ES3072452T3 - Method for operating an electrolysis system - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un método para controlar un sistema de electrólisis con sistemas auxiliares y una unidad de electrólisis, así como a una conexión a una fuente de corriente inestable. Para ello, en primer lugar, se define una condición de arranque que, para el cambio de un estado de reposo a un estado de preparación, requiere que se prevea inicialmente que exista suficiente energía para el funcionamiento de los sistemas auxiliares y, posteriormente, durante un período más prolongado, para el funcionamiento de la unidad de electrólisis. El arranque de la electrólisis, con el consiguiente cambio de estado operativo, se activa mediante una condición de funcionamiento que, asimismo, requiere un período suficiente con energía suficiente. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Método de funcionamiento de un sistema de electrólisis

[0003] Campo técnico de la invención

[0004] La invención se refiere a un método para hacer funcionar una planta de electrólisis. La realización del método requiere sistemas auxiliares y una unidad de electrólisis. Además, el método contempla el hecho de que la energía disponible para la planta de electrólisis se extrae de una fuente de corriente que suministra potencia a intervalos irregulares a diferentes niveles.

[0005] Antecedentes de la invención

[0006] Los sistemas auxiliares y la unidad de electrólisis tardan cada uno un tiempo determinado, en función de su tipo de construcción, en pasar del estado de apagado al estado de encendido respectivo con un funcionamiento constante. En este contexto, antes de poner en marcha la unidad de electrólisis, es necesario poner en marcha los sistemas auxiliares. A continuación, siempre que se disponga de suficiente energía, se pone en marcha la unidad de electrólisis.

[0007] Sin embargo, se sabe que las energías regenerativas (solar, eólica, etc.) suelen estar disponibles en lugares donde la demanda es muy baja. Esto lleva a la necesidad de transportar la energía desde el lugar de recuperación hasta el lugar con demanda de energía. En este contexto, en muchos casos, la energía regenerativa se recupera en forma de corriente, por ejemplo, mediante parques solares o mediante turbinas eólicas. Si hay que salvar una gran distancia entre la generación y el consumo, una opción sería utilizar la corriente recuperada de forma regenerativa para generar hidrógeno mediante electrólisis, que es almacenable y más fácil de transportar. Una desventaja de esto es que la potencia puesta a disposición por la fuente de corriente no es constante.

[0008] Por lo tanto, en los métodos conocidos para hacer funcionar una planta de electrólisis, la potencia de la fuente de corriente que se prevé se determina continuamente.

[0009] En este contexto, si la potencia supera la potencia necesaria para los sistemas auxiliares durante un periodo de tiempo suficiente, éstos suelen aumentar. Esto se basa en el supuesto de que la corriente está disponible prácticamente “gratis” o no se utiliza.

[0010] Además, si hay suficiente energía disponible para hacer funcionar la unidad de electrólisis con los sistemas auxiliares encendidos, normalmente también se enciende inmediatamente. Esto también implica un intento de utilizar la corriente generada de forma regenerativa para la electrólisis lo antes posible. Varela et al.,International Journal of Hydrogen Energy, 2021,46(14), 9303-9313, divulga un enfoque de programación para modelizar la electrólisis del agua alcalina para aplicaciones potencia-a-X.

[0011] Breve descripción de la invención

[0012] Aunque el procedimiento conocido permite obtener grandes rendimientos de hidrógeno con la corriente generada de forma regenerativa, se ha constatado que el modo de funcionamiento conduce a un envejecimiento más rápido de la unidad de electrólisis. En este contexto, la recuperación máxima de hidrógeno no siempre es ventajosa con respecto al coste de funcionamiento y mantenimiento de la planta de electrólisis.

[0013] Por lo tanto, es objeto de la presente invención permitir una recuperación óptima del hidrógeno al tiempo que se ponderan los costes de funcionamiento y mantenimiento de la planta de electrólisis.

[0014] El objeto indicado se alcanza mediante un método de acuerdo con la invención de acuerdo con las enseñanzas de la reivindicación 1. Los procedimientos ventajosos son objeto de las reivindicaciones dependientes.

[0015] Inicialmente, se requiere una planta de electrólisis. Como un elemento esencial, comprende al menos una unidad de electrólisis. Su tipo de construcción y el modo de funcionamiento fundamental que tiene son inicialmente insignificantes. La unidad de electrólisis está provista al menos para permitir la recuperación de hidrógeno con la ayuda de un suministro de corriente.

[0016] Además, se necesitan sistemas auxiliares para su funcionamiento, cuyo funcionamiento es un requisito previo para hacer funcionar la unidad de electrólisis. El tipo de sistemas auxiliares también es inicialmente insignificante. Esto también puede implicar que un experto en la técnica se base en plantas de electrólisis conocidas con los sistemas auxiliares empleados en ellas. Los sistemas auxiliares pueden comprender, por ejemplo, controladores, bombas, unidades de refrigeración y aparatos de filtrado. Los sistemas auxiliares que se requieren en detalle dependen, entre otras cosas, del tipo de construcción de la unidad de electrólisis. Son absolutamente necesarios para aplicar el método de acuerdo con la invención, sin embargo, su implementación exacta es insignificante siempre que se contemplen sus datos de rendimiento. A este respecto, un experto en la técnica puede basarse en implementaciones conocidas de plantas de electrólisis con unidades de electrólisis y sistemas auxiliares. En este sentido, no es necesario dar más explicaciones al respecto.

[0017] Además, se necesita una fuente de corriente de la que se suministre la energía necesaria para el funcionamiento de la planta de electrólisis. En el sentido de la presente invención, la fuente de corriente se refiere a la conexión a una planta de generación de corriente, tal como, por ejemplo, un parque solar o una turbina eólica (no a la planta de generación de corriente como tal). En este contexto, el método debe contemplar que la potencia de suministro puesta a disposición por la fuente de corriente de la planta de electrólisis pueda tener un curso fluctuante y poco fiable. Independientemente de esto, también es posible emplear el método aunque la fuente de corriente proporcione potencia aprovechable de forma fiable y permanente. A este respecto, se permite que tanto el nivel como la duración de la potencia de suministro fluctúen (pero no es necesario) o caigan completamente a cero, o se debe tener en cuenta en el método que la potencia de suministro no es constante.

[0018] Partiendo del hecho de que la planta de electrólisis se emplea en lugares alejados de una red de corriente regular (sin que esto sea un requisito previo para el método), se requiere disponer de una unidad de reserva. Esta unidad de reserva debe ser capaz de permitir una disminución controlada de la planta de electrólisis si falla el suministro eléctrico mediante la fuente de corriente. Su tipo es inicialmente insignificante. Como mínimo, la potencia auxiliar debe estar inmediatamente disponible para su salida durante el funcionamiento de la unidad de electrólisis para permitir la disminución inmediata en caso de que la potencia de suministro caiga o falle. Evidentemente, la unidad de reserva debe ser capaz de suministrar la potencia auxiliar necesaria durante la disminución en el periodo de tiempo que transcurra hasta que se apague la planta de electrólisis.

