ES1293349U - Estacion de servicio multicombustible renovable - Google Patents
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Abstract
Estación de servicio (1) para el suministro a vehículos, dicha estación de servicio (1) comprendiendo al menos los siguientes elementos: - un primer módulo de almacenamiento (2) de combustible que comprende una entrada (2.1) de combustible a través de la cual el módulo de almacenamiento (2) recibe combustible de un sistema externo; - uno o más primeros dispensadores (3) de combustible, conectados fluídicamente al módulo de almacenamiento (2) de combustible a través de unas primeras líneas de distribución (11.1) de suministro de combustible, donde dicho combustible es acondicionado por unos medios de acondicionamiento antes de alcanzar los uno o más primeros dispensadores (3) de combustible; - una unidad de regasificación (5), conectada fluídicamente al primer módulo de almacenamiento (2) de combustible a través de las primeras líneas de distribución (11.1) de suministro de combustible y conectada fluídicamente a un segundo módulo de almacenamiento (19) de combustible a través de unas segundas líneas de distribución (11.2) de suministro de combustible procesado por la unidad de regasificación (5), y donde la unidad de regasificación (5) está configurada para recibir combustible del módulo de almacenamiento (2), procesarlo, almacenarlo en el segundo módulo de almacenamiento (19) de combustible y suministrarlo a través de uno o más segundos dispensadores (6) de combustible; - una unidad de generación eléctrica (7) conectada fluídicamente al segundo módulo de almacenamiento (19) de combustible a través de unas segundas líneas de distribución (11.2), estando configurada dicha unidad de generación eléctrica (7) para recibir el combustible una vez ha sido procesado por la unidad de regasificación (5) y generar electricidad en corriente continua; - uno o más postes de recarga (8) de vehículos eléctricos, conectados a la unidad de generación eléctrica (7) a través de un cableado eléctrico (12); - una unidad de generación de hidrógeno (9) configurada para producir hidrógeno mediante reformado con vapor o por pirólisis de metano; estando la unidad de generación de hidrógeno (9) conectada al segundo módulo de almacenamiento (19) de combustible a través de las segundas líneas de distribución (11.2) de suministro de combustible procesado por la unidad de regasificación (5); y estando configurada la unidad de generación de hidrógeno (9) para recibir el combustible una vez ha sido procesado por la unidad de regasificación (5) y suministrar hidrógeno a través de uno o más terceros dispensadores (10) de hidrógeno vehicular: y un tercer módulo de almacenamiento (24) de hidrógeno, conectado fluídicamente a la unidad de generación de hidrógeno (9) a través de un compresor (23) de hidrógeno dispuesto en unas cuartas líneas de distribución (13) de hidrógeno: y los uno o más terceros dispensadores (10) de hidrógeno vehicular están conectados fluídicamente al tercer módulo de almacenamiento (24) de hidrógeno a través de las cuartas de distribución (13) de hidrógeno.
Description
DESCRIPCIÓN
ESTACIÓN DE SERVICIO MULTICOMBUSTIBLE RENOVABLE
OBJETO DE LA INVENCIÓN
El objeto inventivo pertenece al campo del suministro de combustible. Concretamente, la invención proporciona una estación de servicio para el repostaje de vehículos que emplea gas o biogás para la producción tanto de electricidad como de hidrógeno. De esa manera, almacenando un solo producto (por ejemplo, biometano o gas natural) es posible suministrar gas, electricidad e hidrógeno, que pueden ser de origen renovable, y de modo autosuficiente (sin requerir conexión a la red eléctrica).
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En la actualidad, en el campo del suministro de combustibles en estaciones de servicio, es conocida la integración del suministro de varias fuentes de energía renovable (tales como gas, hidrógeno o electricidad) en una misma estación de servicio, pero los diseños propuestos tienen implicaciones severas en la instalación eléctrica de dicha estación de servicio.
Los postes de recarga eléctrica rápidos y ultrarrápidos implican acometidas de potencia en las estaciones de servicio para las que la red de distribución eléctrica no suele estar preparada, siendo necesarias modificaciones en la misma. Estas modificaciones en la red pueden incluso hacer inviable la instalación de los postes de recarga. Estas instalaciones producen picos de demanda muy intensos durante las recargas, que pueden afectar a la estabilidad del sistema de distribución eléctrico.
Además, la red eléctrica funciona con corriente alterna (AC), pero la recarga de los vehículos requiere de corriente continua. El proceso de conversión de una a otra implica pérdidas de energía, que se traducen en un consumo adicional de potencia y en pérdidas asociadas a dicha conversión.
Los sistemas típicos de estaciones de recarga de hidrógeno pueden agruparse en dos: con generación de hidrógeno in situ o ex situ. Los modelos de generación ex situ implican una logística de transporte de hidrógeno más compleja y menos eficiente que la de gas natural
licuado, que está mucho más madura técnicamente. Los modelos de generación in situ a partir de agua mediante electrólisis presentan las dificultades expuestas para los postes de recarga, pero acrecentados porque la acometida de potencia a instalar es mucho mayor (mínimo 500 kW). La puesta en marcha del generador de hidrógeno genera picos de potencia que pueden multiplicar 10-20 veces la demanda eléctrica de la estación del servicio. Por lo tanto, las estaciones de recarga de hidrógeno implican equipos que generan perturbaciones serias en la red de distribución. También presentan pérdida de eficiencia por la conversión de corriente alterna a continua, que es la que se alimenta a un electrolizador que lleva a cabo la electrólisis para la producción del hidrógeno.
De acuerdo a lo expuesto anteriormente, es conocido en el estado de la técnica el problema técnico que presentan las estaciones de servicio tradicionales de que es necesario llevar una línea de alta potencia a cada una de dichas estaciones. Esta línea de alta potencia es necesaria en cada estación de servicio para los cargadores rápidos y el electrolizador de agua que genera el hidrógeno en las estaciones de servicio tradicionales. A modo ilustrativo, se requieren 0,35 MW de potencia para un cargador eléctrico ultrarrápido de vehículos eléctricos de Ionity. La instalación de las líneas de alta potencia supone un problema tanto de costes económicos como a nivel técnico, ya que ocasionan la saturación y desestabilización de la red de distribución eléctrica de media tensión en el punto de consumo (la estación de servicio).
Por tanto, se hace evidente la necesidad de una solución técnica que permita evitar estos problemas en cuanto a desestabilización de la red eléctrica en los puntos donde se instala la estación de servicio.
En el campo técnico son conocidas técnicas para la producción de hidrógeno puro a partir de gas natural, mediante reformado con vapor, que son adecuadas para su uso en estaciones de servicio, conocidas comúnmente como "Hydrogen Refuelling Stations” (HRS) en el mercado. Mediante el proceso de reformado, el metano (y otros hidrocarburos presentes en el gas natural) u otro compuesto orgánico (gas licuado del petróleo o GLP, etanol, etc.) se convierte en hidrógeno y monóxido de carbono mediante una reacción con vapor sobre un catalizador. El consumo de gas se minimiza con el uso de tecnologías de combustión y recuperación de calor eficientes. A continuación, se lleva a cabo una reacción conocida como reacción de desplazamiento del gas de agua, en la que el monóxido de carbono producido durante el reformado reacciona con vapor sobre el catalizador para formar hidrógeno y dióxido de carbono. Después tiene lugar un paso de purificación que
elimina impurezas de dióxido de carbono, monóxido de carbono, agua e hidrocarburo, con el fin de obtener hidrógeno de alta pureza. Finalmente, este hidrógeno es comprimido y almacenado en tanques presurizados para facilitar su transporte hacia la estación de servicio.
