CN105814241B - 用于存储和释放能量的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于存储能量的设备(1a)，其包含有用于生成氢的氢生成单元(10a)，用于存储氢的氢存储装置(15)，其中该氢存储装置具有加载单元(14)，以给一种载体介质加载在该氢生成单元(10a)中所生成的氢，以及具有卸载单元(19)，以从已加载的载体介质卸载氢，用于产生热量的热生成单元(4)，以及用于存储借助该热生成单元(4)所产生的热量的热存储单元(7a)，其中该热存储单元(7a)与该卸载单元(19)相连接以提供热量。

Description

用于存储和释放能量的设备和方法
技术领域
德国专利申请10 2013 223 589.5的内容通过引用结合于此。
本发明涉及用于存储和释放能量的一种设备以及一种方法。
背景技术
在现有技术中已公开了由可再生能量形式来生成电力的发电单元。用于此的尤其是光伏设备、风力发电厂和/或水力发电厂。可再生能量的可用性与气象影响有关，并尤其是不受控制的并难以预测。从可再生能量的发电是不稳定的。
发明内容
本发明所基于的任务是，改善尤其是由可再生能量形式所生成的电力的可用性。
该任务通过下述技术方案而得到解决。根据本发明，提出一种用于存储能量的设备，其包含有：a.用于生成氢的氢生成单元，b.用于存储氢的氢存储装置，所述氢存储装置包含有i.加载单元，用于给载体介质加载在该氢生成单元中所生成的氢，以及ii.卸载单元，用于从已加载的载体介质卸载氢，c.用于生成热的热生成单元，以及d.用于存储借助该热生成单元所生成的热的热存储单元，其中该热存储单元与该卸载单元相连接以提供热。根据本发明还提出了一种用于以氢的形式来释放能量的设备，其包含有a.用于从已加载的载体介质卸载氢的卸载单元，以及b.用于生成热的热生成单元，以及c.用于存储借助该热生成单元所生成的热的热存储单元，其中该热存储单元与该卸载单元相连接以提供热。根据本发明还提出了一种用于能量存储的方法，其包含有以下的方法步骤：-借助氢生成单元来生成氢，-借助加载单元给载体介质加载在该氢生成单元中所生成的氢，-借助载体介质存储单元来存储已加载的载体介质，-借助热生成单元来生成热，-借助热存储单元来存储借助该热生成单元所生成的热，-借助卸载单元从已加载的载体介质卸载氢，-在该卸载单元中借助该热存储单元来提供热，其中所述热被需要用于卸载氢。根据本发明还提出了一种用于释放能量的方法，其包含有以下的方法步骤：-借助热生成单元来生成热，-借助热存储单元来存储借助该热生成单元所生成的热，-借助卸载单元来从已加载的载体介质卸载氢，-在该卸载单元中借助该热存储单元来提供热，其中所述热被需要用于卸载氢。本发明的核心是，用于存储能量的设备具有用于存储氢的氢存储装置和用于存储热的热存储单元。该氢存储装置实现了在氢生成单元中所生成的氢的存储。设置有加载单元，用于给已卸载的载体介质加载氢。氢可以有利地与该载体介质一起被处理、也即运输、传输并尤其是被存储。氢与载体介质一同的有利的处理尤其通过如下方式来实现：即氢结合到该载体介质上，并尤其是化学结合。尤其是不必处理分子氢。分子氢的处理是复杂的存在安全风险。为了实现对分子氢的安全重要的处理，需要高的设备耗费。分子氢的处理是昂贵的。利用一种卸载单元从已加载的载体介质上再次卸载氢。在该卸载单元中的该卸载过程实现了从已加载的载体介质中释放氢。为了驱动和/或支持所述的释放而需要热量。为此，热存储单元尤其是直接并且立即地与该卸载单元相连接。为卸载氢所需的热量可以简单而低损耗地、尤其是无损耗地来提供。尤其是，不需要必须把该氢存储装置中所存储的氢用于提供氢卸载所需的热量。比如，如果所释放的氢尤其是在高分子电解质膜燃料电池中被能源利用，那么如此所生成的热量所具有的温度水平太小，而不能实现从该氢存储装置中释放氢。相反，当在燃烧室中对所释放的氢进行能源利用时，可能由如下事实导致效率损失：在燃烧室内以高的温度水平来进行热量输出导致效率损失。现在意外发现，可以利用附加的热存储单元来提供用于释放氢所需的热量，尤其是在需要的时间点并尤其是以所需的温度水平。从而改善了该设备的电流转换效率。在该热存储单元中至少部分存储的热量借助热生成单元而被生成。热生成单元是分立的单元，并尤其是与该氢生成单元、该氢存储装置和/或该热存储单元相分立地实施。该热生成单元是该设备的附加单元。该热生成单元实现了在富能时间段期间热量的生成。富能所意味的是：所提供的能量、尤其是由可再生能量形式所生成的电流多于消耗。这意味着存在能量盈余。盈余的能量可以作为氢借助该载体介质而存储在该设备中。富能还可以表明能量可以低成本地使用。相反，贫能时间段特征在于以不足的量或仅以过高的成本来提供能量。在贫能时间段期间由热存储单元来提供热量用于在卸载单元中的卸载。尤其是在富能时间段在热生成单元中来生成热量，并存储在热存储单元中。在贫能时间段期间，在该热存储单元中所存储的能量被输出到该卸载单元。这意味着，所需的能量多于所提供的。在富能时间段期间，在该热生成单元中热载体被加热，并且被加热的热载体被传送到该热存储单元。由此该热存储单元从热卸载状态变换到热加载状态。该热载体尤其是是液态的或气态的。在该热生成单元中的热载体也可以蒸发。比如该热载体是液态有机热载体油、熔融盐或液态金属。尤其是通过使用可再生能量形式和/或通过电流来进行该热载体的加热。
尤其是可以在第一位置和/或在第一、尤其是富能时间点借助第一分设备来实现氢加载和存储。该第一分设备尤其是包含有用于生成氢的氢生成单元和用于给载体介质加载在氢生成单元中所生成氢的加载单元。用于此的尤其是LOHC载体介质，其有利地能够被处理，尤其是存储和/或运输。用于以氢的形式释放能量的第二分设备包含有用于从已加载的载体介质来卸载氢的卸载单元以及用于生成和存储热量的热设备，其中该热设备与卸载单元相连接以提供热量。该第二分设备尤其是空间上相分离地、也即在远离该第一位置的第二位置处来布置。尤其是在第二时间段、尤其是贫能时间段期间来进行氢的释放。该第二分设备尤其是包含有氢氧化单元，以在该第二位置处使所释放的氢产生电流。在该第二位置处来提供电能。该第二分设备可以作为用于以氢的形式释放能量的独立设备、尤其是与该第一分设备无关地被使用和被运行。由于加载有氢的LOHC载体介质的良好的运输和存储特性，在该第一分设备中所生成的并化学结合到该LOHC载体介质上的氢可以被运输到该第二位置处的第二分设备。这种运输可以在槽罐车中和/或通过为此所设置的导管系统来进行。尤其是不需要在该第一分设备处设置热设备。借助该热设备，该第二分设备、也即用于以氢的形式释放能量的设备可以有利地被运行。
