thanks to the information provided by the current sensor, the central bypass unit is able to ensure that the power supplied by the installation 1 at home 2 does not exceed the connected power. In fact, assuming that the electrical power supplied by the installation 1 exceeds the connected power, the surplus electricity is transmitted from the house to the grid. This flow of energy leaving the house is immediately indicated by the detector 13. This signaling causes the central bypass unit to increase the share of electricity that is diverted to the electrolyser 4. On the other hand, as soon as the electric power provided by the installation 1 is not enough to cover the needs of the house, the lack is filled by electricity provided by the network. This flow of energy entering the house is immediately indicated by the detector 13, and this signaling causes the central bypass unit to reduce the portion of the electricity that is diverted to the electrolyzer 4. In this way, energy between the house and the network can be reduced to zero, provided that the electrical power produced by the solar panels at this time is at least equal to the connected power.

[0023] On peut voir sur la fig. 1que l’installation 1 du présent exemple comprend encore une pile à combustible 14. La pile à combustible 14 est prévue pour produire de l’électricité à partir d’hydrogène et d’oxygène. A cet effet, la pile 14 est reliée aux réservoirs de gaz sous pression 7 et 8. On comprendra que, dans le présent exemple, l’oxygène et l’hydrogène produits par l’électrolyse sont prévus pour permettre la production d’électricité à la demande. L’électricité produite par la pile 14 pourra par exemple être fournie à la maison 2 dans les moments où la puissance électrique produite par les panneaux solaires 3 est inférieure à la puissance raccordée dans la maison. We can see in fig. 1 that the plant 1 of the present example further comprises a fuel cell 14. The fuel cell 14 is provided to produce electricity from hydrogen and oxygen. For this purpose, the battery 14 is connected to the pressurized gas tanks 7 and 8. It will be understood that, in the present example, the oxygen and the hydrogen produced by the electrolysis are intended to allow the production of electricity at Requirement. The electricity produced by the battery 14 may for example be supplied to the house 2 at times when the electrical power produced by the solar panels 3 is less than the power connected in the house.

[0024] On voit encore sur la fig. 1, qu’une ligne de commande 16 relie l’unité centrale 6 à la pile à combustible 14. Dans ces conditions, il est par exemple possible de commander la mise en marche de la pile 14 lorsque, d’une part, toute l’électricité produite par les panneaux solaires est fournie à la maison et que, de plus, le capteur de courant indique qu’un flux d’énergie entre dans la maison à partir du réseau. En effet, le fait que le réseau soit mis à contribution indique que l’électricité fournie par les panneaux solaires ne suffit pas à satisfaire les besoins. Le besoin d’une source additionnelle d’électricité se fait donc sentir. We still see in FIG. 1, a control line 16 connects the central unit 6 to the fuel cell 14. Under these conditions, it is for example possible to control the start of the battery 14 when, on the one hand, all the electricity produced by the solar panels is supplied at home and that, moreover, the current sensor indicates that a flow of energy enters the house from the network. Indeed, the fact that the network is used indicates that the electricity supplied by the solar panels is not enough to meet the needs. The need for an additional source of electricity is therefore felt.

[0025] De nombreux fournisseurs d’électricité pratiquent des tarifs différentiés selon l’heure de la journée. Dans ces conditions, selon une variante avantageuse du présent exemple, la pile à combustible est mise en marche uniquement si l’heure de la journée correspond à une période où le prix de l’électricité du réseau est élevé. Many electricity providers charge differentiated rates according to the time of day. Under these conditions, according to an advantageous variant of the present example, the fuel cell is started only if the time of day corresponds to a period when the price of electricity from the network is high.

[0026] On comprendra en outre que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour un homme du métier peuvent être apportées au mode de réalisation qui vient d’être décrit sans sortir du cadre de la présente invention définie par les revendications annexées. En particulier, au lieu d’utiliser une pile à combustible d’un type devant être alimenté en oxygène aussi bien qu’en hydrogène, il serait naturellement possible d’utiliser une pile à combustible alimentée uniquement en hydrogène et tirant son oxygène de l’air ambiant. It will further be understood that various modifications and / or improvements obvious to a person skilled in the art can be made to the embodiment which has just been described without departing from the scope of the present invention defined by the appended claims. In particular, instead of using a fuel cell of a type to be supplied with oxygen as well as with hydrogen, it would of course be possible to use a fuel cell powered solely by hydrogen and drawing its oxygen from the fuel. ambiant air.

[0027] De plus selon une autre variante, il peut être avantageusement prévu que le système soit programmé pour d’une part envoyer sur le réseaux du fournisseur pendant les heures à tarif élevé, l’électricité produite par l’installation 1, afin que le fournisseur achète cette électricité, là où elle est la plus chère et d’autre part, pour produire, pendant les heures à tarif bas, lorsque l’électricité est la moins chère, de l’hydrogène et de l’oxygène par électrolyse en utilisant l’électricité fournie par le réseau. In addition, according to another variant, it can be advantageously provided that the system is programmed to send on the supplier's network during the high-tariff hours, the electricity produced by the installation 1, so that the supplier buys this electricity, where it is the most expensive and secondly, to produce, during low-cost hours, when electricity is the cheapest, hydrogen and oxygen by electrolysis in using the electricity provided by the network.