[0019] Partiendo de las unidades relevantes de la planta de electrólisis, de la unidad de electrólisis y de los sistemas auxiliares, surgen varios estados.

[0020] Se distingue entre un estado inactivo en el que tanto la unidad de electrólisis como los sistemas auxiliares esenciales están apagados. Independientemente de esto, se puede prever el funcionamiento de sistemas auxiliares individuales de baja potencia. Como mínimo, en este estado no es posible iniciar la electrólisis y el consumo de energía se reduce a cero o a una cantidad muy baja.

[0021] El estado listo se caracteriza porque la puesta en marcha de la unidad de electrólisis es posible prácticamente en cualquier momento. Esto requiere que los sistemas auxiliares necesarios se hayan aumentado previamente. Al poner en funcionamiento los sistemas auxiliares, se extrae potencia para su funcionamiento sin que se produzca electrólisis alguna.

[0022] En el estado de funcionamiento, la unidad de electrólisis se alimenta con corriente de funcionamiento y se produce hidrógeno por medio de la electrólisis.

[0023] Normalmente no es posible poner en marcha inmediatamente una planta de electrólisis para producir hidrógeno sin demora. Más bien, los procesos de encendido requieren un cierto periodo antes de que la unidad de electrólisis pueda ponerse en marcha y producir hidrógeno. Dependiendo del estado de la planta de electrólisis en el momento de reanudar su funcionamiento, se requieren diferentes acciones.

[0024] Antes de poner en marcha la electrólisis y alcanzar así el estado de funcionamiento, deben encenderse varios sistemas auxiliares. Para ello es necesario contemplar que los diversos sistemas auxiliares que deben estar funcionales antes de que pueda ponerse en marcha la electrólisis real requieren cada uno un periodo individual. Este periodo puede verse influido en cierta medida por un diseño de los sistemas auxiliares, sin embargo, depende en gran medida del tipo de construcción de la unidad de electrólisis y de su modo de funcionamiento. Esto da lugar a un periodo de activación específico de la planta de electrólisis que es necesario para, partiendo de que la planta de electrólisis está apagada en el estado inactivo, pasar al estado listo en el que la unidad de electrólisis puede ponerse en marcha en cualquier momento.

[0025] Es de suponer que el periodo de activación es de al menos varios minutos. Por otro lado, el periodo de activación no debe ser superior a 4 horas.

[0026] Del mismo modo, una vez finalizada la electrólisis propiamente dicha, sigue siendo necesario el funcionamiento de los sistemas auxiliares. En particular, debe garantizarse con frecuencia que la unidad de electrólisis pueda enfriarse de una forma controlada. En este sentido, existe un periodo de apagado en el que, tras la finalización de la electrólisis, los sistemas auxiliares siguen necesitando estar en funcionamiento. Este periodo de tiempo también puede verse influido por el diseño de los sistemas auxiliares, pero sigue dependiendo en gran medida del tipo de construcción de la unidad de electrólisis y de su modo de funcionamiento.

[0027] Es de suponer que el periodo de apagado es de al menos varios minutos. Por otro lado, el periodo de apagado no debe ser superior a 4 horas.

[0028] Los distintos sistemas auxiliares tienen una potencia individual constante o dependiente del estado en función del estado de funcionamiento. La suma de las potencias necesarias de los sistemas auxiliares para pasar del estado inactivo al estado listo es relevante para la observación. Sólo si se puede disponer de esta potencia auxiliar específica de los sistemas auxiliares se puede alcanzar el estado listo. Análogamente, esto se aplica a la suma de las potencias auxiliares de los sistemas auxiliares para pasar del estado de funcionamiento al estado inactivo. Independientemente de esto, se puede prever que, en función del estado de funcionamiento, los sistemas auxiliares individuales se apaguen temporalmente o se reduzcan sus potencias mientras que otros sistemas auxiliares sigan funcionando sin interrupción. Mientras sea posible iniciar la electrólisis y pasar así al estado de funcionamiento prácticamente en cualquier momento, se considera que éste es el estado listo. Se sigue considerando que se proporciona siempre que el periodo hasta una posible puesta en marcha de la unidad de electrólisis sea como máximo 0,1 veces el periodo de activación. Por ejemplo, podría reducirse la potencia de las bombas que, por el contrario, vuelven a alcanzar muy rápidamente la potencia prevista para iniciar la electrólisis. Después de poner en marcha la unidad de electrólisis, pasa algún tiempo antes de que el hidrógeno producido pueda ser transportado fuera de la planta de electrólisis también de forma efectiva. En particular, se requiere un cierto periodo hasta que se alcance una temperatura de funcionamiento sustancialmente estática y se haya acumulado una presión ventajosa en la planta. Además, la circulación del agua y el proceso de separación del oxígeno y el hidrógeno requieren cierto tiempo hasta que se alcanza un estado sustancialmente estático (partiendo de un suministro de corriente constante). Además, este proceso de puesta en marcha provoca un consumo de energía sin recuperación perceptible de hidrógeno. La duración depende, por un lado, del diseño de la planta de electrólisis y, por otro lado, del tipo de construcción de la unidad de electrólisis y de su modo de funcionamiento. Como resultado, esto define un tiempo de funcionamiento mínimo a partir del cual se alcanza un estado sustancialmente estático (con un supuesto suministro de potencia constante).

[0029] Además, se requiere para el tiempo de funcionamiento mínimo que una relación entre la cantidad de hidrógeno recuperado y la energía introducida durante el tiempo de funcionamiento mínimo sea al menos 50% de la cantidad que se recupera durante el funcionamiento continuo con el mismo aporte de energía. Es decir, al final del tiempo de funcionamiento mínimo, se ha producido al menos la cantidad de hidrógeno que se produce durante el funcionamiento continuo con la mitad del aporte de energía.

[0030] De forma particularmente ventajosa, se requiere para el tiempo de funcionamiento mínimo que, al final del tiempo de funcionamiento mínimo, la relación entre el hidrógeno recuperado y el aporte de energía corresponda al menos a 0,8 veces la relación durante el funcionamiento continuo.

[0031] Es de suponer que el tiempo de funcionamiento mínimo sea de al menos 15 minutos. Por otro lado, el tiempo de funcionamiento mínimo no debe ser superior a 4 horas.

[0032] Obviamente, la electrólisis requiere un suministro de potencia. Para garantizar un proceso estable con una recuperación económica del hidrógeno, la potencia de suministro eléctrica no debe ser inferior a un determinado límite inferior. Contemplando la potencia necesaria para los sistemas auxiliares en este contexto, esto se resume en una potencia mínima que debe estar disponible para el funcionamiento de la planta de electrólisis en su estado de funcionamiento.

