DE102014019589A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Speicherung überschüssiger elektrischer Energie und zur zeitversetzten Abgabe der gespeicherten Energie - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Speicherung überschüssiger elektrischer Energie und zur zeitversetzten Abgabe der gespeicherten Energie Download PDF

Info

Publication number
DE102014019589A1
DE102014019589A1 DE102014019589.9A DE102014019589A DE102014019589A1 DE 102014019589 A1 DE102014019589 A1 DE 102014019589A1 DE 102014019589 A DE102014019589 A DE 102014019589A DE 102014019589 A1 DE102014019589 A1 DE 102014019589A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
energy
fuel cell
storage
hydrogen
oxygen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102014019589.9A
Other languages
English (en)
Inventor
Anmelder Gleich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE102014019589.9A priority Critical patent/DE102014019589A1/de
Publication of DE102014019589A1 publication Critical patent/DE102014019589A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01Products
    • C25B1/02Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/06Stations or aggregates of water-storage type, e.g. comprising a turbine and a pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00Other machines or engines
    • F03B17/005Installations wherein the liquid circulates in a closed loop ; Alleged perpetua mobilia of this or similar kind
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M16/00Structural combinations of different types of electrochemical generators
    • H01M16/003Structural combinations of different types of electrochemical generators of fuel cells with other electrochemical devices, e.g. capacitors, electrolysers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/0656Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants by electrochemical means
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00Application
    • F05B2220/61Application for hydrogen and/or oxygen production
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00Function
    • F05B2260/42Storage of energy
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04291Arrangements for managing water in solid electrolyte fuel cell systems
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/16Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/36Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur Speicherung überschüssiger elektrischer Energie und zur zeitversetzten Abgabe der gespeicherten Energie Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe ergibt sich aus den Nachteilen des vorliegenden Standes der Technik. Sie betrifft die Entwicklung eines schwarzstartfähigen, dynamischen Verfahrens zur längerfristigen Energiespeicherung mit verbesserter Effizienz und Wirtschaftlichkeit. Zudem stößt das erfundene Verfahren insbesondere bei der Ausspeicherung der gespeicherten Energie keine Treibhausgase aus und das umgebende Ökosystem wird so gering wie möglich durch bauliche Eingriffe oder ähnliches belastet. Wichtig ist zudem noch, dass das erfundene Verfahren nicht zwangsläufig auf bestimmte geologische Bedingungen angewiesen ist. Das Verfahren kommt sowohl für die zentrale Energiespeicherung in größer dimensionierten Anlagen als auch für die dezentrale Energiespeicherung in kleineren Anlagen in Frage. Die Erfindung ergänzt das Verfahren des Druckluftspeicherkraftwerks mit Power-to-Gas-Elementen und ersetzt die Druckluft durch Wasserstoff; die Verstromung erfolgt nun in einer Brennstoffzelle, die weit über dem Speicher angesiedelt ist, die Speicherung von Energie erfolgt nun zusätzlich über die Wasserspaltung. Dem in der Brennstoffzelle entstehenden Wasser wird zudem noch Lageenergie entnommen. Die Erfindung kann zur effizienten und umweltfreundlichen Speicherung elektrischer Energie angewendet werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Speicherung elektrischer Energie nach Umwandlung in chemische Energie, vorzugsweise ist Wasserstoff das verwendete Speichermedium.
  • Neben Pumpspeicherkraftwerken bilden Druckluftspeicherkraftwerke, das Power-to-Gas-Verfahren, Brennstoffspeicher vor Großkraftwerken sowie Batteriespeicherkraftwerke den gegenwärtigen Status quo der Energiespeicherung.