有利的是具有发电单元以产生电流的一种设备。该发电单元与该氢生成单元相连接以提供电流来进行氢生成，和/或与该热生成单元相连接以提供电流来进行热生成。该发电单元能够为该氢生成单元提供充分的电流。该发电单元可以是单独的本地单元，其能够在该设备中生成电流。也可以作为发电单元而设置一个本地的远离布置的单元，其比如通过电网与该设备相连接。从而在本申请的意义上尤其是还可以把公共电网理解发电单元。意外发现，如果由该发电单元所产生的电流不仅用于氢生成、而且用于通过电加热该热载体来进行热生成，那么也获得约30％的电流转换效率的改善。
尤其有利的是如下设备：在其中发电单元实现了由可再生能量形式的电流生成。该发电单元尤其是光伏单元、风力发电厂和/或水力发电厂。
如果该热生成单元能够由可再生能量、也即由诸如阳光的可再生热量进行载体介质的加热，那么这是有利的。在这种情况下获得了直至80％的电流转换效率改善。通过借助收集器对太阳辐射进行集束，从而能够改善通过直接太阳辐射对热载体的加热。尤其是还可以-至少部分地-通过电加热来加热该热载体，其中为此所需的电流可以通过该发电单元来提供。该热生成单元适于把该热载体加热到在100℃与1500℃之间的温度范围，尤其是在150℃与1200℃之间，并尤其是在200℃与800℃之间。该热存储单元能够容纳在富能时间段被加热的热载体。该热存储单元能够存储热量。该热存储单元能够通过在贫能时间段经加热的热载体的输出来进行热量输出，以驱动或支持在卸载单元中氢的释放。在热加载状态中，热存储单元能够尤其是通过附加的热交换器来生成在50℃与1000℃之间的温度范围中的热流，尤其是在120℃与600℃之间，并尤其是在280℃与500℃之间。在该温度范围中可以尤其是优选地驱动或支持在卸载单元中氢的释放。热存储单元尤其是一种绝热槽罐系统。该槽罐系统可以实现液态有机热载体油、熔融盐或液态金属的存储。该热存储单元也可以作为潜热存储系统来实施，其可以通过热载体的相变来吸收、存储并再次输出热量。作为热存储单元也可以采用具有合适热容的固体材料。这种热存储器比如是混凝土块或沙填料。合适的固体材料的热容尤其是至少为0.4kJ/(kg·K)。
作为热存储单元还可以采用一种热化学存储单元，其中热量通过水的释放而被存储，并且热量在水吸收时被释放。在该存储单元中设置有具有尤其是高比表面的固体材料，其具有高的化学亲和力以吸附水分子。尤其优选的是这种热存储单元利用一种或多种多孔氧化固体材料来实施，其尤其是可以利用无机盐而改性。尤其有利的是该热生成单元与该热存储单元在构造和/或结构上相组合，使得可以通过该热存储单元的直接阳光辐射来进行热加载、也即热载体的加热。该热存储单元从而尤其是被实施并结合于该设备中以存储能量，使得可以吸收由该热生成单元所产生的热量，并能够时间偏移地至少部分地输出到该卸载单元。
尤其有利的是具有用以产生电流的氢氧化单元的设备。尤其是通过氢与氧的氧化形成水来产生电流。利用该氢氧化单元可以直接生成电流，尤其是如果该氢氧化单元是一种PEM燃料电池时。在该PEM燃料电池中在-20℃至250℃之间的温度范围中、尤其是在20℃与180℃之间的温度范围中由氢和氧来获取电流。或者，也可以使用SOFC(Sol id OxideFuel Cel l，固体氧化燃料电池)燃料电池来作为氢氧化单元。在SOFC燃料电池中在200℃至1200℃之间的温度下、尤其是在400℃与900℃之间的温度下由氢和氧来进行电流的生成。该氢氧化单元也可以用于间接地生成电流，比如当该氢氧化单元是燃烧室时。该燃烧室的热的燃烧气体可以用于驱动涡轮机，以产生电能。
有利的是如下一种设备，在其中用于输送已卸载载体介质的该卸载单元与该加载单元相连接，使得由该卸载单元所输出的已卸载载体介质能够被输送给该加载单元以加载氢。该氢存储装置尤其是具有封闭的载体介质循环系统。尤其是可以在该卸载单元与该加载单元之间设置载体介质中间存储单元以存储已卸载的载体介质。尤其是可以在该加载单元与该卸载单元之间设置载体介质存储单元来存储已加载的载体介质。存储的已加载的载体介质是能量存储器。在需要时已加载的载体介质可以被释放。所结合的氢被释放并在氢氧化单元中产生电流。实现了该氢存储装置的改善的缓冲作用。
有利的是如下一种设备，在其中该氢生成单元是电解槽，该电解槽可以把水分解为氢和氧。在该电解槽中所形成的氢被至少部分地传输给该加载单元，已对该载体介质进行加载。在该电解槽中同样形成的氧被输出给氧消耗器，该氧消耗器尤其是设置在该设备之外。也可以把氧直接输出到环境中。尤其优选地该电解槽作为高温电解槽或作为SOEC(Solid Oxide Electrolysis Cell，固体氧化物电解池)电解槽。该SOEC电解槽尤其是直接地与该热存储单元相连接。该热存储单元被实施为，使得在热加载时，也即在输入已加热的热载体时释放水蒸汽。水蒸汽被直接传输给该SOEC电解槽。由此可以非常有效地为该SOEC电解槽提供水。为该SOEC电解槽所提供的水具有改善的纯度，因为水以气态作为水蒸汽被传输给该SOEC电解槽。通过蒸发步骤来进行水的淡化并从而进行系统内的提纯。在该热存储单元进行热卸载时，该热存储单元可以吸收水蒸汽，其中该水蒸汽尤其是由该氢氧化单元输出。这意味着，该热存储单元同时用作水存储单元。在贫能时间段中，来自氢氧化单元的水被结合，同时释放热。在富能时间段期间，通过该热存储单元的热加载在热消耗的情况下，以蒸气状态来输送所述水，并提供用于SOEC电解槽中的电解。