[0033] En función del tipo de construcción de la unidad de electrólisis y de su modo de funcionamiento, existe un rango de trabajo dentro del cual la unidad de electrólisis puede funcionar a mayor potencia con un mayor rendimiento de hidrógeno. Está limitado por una potencia máxima a partir de la cual no se puede conseguir un aumento de la producción de hidrógeno y/o pueden producirse daños en la planta de electrólisis.

[0034] Inicialmente, el método de acuerdo con la invención requiere definir una condición de puesta en marcha. Esto supone el estado inactivo de la planta de electrólisis. Inicialmente, se requiere que, al menos durante el periodo de activación, la potencia de suministro sea superior a la potencia auxiliar. Como la potencia de suministro no está definida de forma unívoca para una fuente de corriente poco fiable, es necesario tener en cuenta una potencia de suministro proyectada asociada a probabilidades.

[0035] La probabilidad de la potencia proyectada puede determinarse de diferentes maneras. Por un lado, la probabilidad que se prevé para la presente fuente de energía puede basarse, por ejemplo, en la velocidad del viento que se espera. Por otro lado, basándose en datos históricos, se puede determinar una probabilidad entre las proyecciones pasadas y los valores reales. Como mínimo, un experto en la técnica es fácilmente capaz de determinar valores razonables para la probabilidad a partir de la cual es posible que se realice el método.

[0036] Dado que la potencia de suministro proyectada contiene en última instancia una presunción, aunque debe proporcionarse una potencia real para el aumento de los sistemas auxiliares, se exigirá además para la condición de puesta en marcha que la potencia de suministro proyectada sea lo suficientemente probable como para superar la potencia auxiliar requerida.

[0037] Se considera que existe una probabilidad suficiente si supera el 80%. Es especialmente ventajoso si, para una probabilidad suficiente, supera el 90%.

[0038] Por el contrario, si se menciona la alta probabilidad, se supone que supera el 95%.

[0039] Hay que tener en cuenta que la cuestión de la probabilidad debe contemplar que se lleve a cabo una comprobación de la superación de los valores límite. Es decir, la probabilidad de que la potencia de suministro que se produzca realmente más tarde se corresponda con la potencia de suministro proyectada anteriormente no es de interés. Más bien hay que evaluar si la potencia de suministro que se produce realmente más tarde supera el valor límite observado respectivamente.

[0040] Tras el periodo de puesta en marcha con el paso del estado inactivo al estado listo, es necesario que pueda esperarse que la potencia de suministro proyectada siga superando a la potencia auxiliar. Inicialmente, es insignificante la duración de este periodo.

[0041] Además, el cumplimiento de la condición de puesta en marcha requiere que, tras el periodo de activación o a partir de un momento posterior sin que se prevea una caída provisional de la potencia proyectada por debajo de la potencia auxiliar, se alcance la potencia mínima.

[0042] Por un lado, en este contexto, debe determinarse el periodo de tiempo para el que cabe esperar que la potencia de suministro proyectada sea superior a la potencia mínima.

[0043] Por otra parte, en este contexto, hay que contemplar la probabilidad de que la potencia proyectada sea superior a la potencia mínima.

[0044] Partiendo de estas dos observaciones, la duración de la potencia de suministro suficiente proyectada y la probabilidad para el nivel suficiente, se requiere para la condición de puesta en marcha que ese periodo de tiempo con una potencia de suministro proyectada superior a la potencia mínima multiplicada por la probabilidad corresponda al menos a 1,5 veces el tiempo de funcionamiento mínimo. Es decir, si se puede suponer con una alta probabilidad que la potencia de suministro proyectada es superior a la potencia mínima, el periodo de tiempo necesario es ligeramente superior a 1,5 veces el tiempo de funcionamiento mínimo. Sin embargo, si la probabilidad es sólo de 50%, el periodo de tiempo con la potencia de suministro proyectada por encima de la potencia mínima debe durar ya 3 veces el tiempo de funcionamiento mínimo.

[0045] Es decir, para la condición de puesta en marcha, se supone que, como es de esperar (ya que la potencia de suministro sólo se proyecta y no se define con exactitud), tras poner en marcha la planta de electrólisis con la conexión de los sistemas auxiliares, éstos pueden funcionar sin interrupciones hasta que se ponga en marcha la unidad de electrólisis, y la electrólisis puede tener lugar posteriormente sin interrupciones más allá del tiempo de funcionamiento mínimo.

[0046] Además, es necesario definir una condición de funcionamiento. En este caso, se supone que la planta de electrólisis está en estado listo, es decir, que los sistemas auxiliares necesarios están en funcionamiento y, por el contrario, la unidad de electrólisis está apagada. A diferencia de la condición de puesta en marcha, inicialmente sólo se requiere que la potencia de suministro proyectada supere la potencia mínima durante el tiempo de funcionamiento mínimo. En este contexto, sin embargo, se requiere una probabilidad suficiente.

[0047] Al comprobar el estado de funcionamiento, se evalúa en el periodo de tiempo inmediatamente posterior si la potencia de suministro proyectada supera la potencia mínima. En este contexto, hay que suponer que la probabilidad es mayor que la probabilidad para la potencia de suministro proyectada para el mismo periodo de tiempo al comprobar las condiciones de puesta en marcha.

[0048] Esto sigue basándose en la suposición de que, si los sistemas auxiliares están en funcionamiento de todos modos, es útil que la electrólisis pueda tener lugar durante el tiempo de funcionamiento mínimo previsto, en particular si la energía procede de fuentes regenerativas y no puede utilizarse de otro modo de una manera razonable.

[0049] La planta de electrólisis se utiliza con una condición de puesta en marcha y una condición de funcionamiento definidas, evidentemente, en función de la potencia de suministro proyectada. Si la planta de electrólisis se encuentra en estado inactivo, se pasa al estado listo si se cumple la condición de puesta en marcha y se ponen en marcha los sistemas auxiliares.

[0050] Si la planta de electrólisis se encuentra en el estado listo y se cumplen las condiciones de funcionamiento, se pasa al estado de funcionamiento y se inicia la electrólisis.

[0051] El nuevo método con condiciones de puesta en marcha retardado omite la utilización de energías regenerativas de la forma más completa posible, sin embargo, esta metodología prohíbe poner en marcha la planta de electrólisis si no se puede prever un periodo suficiente para el funcionamiento continuo de la electrólisis. A este respecto, se reduce la influencia desventajosa de la planta de electrólisis mediante procesos de encendido y apagado alternativos. Esto puede mejorar la fiabilidad y la vida útil de la planta de electrólisis, aunque el rendimiento de hidrógeno sea un poco menor. Teniendo en cuenta el coste de mantenimiento de la planta de electrólisis, debería, siempre en función de la potencia de suministro real, sin embargo, ser posible producir hidrógeno a menor coste. Al diseñar los sistemas auxiliares y bajo el supuesto de que puede esperarse un periodo más largo con suministro eléctrico suficiente mediante la fuente de corriente poco fiable para poner en marcha la planta de electrólisis, no es necesario aspirar a un periodo mínimo de activación. Más bien hay que suponer que un periodo de activación inferior a media hora provoca un esfuerzo adicional innecesario o un coste adicional para los sistemas auxiliares. Por el contrario, el periodo de activación no debe seleccionarse para que sea innecesariamente largo. Al fin y al cabo, retrasa la posible puesta en marcha de la planta de electrólisis si se pone de manifiesto que posteriormente existe una potencia de suministro suficiente para iniciar la electrólisis. A este respecto, es ventajoso que el periodo de activación no sea superior a 2 horas.