  • Die gegenwärtigen Verfahren erreichen jedoch oft nicht den Wirkungsgrad eines Pumpspeicherkraftwerks oder besitzen nicht die Fähigkeit zur Langzeitspeicherung der Energie, problematisch ist zusätzlich noch die Unwirtschaftlichkeit als auch die fehlende Schwarzstartfähigkeit einiger Verfahren. Hinzu kommt, dass manche Techniken tief in das sie umgebende Ökosystem eingreifen und teilweise bestimmte geologische Bedingungen voraussetzen, was die mögliche Speicherkapazität und damit auch das Potential der entsprechenden Technik stark begrenzt. Besonders störend ist meines Erachtens, dass einige Vorrichtungen Treibhausgase ausstoßen und Kohlenstoffoxide als Reaktionsedukte benötigen.
  • Brennstoffspeicher, gefüllt zum Beispiel mit Kohle, vor Großkraftwerken können zwar sehr viel Energie über längere Zeit speichern, die Umwandlung in elektrische Energie erfolgt allerdings unter eher niedrigem Wirkungsgrad, bei den modernsten Kohlekraftwerken knapp 50% und durch ein Prinzip, welches nicht schwarzstartfähig ist. Außerdem können Kohle- und viele andere Großkraftwerke nur sehr begrenzt auf Leistungsschwankungen reagieren. Im Gegensatz dazu sind Batteriespeicher zwar schwarzstartfähig und besitzen einen hohen Wirkungsgrad, können dafür aber nicht in allen Fällen wirtschaftlich betrieben werden und unterliegen einer gewissen Selbstentladung.
  • Eine andere Technologie zur Energiespeicherung sind Druckluftspeicherkraftwerke. Druckluftspeicherkraftwerke des gegenwärtigen Standes der Technik sind zwar schwarzstartfähig, benötigen aber eine Wärmezufuhr zur Ausspeicherung der Energie – meist durch die Verfeuerung von Erdgas realisiert. Dies führt einerseits zum Ausstoßen von Treibhausgasen, andererseits liegt der Wirkungsgrad zumeist unter dem des üblichen Gasturbinenprozesses.
  • Das Power-to-Gas-Verfahren besitzt zwar viele der angesprochenen Eigenschaften; allerdings kann das Prinzip durch einige Änderungen, welche unter anderem eine Methanisierung des Speichergases überflüssig machen, noch effizienter, wirtschaftlich und vor allem ohne entstehende Treibhausgase gestaltet werden. Hinzu kommt, dass für das entstehende Gas noch eine sinnvolle Speichermöglichkeit gesucht ist.
  • Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe ergibt sich aus den Nachteilen des vorliegenden Standes der Technik. Sie betrifft die Entwicklung eines schwarzstartfähigen, dynamischen Verfahrens zur längerfristigen Energiespeicherung mit verbesserter Effizienz und Wirtschaftlichkeit. Zudem soll das entstandene Verfahren insbesondere bei der Ausspeicherung der gespeicherten Energie keine Treibhausgase ausstoßen und das umgebende Ökosystem so gering wie möglich durch bauliche Eingriffe oder ähnliches belasten. Wichtig ist zudem noch, dass das erfundene Verfahren nicht zwangsläufig auf bestimmte geologische Bedingungen angewiesen sein soll. Das Verfahren soll allerdings nicht nur im großen oder im kleinen Maßstab effizient arbeiten, sondern sowohl für die zentrale Energiespeicherung in größer dimensionierten Anlagen als auch für die dezentrale Energiespeicherung in wesentlich kleineren Anlagen in Frage kommen.
  • Das erfundene Verfahren löst die erläuterte Aufgabe durch die Kombination von einem Wasserelektrolyseur, einer Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle, einem Druckgasspeicher mit Wasserstoff als Speichergas, einer Gasexpansionsturbine und einem Wasserrad. Es wurden zwei bereits existierende Verfahren zur Energiespeicherung (Druckluftspeicherkraftwerk, Power-to-Gas-Verfahren) kombiniert und durch die Nutzung der Eigenschaften der in den Verfahren entstehenden Stoffe optimiert.
  • Das Prinzip des Druckluftspeicherkraftwerkes wurde dahingehend verändert, dass Wasserstoff als Speichergas zum Einsatz kommt. Durch den negativen Joule-Thomson-Koeffizienten des Wasserstoffs entfällt somit die sonst nötige Verbrennung von zum Beispiel Erdgas während der Expansion der Druckluft. Diese Verbesserung ist nötig um die Freisetzung von Treibhausgasen, insbesondere Kohlenstoffdioxid, bei der Energiespeicherung zu verhindern.
  • Das Power-to-Gas-Verfahren wurde insofern überarbeitet, als dass die Brennstoffzelle auf einem deutlich höher gelegenen Plateau platziert ist. Der Wasserstoff steigt aufgrund seiner Dichte ohnehin nach oben und der benötigte Sauerstoff kann direkt der umgebenden Luft entnommen werden. Dies bewirkt, dass das in der Brennstoffzelle anfallende Wasser, ohne zusätzlichen Energieaufwand, eine höhere potenzielle Energie hat, welche durch eine Fluidenergiemaschine, beispielsweise eine Turbine, nutzbar gemacht werden kann. Der entstandene Sauerstoff kann ebenfalls gespeichert und der Brennstoffzelle hinzugeführt werden, das entstandene Wasser hat nun immer noch eine mehr potenzielle Energie als an Energie zugeführt werden musste. Außerdem ist in dem verwendeten Power-to-Gas-Prozess keine Methanisierung des Speichergases erforderlich.