Por otro lado, en el estado de la técnica también son conocidas técnicas para la producción de electricidad a partir de gas natural o biogás. El gas natural está formado en un 95% por metano (CH4) y contiene proporciones menores de etano, propano, butano, nitrógeno y dióxido de carbono. El GNL es un combustible inodoro e incoloro que no es tóxico ni corrosivo. Una posibilidad para la producción de electricidad a partir del mismo es la utilización de pilas de combustible de óxido sólido (en inglés, “solid oxide fuel cells” o SOFC), las cuales consumen menos combustible y producen menores cantidades de dióxido de carbono. Su modo de operación es más versátil que el de una turbina de gas (permite arrancar y parar con facilidad) y más eficiente que el de un generador a motor estándar. Eventualmente la unidad SOFC puede funcionar con hidrógeno, en casos puntuales de ausencia de suministro de gas, actuando éste (el hidrógeno) como alimentación secundaria de respaldo.
Adicionalmente, también se conocen estaciones de servicio que emplean gas o biogás como combustible.
No obstante, estas distintas técnicas conocidas para la producción de electricidad, gas e hidrógeno no han sido integradas conjuntamente en una misma estación de servicio para vehículos.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El objeto de la invención es una estación de servicio para el suministro a vehículos, que tenga una integración eficiente del suministro de combustibles y electricidad renovable, eliminando la necesidad de acometida de alta potencia y el elemento de saturación de la red eléctrica que suponen, en otras estaciones de servicio convencionales, los cargadores de vehículo eléctrico y los generadores de hidrógeno a partir de agua mediante electrólisis. La estación de servicio puede funcionar como una isla energética únicamente dependiente de su propio suministro de combustible, por ejemplo, gas renovable.
La presente invención propone una solución a los problemas anteriores de desestabilización
de la red eléctrica mediante una estación de servicio que proporciona de manera integral tres fuentes de energía (gas, hidrógeno y electricidad), según la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes se definen realizaciones preferidas de la invención.
Un primer aspecto inventivo proporciona una estación de servicio para el suministro a vehículos, dicha estación de servicio comprendiendo al menos los siguientes elementos:
- un primer módulo de almacenamiento de combustible que comprende una entrada de combustible a través de la cual el módulo de almacenamiento recibe combustible de un sistema externo;
- uno o más primeros dispensadores de combustible, conectados fluídicamente al módulo de almacenamiento de combustible a través de unas primeras líneas de distribución de suministro de combustible, donde dicho combustible es acondicionado por unos medios de acondicionamiento antes de alcanzar los uno o más primeros dispensadores de combustible;
- una unidad de regasificación, conectada fluídicamente al primer módulo de almacenamiento de combustible a través de las primeras líneas de distribución de suministro de combustible y conectada fluídicamente a un segundo módulo de almacenamiento de combustible a través de unas segundas líneas de distribución de suministro de combustible procesado por la unidad de regasificación, y donde la unidad de regasificación está configurada para recibir combustible del módulo de almacenamiento, procesarlo, almacenarlo en el segundo módulo de almacenamiento de combustible y suministrarlo a través de uno o más segundos dispensadores de combustible;
- una unidad de generación eléctrica conectada fluídicamente al segundo módulo de almacenamiento de combustible a través de unas segundas líneas de distribución través de las segundas líneas de distribución, estando configurada dicha unidad de generación eléctrica para recibir el combustible una vez ha sido procesado por la unidad de regasificación y generar electricidad en corriente continua;
- uno o más postes de recarga de vehículos eléctricos, conectados a la unidad de generación eléctrica a través de un cableado eléctrico;
- una unidad de generación de hidrógeno configurada para producir hidrógeno mediante reformado con vapor o por pirólisis de metano; estando la unidad de generación de hidrógeno conectada al segundo módulo de almacenamiento de combustible a través de las segundas líneas de distribución de suministro de combustible procesado por la unidad de regasificación; y estando configurada la unidad de generación de hidrógeno para recibir el combustible una vez ha sido
procesado por la unidad de regasificación y suministrar hidrógeno a través de uno o más terceros dispensadores de hidrógeno vehicular; y
- un tercer módulo de almacenamiento de hidrógeno, conectado fluídicamente a la unidad de generación de hidrógeno a través de un compresor de hidrógeno dispuesto en unas cuartas líneas de distribución de hidrógeno; y los uno o más terceros dispensadores de hidrógeno vehicular están conectados fluídicamente al tercer módulo de almacenamiento de hidrógeno a través de las cuartas de distribución de hidrógeno.
Las primeras líneas de distribución de combustible transportan un primer tipo de combustible (el combustible del que se rellena el primer módulo de almacenamiento, el cual no va directo hacia los primeros dispensadores, sino que primero es bombeado y acondicionado gracias a los medios de acondicionamiento, que adaptan su temperatura y presión, etc.), mientras que las segundas líneas de distribución de combustible procesado por la unidad de regasificación (que comprende un vaporizador) transportan un segundo tipo de combustible, generado a partir del procesamiento del primer tipo de combustible. Las primeras líneas de distribución se especifican según un servicio criogénico para gas licuado, las terceras líneas de distribución serían de servicio de gas a presión.
Ventajosamente, almacenando un solo producto de combustible (por ejemplo, biometano o GNL) es posible suministrar gas, electricidad e hidrógeno de modo autosuficiente en la estación de servicio. De esta manera, el hidrógeno se produce en la presente invención a partir de combustibles fósiles (como el GNL) o renovables (como el biometano) y no mediante electrólisis, como ocurre en las estaciones de servicio convencionales. Además, la unidad de generación eléctrica genera directamente corriente continua (CC) como la que requieren los vehículos para su recarga, lo que proporciona una mayor eficiencia que otras alternativas que producen corriente alterna (CA). Como se ha mencionado con anterioridad, el proceso de conversión de CA a CC implica pérdidas de energía, lo que impacta negativamente en la eficiencia. La generación in situ con pilas de combustible propuesta en la invención evita estas pérdidas, ya que la generación se realiza directamente en corriente continua. Cabe destacar que la estación de servicio proporcionada permite la integración de suministro de hidrógeno, gas y electricidad renovable para uso vehicular a partir de un solo producto y sin necesidad de conexión a la red de distribución eléctrica. De esta manera, no se afecta al sistema eléctrico ya que la energía se genera en la propia estación de servicio, lo que a su vez también facilita su despliegue en zonas rurales o donde la red de distribución eléctrica sea deficiente. La entrada de combustible se emplea para rellenar el primer módulo
de almacenamiento mediante un sistema externo, por ejemplo, un camión cisterna.
En términos de eficiencia energética la generación de hidrógeno mediante reformado es similar a la electrólisis (en torno a 65-70% de eficiencia). La generación de electricidad a partir de gas es más eficiente energéticamente (60%) que las principales fuentes renovables, como la eólica y fotovoltaica (que tienen en torno a un 20% de eficiencia). Por tanto, el uso de combustible para la generación de fuentes de energía con la estación de servicio de la invención no sólo es ventajosa para la integración, sino también lo es en términos de eficiencia.