[0052] Por un lado, se establece un valor límite inferior del tiempo de funcionamiento mínimo a partir de la proporción de hidrógeno recuperado en relación con el aporte de energía. Por otro lado, se espera que se haya producido un proceso sustancialmente estable con corrientes de agua prácticamente constantes. Esto deja un cierto margen de interpretación, en donde, adicionalmente, el tiempo de funcionamiento mínimo también puede seleccionarse para que sea más largo. Correspondientemente, es ventajoso si el tiempo de funcionamiento mínimo es de al menos media hora, aunque la producción efectiva de hidrógeno y los procesos estables pueden estar ya presentes antes de esto.

[0053] Para evitar cualquier retraso innecesario en la puesta en marcha de la unidad de electrólisis, debe asegurarse de que el tiempo de funcionamiento mínimo no sea superior a 2 horas.

[0054] En función de la posible conexión de la planta de electrólisis a, por ejemplo, una red pública o, por el contrario, de la falta de la misma y en función de la seguridad requerida, puede definirse para la condición de puesta en marcha que es muy probable que la potencia de suministro proyectada supere a la potencia auxiliar durante al menos el periodo de activación.

[0055] Además, es obvio que el estado listo requiere un suministro continuo. Aunque, como se ha indicado anteriormente, la potencia auxiliar necesaria no posee ningún nivel fijo en todo momento, la potencia auxiliar necesaria (que puede fluctuar ligeramente con el tiempo) debe seguir suministrándose para el estado listo.

[0056] Por lo tanto, es además ventajoso si se requiere para la condición de puesta en marcha que la potencia auxiliar necesaria esté también garantizada para el funcionamiento posterior sobre el estado listo. En este caso, puede exigirse de forma sencilla que la potencia de suministro proyectada sea suficiente o muy probable que supere la potencia auxiliar durante al menos el periodo de activación. Siempre que sea posible un suministro de energía alternativo o suplementario, se contempla ventajosamente también como una potencia alternativa.

[0057] Aunque la proyección da como resultado que la potencia de suministro proyectada es suficiente para pasar del estado inactivo al estado listo y, en un momento posterior, se puede esperar que la potencia mínima se mantenga durante un periodo más largo sin que la potencia de suministro proyectada caiga por debajo de la potencia auxiliar necesaria, tampoco es óptimo un funcionamiento innecesariamente prolongado de los sistemas auxiliares.

[0058] Por lo tanto, es ventajoso que la condición de puesta en marcha se exprese en términos más concretos en el sentido de que haya un periodo de tiempo de como máximo 3 veces el periodo de activación entre que se alcanza el estado listo con los sistemas auxiliares encendidos y la puesta en marcha prevista de la electrólisis. A este respecto, según lo proyectado, antes de poner en marcha la planta de electrólisis, alcanzar la potencia mínima puede ventajosamente no alejarse más en el tiempo que 4 veces el periodo de activación. Alternativamente, puede definirse para la condición de puesta en marcha que la potencia de suministro proyectada no alcance la potencia mínima más tarde de transcurridas 3 veces el periodo de activación. En este contexto, tal como se ha detallado anteriormente, debe exigirse que pueda suponerse para la condición de puesta en marcha que la electrólisis puede realizarse durante la duración requerida.

[0059] Una idea básica de la invención es proteger la planta de electrólisis de un envejecimiento innecesario y, por lo tanto, de un mantenimiento anticipado, aunque esto signifique que la energía regenerativa posiblemente disponible quede sin utilizar. En particular, en caso de circunstancias locales difíciles para realizar el mantenimiento y el suministro con los materiales y partes de repuesto correspondientes, es ventajoso si se puede lograr una vida útil lo más larga posible o un intervalo de servicio lo más largo posible.

[0060] En este caso, es correspondientemente ventajoso que la condición de puesta en marcha sea más estricta en el sentido de que, tras un periodo de activación y un suministro eléctrico continuado al nivel de la potencia auxiliar hasta el paso al estado de funcionamiento, se presupone que la potencia de suministro proyectada, o su valor esperado, permite el funcionamiento sin paradas de la unidad de electrólisis durante un periodo de tiempo superior al tiempo de funcionamiento mínimo y, correspondientemente, al menos alcanza la potencia mínima durante el periodo de tiempo previsto. En este contexto, a su vez, puede contemplarse la probabilidad para la potencia de suministro proyectada.

[0061] Inicialmente, para la condición de funcionamiento, es ventajoso postular el mismo requisito que para la condición de puesta en marcha en cuanto al periodo de tiempo necesario en el que la potencia de suministro proyectada supera la potencia mínima.

[0062] Además, se requiere ventajosamente para la condición de funcionamiento que ese periodo de tiempo durante el cual la potencia de suministro proyectada está por encima de la potencia mínima se multiplique por la probabilidad y el producto corresponda al menos a 2 veces el tiempo de funcionamiento mínimo. Es decir, si se puede suponer con una alta probabilidad que la potencia de suministro proyectada es superior a la potencia mínima, el periodo de tiempo necesario es ligeramente superior a 2 veces el tiempo de funcionamiento mínimo. Sin embargo, si la probabilidad es sólo de 50%, el periodo de tiempo con la potencia de suministro proyectada por encima de la potencia mínima debe durar ya 4 veces el tiempo de funcionamiento mínimo.

[0063] Además, es especialmente ventajoso si se exige que, según lo proyectado, el estado de funcionamiento pueda mantenerse al menos durante el periodo, ponderado con la probabilidad, de 3 veces el tiempo de funcionamiento mínimo.

[0064] La definición de las condiciones de funcionamiento es análoga a la de las condiciones de puesta en marcha, aunque de forma ventajosa, aquí también se retrasa el inicio de la electrólisis en favor de una vida útil más larga. La unidad de reserva es necesaria para permitir una disminución controlada de la planta de electrólisis en caso de una reducción inesperada de la potencia de suministro o de ausencia de la misma.

[0065] Una unidad de reserva podría realizarse inicialmente como una conexión eléctrica a una red de corriente regular. Esta implementación puede ser ventajosa en aquellos lugares en los que se puede disponer de una potencia auxiliar necesaria para los sistemas auxiliares de disminución de la planta, pero la conexión eléctrica es incapaz de transportar cualquier energía o energía perceptible generada por la fuente de corriente o de preparar energía al nivel de la potencia mínima disponible para la planta de electrólisis.