[0028] Selon un second mode de réalisation, la pile à combustible 14 de l’installation 1 pourrait être remplacée par un système de ravitaillement (non représenté) pour un véhicule (non représenté) fonctionnant en utilisant l’hydrogène comme carburant. Ce véhicule pourrait notamment être un véhicule à propulsion électrique tirant son électricité d’une pile à combustible. Dans ces conditions, le véhicule viendrait se raccorder au réservoir d’hydrogène de l’installation, qui serait équipé de moyens de ravitaillement prévus pour transvaser l’hydrogène contenu dans le réservoir (8) dans un réceptacle du véhicule. According to a second embodiment, the fuel cell 14 of the plant 1 could be replaced by a refueling system (not shown) for a vehicle (not shown) operating using hydrogen as fuel. This vehicle could in particular be a vehicle with electric propulsion drawing its electricity from a fuel cell. Under these conditions, the vehicle would be connected to the hydrogen tank of the installation, which would be equipped with refueling means provided to transfer the hydrogen contained in the tank (8) in a receptacle of the vehicle.

[0029] On comprendra que selon la présente invention, grâce au principe de répartition de l’électricité produite par les panneaux solaires entre l’alimentation directe de la maison 2 et la production d’hydrogène, le coût de revient de l’hydrogène est réduit par rapport à l’hydrogène produit par une installation de l’art antérieur. De plus, la possibilité de disposer d’hydrogène d’origine renouvelable à prix réduit permet de réduire de coût de revient d’une voiture écologique fonctionnant à l’hydrogène. It will be understood that according to the present invention, thanks to the principle of distribution of electricity produced by the solar panels between the direct supply of the house 2 and the production of hydrogen, the cost price of hydrogen is reduced compared to the hydrogen produced by a plant of the prior art. In addition, the availability of renewable hydrogen at a reduced price can reduce the cost of an ecological car running on hydrogen.

Claims

1. A renewable energy production and storage facility (1) intended to supply electricity to an electricity consuming unit (2), said installation comprising means (3) for generating electricity from renewable energy and a hydrogen production unit (4, 7, 8, 9, 10), said production unit comprising an electrolyzer (4) provided to produce hydrogen and oxygen when fed by said means (3) for generating electricity, a reservoir (8) and a compressor (10) for injecting hydrogen supplied by the electrolyser into the reservoir, characterized in that said means for generating electricity from renewable energy (3) are intended to supply the electricity it produces in priority to the electricity-consuming unit (2) up to the electricity needs of the latter, and in that ite installation (1) comprises a branching unit (6) connected at the output of said means for generating electricity and arranged to direct to the electrolyzer (4) a part of the electricity produced when the power produced by said means for generating electricity from renewable energy exceeds the needs of the electricity consuming unit.

2. Installation according to claim 1, characterized in that said power consuming unit (2) is connected to the network (18) of an electricity supplier, in that the installation is intended to co-feed said unit electricity consumer (2), and in that it includes an inverter 6 for converting electricity supplied to said power consuming unit into an alternating current compatible with said network.

3. Installation according to claim 2, characterized in that it comprises a detector (13) provided for measuring the electrical power supplied by said network (18) to said electricity consuming unit (2), and in that said unit bypass circuit (6) is provided to increase the proportion of electricity supplied to the electrolyzer (4) when said power measured by the detector and negative or zero, so as to reduce or maintain said measured power to zero.

4. Installation according to one of claims 1, 2 or 3, characterized in that the hydrogen produced by the hydrogen production unit (4, 7, 8, 9, 10) is provided to power a vehicle equipped of a fuel cell, and in that said installation comprises hydrogen refueling means provided for transferring the hydrogen contained in said reservoir (8) into a receptacle of the vehicle.

5. Installation according to one of claims 1, 2 or 3, characterized in that it comprises a fixed fuel cell (14), and in that said fuel cell is provided to provide the electricity it produces said electricity consuming unit (2) when the power produced by said means (3) for generating electricity from renewable energy is less than the electricity requirements of said electricity consuming unit.

6. Installation according to claims 3 and 5, characterized in that it is arranged to control the start of the fuel cell (14) when said power measured by the detector (13) is positive, and only during the hours when the cost of electricity from the grid (18) is high.

7. Installation according to claim 4, characterized in that it comprises a rectifier (6) for supplying the electrolyzer (4) with electricity network (18) to increase the amount of hydrogen contained in the reservoir (8).

8. Installation according to one of claims 4 to 7, characterized in that the hydrogen production unit (4, 7, 8, 9, 10) comprises a second tank (7), and a second compressor (9). ) to inject the oxygen supplied by the electrolyzer (4) into the second reservoir.

9. Installation according to claim 8, characterized in that the oxygen and the hydrogen produced by the electrolyzer (4) are provided for supplying the fixed fuel cell.

10. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that said means for generating electricity from renewable energy are photovoltaic solar panels.