A lo largo de la presente descripción, se entenderá por "estación de servicio” cualquier tipo de instalación apta para que los vehículos puedan repostar combustible (gas, hidrógeno, etc.) o para recargarse eléctricamente (por ejemplo, estaciones de carga para vehículos eléctricos). La estación de servicio de la invención aúna dichas funcionalidades. Por otro lado, en ausencia de otros detalles o limitaciones que indiquen lo contrario, el término "combustible” comprende cualquier fuente de energía que pueda emplear un vehículo para su funcionamiento. Asimismo, el término "conectado” se referirá a conexión eléctrica, salvo cuando se indique que la conexión es "fluídica”, en cuyo caso se referirá a una conexión que permite la distribución de fluido (combustible) entre dos elementos de la estación de servicio.
En una realización preferente de la estación de servicio, dicha estación comprende un sistema de control conectado, de forma cableada y/o inalámbrica, a todos los elementos de la estación de servicio y configurado para monitorizar el estado de dichos elementos.
Ventajosamente, el sistema de control está conectado al resto de elementos de la estación de servicio (incluyendo todas las líneas de distribución, los módulos de almacenamiento de combustible, la unidad de generación eléctrica, los dispensadores, los postes de recarga, la unidad de generación de hidrógeno, la unidad de regasificación, el cableado eléctrico, etc.), ya sea de forma cableada (por ejemplo, a través de un circuito eléctrico, fibra óptica, etc.) o inalámbrica. El sistema de control monitoriza el estado de dichos estados (por ejemplo, si funcionan correctamente o si existen averías, revisar la temperatura, presión, volumen de combustible en dichos elementos, caudales másicos /volumétricos, etc.).
En una realización particular de la estación de servicio, en dicha estación:
- el primer módulo de almacenamiento de combustible está conectado fluídicamente a los primeros dispensadores de combustible a través de los medios de
acondicionamiento dispuestos en las primeras líneas de distribución de suministro de combustible; donde dichos medios de acondicionamiento comprenden una primera bomba de combustible y un acondicionador del combustible;
- el primer módulo de almacenamiento de combustible está conectado fluídicamente a la unidad de regasificación a través de una segunda bomba de combustible dispuesta en las primeras líneas de distribución de suministro de combustible; y donde las bombas de combustible, el acondicionador y el compresor de hidrógeno están conectados de forma cableada o inalámbrica al sistema de control.
El acondicionador del combustible del primer módulo de almacenamiento (por ejemplo, GNL) permite prevenir la congelación de dicho combustible. La bomba de combustible está adaptada para trabajar a las presiones adecuadas para permitir la carga del combustible (por ejemplo, GNL) a través de las primeras líneas de distribución.
En otra realización particular de la estación de servicio, dicha estación comprende además un depósito de gas evaporado a presión, conectado fluídicamente al primer módulo de almacenamiento de combustible y a un compresor de gas evaporado a presión a través de unas terceras líneas de distribución de gas evaporado a presión; donde el compresor de gas evaporado a presión está conectado fluídicamente también al segundo módulo de almacenamiento de presión. Ventajosamente las pérdidas del sistema de almacenamiento criogénico de gas (“boil-off”) se aprovechan como gas a presión (también referido más adelante como “GAS 3” en la descripción y figuras) que puede suministrarse a vehículos como GNC o bien transformarse en hidrógeno o electricidad, eliminándose dichas pérdidas. En otra realización aún más preferente de esta estación de servicio, dicha estación comprende un segundo odorizador dispuesto en las terceras líneas de distribución entre el o primer módulo de almacenamiento de combustible y el depósito de gas evaporado a presión. La odorización del combustible es necesaria para detectar posibles fugas ya que el gas natural no tiene olor y es altamente explosivo.
En otra realización particular de la estación de servicio, dicha estación comprende adicionalmente un primer odorizador dispuesto en las segundas líneas de distribución, entre la unidad de regasificación y el segundo módulo de almacenamiento.
En una realización particular de la estación de servicio, el combustible almacenado en el primer módulo de almacenamiento de combustible es de origen renovable. A lo largo de esta descripción, se entenderá por combustible de “origen renovable” por aquel que es producido
a partir de biomasa, residuos u otros orígenes distintos, que se producen de forma continuada y no se consideran agotables.
Ventajosamente, esto permite que las tres fuentes de energía (gas, hidrógeno y electricidad) obtenidas a partir del combustible para la recarga de vehículos también sean sostenibles, sin renunciar por ello a la eficiencia de producción energética. No obstante, la presente estación de servicio también funciona con combustible de origen no renovable (gas natural, etc.).
En otra realización particular de la estación de servicio, el combustible almacenado en el módulo de almacenamiento de combustible y suministrado en los primeros dispensadores de combustible es biometano.
Ventajosamente, dado que el biometano es metano obtenido a partir de biomasa, es una alternativa sostenible a modo de combustible, el cual tiene una capacidad energética idéntica a la del gas natural fósil que no es renovable. De hecho, en el biometano la molécula de metano, su composición química, es la misma, diferenciándose únicamente en su origen (renovable o fósil).
En otra realización preferente de la estación de servicio, el combustible almacenado en el módulo de almacenamiento de combustible y suministrado en los primeros dispensadores de combustible es gas natural licuado (renovable). En otra realización aún más preferente de la estación de servicio, el combustible suministrado en los segundos dispensadores de combustible de la estación de servicio es gas natural comprimido (renovable).
Ventajosamente la utilización de gas natural licuado (GNL) de origen renovable como fuente de energía para toda la estación de servicio permite que las emisiones de gases de efecto invernadero sean nulas, o incluso negativas, tanto en la propia estación como en los vehículos a los que se suministra.
En otra realización particular de la estación de servicio, el primer módulo de almacenamiento de combustible comprende:
- medios de refrigeración, controlados por el sistema de control, y adaptados para mantener el combustible almacenado en el módulo de almacenamiento de combustible en estado líquido a temperaturas criogénicas;
- un sensor de caudal de combustible;
- un sensor de volumen de combustible; y/o
-unos primeros medios de monitorización y regulación de temperatura, presión y volumen de combustible en el primer módulo de almacenamiento de combustible, controlados por el sistema de control y adaptados para monitorizar y regular la temperatura, presión y volumen de combustible en el primer módulo de almacenamiento de combustible.
En otra realización particular de la estación de servicio, la unidad de regasificación comprende unos segundos medios de monitorización y regulación de temperatura, presión y volumen de combustible, controlados por el sistema de control, adaptados para monitorizar y regular la temperatura, presión y volumen de combustible en la unidad de regasificación.
Ventajosamente, la posibilidad de optimizar la temperatura, volumen de combustible y presión de la unidad de regasificación permite que la estación de servicio opere siempre en condiciones adecuadas de eficiencia.
En otra realización particular de la estación de servicio, el segundo módulo de almacenamiento de combustible y/o el tercer módulo de almacenamiento de hidrógeno comprenden al menos uno de entre los siguientes elementos: sensor de caudal de combustible, sensor de volumen de combustible, terceros medios de monitorización y regulación de temperatura, presión y volumen de combustible, configurados para monitorizar y regular la temperatura, presión y volumen de combustible, en el segundo módulo de almacenamiento de combustible y/o el tercer módulo de almacenamiento de hidrógeno.