  • Die Erfindung kann auf zweierlei Arten wirtschaftlich genutzt werden. Zum Einen kann das bloße Betreiben, also der Einkauf günstigen Stroms in Produktionsspitzen und der Verkauf teuren Stroms in Verbrauchsspitzen, solch einer Vorrichtung bereits als wirtschaftliche Verwendung angesehen werden; andererseits ergibt sich eine wirtschaftliche Nutzung des Verfahrens in der Herstellung, dem Vertrieb und der Integration in bestehende Systeme. Eine Zielgruppe sind beispielsweise Personen, welche mittels Photovoltaikanlagen ihren eigenen Strom erzeugen und diesen speichern und zu einem späteren Zeitpunkt nutzen möchten.
  • Die beschriebene Erfindung produziert, im Gegensatz zu einigen der eingangs genannten Verfahren, durch die Verwendung von Wasserstoff und Sauerstoff als Speichermedium, der Speicherung dieser Gase unter geeignetem Druck, keine Treibhausgase bei der Bereitstellung der Energie, ist durch die Verwendung einer Gasexpansionsturbine schwarzstartfähig und besitzt durch das Speichermedium Wasserstoff die Fähigkeit zur Langzeitspeicherung von Energie. Außerdem kann das entwickelte Verfahren durch die Verwendung eines energetisch mehrfach verwertbaren Speichermediums, der effektiven Nutzung der Eigenschaften der beteiligten Stoffe und der Nutzung der Lageenergie des Reaktionsproduktes Wasser mehr Energie bei verringertem baulichem Aufwand und Raumbedarf speichern als vergleichbare Verfahren. Durch die Abgabe des produzierten Wasserstoffs beziehungsweise Sauerstoffs entstehen außerdem zusätzliche Einnahmequellen. Zudem gibt die Erfindung thermische Energie ab und besteht aus einem geschlossenen System, sofern der Sauerstoff ebenfalls gespeichert wird.
  • Es folgt eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand einer Skizze.
    Position 1 beschreibt die Wasserelektrolyse bei einem Überangebot an Strom im Netz, zum Beispiel in Produktionsspitzen regenerativer Energieträger. Hierbei entstehen unter Stromverbrauch Wasserstoff und Sauerstoff.
    Position 2 stellt die Speicherung des entstandenen Wasserstoffs dar.
    Position 2.1 steht für die Verdichtung des entstandenen Wasserstoffs und das Speichern in einem passenden Speicher.
    Position 2.2 zeigt das Leiten von jenem in die Brennstoffzelle.
    Position 2.3 stellt die Abgabe von Wasserstoff an Verbraucher außerhalb des Systems dar.
    Position 3 stellt die Speicherung des entstandenen Sauerstoffs dar.
    Position 3.1 steht für die Verdichtung des entstandenen Sauerstoffs und das Speichern in einem passenden Speicher.
    Position 3.2 zeigt das Leiten von jenem in die Brennstoffzelle.
    Position 3.3 stellt die Abgabe von Sauerstoff an Verbraucher außerhalb des Systems dar.
    Position 4 steht für die Wandlung der chemischen Energie und das Erhalten von Strom- und Wärmeenergie in der Brennstoffzelle.
    Position 5 zeigt das Leiten des in der Brennstoffzelle entstandenen Wassers in den Elektrolyseur.
    Position 5.1 steht für die Gewinnung von Energie durch die Nutzung der Lageenergie des Wassers in einer Wasserturbine.
    Position 5.2 beschreibt die Rückgewinnung der am Wasserstoff verrichteten Volumenarbeit in einer Gasexpansionsturbine.
    Position 5.3 steht für die Rückgewinnung der am Sauerstoff verrichteten Volumenarbeit in einer Gasexpansionsturbine.
    Position 6.1 stellt die Aufnahme elektrischer Energie zum Zwecke der Elektrolyse dar.
    Position 6.2 zeigt die Aufnahme elektrischer Energie zur Verdichtung des Wasserstoffs und Sauerstoffs.
    Position 7.1 steht für die Einspeisung der in der Wasserturbine erzeugten Energie in ein Verbrauchsnetz.
    Position 7.2 beschreibt die Einspeisung der in der Gasexpansionsturbine des Wasserstoffs erzeugten Energie in ein Verbrauchsnetz.
    Position 7.3 zeigt die Einspeisung der in der Gasexpansionsturbine des Sauerstoffs erzeugten Energie in ein Verbrauchsnetz.
    Position 7.4 stellt die Einspeisung der in der Brennstoffzelle erzeugten Energie in ein Verbrauchsnetz dar.