有利的是如下一种设备，在其中在该加载单元中氢被结合到该载体介质上。氢尤其是化学结合或物理吸附地结合到载体介质上。氢的化学结合比如可以如此来进行，即在该加载单元中所存在的载体介质是金属氢化物存储器，其包含有由金属合金所制造的材料，该材料吸收氢并与之化学结合。或者，该载体介质也可以是一种液态有机氢化物。在这种情况下在该加载单元中通过与有机分子或与有机分子混合物的催化加氢反应来进行氢的化学结合。在英语文献中被称作液体有机氢载体(LOHC)的这种有机氢化物在EP1 475349 A2中被公开。这种氢存储方式具有特殊的优点，即LOHC载体介质在所采用的处理条件下以液体形式而存在。该LOHC载体介质的物理化学特性与常规的液体燃料非常类似，使得可以采用来自燃料和易燃物物流领域的泵来用于运输和为储存用的存储容器。在有机液体中以化学结合形式的氢存储允许在正常条件下在长时间段上没有明显氢损耗地进行无加压存储。作为LOHC载体介质的尤其是具有一个或多个π电子体系的多环芳烃化合物，其在该氢存储装置的加载单元中通过氢化而被转换为相应的饱和多环芳烃化合物。作为LOHC载体介质尤其是可以采用作为纯物质的二苄基甲苯和苄基甲苯、异构体混合物或这些物质相互的混合物。作为LOHC载体介质也可以采用具有一个或多个π电子体系的多环芳烃、杂环化合物，其在该加载单元中通过氢化而被转换为相应的饱和的多环芳烃化合物，其包含有杂原子、诸如氮和氧。用作LOHC载体介质的尤其是N-乙基咔唑、N-丙基咔唑、N-异丙基咔唑、N-乙基咔唑或这些物质相互的混合物。作为LOHC载体介质的可以是具有扩展π共轭电子体系的有机低聚物或聚合物，其在该加载单元中通过氢化而被转换为相应的饱和化合物。在采用液态有机氢化物时，在作为加载单元的压力稳定的化学反应器中在50℃至400℃之间的温度下对已卸载的LOHC载体介质进行至少部分的氢化，所述温度尤其是在120℃与300℃之间，尤其是在150℃与280℃之间。在2巴至200巴之间的加工压力下来进行所述氢化、也即加载，所述加工压力尤其是在10巴至100巴之间，并尤其是存在含金属的催化剂的情况下。作为用于LOHC载体介质加载的催化剂尤其是适合的是那些具有元素钌和/或镍的催化剂。具有其他元素或具有除钌和/或镍之外的附加元素的催化剂也是可以的。重要的是能够存储氢并能够转移到LOHC载体介质上那些元素。除钌和/或镍之外的诸如铬、铁、钴、铜、铱、钯或铂的金属尤其是可以作为催化剂。
有利的是如下设备，在其中该载体介质存储单元集成在该加载单元中。首先如果该载体介质作为固体材料而存在，那么就是这种情况。或者该载体介质存储单元可以具有分立的、尤其是外部的槽罐，该槽罐尤其是具有至少一个槽罐导管以与外部导管系统相连接。如果该载体介质作为液体或气体而存在，那么这是尤其有利的。从而，该载体介质可以很大程度上无加压地保存。比如可以采用如被公开用于存储液态碳氢化合物、诸如燃料和/或加热油的容器。也可以考虑把该载体介质输出到为之所设置的导管系统中或传输系统中，并提供给另一位置以进行卸载。
在该卸载单元中利用该热存储单元的至少部分热量以释放氢。所释放的氢被输出到该氢氧化单元，以产生电流。如果该载体介质是固体材料，那么该卸载单元就实施为，使得氢可以从由特殊金属合金制造的材料中被输出并被释放。如果它是一种吸附性的载体介质，那么该卸载单元就能够从多孔固体材料来解吸氢，以释放氢。如果采用LOHC载体介质，那么氢就通过催化脱氢反应而从有机分子或有机分子混合物被释放。这意味着，通过在卸载单元中借助催化脱氢反应进行卸载来进行已加载载体介质的物质变换而进行氢的释放。在已加载状态下，该载体介质尤其是饱和的多环化合物，尤其是全氢化二苄基甲苯或全氢化苄基甲苯，其可以作为纯物质、异构体混合物或相互的混合物而被使用。或者已加载的载体介质是饱和的、多环化合物，其包含有诸如氮和氧的杂原子，尤其是全氢化N-乙基咔唑、全氢化N-丙基咔唑、全氢化N-异丙基咔唑、全氢化N-乙基咔唑或这些物质的混合物。或者也可以把饱和有机低聚物或聚合物用作已加载的载体介质，其可以通过催化脱氢而被转换为具有扩展π共轭电子体系的低聚物或聚合物。尤其是在压力稳定的化学反应器中在100℃与450℃之间的处理温度下来进行在该卸载单元中的已加载载体介质的卸载，处理温度优选在150℃与420℃之间，并尤其是在180℃与390℃之间。该处理压力在0.1与30巴之间，尤其是在1与10巴之间，其中尤其是可以采用一种含金属的催化剂，其尤其是包含有铂和/或钯。重要的是，该催化剂适于把从LOHC载体介质所输出的氢作为氢气来释放。除了铂和/或钯之外，尤其是适合于此的是诸如铬、铁、钴、镍、铜、铱或钌的金属。已卸载的液态载体介质可以由该卸载单元尤其是输出到载体介质中间存储单元中，该载体介质中间存储单元尤其是可以设置在该设备外部。被中间存储的、卸载的载体介质尤其是可以在稍后的时间点被用于重新加载氢，也即被用于该设备中、尤其是在该氢存储装置中的氢存储。另外还可以设置载体介质存储单元以存储已加载的载体介质。如果作为载体介质而使用了金属氢化物存储器，那么就压缩了为提供加载单元、载体介质存储单元和卸载单元所需的构造空间。所述这三个单元尤其是在构造上组合为一个部件。在该加载单元中利用固体载体介质的加载与在该卸载单元中的卸载相比而温度降低，但压力更高。
有利的是具有调节单元的一种设备，该调节单元至少与该热存储单元和该卸载单元双向信号连接。由此，能够利用该调节单元来探测该热存储单元和该卸载单元的各自的状态。这意味着，通过该调节单元能够探测在该热存储单元中提供多少热量。同时可以确定在该卸载单元中是否存在热量需求。该调节单元可以直接控制该热存储单元至该卸载单元的热传输，以便实现或请求在该卸载单元中进行卸载过程。另外，如果在该卸载单元中的预测热需求超过了在该热存储单元中的热量储备，那么该调节单元就可以促使在该热生成单元中进行热生成。从而保证了在该卸载单元中卸载过程由于足够的热量输入而能够持续地被运行。
为了监控用于能量存储的总过程和/或总设备，该调节单元可以与该设备的其他部件相连接，尤其是与发电单元、氢生成单元、加载单元、载体介质存储单元和/或氢氧化单元相连接。