En otra realización particular de la estación de servicio, el sistema de control comprende una o más válvulas dispuestas en:
- al menos una de las primeras líneas de distribución de suministro de combustible; - al menos una de las segundas líneas de distribución de suministro de combustible procesado por la unidad de regasificación;
- al menos una de las terceras líneas de distribución de gas evaporado a presión; y/o - al menos una de las cuartas líneas de distribución de hidrógeno;
donde la apertura y cierre de dichas válvulas está regulada mediante el sistema de control.
Ventajosamente, la disposición de válvulas en las líneas de distribución permite controlar el suministro de forma individualizada para cada tipo de suministro (gas, hidrógeno,
electricidad) que se produce en la estación. Esto, además, permite aislar los tres suministros, en caso de que no se quiera detener el funcionamiento de la estación durante las labores de mantenimiento o durante la reparación de averías, donde contribuye a una rápida localización de las fallas.
En otra realización preferente de la estación de servicio, la unidad de generación eléctrica es una pila de combustible de óxido sólido.
Ventajosamente, la eficiencia de las pilas de combustible de óxido sólido es elevada (aproximadamente del 60%) frente a un generador por motor eléctrico que tuviera la misma versatilidad de operación (40-45% eficiencia), y similar a la de un generador con turbina de gas que presentaría otras complicaciones de operación para un uso de esta naturaleza (discontinuo).
En otra realización preferente de la estación de servicio, al menos una de las líneas de distribución de suministro de combustible y/o al menos una de las cuartas líneas de distribución de hidrógeno comprende uno o más sensores de presión, temperatura y/o caudal.
Ventajosamente, la inclusión de estos sensores en la estación de servicio, ya sea en las primeras líneas de distribución de suministro de combustible, en las segundas líneas de distribución de suministro de combustible procesado por la unidad de regasificación y/o las cuartas líneas de distribución de hidrógeno, permite monitorizar la distribución de combustible para la detección de posibles anomalías en el funcionamiento.
En realizaciones ventajosas de la invención, la estación de servicio comprende uno o más paneles solares fotovoltaicos que generan electricidad en forma de corriente continua, siendo esta electricidad almacenada en una batería, y estando dicha batería conectada a su vez a los postes de recarga.
Ventajosamente, los paneles solares generan electricidad en forma de corriente continua, que puede ser agregada directamente a la electricidad producida por la pila de combustible a través de cableado eléctrico, para su distribución a los postes de recarga de vehículos eléctricos, o bien almacenada en una batería para la posterior distribución a dichos postes de recarga. Los paneles solares pueden estar conectados de forma cableada o inalámbrica al sistema de control. Además, al no requerirse conversión a corriente alterna (CA), la
eficiencia del proceso es mayor. Los paneles solares colaboran de forma auxiliar a la producción de electricidad que lleva a cabo la unidad de generación eléctrica, y refuerzan el carácter sostenible de la estación de servicio.
En realizaciones ventajosas de la invención, la estación de servicio comprende uno o más aerogeneradores conectados a uno o más rectificadores mediante el circuito eléctrico, donde la electricidad en forma de corriente continua producida por el conjunto de los uno o más aerogeneradores y los rectificadores es almacenada en una batería, y estando dicha batería conectada a su vez a los postes de recarga.
La electricidad producida por el conjunto de los uno o más aerogeneradores y rectificadores se adiciona directamente a la electricidad producida por la unidad de generación eléctrica, o bien es almacenada en una batería para su posterior distribución a los postes de recarga. Los aerogeneradores conectados pueden estar conectados de forma cableada o inalámbrica al sistema de control. De esta manera, la energía eléctrica que se obtiene eólicamente contribuye de manera auxiliar a la producción de la estación de servicio, haciéndola más autosostenible y reforzando su carácter ecológico.
En realizaciones ventajosas de la estación de servicio, el tercer módulo de almacenamiento de hidrógeno está conectado fluídicamente a la unidad de generación eléctrica.
Ventajosamente el hidrógeno almacenado el tercer módulo de almacenamiento de hidrógeno, que a su vez está conectado fluídicamente a la unidad de generación de hidrógeno, puede actuar como una fuente secundaria de suministro para la unidad de generación eléctrica, actuando como respaldo en caso de necesidad.
En otras realizaciones ventajosas de la invención, la estación de servicio comprende un sistema de identificación de usuario o vehículo que utilizan la estación de servicio, dicho sistema de identificación estando instalado en al menos uno de los primeros dispensadores de combustible, los segundos dispensadores de combustible, los postes de recarga de vehículos eléctricos y/o los terceros dispensadores de combustible. En realizaciones aún más ventajosas de la estación de servicio, el sistema de identificación de usuario o vehículo comprende al menos:
- un lector RFID, lector de códigos QR, lector de códigos de barras o lector de las matrículas de los vehículos, y/o
-unos medios de representación gráfica;
y en donde dicho sistema de identificación se encuentra conectado al sistema de control.
Ventajosamente, en estas realizaciones particulares, se puede permitir de forma selectiva a ciertos usuarios o vehículos el acceso al suministro de una determinada estación de servicio. En realizaciones aún más preferentes, este sistema de identificación se basa en etiquetas RFID (identificación por radiofrecuencia), códigos QR, códigos de barras, lectura de matrículas de los vehículos o similares, si bien se pueden emplear alternativas análogas conocidas en el estado de la técnica. En estas realizaciones, el sistema de control comprende una lista de usuarios o vehículos habilitados y lleva a cabo el registro de los mismos; y dicho sistema de control está conectado (de forma cableada o inalámbrica) al sistema de identificación de los usuarios o vehículos.
En otras realizaciones ventajosas de la invención, las unidades de generación eléctrica y de generación de hidrógeno se pueden interconectar y compartir la corriente de pre-reformado generada en la SOFC o el hidrógeno generado en el reformador de vapor, siempre que exista una ventaja desde el punto de vista energético u operativo.
En realizaciones ejemplares de la estación de servicio, el sistema de control está conectado, de forma cableada o inalámbrica, a la unidad de generación eléctrica y/o a la unidad de generación de hidrógeno.
Ventajosamente, el sistema de control está configurado para detectar anomalías en el funcionamiento de la unidad de generación eléctrica y/o la unidad de generación de hidrógeno, por ejemplo, problemas eléctricos, producción insuficiente, falta de suministro de combustible, etc. Para monitorizar estos problemas, el sistema de control estará configurado para revisar al menos una de las líneas de distribución de suministro de combustible y/o al menos una de las líneas de distribución de hidrógeno, incluyendo la monitorización de los uno o más sensores de presión, temperatura y/o caudal. En caso de detección de errores graves, el sistema de control puede incluso detener el suministro de combustible, para evitar daños mayores en la estación de servicio.
En otras realizaciones ventajosas adicionales de la estación de servicio de la invención, la utilización de recubrimientos de naturaleza termoeléctrica en los equipos emisores de temperaturas elevadas (>50°C) puede generar energía eléctrica adicional que repercutiría en la eficiencia energética global de dicha estación de servicio. Algunos de estos equipos
emisores de temperaturas elevadas son la SOFC, el reactor del generador de hidrógeno y sus tuberías de salida.