[0066] Emplear el método de acuerdo con la invención es una opción siempre que exista una conexión eléctrica poco fiable. Bajo estas premisas, a menudo no se puede presumir que se pueda garantizar una conexión eléctrica suficiente para una unidad de reserva. Por lo tanto, de acuerdo con la invención, se proporciona el uso de una batería de almacenamiento. De este modo, la planta de electrólisis puede funcionar de forma autosuficiente utilizando energía regenerativa, y puede garantizarse una parada segura en caso de ausencia de energía.

[0067] Dado que la unidad de reserva es un almacenamiento de energía recargable, es decir, un almacenamiento de batería, se requiere además ventajosamente para la condición de puesta en marcha que, tras un supuesto funcionamiento de la planta de electrólisis durante el tiempo de funcionamiento mínimo en el estado de funcionamiento (según lo proyectado), se disponga adicionalmente de suficiente energía de la fuente de corriente para poder recargar suficientemente el almacenamiento de energía o el almacenamiento de batería. De este modo, el estado de carga suficiente del almacenamiento de energía permite una disminución segura en caso de ausencia de energía en la fuente de energía. Obviamente, esto depende del estado de carga respectivo del almacenamiento de energía o almacenamiento de batería al comprobar las condiciones de puesta en marcha.

[0068] En una implementación de la unidad de reserva con un almacenamiento de energía recargable, se contemplan ventajosamente el estado de funcionamiento, el estado de carga y la probabilidad de que aparezca la potencia de suministro proyectada. Si se puede presumir una alta probabilidad para la potencia de suministro proyectada, puede ser suficiente si la unidad de reserva está suficientemente cargada hacia el final del tiempo de funcionamiento mínimo.

[0069] Si sólo se proporciona una probabilidad suficiente para la potencia de suministro proyectada (como se requiere para la condición de puesta en marcha), se requiere ventajosamente que ya se pueda alcanzar un estado de carga suficiente de la unidad de reserva a la mitad del tiempo de funcionamiento mínimo.

[0070] La carga del almacenamiento de energía o almacenamiento de batería puede realizarse durante el funcionamiento continuo en función de la potencia de suministro proyectada. Si se supera ligeramente la potencia mínima, es posible que sea necesario cargar primero el almacenamiento de energía o el almacenamiento de batería antes de poner en marcha la unidad de electrólisis (ya que la potencia de suministro proyectada podría ser insuficiente para suministrar la potencia mínima a la unidad de electrólisis y cargar la unidad de reserva al mismo tiempo). Si la potencia proyectada supera suficientemente la potencia mínima, también se puede prever que la unidad de electrólisis se ponga en marcha y pase al estado de funcionamiento y que el almacenamiento de energía o el almacenamiento de batería se recargue al mismo tiempo.

[0071] La unidad de reserva es necesaria como un dispositivo de seguridad en caso de fallo repentino de la potencia de suministro. Por el contrario, puede ser ventajoso proporcionar además un dispositivo de almacenamiento que pueda almacenar la energía puesta a disposición por la fuente de corriente.

[0072] En particular, esto permite que la energía no utilizable por los sistemas auxiliares o en la unidad de electrólisis se almacene de forma razonable para su posterior utilización. Los periodos de tiempo prolongados mediante la definición de las condiciones de puesta en marcha y las condiciones de funcionamiento van acompañados casi inevitablemente del hecho de que la energía puesta a disposición por la fuente de corriente puede almacenarse antes de que se cumplan las condiciones de puesta en marcha o antes de que se cumplan las condiciones de funcionamiento.

[0073] Dado que se requiere fundamentalmente una unidad de reserva y si además se requiere ventajosamente un dispositivo de almacenamiento, en principio pueden suministrarse como unidades separadas. En este contexto, la unidad de reserva funciona, obviamente, de forma distinta al dispositivo de almacenamiento (almacenamiento en la unidad de reserva como un requisito previo para el funcionamiento; almacenamiento en el dispositivo de almacenamiento sólo en caso de exceso de energía).

[0074] De forma ventajosa, la unidad de reserva está integrada en el dispositivo de almacenamiento. A este respecto, el dispositivo de almacenamiento con una unidad de reserva integrada se carga inicialmente con mayor prioridad para poder garantizar una disminución segura de la unidad de electrólisis. El dispositivo de almacenamiento sólo se carga más allá en caso de exceso de energía o de potencia de suministro de la fuente de corriente que no se consume ni en la unidad de electrólisis ni en los sistemas auxiliares.

[0075] Además, de la presencia de un dispositivo de almacenamiento se derivan otras posibilidades de funcionamiento, de modo que la utilización de la unidad de electrólisis puede seguir funcionando sin interrupción, en particular en caso de que el dispositivo de almacenamiento se recargue y la potencia mínima sea inferior a corto plazo.

[0076] Partiendo de la base de que resulta especialmente beneficioso que cualquier caída momentánea por debajo de la potencia mínima pueda ser compensada por la potencia de suministro real, resulta especialmente ventajoso que el dispositivo de almacenamiento recargado pueda suministrar al menos la mitad de la potencia mínima durante al menos la mitad del tiempo de funcionamiento mínimo. Esto permite un funcionamiento ininterrumpido de la unidad de electrólisis aunque se produzcan breves fluctuaciones por debajo de la potencia mínima.

[0077] Además, es ventajoso si el dispositivo de almacenamiento recargado puede proporcionar la potencia mínima. De este modo, aunque se produzca una breve interrupción total de la potencia de suministro, se puede mantener el estado de funcionamiento. Es decir, al diseñar el dispositivo de almacenamiento, se debe contemplar ventajosamente que el dispositivo de almacenamiento pueda almacenar la energía necesaria para el funcionamiento de los sistemas auxiliares y de la unidad de electrólisis.

[0078] Para permitir el funcionamiento de la unidad de electrólisis durante el mayor tiempo posible, se prevé además que el dispositivo de almacenamiento cargado pueda proporcionar al menos más de la mitad de la potencia mínima durante al menos el tiempo de funcionamiento mínimo. Por lo tanto, incluso en caso de una caída prolongada de la potencia de suministro real por debajo de la potencia mínima, la electrólisis puede continuar.

[0079] Dado que la fuente de corriente es un suministro de electricidad poco fiable, como es de esperar, resulta ventajoso definir qué acciones deben tomarse si la potencia de suministro proyectada es inferior a la necesaria para el funcionamiento posterior sin cambios de la planta de electrólisis.

[0080] Mientras se alcance o se proporcione el estado listo, la cuestión es cuánto tiempo estará la potencia de suministro proyectada por debajo de la potencia auxiliar necesaria. Este periodo de tiempo se define como un periodo de fallo admisible. A partir de lo anterior, se define ventajosamente una condición de fallo en la que se pasa del estado listo al estado inactivo si se cumple.