根据本发明的用于存储能量的方法其特征尤其在于，借助该热存储单元而在该卸载单元中提供热量，其中需要热量用于氢存储单元的卸载并用于从该氢存储单元中释放氢。该方法此外还包含以下的方法步骤：借助氢生成单元来生成氢，借助加载单元给载体介质加载在该氢生成单元中所生成的氢，借助载体介质存储单元来存储已加载的载体介质，借助热生成单元来生成热量，借助热存储单元来存储借助该热生成单元所生成的热量，以及借助卸载单元从已加载的载体介质来卸载氢。被卸载的氢尤其是被传输给氢氧化单元以生成电流。或者氢可以被压缩，并转移到氢压力槽罐中，在稍后的时间点被使用，和/或以这种存储形式被运输到另一位置。在已加载的载体介质上所存储的氢可以以这种结合的形式比如在加氢站处被提供。为此，氢通过热输入而从已加载的载体介质上被释放，并提供用于加注。
有利的是如下一种方法，在其中在富能时间段进行热量的生成，其中能量尤其是以电流的形式和/或作为可再生能量而被用于生成热量。在富能时间段热量的生成是简单而价格合理地可实现的。
尤其有利的是生成热量来加热液态或气态热载体。在这种形式中已加热的载体介质可以有利地来处理。
尤其有利的是如下一种方法，在其中在贫能时间段期间来进行从已加载载体介质中氢的卸载，其中用于氢卸载所需的热量可以作为之前所生成的并被中间存储的热量来提供。从而尤其不需要在贫能时间必须单独地生成热量。由此获得了效率和成本优点。
尤其有利的是如下一种方法，该方法可以根据该热存储单元的当前热加载状态和/或该卸载单元中的当前卸载状态来进行从该热存储单元到该卸载单元的热传输的调节。
附图说明
本发明的其他有利的扩展、附加特征和细节参见下文借助附图的实施例的说明。其中：
图1示出了根据第一实施例的用于存储能量的本发明设备的示意图，以及
图2示出了根据第二实施例的用于存储能量的设备的与图1对应的图示。
具体实施方式
在图1中示意示出的并整体用1来表示的用于存储能量的设备包含有以光伏设备形式的发电单元2。该发电单元2适于利用由可再生能量源3所提供的能量来生成电流。该能源3是可再生的、尤其是不稳定的能量形式。作为发电单元2除了所述的光伏单元之外尤其还考虑风力发电厂和/或水力发电厂。
从该可再生能量源3到该发电单元2以及热生成单元4的直接能量作用通过箭头5来象征地示出。该热生成单元4具有液态热载体，该液态热载体通过能量作用5、尤其是通过直接的太阳辐射而被加热。该热生成单元4通过导管6与热存储单元7相连接。该导管6适于输送热载体。该导管6尤其是作为所谓的热管、英语也称为heat pipe来实施。这种热管是热量传输设备，其中通过利用该热载体的蒸发热能够实现高的热流密度。这意味着，在该导管6的小横截面的情况下可以从该热生成单元4向该热存储单元7传输大的热量。从而实现了有效的并低损耗的热传输。
该热存储单元尤其是作为盐存储器来实施，其比如可以加热到约500℃的温度。
该发电单元2通过电缆8与该热生成单元4相连接。从而能够从该发电单元2向该热生成单元4以电流的形式来传输能量。
设置了另一供电线9，以把该发电单元2与氢生成单元10相连接。该氢生成单元作为电解槽来实施。该电解槽10通过管道11与水存储器12相连接。该水存储器12可以是存储容器或者至公共供水系统的端口。通过该管道11，水可以从该水存储器12输入给该氢生成单元10。在该氢生成单元10中气态作为H2所生成的氢可以通过管道13而输入给氢存储装置15的加载单元14。另外在该氢生成单元10上连接了管道16以与氧消耗器17相连接。也可以不设置该氧消耗器17，并把氧通过该管道16直接输出到环境中。
该氢存储装置15用于存储氢，并包含有加载单元14以给载体介质加载在该氢生成单元10中所生成的氢。根据所示的实施例，包含有二苄基甲苯/全氢化二苄基系的液态载体介质用作载体介质，其比如由Brückner和合作者ChemSusChem在2013年DOI：10.1002/cssc.201300426中被公开。该氢存储装置15另外还包含有一个载体介质存储单元18以存储在该加载单元中被加载的载体介质。该氢存储装置15另外还包含有卸载单元19以从已加载的载体介质卸载氢以及载体介质中间存储单元20以存储已卸载的载体介质。该加载单元14、该载体介质存储单元18、该卸载单元19以及该载体介质中间存储单元20分别通过管道21相互连接。在此，其可以是通常的管道，比如其也可以用于输送柴油或加热油。载体介质可以通过管道21沿着循环方向22在该氢存储装置中来循环。
该卸载单元19与该热存储单元7通过管道23相连接。通过该管道23可以从该热存储单元7直接向该卸载单元19传输加热的热载体、也即热量。该卸载单元19通过管道24与氢氧化单元25相连接。根据所示的实施例，该氢氧化单元作为PEM燃料电池来实施。该氢氧化单元25与氧源和/或空气源26相连接。另外该氢氧化单元25还通过供电线27连接到电网28。也可以设置单独的耗电器来代替该电网28。该电网28用于给多个、尤其是许多的直至1000或10000个或更多单独的耗电器供电。该电网比如可以是本地电网，其用于给具有一个或多个工业企业和/或一个或多个家庭的工业区来供电。该电网28也可以是公共电网的组成部分。从而能够把在该氢氧化单元25中所产生的电流通过供电线27和电网28来馈送。
该设备1另外还包含有调节单元以受调节地运行该设备1。该调节单元29尤其是与该热存储单元7并与该卸载单元19分别双向信号连接。从而该调节单元能够一方面探测该热存储单元7的热加载状态，并另一方面能够探测该卸载单元19中的当前处理参数。该调节单元从而保证了：比如如果应该进行卸载，那么热量就从该热存储单元7通过管道23提供给该卸载单元19。对于如下的情况：即存在热量需求以进行卸载，并且在该热存储单元7中的热加载状态应该是不足的，那么就还可以通过该调节单元29来启动另外的热加载，比如通过由该发电单元2通过供电线8提供电流以电加热该热生成单元4中的热载体来实现。为此该调节单元29也与该热生成单元4并与该发电单元2双向信号连接。