A continuación se destacan las principales ventajas que proporciona la estación de servicio de la invención:
- Permite la integración de procesos, al permitir obtener distintas fuentes de energía a partir de un mismo combustible, así como mayor sinergia en el consumo de energía. - Permite la no afectación a la estabilidad de la red de distribución eléctrica, ya que la estación de servicio no genera picos de demanda cuando se lleva a cabo las recargas de vehículo eléctrico ni cuando se genera hidrógeno (ya que no emplea unidades de electrólisis).
- Se evita la sobrecarga de la red eléctrica.
- La estación de servicio de la invención sirve de soporte de emergencia en caso de fallo en el suministro eléctrico. Así, los postes de recarga de vehículos se pueden conectar para suministrar energía eléctrica a otro tipo de dispositivos, en caso de ser necesario.
- La estación de servicio de la invención exhibe una mejora de eficiencia, ya que la generación de electricidad en la celda de combustible se realiza directamente en corriente continua, no hace falta conversión desde corriente alterna (la que proporciona la red de distribución eléctrica).
- La estación de servicio de la invención puede implementarse a partir de infraestructura ya desplegada para las estaciones de servicio convencionales basadas en suministro de gas o biogás (por ejemplo, biometano), incluyendo el reaprovechamiento de los módulos de almacenamiento de combustible.
A modo de resumen, gracias a la invención se consigue que la estación de servicio propuesta sea capaz de producir simultáneamente:
- El gas vehicular GNL se obtiene directamente a partir del primer módulo de almacenamiento de combustible, una vez es acondicionado.
- El gas vehicular GNC se obtiene por regasificación del GNL a partir de un módulo de regasificación, así como del aprovechamiento del gas a evaporado a presión (el "boiloff”) inherente al propio almacenamiento del GNL.
- La electricidad se obtiene a partir de una unidad de generación eléctrica (por ejemplo, una pila de combustible).
- El hidrógeno se obtiene mediante una unidad de generación de hidrógeno por
reformado con vapor a pequeña escala. La utilización de gas natural para la producción de hidrógeno elimina la dependencia y el impacto en la red de distribución eléctrica, al no requerir el electrolizador. La utilización de gas renovable para su generación implicaría que el hidrógeno producido también es renovable o "verde”.
Esta integración y optimización de estas tres fuentes de energía (gas, hidrógeno y electricidad) para la recarga de vehículos no es conocida en el estado de la técnica y permite minimizar la infraestructura necesaria para el despliegue de la estación de servicio. De esta manera, la estación de servicio de la presente invención pretende reemplazar o complementar a las tradicionales gasolineras para vehículos de combustible o estaciones de carga para vehículos eléctricos.
Todas las características descritas en esta memoria (incluyendo las reivindicaciones, descripción y dibujos) pueden combinarse en cualquier combinación, exceptuando las combinaciones de tales características mutuamente excluyentes. En particular, se pueden combinar realizaciones de la estación de servicio con paneles solares fotovoltaicos y aerogeneradores.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Estas y otras características y ventajas de la invención, se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción detallada que sigue de una forma preferida de realización, dada únicamente a título de ejemplo ilustrativo y no limitativo, con referencia a las figuras que se acompañan.
Figura 1 En esta figura se muestra un esquema general de una estación de servicio acorde a la presente invención, donde a partir de un suministro de gas natural licuado se puede obtener simultáneamente electricidad, hidrógeno y gas vehicular adecuado para la distribución a vehículos.
Figura 2 En esta figura se ilustra otra realización de una estación de servicio acorde a la presente invención, similar a la de la Figura 1 pero incorporando módulos adicionales de obtención de energía renovable (aerogeneradores y paneles solares) y un sistema de identificación de usuarios o vehículos.
A lo largo de las Figuras 1-2 se utilizan las siguientes referencias numéricas:
EXPOSICIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
A continuación se describe dos realizaciones de la estación de servicio (1) de la presente invención, la cual ofrece de forma integral suministro de gas, hidrógeno y electricidad para vehículos.
La Figura 1 muestra una primera realización de la estación de servicio (1) de la invención. Como se observa en la Figura 1, dicha realización comprende al menos los siguientes elementos:
- Un primer módulo de almacenamiento (2) de combustible en estado líquido, por ejemplo, gas natural licuado (GNL). Dicho combustible es adecuado para la producción tanto de electricidad como de hidrógeno. Para su almacenamiento, el primer módulo de almacenamiento (2) comprende una entrada (2.1) de combustible y unos medios de enfriamiento de dicho combustible en estado líquido (para mantener el combustible a temperaturas criogénicas, aproximadamente -160°C), así como unos primeros medios de monitorización y regulación de temperatura y presión (por ejemplo, sensores de temperatura, sensores de presión, compresores, etc.). La ventaja de almacenar el GNL en estado líquido es su mayor densidad. Preferiblemente, el combustible es de origen renovable. Para la implementación del primer módulo de almacenamiento (2) de combustible se puede reutilizar un tanque de combustible GNL ya instalado en una estación de servicio o gasolinera convencional. El primer módulo de almacenamiento (2) de combustible puede comprender un sensor de volumen de combustible. La entrada (2.1) de combustible se emplea para rellenar el primer módulo de almacenamiento (2) con un sistema externo, por ejemplo, un camión cisterna.
- Uno o más primeros dispensadores (3) de combustible, en este caso GNL, conectado(s) fluídicamente al primer módulo de almacenamiento (2) de combustible a través de unas primeras líneas de distribución (11.1) de suministro de combustible. En las primeras líneas de distribución (11.1) se dispone una primera bomba (17.1) de combustible, que hace circular el GNL hacia un acondicionador (18) del GNL, también dispuesto en dichas primeras líneas de distribución (11.1). El acondicionador (18) está conectado fluídicamente a los primeros dispensadores (3) de combustible, que a su vez están adaptados para suministrar directamente a los vehículos el GNL.
- Una unidad de regasificación (5), que comprende un vaporizador, conectada fluídicamente al primer módulo de almacenamiento (2) de combustible a través de las primeras líneas de distribución (11.1) de suministro de combustible (en este caso, GNL) y conectada fluídicamente a un segundo módulo de almacenamiento (19) de combustible (en este caso gas natural comprimido GNC, también conocido como gas natural vehicular) a través de unas segundas líneas de distribución (11.2) de suministro de combustible. El GNL es propulsado hasta la unidad de regasificación mediante una segunda bomba (17.2) de combustible. La unidad de regasificación (5) está configurada para recibir combustible del módulo de almacenamiento (2), procesarlo, almacenarlo en el segundo módulo de almacenamiento (19) de combustible y suministrarlo a través de uno o más segundos dispensadores (6) de combustible. Antes de ser almacenado en el segundo módulo de almacenamiento (19) , el gas atraviesa un primer odorizador (20.1), para proporcionarle el olor característico. La unidad de regasificación (5) comprende unos segundos medios de monitorización y regulación de temperatura y presión (por ejemplo, sensores de temperatura y presión). Cabe destacar que el sistema de control (4) regula la temperatura y presión en la unidad de regasificación (5) a través de dichos segundos medios de monitorización y regulación de temperatura y presión. El procesamiento que lleva a cabo esta unidad de regasificación (5) comprende vaporizar, es decir, adecuar la presión (ej. elevarla hasta los 200-250 bares) y la temperatura del combustible en estado líquido para convertir dicho líquido en gas (por ejemplo, GNC). El GNC es ampliamente utilizado en vehículos ya que es económico y ambientalmente sostenible.