Claims (11)

  1. Verfahren zur Speicherung elektrischer Energie umfassend – Spalten von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff mittels Elektrolyse in einem Elektrolyseur (1) – Speichern des Wasserstoffs – Zuführen des Wasserstoffs zu einer Brennstoffzelle (4) – Erzeugen von Energie in der Brennstoffzelle (4) – Möglichkeiten zur Energieabgabe (2.3, 3.3, 7.17.4) gekennzeichnet durch die Merkmale: – Positionieren der Brennstoffzelle (4) hoch über dem Elektrolyseur (1) – Positionieren einer ersten Fluidenergiemaschine (5.1) über dem Elektrolyseur (1) – Leiten des in der Brennstoffzelle (4) entstandenen Wassers mit Gefälledruck auf die erste Fluidenergiemaschine (5.1) – Einspeisen der in der Brennstoffzelle (4) und/oder der ersten Fluidenergiemaschine (5.1) entstandenen Energie in ein Verbrauchsnetz (7.1, 7.4)
  2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Merkmale: – Reduzieren des Wasserstoffdrucks zwischen Speicher (2) und Brennstoffzelle (4) durch eine zweite Fluidenergiemaschine (5.2) – Erzeugen von Energie in der zweiten Fluidenergiemaschine (5.2) – Einspeisen der Energie in ein Verbrauchsnetz (7.2)
  3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Merkmale: – Speichern des im Elektrolyseur (1) gebildeten Sauerstoffs in einem entsprechenden Speicher (3) – Zuführen des gespeicherten Sauerstoffs zur Brennstoffzelle (4)
  4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Merkmale: – Reduzieren des Sauerstoffdrucks zwischen Speicher (3) und Brennstoffzelle (4) durch eine dritte Fluidenergiemaschine (5.3) – Einspeisen der erzeugten Energie in ein Verbrauchsnetz
  5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4 umfassend – einen Elektrolyseur (1) – einen Wasserstoffspeicher (2) – eine Brennstoffzelle (4) – eine Leitung (2.2), die den Wasserstoff von seinem Druckspeicher (2) zur Brennstoffzelle (4) leitet, – Möglichkeiten zur Energieabgabe (2.3, 3.3, 7.17.4) gekennzeichnet durch – eine lange, vertikal montierte Wasserdruckleitung (5) von der Brennstoffzelle (4) zum Elektrolyseur (1) – eine erste Fluidenergiemaschine (5.1) vor dem Elektrolyseur (1)
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch – eine zweite Fluidenergiemaschine (5.2) in der Wasserstoffleitung (2.2) zur Brennstoffzelle (4) zur Druckreduzierung und zur Gewinnung von Energie
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch – einen Sauerstoffspeicher (3) – eine Leitung, die den Sauerstoff von seinem Druckspeicher (3) zur Brennstoffzelle (4) leitet
  8. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, gekennzeichnet durch – eine dritte Fluidenergiemaschine (5.3) in der Sauerstoffleitung (5.3) zur Brennstoffzelle zur Druckreduzierung und zur Gewinnung von Energie
  9. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6, 7 oder 8, gekennzeichnet durch – eine Vorrichtung (2.3) zur Abgabe von Wasserstoff aus dem Wasserstoffspeicher (2).
  10. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6, 7, 8 oder 9, gekennzeichnet durch – eine Vorrichtung zur Abgabe von Sauerstoff (3.3) aus dem Sauerstoffspeicher (3).
  11. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6, 7, 8, 9 oder 10, gekennzeichnet durch – Positionieren der Brennstoffzelle um mindestens 100m oberhalb der Brennstoffzelle
DE102014019589.9A 2014-12-30 2014-12-30 Verfahren und Vorrichtung zur Speicherung überschüssiger elektrischer Energie und zur zeitversetzten Abgabe der gespeicherten Energie Withdrawn DE102014019589A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014019589.9A DE102014019589A1 (de) 2014-12-30 2014-12-30 Verfahren und Vorrichtung zur Speicherung überschüssiger elektrischer Energie und zur zeitversetzten Abgabe der gespeicherten Energie

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014019589.9A DE102014019589A1 (de) 2014-12-30 2014-12-30 Verfahren und Vorrichtung zur Speicherung überschüssiger elektrischer Energie und zur zeitversetzten Abgabe der gespeicherten Energie

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102014019589A1 true DE102014019589A1 (de) 2016-06-30

Family

ID=56116676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014019589.9A Withdrawn DE102014019589A1 (de) 2014-12-30 2014-12-30 Verfahren und Vorrichtung zur Speicherung überschüssiger elektrischer Energie und zur zeitversetzten Abgabe der gespeicherten Energie