下面借助该设备1的功能原理来详细解释根据本发明的用于存储能量的方法。太阳作为可再生能量源3发出太阳辐射，太阳辐射作为能量作用5可以借助作为发电单元2的光伏设备而被用于发电。同时太阳辐射作为能量作用5也可以用于加热在该热生成单元4中的尤其是液态的热载体。如果通过太阳辐射的能量作用5应该是不足够的，或者在所规定的时间段内没有致使期望地加热该热载体，那么就可以另外通过供电线8由该热生成单元4的发电单元2来输入电流。从而通过可再生能量和/或通过尤其是由可再生能量所产生的电流的能量作用5来进行该热载体的加热，也称作热加载。
被加热的热载体通过导管6、尤其是管道被输送至该热存储单元7并被存储于此。在该发电单元2中所产生的电流通过供电线9而被传输给该氢生成单元10。另外还从该水存储器12通过管道11给该氢生成单元10输送水。通过电解，水在该氢生成单元10中被分解为氢和氧。氧通过管道16被输出到该氧消耗器17。氢通过管道13被输送给该氢存储装置15的加载单元14。在该加载单元14中设置有以二苄基甲苯形式的已卸载的载体介质。通过输入氢来氢化为全氢化二苄基甲苯(Perhydro-Dibenzyltoluol)。该载体介质现在处于加载的状态。已加载的载体介质由该加载单元14通过管道21被输送给载体介质存储单元18，并可以在那里按照需要而被存储。已加载的载体介质由该载体介质存储单元18通过管道21被输送给该卸载单元19。在该卸载单元19中，通过从该载体介质中释放氢来进行该全氢化二苄基甲苯的卸载。为了释放氢而需要热量，所述热量由该热存储单元7通过管道23输入给卸载单元19。在该卸载单元中被卸载的、并在脱氢之后作为二苄基甲苯所提供的载体介质通过该管道21而被输送给该载体介质中间存储单元20。在该载体介质中间存储单元20中，该载体介质以卸载状态一直被中间存储，直至在该加载单元14中存在对载体介质的需要。然后该载体介质由该载体介质中间存储单元20通过该管道21被输送给该加载单元14。
在该卸载单元19中被释放的氢通过该管道24被输送给该氢氧化单元25，并与纯形式的氧或者与来自氧源26的空气中的氧气相结合。从而产生电流，该电流通过该供电线27被输送给该电网28。同时产生水，水被输出到水存储器30。
下面参照图2来阐述本发明的第二实施例。构造相同的部分采用与第一实施例中相同的参考符号，对此参见其说明。构造不同的、但功能相同的部分采用具有后缀a的相同参考符号。
该设备1a基本对应于按照第一实施例的该设备1。主要的差别是该氢生成单元10a的实施，其根据所示实施例是一种SOEC电解槽。该SOEC电解槽实现了水蒸汽的电解，其中水蒸汽通过附加的管道31由该热存储单元7a来提供。通过已经把水蒸汽输送给该SOEC电解槽，降低了用于生成氢的能量需求。尤其是降低了用于水蒸发的电能或者根本不需要。尤其有利的是，因此该热存储单元7a与该SOEC电解槽10a相组合地使用。根据第二实施例的该热存储单元7a的特征在于，在热加载时释放水蒸汽。总归要释放的水蒸汽现在可以直接在该SOEC电解槽10a中被用于电解。在该热存储单元7a热卸载时尤其是直接来自该氢氧化单元25的水蒸汽可以被吸收，其中该氢氧化单元25通过另一管道32直接与该热存储单元7a相连接。这意味着，该热存储单元7a同时用作水存储单元。
根据第二实施例的该设备1a的功能与第一实施例相对应。在富能时间段期间，由该发电单元2通过供电线9给该SOEC电解槽10a输送了10kWh电量的电能。该电量在该SOEC电解槽4中以80％的效率被用于氢生成。这种高的效率通过使用来自热存储单元7a的蒸气态的水来实现。所产生的氢量在该加载单元14中被用于把二苄基甲苯氢化为全氢化二苄基甲苯，其中氢化的效率为98％。这意味着：由所使用的原始电能量，一定量的可存储的液态氢以结合方式存在于该氢存储装置中，其中热能的量约为7.84kWh。为了在该氢存储装置15中释放全部的氢而使用了来自该热存储单元7a的热量，使得所释放的气态的氢的量完全可以转换为7.84kWh的热能。氢在以PEM燃料电池形式的氢氧化单元25中以55％的效率被发电。由此产生了4.31kWh的电能。该电流转换效率从而为43.1％。与具有25％的电流转换效率的类似配置相比，根据本发明的设备1a具有约73％的电流转换效率提升。

Claims (46)

1. 一种用于存储能量的设备，其包含有
a．用于生成氢的氢生成单元（10；10a），
b．用于存储氢的氢存储装置（15），所述氢存储装置（15）包含有
i．加载单元（14），用于给载体介质加载在该氢生成单元（10；10a）中所生成的氢，以及
ii．卸载单元（19），用于从已加载的载体介质卸载氢，
c．用于通过将热载体电加热到在200℃与800℃之间的温度范围内来产生热的热生成单元（4），其中该热载体是液态有机热载体油、熔融盐或液态金属，以及
d．用于存储借助该热生成单元（4）所产生的热的热存储单元（7；7a），
其中该热存储单元（7；7a）与该卸载单元（19）相连接以提供该卸载单元（19）中的卸载所需要的热，
其中该设备还包含用于产生电流的发电单元（2），其中该发电单元（2）与该热生成单元（4）相连接以提供电流来进行热生成。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，该发电单元（2）与该氢生成单元（10；10a）相连接用于为氢生成来提供电流。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，该发电单元（2）实现由可再生能量形式（3）的发电。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，该发电单元（2）作为光伏单元、风力发电厂和/或水力发电厂来实施。
5.根据权利要求1至4之任一所述的设备，其特征在于，所述设备还包括用于产生电流的氢氧化单元（25）。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，该氢氧化单元（25）为了馈电而与电网（28）相连接。