- El almacenamiento del GNL en el primer módulo de almacenamiento (2) de combustible produce gas evaporado a presión (“boil-off”), también referido como "GAS 3” en las figuras, que puede suministrarse a vehículos como GNC o bien
transformarse en hidrógeno o electricidad, eliminándose dichas pérdidas. En la realización de la invención de la Figura 1, el “boil-off” se aprovecha como una fuente suplementaria para obtener GNC. Para ello, el gas evaporado a presión procedente del primer módulo de almacenamiento (2) se transporta, mediante unas terceras líneas de distribución (11.3), hacia un segundo odorizador (20.2) y posteriormente hacia un depósito (21) de gas evaporado a presión. El depósito (21) de gas evaporado, a su vez, está conectado fluídicamente con un compresor (22) de gas evaporado, a través de las terceras líneas de distribución (11.3), donde el “boil-off” es convertido en GNC. Finalmente, y a través de las segundas líneas de distribución (11.2), este GNC obtenido a partir del “boil-off” es almacenado en el segundo módulo de almacenamiento (19) de combustible.
- Una unidad de generación eléctrica (7), la cual está conectada al segundo módulo de almacenamiento (19) y está configurada para recibir el gas una vez ha sido procesado por la unidad de regasificación (5). A partir de dicho gas, la unidad de generación eléctrica (7) genera electricidad como corriente continua (CC), la cual es distribuida a uno o más postes de recarga (8) de vehículos eléctricos conectados a dicha unidad de generación eléctrica (7). La unidad de generación eléctrica (7), en este caso, consiste en una pila de combustible de óxido sólido (tecnologías SOFC, del inglés “solid oxide fuel cell”).
- Una unidad de generación de hidrógeno (9) mediante reformado con vapor, la cual está conectada a la unidad de regasificación (5) y está configurada para recibir el gas una vez ha sido procesado por dicha unidad de regasificación (5). A partir de dicho gas, la unidad de generación de hidrógeno (9) mediante reformado con vapor produce hidrógeno H2 apto para su distribución a uno o más terceros dispensadores (10) de combustible (hidrógeno vehicular). La unidad de generación de hidrógeno (9) está conectada fluídicamente a un compresor (23) de hidrógeno de alta presión, que comprime el hidrógeno a alta presión y lo distribuye a un tercer módulo de almacenamiento (24) de hidrógeno, este último a su vez está conectado fluídicamente a los terceros dispensadores (10). El hidrógeno es almacenado a alta presión en el tercer módulo de almacenamiento (24) hasta que es distribuido a través de los terceros dispensadores (10).
- Unas primeras líneas de distribución (11.1) de suministro de combustible, que conectan la unidad de regasificación (5) y el primer módulo de almacenamiento (2)
de combustible, así como dicho primer módulo de almacenamiento (2) de combustible y los primeros dispensadores (3) de combustible. Las primeras líneas de distribución (11.1) de combustible transportan un primer tipo de combustible ("Gas 1” en la Figura 1, referido al combustible del que se rellena el primer módulo de almacenamiento (2)).
- Unas segundas líneas de distribución (11.2) de suministro de combustible procesado por la unidad de regasificación (5), que conectan la salida de la unidad de regasificación (5) con los segundos dispensadores (6) de combustible, la unidad de generación eléctrica (7) y la unidad de generación de hidrógeno (9). Las segundas líneas de distribución (11.2) transportan un segundo tipo de combustible (por ejemplo, "Gas 2” de la Figura 1), generado a partir del procesamiento del primer tipo de combustible ("Gas 1”). Las líneas de distribución (11.1, 11.2) de suministro de combustible (gas) desde el primer módulo de almacenamiento (2) de combustible hasta la unidad de regasificación (5), la unidad de generación eléctrica (7), la unidad de generación de hidrógeno (9) y los dispensadores de combustible (3, 6) están reguladas por el sistema de control (4), el cual está configurado para vigilar la temperatura, presión, caudal y demás parámetros de interés del combustible que fluye por la estación de servicio (1). Estas líneas de distribución (11.1, 11.2) de suministro de combustible pueden comprender, preferiblemente, uno o más sensores de caudal, temperatura, presión y otros parámetros que sean útiles para monitorizar la distribución de combustible.
- Un cableado eléctrico (12) que interconecta la unidad de generación eléctrica (7) y los uno o más postes de recarga (8) de vehículos eléctricos. Además, el sistema de control (4) está conectado al primer módulo de almacenamiento (2) de combustible y a la unidad de regasificación (5), ya sea de forma cableada (por ejemplo, a través de un circuito eléctrico (12), como se muestra en la Figura 1) o inalámbrica. El sistema de control (4) está configurado para monitorizar el cableado eléctrico (12), incluyendo la monitorización de la tensión y corriente que circulan por el mismo.
- Una o más cuartas líneas de distribución (13) de hidrógeno que conectan fluídicamente la unidad de generación de hidrógeno (9) y los uno o más terceros dispensadores (10) de hidrógeno vehicular. En las cuartas líneas de distribución (13) de hidrógeno puede haber instalada una o más válvulas de control cuya apertura y cierre regula la distribución de hidrógeno a los vehículos. El sistema de control (4)
está configurado también para monitorizar y controlar dichas válvulas de control. Las cuartas líneas de distribución (13) de hidrógeno también pueden comprender sensores de caudal, temperatura, presión y otros parámetros, al igual que las primeras y segundas líneas de distribución (11.1, 11.2) de combustible.
- Un sistema de control (4) conectado al resto de elementos de la estación de servicio (1). El sistema de control (4) comprende los medios hardware/software necesarios para controlar el suministro de combustible a los vehículos. Por ejemplo, el sistema de control medios de regulación configurados para supervisar los medios de enfriamiento, así como los primeros medios de monitorización y regulación de caudal, temperatura y presión del primer módulo de almacenamiento (2) de combustible. El sistema de control (4) también comprende una o más válvulas cuya apertura/cierre regulan el suministro de combustible a los vehículos a través de los primeros dispensadores (3) de combustible, así como un ordenador donde se ejecuta un programa informático que vigila el estado de dichas válvulas y genera alarmas en caso de fallos de seguridad o errores de funcionamiento, de modo que un operario pueda percatarse. Adicionalmente, el sistema de control (4) puede comunicarse con el sensor de volumen de combustible del primer módulo de almacenamiento (2), para recibir información del volumen de combustible restante, lo que permite que el sistema de control (4) sea informado ante limitaciones de combustible. El sistema de control (4) puede enviar dicha información a un sistema global de logística (por ejemplo, un sistema que controla una pluralidad de estaciones de servicio (1) para operar conjuntamente con todas ellas) para optimizar las operaciones de llenado del mismo. El sistema de control (4) también permite la operación con seguridad de las operaciones de llenado del tanque principal de combustible, aislando el sistema durante las mismas. El sistema de control (4) gestiona la unidad de generación eléctrica (7) y la unidad de generación de hidrógeno (9) a través de sus propios controladores lógicos programables (más conocidos como PLCs, por sus siglas en inglés "Programmable Logic Controller”).
En caso de haber falta de suministro de combustible en el primer módulo de almacenamiento (2), el sensor de volumen de combustible lo detecta y notifica al sistema de control (4), que a su vez está configurado para avisar en los puntos de distribución de combustible y gas (los primeros, segundos y terceros dispensadores (3, 6, 10), así como los postes de recarga (8).