[0081] Como una primera condición, se define ventajosamente que un periodo de fallo ponderado con la probabilidad sea superior a X veces el periodo de activación. Esto se basa en la suposición de que, en caso de un periodo más largo, puede producirse inicialmente un paso al estado inactivo y posteriormente de vuelta al estado listo, y mientras tanto, puede conservarse la potencia auxiliar. Por lo tanto, la condición de fallo (como un desencadenante del apagado) se da si el periodo hasta que la potencia de suministro proyectada vuelve a aumentar multiplicado por la probabilidad es superior a X veces el periodo de activación.

[0082] Para la cuestión de qué es un factor especialmente ventajoso, es necesario ponderar el funcionamiento adicional innecesario de los sistemas auxiliares, sin que la electrólisis pueda tener lugar en un futuro próximo, y la pérdida de tiempo para el aumento y la disminución de los sistemas auxiliares. Los valores límite para el periodo de fallo multiplicado por la probabilidad entre 2 veces y 10 veces, por ejemplo, 3 veces o 5 veces, el periodo de activación han demostrado ser ventajosos.

[0083] En este contexto, es especialmente ventajoso contemplar como una primera condición que el periodo de fallo ponderado sea superior a 4 veces el periodo de activación. Esto permite una puesta en marcha más rápido en caso de mejora de la proyección para que la unidad de electrólisis vuelva a funcionar, es decir, que se vuelva a cumplir la condición de funcionamiento. Por el contrario, si la escasez supera un periodo de tiempo más largo, es razonable pasar al estado inactivo (es decir, se da la condición de fallo).

[0084] Además, es simplemente razonable salvar un periodo de fallo si cabe esperar que la nueva puesta en servicio de la electrólisis y, por lo tanto, de la producción de hidrógeno sea posible tras el periodo de fallo. Esto da lugar ventajosamente a la segunda condición para la condición de fallo. Como tal, la condición de fallo se da si la condición de funcionamiento proyectada no se cumple tras el periodo de fallo.

[0085] El funcionamiento posterior de los sistemas auxiliares con escasez de potencia de suministro sólo es posible si la energía que falta se suministra de otro modo. De forma ventajosa, esto se hace mediante el dispositivo de almacenamiento. Obviamente, sin embargo, esto sólo es posible si está suficientemente cargada para este fin. Esto da lugar a la tercera condición para la condición de fallo. Como tal, la condición de fallo se da si el dispositivo de almacenamiento no almacena suficiente energía para el funcionamiento posterior de los sistemas auxiliares durante el periodo de fallo.

[0086] La presencia del dispositivo de almacenamiento y la definición de una condición de fallo resultan ventajosamente en el procedimiento de que los sistemas auxiliares se disminuyen si se cumple la condición de fallo y, a este respecto, se produce un paso del estado listo al estado inactivo. De lo contrario, la potencia auxiliar que falta en la fuente de corriente es suministrada por el dispositivo de almacenamiento.

[0087] Además, debe contemplarse ventajosamente qué metodología es necesaria en el estado de funcionamiento, es decir, mientras tiene lugar la electrólisis, si la potencia de suministro real cae por debajo de la potencia mínima. Mientras no sea posible otro suministro de la potencia que falta, esto conduce inmediatamente a la necesidad de pasar al estado listo.

[0088] Siempre que exista un dispositivo de almacenamiento de tamaño suficiente, esto no sólo permite el funcionamiento transitorio de los sistemas auxiliares, sino que también puede suministrar transitoriamente una parte o la totalidad de la potencia mínima necesaria para el funcionamiento de la unidad de electrólisis.

[0089] Como resultado, es además ventajoso si se define una condición de parada en la que haya un paso del estado de funcionamiento al estado listo si se cumple. En este contexto, la potencia de suministro proyectada y su probabilidad deben contemplarse de forma análoga. En relación con esto, se determina un periodo de escasez, en donde se cumple la condición de parada si la potencia mínima es inferior más allá del periodo de escasez.

[0090] Inicialmente, se supondrá que se da la condición de parada si no se cumplen las condiciones de funcionamiento tras el periodo de escasez. Es decir, la condición de parada se da si, una vez transcurrido el periodo de escasez, la unidad de electrólisis no tiene suficientes probabilidades de poder funcionar durante el tiempo de funcionamiento mínimo mediante el suministro de la fuente de corriente.

[0091] En relación con el periodo a salvar, el periodo de escasez se define ventajosamente en función de la capacidad y del estado de carga del dispositivo de almacenamiento. Partiendo de esto, el periodo de escasez debe limitarse a aquel periodo en el que el dispositivo de almacenamiento es capaz de suministrar parte de la potencia mínima que falta en la fuente actual o la potencia mínima ausente.

[0092] Sin embargo, esto debería evitar agotar completamente el dispositivo de almacenamiento de forma programada. A este respecto, es ventajoso que el periodo de escasez se limite en cuanto el estado de carga del dispositivo de almacenamiento caiga por debajo de un valor límite.

[0093] Ventajosamente, se consideran dos parámetros distintos como una base para el valor límite. En una primera variante, un primer valor límite está ventajosamente correlacionado con la capacidad de almacenamiento del dispositivo de almacenamiento.

[0094] En una segunda variante, puede ser ventajoso que se utilice un segundo valor límite en relación con el estado de carga respectivo del dispositivo de almacenamiento al inicio del periodo de escasez.

[0095] Tanto en la primera variante como en la segunda variante, estos valores límite se sitúan preferentemente entre 5% y 25%. En caso de ausencia o insuficiencia de potencia de suministro de la fuente de corriente, si la potencia mínima que falta se suministra desde el dispositivo de almacenamiento durante el periodo de escasez, al final del periodo de escasez, el estado de carga del dispositivo de almacenamiento no debe estar por debajo del valor límite relacionado en términos absolutos, primera variante, o relativos, segunda variante.

[0096] Si el estado de carga del dispositivo de almacenamiento antes del periodo de escasez es de 50%, por ejemplo, al final del periodo de escasez, el estado de carga del dispositivo de almacenamiento no debe ser inferior a entre 5% y 25%, primera variante, ni inferior a entre 2,5% y 12,5%, segunda variante, respectivamente. Obviamente, esto da lugar al procedimiento según el cual, si se cumple la condición de escasez, la unidad de electrólisis se apaga y pasa del estado de funcionamiento al estado listo mientras que, en caso contrario, se suministra la potencia mínima que falta desde el dispositivo de almacenamiento.

[0097] Las explicaciones anteriores sobre el método de acuerdo con la invención y el método ventajoso con la planta de electrólisis requerida son fundamentalmente independientes del número de las unidades de electrólisis. Sin embargo, las afirmaciones relativas a la condición de puesta en marcha, la condición de funcionamiento y, ventajosamente, la condición de parada, y ventajosamente la condición de fallo, se refieren a una primera unidad de electrólisis.