7.根据权利要求1至4之任一所述的设备，其特征在于，该卸载单元（19）与该加载单元（14）相连接以输送已卸载的载体介质。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，在该卸载单元（19）与该加载单元（14）之间设置有载体介质中间存储单元（20）以存储已卸载的载体介质。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，在该加载单元（14）与该卸载单元（19）之间设置有载体介质存储单元（18）以存储已加载的载体介质。
10.根据权利要求1至4之任一所述的设备，其特征在于，该氢生成单元是电解槽（10）。
11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，该氢生成单元是SOEC电解槽（10a），其中该SOEC电解槽（10a）与该热存储单元（7a）相连接以吸收水蒸汽。
12.根据权利要求1至4之任一所述的设备，其特征在于，在该加载单元（14）中，氢被结合到该载体介质上。
13.根据权利要求1至4之任一所述的设备，其特征在于，在该加载单元（14）中，氢被化学结合或物理吸附结合到该载体介质上。
14.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，该载体介质存储单元（18）集成在该加载单元（14）中。
15.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，该载体介质存储单元（18）具有槽罐。
16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，该载体介质存储单元（18）具有至少一个槽罐导管以与外部导管系统相连接。
17.根据权利要求1至4之任一所述的设备，其特征在于调节单元（29），其与该热生成单元（4）并与该卸载单元（19）相双向信号连接。
18.一种用于以氢的形式来释放能量的设备，其包含有
a．用于从已加载的载体介质卸载氢的卸载单元（19），以及
b．用于通过将热载体电加热到在200℃与800℃之间的温度范围内来产生热的热生成单元（4），其中该热载体是液态有机热载体油、熔融盐或液态金属，以及
c．用于存储借助该热生成单元（4）所产生的热的热存储单元（7；7a），
其中该热存储单元（7；7a）与该卸载单元（19）相连接以提供该卸载单元（19）中的卸载所需要的热，
其中该设备还包含用于产生电流的发电单元（2），其中该发电单元（2）与该热生成单元（4）相连接以提供电流来进行热生成。
19.根据权利要求18所述的设备，其特征在于，该发电单元（2）与氢生成单元（10；10a）相连接用于为氢生成来提供电流。
20.根据权利要求18所述的设备，其特征在于，该发电单元（2）实现由可再生能量形式（3）的发电。
21.根据权利要求20所述的设备，其特征在于，该发电单元（2）作为光伏单元、风力发电厂和/或水力发电厂来实施。
22.根据权利要求18至21之任一所述的设备，其特征在于，所述设备还包括用于产生电流的氢氧化单元（25）。
23.根据权利要求22所述的设备，其特征在于，该氢氧化单元（25）为了馈电而与电网（28）相连接。
24.根据权利要求18至21之任一所述的设备，其特征在于，还包括加载单元（14），其中该卸载单元（19）与该加载单元（14）相连接以输送已卸载的载体介质。
25.根据权利要求24所述的设备，其特征在于，在该卸载单元（19）与该加载单元（14）之间设置有载体介质中间存储单元（20）以存储已卸载的载体介质。
26.根据权利要求25所述的设备，其特征在于，在该加载单元（14）与该卸载单元（19）之间设置有载体介质存储单元（18）以存储已加载的载体介质。
27.根据权利要求19所述的设备，其特征在于，该氢生成单元是电解槽（10）。
28.根据权利要求27所述的设备，其特征在于，该电解槽是SOEC电解槽（10a），其中该SOEC电解槽（10a）与该热存储单元（7a）相连接以吸收水蒸汽。
29.根据权利要求24所述的设备，其特征在于，在该加载单元（14）中，氢被结合到该载体介质上。
30.根据权利要求24所述的设备，其特征在于，在该加载单元（14）中，氢被化学结合或物理吸附结合到该载体介质上。
31.根据权利要求26所述的设备，其特征在于，该载体介质存储单元（18）集成在该加载单元（14）中。
32.根据权利要求26所述的设备，其特征在于，该载体介质存储单元（18）具有槽罐。
33.根据权利要求32所述的设备，其特征在于，该载体介质存储单元（18）具有至少一个槽罐导管以与外部导管系统相连接。
34.根据权利要求18至21之任一所述的设备，其特征在于调节单元（29），其与该热生成单元（4）并与该卸载单元（19）相双向信号连接。
35.一种用于能量存储的方法，其包含有以下的方法步骤
-借助氢生成单元(10;10a)来生成氢，
-借助加载单元（14）给载体介质加载在该氢生成单元(10;10a)中所生成的氢，
-借助载体介质存储单元（18）来存储已加载的载体介质，
-借助热生成单元（4）通过将热载体电加热到在200℃与800℃之间的温度范围来生成热，其中该热载体是液态有机热载体油、熔融盐或液态金属，
-借助热存储单元（7；7a）来存储借助该热生成单元（4）所生成的热，
-借助卸载单元（19）从已加载的载体介质卸载氢，
-在该卸载单元（19）中借助该热存储单元（7；7a）来提供热，其中所述热被需要用于卸载氢，
-借助发电单元（2）生成电流，
-将所述电流提供给该热生成单元（4）以用所述电流进行热生成。
36.根据权利要求35所述的方法，其特征在于，在富能时间段期间进行热的生成，其中为了生成热而使用了能量，和/或其中在贫能时间段期间进行从已加载的载体介质卸载氢。
37.根据权利要求36所述的方法，其特征在于，所述能量是以电流形式的和/或作为可再生能量的能量。
38.根据权利要求35至37之任一所述的方法，其特征在于，热的生成包括加热热载体。