Como se observa en la Figura 1, la estación de servicio (1) comprende la instalación de unidades modulares de generación de diversas fuentes de energía, así como un sistema de control que integre la operación de las mismas con el funcionamiento normal de los dispensadores de hidrógeno, gas y electricidad. Finalmente, cabe destacar que el sistema de control (4) es ubicuo y permite monitorizar y controlar el resto de elementos de la estación de servicio.
La Figura 2 es otra realización de la estación de servicio (1) acorde a la presente invención, similar a la realización de la Figura 1, salvo por el hecho de que se incorporan módulos adicionales:
- Uno o más paneles solares fotovoltaicos (14).
- Uno o más aerogeneradores (15) conectados a uno o más rectificadores (25).
Estos módulos adicionales están conectados al sistema de control (4), ya sea a través de cableado eléctrico (12) como se muestra en la Figura 2 o de forma inalámbrica. Los módulos adicionales (por ejemplo, uno o más de los paneles solares fotovoltaicos (14), y/o aerogeneradores (15)) están configurados para producir electricidad en corriente continua, la cual se adiciona en el cableado eléctrico (12) a la electricidad proporcionada por la unidad de generación eléctrica (7), para su uso en los postes de recarga (8) eléctrica. La electricidad obtenida por medio de estos módulos adicionales puede adicionarse directamente a la salida de la unidad de generación eléctrica (7), almacenarse en una batería (26) o ambas opciones simultáneamente (como se observa en la Figura 2). La batería (26) está conectada a los uno o más postes de recarga (8) para suministrar a los vehículos. Al operar en corriente continua (CC), no se requieren ni convertidores ni transformadores, lo que evita que se desperdicie energía por las pérdidas de la conversión CC-AC.
En la realización de la Figura 2 la misma batería (26) acumula energía procedente de los paneles solares fotovoltaicos (14), los aerogeneradores (15) y la unidad de generación eléctrica (7). No obstante, otras realizaciones de la invención pueden disponer distintas baterías (26) para cada uno de estos elementos.
Además, la Figura 2 comprende una conexión fluídica entre el tercer módulo de almacenamiento (24) de hidrógeno y la unidad de generación eléctrica (7), a través de las cuartas líneas de distribución (13) de hidrógeno. El propósito de esta conexión fluídica es que pueda actuar como una fuente secundaria de suministro para la unidad de generación
eléctrica (7), en caso de necesidad.
Por otro lado, en la realización de la Figura 2 se observa que existen una pluralidad de instancias de un sistema de identificación (16), que se encuentran dispuestas en los distintos dispensadores (3, 6, 10) y en los postes de recarga (8). Estas instancias del sistema de identificación (16) están intercomunicadas entre sí y conectadas a su vez al sistema de control (4), ya sea de forma cableada o inalámbrica. La interconexión entre las distintas instancias del sistema de identificación (16) puede llevarse a cabo por cualquier medio conocido por el experto en la técnica (siguiendo el modelo cliente-servidor, como un sistema distribuido, etc.). Cada instancia del sistema de identificación (16) puede comprender medios de representación gráfica (pantallas, una tableta, etc.) mediante los cuales el sistema de control (4) puede generar avisos a los primeros, segundos y terceros dispensadores (3, 6, 10), así como a los postes de recarga (8). Por ejemplo, la falta de combustible en el primer módulo de almacenamiento (2) de combustible puede notificarse a través de dichos medios de representación gráfica. Además, cada instancia del sistema de identificación (16) puede comprender un lector de códigos de barras o QR, o dispositivos análogos (lectores de matrícula, etc.), para la lectura de la identificación de los vehículos o usuarios. En este caso, los medios de representación gráfica pueden utilizarse para facilitar la interacción con el usuario durante la operación de identificación del usuario o vehículo que emplean la estación de servicio.
De acuerdo a la descripción anterior, el experto en la materia puede introducir variaciones que no alteran el espíritu de la presente estación de servicio (1) y, por tanto, deben considerarse dentro del ámbito de protección de la presente invención. Por ejemplo, los elementos de conexión eléctrica y conexión fluídica entre elementos pueden modificarse, así como las comunicaciones entre el sistema de control (4) y otros elementos de la estación de servicio (1).
Claims (21)
1.- Estación de servicio (1) para el suministro a vehículos, dicha estación de servicio (1) comprendiendo al menos los siguientes elementos:
- un primer módulo de almacenamiento (2) de combustible que comprende una entrada (2.1) de combustible a través de la cual el módulo de almacenamiento (2) recibe combustible de un sistema externo;
- uno o más primeros dispensadores (3) de combustible, conectados fluídicamente al módulo de almacenamiento (2) de combustible a través de unas primeras líneas de distribución (11.1) de suministro de combustible, donde dicho combustible es acondicionado por unos medios de acondicionamiento antes de alcanzar los uno o más primeros dispensadores (3) de combustible;
- una unidad de regasificación (5), conectada fluídicamente al primer módulo de almacenamiento (2) de combustible a través de las primeras líneas de distribución (11.1) de suministro de combustible y conectada fluídicamente a un segundo módulo de almacenamiento (19) de combustible a través de unas segundas líneas de distribución (11.2) de suministro de combustible procesado por la unidad de regasificación (5), y donde la unidad de regasificación (5) está configurada para recibir combustible del módulo de almacenamiento (2), procesarlo, almacenarlo en el segundo módulo de almacenamiento (19) de combustible y suministrarlo a través de uno o más segundos dispensadores (6) de combustible;
- una unidad de generación eléctrica (7) conectada fluídicamente al segundo módulo de almacenamiento (19) de combustible a través de unas segundas líneas de distribución (11.2) través de las segundas líneas de distribución (11.2), estando configurada dicha unidad de generación eléctrica (7) para recibir el combustible una vez ha sido procesado por la unidad de regasificación (5) y generar electricidad en corriente continua;
- uno o más postes de recarga (8) de vehículos eléctricos, conectados a la unidad de generación eléctrica (7) a través de un cableado eléctrico (12);
- una unidad de generación de hidrógeno (9) configurada para producir hidrógeno mediante reformado con vapor o por pirólisis de metano; estando la unidad de generación de hidrógeno (9) conectada al segundo módulo de almacenamiento (19) de combustible a través de las segundas líneas de distribución (11.2) de suministro de combustible procesado por la unidad de regasificación (5); y estando configurada la unidad de generación de hidrógeno (9) para recibir el combustible una vez ha sido procesado por la unidad de regasificación (5) y suministrar hidrógeno a través de uno
o más terceros dispensadores (10) de hidrógeno vehicular; y
- un tercer módulo de almacenamiento (24) de hidrógeno, conectado fluídicamente a la unidad de generación de hidrógeno (9) a través de un compresor (23) de hidrógeno dispuesto en unas cuartas líneas de distribución (13) de hidrógeno; y los uno o más terceros dispensadores (10) de hidrógeno vehicular están conectados fluídicamente al tercer módulo de almacenamiento (24) de hidrógeno a través de las cuartas de distribución (13) de hidrógeno.
2. - Estación de servicio (1) según la reivindicación precedente, que comprende un sistema de control (4) conectado, de forma cableada y/o inalámbrica, a todos los elementos de la estación de servicio (1) y configurado para monitorizar el estado de dichos elementos.