[0098] Ventajosamente, la planta de electrólisis tiene dos o más unidades de electrólisis. Para ello, es necesario definir las condiciones para cada una de las unidades de electrólisis individuales. En este contexto, las condiciones pueden ser idénticas o diferentes, entre otras cosas, en función de si las plantas de electrólisis se implementan para que sean idénticas o diferentes. Además, también deben establecerse los periodos de tiempo relacionados para cada una de las unidades de electrólisis.

[0099] Como mínimo, si hay al menos dos unidades de electrólisis, es ventajoso un procedimiento en el que las unidades de electrólisis se encienden o apagan sucesivamente. Por lo tanto, si la potencia de suministro proyectada fluctúa, la energía disponible puede utilizarse para la producción de hidrógeno de una forma más ventajosa.

[0100] Descripción de las realizaciones

[0101] La siguiente figura presenta un diagrama de ejemplo de un posible curso de la potencia de suministro. Por ejemplo, puede tratarse de una potencia de suministro generada por una turbina eólica que se suministra correspondientemente a la fuente de corriente de la planta de electrólisis.

[0102] Aquí, la potencia de suministro (P) 01, ordenada 03, se traza sobre el tiempo (t), abscisa 02. Una línea límite inferior delimita la potencia auxiliar necesaria 05 de los sistemas auxiliares. Por encima de ella, hay otra línea límite como potencia mínima 06 de la unidad de electrólisis junto con los sistemas auxiliares.

[0103] Se supone que se trata de una potencia de suministro proyectada y que se proporciona una probabilidad ejemplar de 80%.

[0104] En la práctica, obviamente, la probabilidad dependerá con frecuencia del horizonte temporal, es decir, la probabilidad de que la potencia de suministro proyectada sea correcta suele disminuir cada vez más a medida que aumenta el intervalo de tiempo.

[0105] El punto de partida es la planta de electrólisis en estado inactivo. Al determinar la potencia de suministro proyectada, se comprueba inicialmente la condición de puesta en marcha.

[0106] Partiendo de la representación a modo de ejemplo del curso de la potencia de suministro proyectada 01, existe un periodo de tiempo durante el cual la potencia de suministro proyectada 01 es suficientemente probable que sea superior a la potencia auxiliar 05 y superior al periodo de activación 07.

[0107] Sin embargo, si se exigiera que la potencia de suministro proyectada 01 tuviera una alta probabilidad de ser superior a la potencia auxiliar 05 y se proporcionara aquí una probabilidad de 80%, esta condición no se cumpliría. Sin embargo, cabe esperar que la probabilidad de superar un valor límite sea significativamente mayor que la probabilidad para el curso previsto de la potencia de suministro.

[0108] En un segmento de tiempo posterior, hay un recorrido en el que la potencia de suministro proyectada 01 supera la potencia mínima 06. En este contexto, el factor del periodo con la potencia de suministro 01 proyectada a modo de ejemplo por encima de la potencia mínima 06 multiplicado por la probabilidad ejemplar de 80% es superior a 1,5 veces el tiempo de funcionamiento mínimo 08.

[0109] Como resultado, se cumplen las condiciones de puesta en marcha (al comienzo del segmento de tiempo 07 presentado) y los sistemas auxiliares tendrían que aumentarse, es decir, se produce un paso del estado inactivo al estado listo.

[0110] Con los sistemas auxiliares funcionando en estado listo, se comprueba continuamente si se cumple la condición de funcionamiento. Evidentemente, esto se proporciona puesto que ya se cumplía cuando se comprobaron las condiciones de puesta en marcha de este curso ejemplar.

[0111] Cuando aparecen las condiciones de funcionamiento (al principio del periodo 08), se pasa del estado listo al estado de funcionamiento. Es decir, se pone en marcha la unidad de electrólisis con electrólisis.

[0112] Es de suponer que el curso de la potencia de suministro proyectada se altera con el tiempo en función de la probabilidad y que a probabilidad aumenta a intervalos más cortos en el futuro. Si se cumplen las condiciones de puesta en marcha, se supone que las condiciones de funcionamiento también aparecerán en un momento posterior. Por el contrario, puede ocurrir fácilmente que el curso de la potencia de suministro proyectada cambie de forma desfavorable y que no se alcancen las condiciones de funcionamiento esperadas.

[0113] El curso ejemplar representado representa varios puntos relevantes de ejemplo en el tiempo para una explicación adicional. En este contexto, es relevante si hay o no un dispositivo de almacenamiento y cómo es el estado de carga de la unidad de reserva y del supuesto dispositivo de almacenamiento.

[0114] Inicialmente, en el estado listo (posterior al periodo de activación 07), se produce una caída de corta duración por debajo de la potencia auxiliar, segmento de tiempo 11. Sin ningún dispositivo de almacenamiento, y si no se puede o no se desea emplear la unidad de reserva como un sustituto del puente, la consecuencia sería el fallo inmediato de (al menos parte de) los sistemas auxiliares (ya que falta la potencia necesaria).

[0115] Ventajosamente, sin embargo, un dispositivo de almacenamiento está presente para que se compruebe inicialmente si se cumplen las condiciones de fallo. Suponiendo que el dispositivo de almacenamiento esté cargado al menos parcialmente, debería ser capaz de suministrar la potencia auxiliar que falta. Además, el periodo hasta que se espera que se alcancen las condiciones de funcionamiento es corto, por lo que no es necesario apagar los sistemas auxiliares, es decir, se mantiene el estado listo.

[0116] En el curso posterior, la potencia de suministro 01 se eleva por encima de la potencia mínima, segmento de tiempo 12. Sin embargo, al comprobar la condición de puesta en marcha, se constata que la potencia de suministro proyectada no supera la potencia mínima 06 para el tiempo de funcionamiento mínimo, véase el segmento de tiempo 13. Por lo tanto, el estado listo persiste. En este contexto, la energía sobrante de la potencia auxiliar se suministra ventajosamente al dispositivo de almacenamiento.

[0117] Tras el inicio de la electrólisis, es decir, el tiempo de funcionamiento mínimo 08, se produce una breve caída por debajo de la potencia mínima, segmento de tiempo 14. Como en el caso del segmento de tiempo 11, esta escasez de energía puede provenir ventajosamente del dispositivo de almacenamiento.

[0118] En el curso posterior, la potencia de suministro 01 vuelve a caer por debajo de la potencia mínima 06, segmento de tiempo 15. A continuación, debe comprobarse ventajosamente si se han producido las condiciones de parada para el apagado de la electrólisis. El periodo de escasez se extiende desde la caída por debajo de la potencia mínima 06 hasta que se vuelve a superar la potencia mínima 06. Debe suponerse que la condición de funcionamiento se vuelve a cumplir posteriormente. A continuación, la cuestión crucial es si el dispositivo de almacenamiento es capaz de suministrar la energía que falta desde la potencia de suministro hasta la potencia mínima durante el periodo de escasez. Si es así, el estado de funcionamiento se mantiene y la electrólisis puede continuar. Por el contrario, si el dispositivo de almacenamiento se descarga, por ejemplo, la unidad de electrólisis necesita inevitablemente apagarse y pasar al estado listo.

Claims (9)

1. REIVINDICACIONES

1. Un método para controlar una planta de electrólisis que tiene un estado inactivo, un estado listo y un estado de funcionamiento, que comprende

- sistemas auxiliares que tienen una potencia auxiliar específica total y se encienden en el estado listo y en el estado de funcionamiento, y tienen un periodo de activación específico para pasar del estado inactivo al estado listo y un periodo de apagado específico para pasar del estado listo al estado inactivo, y están diseñados para un periodo de activación de un máximo de 4 horas y un periodo de apagado de un máximo de 4 horas; y

- al menos una unidad de electrólisis que tenga una potencia mínima específica, incluyendo la potencia auxiliar, y genere hidrógeno y oxígeno en el estado de funcionamiento y tenga un tiempo de funcionamiento mínimo definido entre 0,25 horas y 4 horas; y

- al menos una fuente de corriente que suministra corriente en tiempos cambiantes y periodos de tiempo cambiantes con una potencia de suministro cambiante; y

- al menos un dispositivo de almacenamiento; y

- al menos una unidad de reserva integrada en el dispositivo de almacenamiento, que comprende un almacenamiento de batería;

en donde la carga del almacenamiento de batería es suficiente si se puede disponer de energía para producir al menos la potencia auxiliar durante al menos el periodo de apagado;

en donde, en caso de una probabilidad suficiente, la probabilidad determinada es superior a 80% y, en caso de una probabilidad alta, es superior a 95%;

a) en donde, partiendo del estado inactivo, se define una condición de puesta en marcha en la que

- una potencia de suministro proyectada es suficientemente probable que supere la potencia auxiliar durante al menos el periodo de activación, y

- entonces ese periodo de tiempo con una potencia de suministro proyectada superior a la potencia mínima multiplicada por su probabilidad corresponde al menos a 1,5 veces el tiempo de funcionamiento mínimo, y - el almacenamiento de batería también puede cargarse suficientemente con suficiente probabilidad hasta el final del tiempo de funcionamiento mínimo;

b) en donde, partiendo del estado listo, se define una condición de funcionamiento en la que

- la potencia de suministro proyectada es suficientemente probable que supere la potencia mínima durante el tiempo de funcionamiento mínimo, y

- en caso de una probabilidad suficiente, el almacenamiento de batería puede cargarse suficientemente a más tardar al final de la mitad del tiempo de funcionamiento mínimo o, en caso de una probabilidad alta, a más tardar al final del tiempo de funcionamiento mínimo;

c) en donde, con base en la potencia de suministro disponible en ese momento, se crea continuamente una previsión del curso esperado de una potencia de suministro proyectada;

d) en donde, en el estado inactivo, se pasa al estado listo si se cumple la condición de puesta en marcha, y e) en donde, en el estado listo, se pasa al estado de funcionamiento, si se cumple la condición de funcionamiento; y

f) en donde la energía suministrada por la fuente de corriente y no consumida por el sistema auxiliar o la unidad de electrólisis se suministra al almacenamiento de batería.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1,

en donde el período de activación es de al menos 0,5 horas y como máximo 2 horas; y/o

en donde el tiempo de funcionamiento mínimo está entre 0,5 horas y 2 horas.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2,

a′) en donde se define una condición de puesta en marcha en la que

- es muy probable que la potencia de suministro proyectada supere la potencia auxiliar durante al menos el periodo de activación; y/o

- es muy probable que la potencia de suministro proyectada, complementada opcionalmente por una potencia compensatoria hasta superar la potencia mínima, supere la potencia auxiliar; y/o

- alcanzar la potencia mínima con la duración requerida se consigue con la potencia de suministro proyectada a más tardar después de 4 veces el periodo de activación; y/o

- entonces ese periodo de tiempo con una potencia de suministro proyectada superior a la potencia mínima multiplicada por su probabilidad corresponde al menos a 2,5 veces el tiempo de funcionamiento mínimo.

4. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3,

b′) en donde se define una condición de funcionamiento en la que

- es muy probable que la potencia de suministro proyectada supere la potencia mínima durante el tiempo de funcionamiento mínimo, y

- el periodo de tiempo con una potencia de suministro proyectada superior a la potencia mínima multiplicada por su probabilidad corresponde al menos a 2 veces el tiempo de funcionamiento mínimo.

5. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4,

en donde el dispositivo de almacenamiento cargado puede suministrar energía al nivel de al menos la mitad de la potencia mínima durante al menos la mitad del tiempo de funcionamiento mínimo.

6. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5,

f) en donde, partiendo del estado listo, se define una condición de fallo en la que la potencia de suministro proyectada para un periodo de fallo es inferior a la potencia auxiliar,

- en donde el periodo de fallo ponderado con la probabilidad es superior a 3 veces o 5 veces el periodo de activación; o

- en donde la condición de funcionamiento no se cumple tras el periodo de fallo, o

- en donde la energía almacenada en el dispositivo de almacenamiento no es suficiente para hacer funcionar los sistemas auxiliares durante el periodo de fallo;

g) en donde, en caso de que se produzca la condición de fallo, el sistema auxiliar pasa al estado inactivo y, de lo contrario, se suministra una potencia auxiliar que falta desde el dispositivo de almacenamiento.

7. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6,

h) en donde, partiendo del estado de funcionamiento, se define una condición de parada en la que la potencia de suministro proyectada para un periodo de escasez es inferior a la potencia mínima,

- en donde la condición de funcionamiento no se cumple tras el periodo de escasez, o

- en donde el periodo de escasez admisible se define por la capacidad de suministro del dispositivo de almacenamiento al nivel de la potencia mínima limitada a un umbral inferior al final del periodo de escasez de entre 5% y 25% de la capacidad de almacenamiento y/o de entre 5% y 25% del estado de carga anterior al periodo de escasez;

i) en donde, en caso de que se produzca la condición de parada, la unidad de electrólisis pasa al estado listo y, en caso contrario, se suministra una potencia mínima que falta desde el dispositivo de almacenamiento.

8. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7,

en donde la planta de electrólisis comprende al menos dos o más unidades de electrólisis, en donde las condiciones anteriores se refieren a una primera unidad de electrólisis y cada unidad de electrólisis adicional tiene una condición de puesta en marcha y/o una condición de funcionamiento y/o una condición de parada y/o una condición de fallo asociada a la unidad de electrólisis respectiva con los correspondientes periodos de tiempo asociados.

9. El método de acuerdo con la reivindicación 8,

en donde las unidades de electrólisis se encienden o apagan sucesivamente en función de la potencia de suministro proyectada y/o de la capacidad y el estado de carga del dispositivo de almacenamiento.