39.根据权利要求38所述的方法，其特征在于，所述热载体是液态的热载体。
40.根据权利要求35至37之任一所述的方法，其特征在于，借助调节单元（29）调节地实施该方法，使得用于卸载氢所需的热自动地并根据需要而被提供。
41.一种用于释放能量的方法，其包含有以下的方法步骤，
-借助热生成单元（4）通过将热载体电加热到在200℃与800℃之间的温度范围来生成热，其中该热载体是液态有机热载体油、熔融盐或液态金属，
-借助热存储单元（7；7a）来存储借助该热生成单元（4）所产生的热，
-借助卸载单元（19）来从已加载的载体介质卸载氢，
-在该卸载单元（19）中借助该热存储单元（7；7a）来提供热，其中所述热被需要用于卸载氢，
-借助发电单元（2）生成电流，
-将所述电流提供给该热生成单元（4）以用所述电流进行热生成。
42.根据权利要求41所述的方法，其特征在于，在富能时间段期间进行热的生成，其中为了生成热而使用了能量，和/或其中在贫能时间段期间进行从已加载的载体介质卸载氢。
43.根据权利要求42所述的方法，其特征在于，所述能量是以电流形式的和/或作为可再生能量的能量。
44.根据权利要求41至43之任一所述的方法，其特征在于，热的生成包括加热热载体。
45.根据权利要求44所述的方法，其特征在于，所述热载体是液态的热载体。
46.根据权利要求41至43之任一所述的方法，其特征在于，借助调节单元（29）调节地实施该方法，使得用于卸载氢所需的热自动地并根据需要而被提供。
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016206106A1 (de) 2016-04-12 2017-10-12 Hydrogenious Technologies Gmbh Speichervorrichtung für Wasserstoffträgermedium, Anlage umfassend eine derartige Speichervorrichtung und Verfahren zum Speichern von Wasserstoffträgermedium
DE102016222597A1 (de) * 2016-11-16 2018-05-17 Hydrogenious Technologies Gmbh Verfahren zum Speichern von Wasserstoffgas, Hydrier-Reaktor und Transport-Container
KR102274017B1 (ko) 2017-02-15 2021-07-06 현대자동차 주식회사 연료전지 자동차용 열관리 시스템
EP3376089A1 (de) 2017-03-16 2018-09-19 H2 Energy AG System zum speichern eines energieträgerfluids
CN107017633A (zh) * 2017-04-11 2017-08-04 赫普热力发展有限公司 一种电解制氢与水力发电站结合的系统
DE102017209891A1 (de) * 2017-06-12 2018-12-13 Forschungszentrum Jülich GmbH Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen von elektrischem Strom
DE102017113028B3 (de) * 2017-06-13 2018-11-08 N-ERGIE Aktiengesellschaft Verfahren zur Umrüstung einer Biogasanlage
DE102017113027A1 (de) 2017-06-13 2018-12-13 N-ERGIE Aktiengesellschaft Verfahren zum Speichern und Lagern von Wasserstoff
NL1042646B1 (en) * 2017-11-15 2019-05-22 Flamco Bv Domestic buffer and/or generator system
EP3499166A1 (de) 2017-12-12 2019-06-19 Verbund Solutions GmbH Anlage und verfahren zum beheizen von wärmespeichern
EP3739084A1 (en) 2019-05-14 2020-11-18 Siemens Gamesa Renewable Energy GmbH & Co. KG Hydrogen production system and method for producing hydrogen in a hydrogen production system
DE102019003980A1 (de) * 2019-06-05 2020-12-10 Atilla Akyol Einsatz von Solarzellen im Elekrolyse-Verfahren zur Wasserstoffherstellung
FI129540B (en) * 2020-10-04 2022-04-14 Aw Energy Oy ARRANGEMENT TO OPTIMIZE HYDROGEN PRODUCTION
EP4225694A1 (en) 2020-10-06 2023-08-16 The Claire Technologies Corporation Carbon-neutral process for generating electricity
WO2022119643A2 (en) * 2020-10-14 2022-06-09 The Claire Technologies Corporation Carbon-neutral process for generating electricity