3. - Estación de servicio (1) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde: - el primer módulo de almacenamiento (2) de combustible está conectado fluídicamente a los primeros dispensadores (3) de combustible a través de los medios de acondicionamiento dispuestos en las primeras líneas de distribución (11) de suministro de combustible; donde dichos medios de acondicionamiento comprenden una primera bomba (17.1) de combustible y un acondicionador (18) del combustible;
- el primer módulo de almacenamiento (2) de combustible está conectado fluídicamente a la unidad de regasificación (5) a través de una segunda bomba (17.2) de combustible dispuesta en las primeras líneas de distribución (11) de suministro de combustible; y
donde las bombas (17.1, 17.2) de combustible, el acondicionador (18) y el compresor (23) de hidrógeno están conectados de forma cableada o inalámbrica al sistema de control (4).
4.- Estación de servicio (1) según la reivindicación precedente, que comprende además un depósito (21) de gas evaporado a presión, conectado fluídicamente al primer módulo de almacenamiento (2) de combustible y a un compresor (22) de gas evaporado a presión a través de unas terceras líneas de distribución (11.3) de gas evaporado a presión; donde el compresor (22) de gas evaporado a presión está conectado fluídicamente también al segundo módulo de almacenamiento (19) de presión.
5. 
- Estación de servicio (1) según la reivindicación precedente, que comprende un segundo odorizador (20.2) dispuesto en las terceras líneas de distribución (11.3) entre el o primer módulo de almacenamiento (2) de combustible y el depósito (21) de gas evaporado a presión.
6. 
- Estación de servicio (1) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende adicionalmente un primer odorizador (20.1) dispuesto en las segundas líneas de distribución (12), entre la unidad de regasificación (5) y el segundo módulo de almacenamiento (19).
7. 
- Estación de servicio (1) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el combustible almacenado en el primer módulo de almacenamiento (2) de combustible es de origen renovable.
8. 
- Estación de servicio (1) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el combustible almacenado en el módulo de almacenamiento (2) de combustible y distribuido en los primeros dispensadores (3) de combustible es biometano.
9. 
- Estación de servicio (1) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el combustible almacenado en el módulo de almacenamiento (2) de combustible y suministrado en los primeros dispensadores (3) de combustible es gas natural licuado.
10. 
- Estación de servicio (1) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el combustible suministrado en los segundos dispensadores (6) de combustible es gas natural comprimido.
11. 
- Estación de servicio (1) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el primer módulo de almacenamiento (2) de combustible comprende:
- medios de refrigeración, controlados por el sistema de control (4), y adaptados para mantener el combustible almacenado en el módulo de almacenamiento (2) de combustible en estado líquido a temperatura criogénica;
- un sensor de caudal de combustible;
- un sensor de volumen de combustible; y/o
- unos primeros medios de monitorización y regulación de temperatura, presión y volumen de combustible en el primer módulo de almacenamiento (2) de combustible, controlados por el sistema de control (4) y adaptados para monitorizar y regular la
temperatura, presión y volumen de combustible en el primer módulo de almacenamiento (2) de combustible.
12. 
- Estación de servicio (1) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la unidad de regasificación (5) comprende unos segundos medios de monitorización y regulación de temperatura, presión y volumen de combustible, controlados por el sistema de control (4), adaptados para monitorizar y regular la temperatura, presión y volumen del combustible en la unidad de regasificación (5).
13. 
- Estación de servicio (1) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el segundo módulo de almacenamiento (19) de combustible y/o el tercer módulo de almacenamiento (24) de hidrógeno comprenden al menos uno de entre los siguientes elementos: sensor de caudal de combustible, sensor de volumen de combustible, terceros medios de monitorización y regulación de temperatura, presión y volumen de combustible, configurados para monitorizar y regular la temperatura, presión y volumen de combustible, en el segundo módulo de almacenamiento (19) de combustible y/o el tercer módulo de almacenamiento (24) de hidrógeno.
14. 
- Estación de servicio (1) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el sistema de control (4) comprende una o más válvulas dispuestas en:
- al menos una de las primeras líneas de distribución (11.1) de suministro de combustible;
- al menos una de las segundas líneas de distribución (11.2) de suministro de combustible procesado por la unidad de regasificación (5);
- al menos una de las terceras líneas de distribución (11.3) de gas evaporado a presión; y/o
- al menos una de las cuartas líneas de distribución (13) de hidrógeno; y
donde la apertura y cierre de dichas válvulas está regulada mediante el sistema de control (4).
15. 
- Estación de servicio (1) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la unidad de generación eléctrica (7) es una pila de combustible de óxido sólido.
16. 
- Estación de servicio (1) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde al menos una de las líneas de distribución (11.1, 11.2) de suministro de combustible
y/o al menos una de las cuartas líneas de distribución (13) de hidrógeno comprende uno o más sensores de presión, temperatura y/o caudal.
17. 
- Estación de servicio (1) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende uno o más paneles solares (14) fotovoltaicos, que generan electricidad en forma de corriente continua, siendo esta electricidad almacenada en una batería (26), y estando dicha batería (26) conectada a su vez a los postes de recarga (8).
18. 
- Estación de servicio (1) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende uno o más aerogeneradores (15) conectados a uno o más rectificadores (25) mediante el circuito eléctrico (12), donde la electricidad en forma de corriente continua producida por el conjunto de los uno o más aerogeneradores (15) y los rectificadores (25) es almacenada en una batería (26), dicha batería (26) conectada a su vez a los postes de recarga (8).
19. 
- Estación de servicio (1) según cualquiera de las reivindicaciones 2-4, donde el tercer módulo de almacenamiento (24) de hidrógeno está conectado fluídicamente a la unidad de generación eléctrica (7).
20. 
- Estación de servicio (1) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende un sistema de identificación (16) de usuario o vehículo que utiliza la estación de servicio (1), dicho sistema de identificación (16) estando instalado en al menos uno de los primeros dispensadores (3) de combustible, los segundos dispensadores (6) de combustible, los postes de recarga (8) de vehículos eléctricos y/o los terceros dispensadores (10) de combustible.
21. 
- Estación de servicio (1) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el sistema de identificación (16) de usuario o vehículo comprende al menos:
- un lector RFID, lector de códigos QR, lector de códigos de barras o lector de las matrículas de los vehículos, y/o
- unos medios de representación gráfica;
y en donde dicho sistema de identificación (16) se encuentra conectado al sistema de control (4).
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|---|---|---|---|
| ES202230594U ES1293349Y (es) | 2022-04-08 | 2022-04-08 | Estacion de servicio multicombustible renovable |
| PT12206U PT12206U (pt) | 2022-04-08 | 2023-03-09 | Estação de serviço multicombustível renovável |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES202230594U ES1293349Y (es) | 2022-04-08 | 2022-04-08 | Estacion de servicio multicombustible renovable |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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|---|---|---|---|
| ES202230594U Active ES1293349Y (es) | 2022-04-08 | 2022-04-08 | Estacion de servicio multicombustible renovable |
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2022
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2023
- 2023-03-09 PT PT12206U patent/PT12206U/pt unknown
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| Publication number | Publication date |
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| ES1293349Y (es) | 2022-10-20 |
| PT12206U (pt) | 2023-09-11 |
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