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102014019589A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108550878A (zh) * 2018-04-08 2018-09-18 江西优特汽车技术有限公司 一种氢燃料电池系统及其控制方法
ES2727011A1 (es) * 2018-04-11 2019-10-11 Ruiz Manuel Campos Salto hidráulico subterráneo
WO2021185549A1 (de) * 2020-03-19 2021-09-23 Airbus Operations Gmbh Energierückgewinnungsbaugruppe, brennstoffzellensystem und fahrzeug mit energierückgewinnungsbaugruppe
DE102021104744A1 (de) 2021-02-26 2022-09-01 Rwe Generation Se Kombinierte Speicherung von elektrischer Energie in potentieller und chemischer Energie zur Erlangung einer Schwarzstartfähigkeit und zur Netzstabilisierung

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108550878A (zh) * 2018-04-08 2018-09-18 江西优特汽车技术有限公司 一种氢燃料电池系统及其控制方法
ES2727011A1 (es) * 2018-04-11 2019-10-11 Ruiz Manuel Campos Salto hidráulico subterráneo
WO2021185549A1 (de) * 2020-03-19 2021-09-23 Airbus Operations Gmbh Energierückgewinnungsbaugruppe, brennstoffzellensystem und fahrzeug mit energierückgewinnungsbaugruppe
DE102021104744A1 (de) 2021-02-26 2022-09-01 Rwe Generation Se Kombinierte Speicherung von elektrischer Energie in potentieller und chemischer Energie zur Erlangung einer Schwarzstartfähigkeit und zur Netzstabilisierung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012103458B4 (de) Anlage und Verfahren zur ökologischen Erzeugung und Speicherung von Strom
EP2067942B1 (de) Verfahren zur Umwandlung und Speicherung von regenerativer Energie
DE102014019589A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Speicherung überschüssiger elektrischer Energie und zur zeitversetzten Abgabe der gespeicherten Energie
DE102009034572A1 (de) Rückgewinnung der Verdichtungsenergie in gasförmigem Wasserstoff und Sauerstoff aus der Erzeugung mittels Hochdruck-Wasserelektrolyse
DE102017006509A1 (de) Energieversorgungssystem unter Ausnutzung von Wasserstoff
DE102008053334A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines synthetischen Stoffes, insb. eines synthetischen Brennstoffes oder Rohstoffes, zugehörige Vorrichtung und Anwendungen dieses Verfahrens
DE102014225063A1 (de) Kraftwerk
WO2011042158A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur speicherung elektrischer energie
DE102014002678A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Speicherung von Energie in Lauge
EP2803755B1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Hochdruckelektrolyseanlage, Hochdruckelektrolyseanlage sowie Wasserstoff-Tankstelle mit einer Hochdruckelektrolyseanlage
DE102010035229A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Wasserstoff
EP2682450B1 (de) Verfahren zum katalytischen methanisieren und methanisierungsanlage
DE102009035440A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff
DE202019003849U1 (de) System zur Energieerzeugung und Energiemanagement
DE102012025722B3 (de) Verfahren zur Verbrennung von Erdgas/Methan
DE102010056421A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum zeitweiligen Speichern von Energie aus regenerativen Energiequellen
DE102015207478A1 (de) Verfahren zur Erzeugung elektrischer Energie mittels fluktuierender erneuerbarer Energiequellen
DE648941C (de) Verfahren zum Speichern und Verteilen elektrischer Energie
EP2236822A1 (de) Verfahren zur bedarfsabhängigen Regelung und Glättung der elektrischen Ausgangsleistung eines Energie-Wandlers sowie Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
DE102014106273A1 (de) Anlage zur Speicherung elektrischer Energie
DE102012109799A1 (de) Kostenoptimierte Offshore-Wind-, Strömungs-, Wellen-, Wind-/Strömungs-, Wind-/Wellen-, Wind-/Strömungs-/Wellen- oder Strömungs-/Wellenenergieanlage
DE102020210478A1 (de) Verfahren zur Wasserstoffsynthese unter Wärmenutzung aus einem Wärmenetzwerk mittels einem Hochtemperaturelektrolysesystem
DE102008007927A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bereitstellen von Wasserstoff, Sauerstoff und/oder Strom für einen chemischen Prozess
DE102015017254B3 (de) Verfahren zur Integration regenerativ erzeugten Stroms unter Nutzung von Kohlenmonoxid
DE537600C (de) Gewinnung und Fernleitung der Energie minderwertigen Brennstoffs und Kraftwerk hierzu

Legal Events

Date Code Title Description
R086 Non-binding declaration of licensing interest
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01M0008060000

Ipc: H01M0008060600

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee