DE202019003849U1 - System zur Energieerzeugung und Energiemanagement - Google Patents

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Abstract

System zur Energieerzeugung und Energiemanagement, umfassend folgende Baueinheiten:
- einer oder mehrerer Windkraftanlagen (2) und/oder einem oder mehreren Solarpanelen (4) zur Erzeugung von Energie
- einem Umspannwerk (5) zur Leitung von Energie in ein Stromnetz (6) und/oder zu einem oder mehreren Elektrolyseuren (8),
- ein oder mehrere Elektrolyseure (8) zur Erzeugung von Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) aus Wasser (H2O),
- einem Frischwasservorrat (7), der mit dem einem oder mehreren Elektrolyseuren (8) in Strömungsverbindung steht;
- einem Vorratsbehälter (9) zur Kompression und Lagerung des erzeugten Sauerstoffs,
- einem Vorratsbehälter (11) zur Kompression und Lagerung des erzeugten Wasserstoffs,
- einer Abfüllstation (12) zur Abgabe des erzeugten Wasserstoffs an Fahrzeuge oder an ein Erdgasnetz, und
- einer oder mehrere Brennstoffzellen (13), die in Verbindung mit dem Vorratsbehälter (9) zur Kompression und Lagerung des erzeugten Sauerstoffs, dem Vorratsbehälter (11) zur Kompression und Lagerung des erzeugten Wasserstoffs stehen und die erzeugte Energie an das Umspannwerk (5) weitergeben können.

Description

  • Einleitung
  • Klima- und Umweltbelastung erfordern eine Anpassung in Richtung erneuerbare Energien. Hierzu soll die erfindungsgemäße Green Power Box einen wesentlichen Beitrag leisten. Darüber hinaus wird im Nebeneffekt ein harmonischer Übergang von dem fossilen Energieträger Erdgas zum nachhaltigen Wasserstoff ermöglicht und zwar durch Einspeisung des produzierten Wasserstoffs in vorhandene Erdgasnetze. Die Green Power Box stellt die vollständige und effiziente Verbindung von der nachhaltigen Stromerzeugung mit der Erzeugung des umweltfreundlichen Wasserstoffs (H2), des Sauerstoffs (O2) unter anderem für Medizinzwecke sowie mit der anfallenden Wärme für Industrie und / oder Haushalt dar.
  • Beschreibung
  • Ein Beispiel für die erfindungsgemäße Green Power Box ist in 1 dargestellt.
  • Mit Windkraftanlagen und Solarpanels wird elektrischer Strom erzeugt. Über ein Umspannwerk wird der Strom geleitet:
    • • zum örtlichen Stromnetz (Hauptabnehmer)
    • • zu einem Elektrolyseur (oder mehrere) (hauptsächlich Überschussstrom) Der Elektrolyseur spaltet das zugeführte Frischwasser (H2O) in die Komponenten
    • • H2 (Wasserstoff) und
    • • O2 (Sauerstoff)
    die jeweils als Gas anfallen.
  • Die bei der Elektrolyse anfallende Wärme wird per Wärmeaustausch mit einem Medium, z.B. Heizwasser, an Industrie oder Haushalte weitergeleitet. Dieser Wärmeaustausch (Abkühlung) ist vor der Kompression der beiden Gase notwendig, um die Kompressionsenergie zu verringern.
  • Der Wasserstoff wird komprimiert und anschließend
    • • In Druckbehälterabgefüllt und gelagert und / oder
    • • in ein nahes Erdgasnetz eingespeist
  • Der in Behälter abgefüllte Wasserstoff wird
    • • in einem entsprechenden Fuhrpark in PKWs oder LKWs zum Antrieb verwendet und / oder
    • • als Redundanz zur Stromerzeugung in Brennstoffzellen eingespeist, wobei der erzeugte Strom über das Umspannwerk ins Stromnetz eingespeist wird
  • Der Sauerstoff wird ebenfalls komprimiert, eventuell zu Medizinzwecken gereinigt, und in Druckflaschen abgefüllt.
  • Bezugszeichenliste
    • (1)
    Wind für die Windkraftanlage
    (2)
    Windkraftanlage
    (3)
    Sonne für Photovoltaik (Solarpanele)
    (4)
    Solarpanele
    (5)
    Elektrisches Umspannwerk
    (6)
    Lokales Stromnetz
    (7)
    Frischwasser zum Elektrolyseur
    (8)
    H2O Elektrolyseur
    (9)
    Vorratsbehälter zur Abkühlung, Kompression, Abfüllung und Lagerung Sauerstoff
    (10)
    Wärmeleitung für Industrie oder Haushalt
    (11)
    Vorratsbehälter zur Abkühlung, Kompression, Abfüllung und Lagerung Wasserstoff
    (12)
    Abfüllstation Abgabe von Wasserstoff Fahrzeuge oder an ein Erdgasnetz
    (13)
    Brennstoffzellen zur Stromerzeugung

Claims (2)

  1. System zur Energieerzeugung und Energiemanagement, umfassend folgende Baueinheiten: - einer oder mehrerer Windkraftanlagen (2) und/oder einem oder mehreren Solarpanelen (4) zur Erzeugung von Energie - einem Umspannwerk (5) zur Leitung von Energie in ein Stromnetz (6) und/oder zu einem oder mehreren Elektrolyseuren (8), - ein oder mehrere Elektrolyseure (8) zur Erzeugung von Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) aus Wasser (H2O), - einem Frischwasservorrat (7), der mit dem einem oder mehreren Elektrolyseuren (8) in Strömungsverbindung steht; - einem Vorratsbehälter (9) zur Kompression und Lagerung des erzeugten Sauerstoffs, - einem Vorratsbehälter (11) zur Kompression und Lagerung des erzeugten Wasserstoffs, - einer Abfüllstation (12) zur Abgabe des erzeugten Wasserstoffs an Fahrzeuge oder an ein Erdgasnetz, und - einer oder mehrere Brennstoffzellen (13), die in Verbindung mit dem Vorratsbehälter (9) zur Kompression und Lagerung des erzeugten Sauerstoffs, dem Vorratsbehälter (11) zur Kompression und Lagerung des erzeugten Wasserstoffs stehen und die erzeugte Energie an das Umspannwerk (5) weitergeben können.
  2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Wärmetauscher vorhanden sind, um die bei der Elektrolyse anfallende Wärme mit einem Medium an Industrie oder Haushalte weiterzuleiten.
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