FR3117113B1 (fr) * 2020-12-09 2024-04-12 Arkema France Formulation liquide pour stockage d’hydrogène
FR3117114B1 (fr) * 2020-12-09 2024-04-12 Arkema France Formulation liquide pour stockage d’hydrogène
DE102021102123A1 (de) 2021-01-29 2022-08-04 N-ERGIE Aktiengesellschaft Verfahren zur Trocknung von Klärschlamm
DE102021102127A1 (de) 2021-01-29 2022-08-04 N-ERGIE Aktiengesellschaft Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff
AU2022244130A1 (en) 2021-03-02 2023-09-21 The Claire Technologies Corporation Liquid carbon-neutral energy facility system
DE102021118709A1 (de) 2021-07-20 2023-01-26 N-ERGIE Aktiengesellschaft Verfahren zur Entsalzung von Wasser
DE102021003912A1 (de) 2021-07-29 2023-02-02 Atilla Akyol Elektro-Katalytische Reduktion von ungesättigten Sauerstoffhaltigen organischen Verbindungen in einer Rührzelle mit Wasserstoffelektrolyse
CN113745547B (zh) * 2021-09-07 2023-08-15 苏州清德氢能源科技有限公司 一种基于储氢合金电极的直接液态有机氢载体燃料电池
CN114232029B (zh) * 2021-12-20 2023-06-20 国家电投集团氢能科技发展有限公司 制氢系统和制氢系统的控制方法
WO2023151796A1 (en) * 2022-02-10 2023-08-17 Hitachi Energy Switzerland Ag Integrated energy conversion and storage system
DE102022001074A1 (de) 2022-03-29 2023-10-05 HSIT GmbH & Co.KG Ganzheitliches Energiegewinnungssystem auf Photovoltaik und Wasserstoff Basis

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL101769A (en) 1992-05-03 2007-02-11 Yeda Res & Dev Modulation of TNF receptor action
US7101530B2 (en) 2003-05-06 2006-09-05 Air Products And Chemicals, Inc. Hydrogen storage by reversible hydrogenation of pi-conjugated substrates
US8003268B2 (en) * 2005-03-31 2011-08-23 Smith William F Modular regenerative fuel cell system
US7790013B2 (en) * 2006-03-29 2010-09-07 Safe Hydrogen, Llc Storing and transporting energy
DE102008034221A1 (de) * 2008-07-23 2010-01-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftstoffversorgungseinrichtung für ein mit Wasserstoff betreibbares Kraftfahrzeug
DE102011121704A1 (de) 2011-12-10 2013-06-13 Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Anordnung und Verfahren zur Energiespeicherung in Gebäuden
ES2551926T5 (es) 2011-08-23 2020-03-04 Hydrogenious Technologies Gmbh Disposición y procedimiento para el suministro de energía a edificios
DE102011116694A1 (de) * 2011-10-24 2013-04-25 Josef Schiele Ohg Energieautarke Wohn- oder Büroimmobilie
DE102012005023A1 (de) * 2012-03-11 2013-09-12 Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Anordnung und Verfahren zur autonomen Bereitstellung von Elektrizität über Wasserstoff

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