KR20210084366A - Bunkering ship - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 벙커링 선박에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 해상용 연료생산장치에 담수를 공급한 후 상기 담수를 전기분해하여 생산된 수소, 산소 또는 이를 이용하여 합성한 암모니아를 수송할 수 있는 벙커링 선박에 대한 것이다.The present invention relates to a bunkering vessel, and more particularly, to a bunkering vessel capable of transporting hydrogen, oxygen, or ammonia synthesized using the same, produced by electrolyzing the fresh water after supplying fresh water to a marine fuel production device it is about
탄소 발생을 억제하기 위한 친환경 정책으로 수소 사용이 장려되고 있다. 수소를 사용하기 위해서 수소가 생산되어야 하며, 수소를 생산하는 방법에 따라 그린수소, 블루수소 및 그레이수소가 있다. 블루수소 및 그레이수소는 수소를 생산시 이산화탄소가 발생하므로 탄소 발생을 억제하는데 한계가 있다.The use of hydrogen is encouraged as an eco-friendly policy to curb carbon generation. In order to use hydrogen, hydrogen must be produced, and there are green hydrogen, blue hydrogen and gray hydrogen depending on the method of producing hydrogen. Blue hydrogen and gray hydrogen have limitations in suppressing carbon generation because carbon dioxide is generated when hydrogen is produced.
따라서 탄소 발생을 억제하기 위해서는 그린수소가 적합하며, 그린수소는 물을 분해하는 수전해방식으로 생산된다. 이때 물을 전기분해하여 수소를 생산하기 위해서는 전기가 사용되므로, 친환경의 신재생에너지를 사용하여 수전해방식으로 수소를 생산한다.Therefore, green hydrogen is suitable to suppress carbon generation, and green hydrogen is produced by water electrolysis to decompose water. At this time, electricity is used to produce hydrogen by electrolysis of water, so hydrogen is produced by water electrolysis using eco-friendly renewable energy.
그래서 종래에는 해상에 설치된 해상풍력발전기를 사용하여 수소를 생산하였다. 해상풍력발전기로 전기를 생산한 후 해수를 전기분해하여 수소를 생산하였다. 이때 해수에는 염소 및 각종 이물질이 있으므로 해수를 직접 전기분해할 수 없고, 해수에 포함된 이물질을 제거하는 해수담수화 필터링 과정을 거쳐서 해수를 담수로 만들어서 전기분해하였다.So, conventionally, hydrogen was produced using offshore wind turbines installed in the sea. Hydrogen was produced by electrolyzing seawater after generating electricity with an offshore wind turbine. At this time, seawater cannot be directly electrolyzed because there are chlorine and various foreign substances, and the seawater was made into fresh water and electrolyzed through a seawater desalination filtering process that removes foreign substances contained in the seawater.
종래와 방법과 같이 해수를 이용하여 수소를 생산할 경우 해수담수화 과정을 거쳐야 하므로 담수화하는데 많은 전기에너지가 사용된다는 문제점이 있었다.In the case of producing hydrogen using seawater as in the conventional method, there is a problem that a lot of electrical energy is used for desalination because it has to go through a desalination process.
또한, 종래의 경우 해수 필터링을 하므로 필터를 주기적으로 교체해야 한다는 문제점이 있었다.In addition, in the case of the conventional seawater filtering, there was a problem that the filter must be replaced periodically.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명은 해수담수화 과정없이 해상에서 에너지를 생산하여 수소 또는 암모니아와 같은 친환경 에너지원을 생산할 수 있도록 해상용 연료생산장치에 담수를 제공하고, 상기 담수를 이용하여 생산된 수소, 산소 또는 암모니아를 수송할 수 있는 벙커링 선박을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems. The present invention provides fresh water to a marine fuel production device so that energy can be produced at sea without a seawater desalination process to produce an eco-friendly energy source such as hydrogen or ammonia, and hydrogen, oxygen or ammonia produced using the fresh water is transported An object of the present invention is to provide a bunkering vessel capable of doing so.
본 발명의 일 측면에 따른 벙커링 선박은 담수수단과, 수소수단을 포함한다. 상기 담수수단은 담수를 저장하기 위한 담수탱크와, 해상 발전장치에 상기 담수탱크에 저장된 담수를 공급하기 위한 담수파이프라인을 구비한다. 상기 수소수단은 수소를 저장하기 위한 수소탱크와, 상기 해상 발전장치로부터 상기 담수를 전기분해하여 생산된 수소를 상기 수소탱크에 저장하기 위하여 공급받기 위한 수소파이프라인을 구비한다.A bunkering vessel according to an aspect of the present invention includes a freshwater means and a hydrogen means. The freshwater means includes a freshwater tank for storing freshwater, and a freshwater pipeline for supplying the freshwater stored in the freshwater tank to an offshore power plant. The hydrogen means includes a hydrogen tank for storing hydrogen, and a hydrogen pipeline for receiving hydrogen produced by electrolyzing the fresh water from the offshore power plant to store in the hydrogen tank.
본 발명의 다른 측면에 따른 벙커링 선박은 담수수단과, 암모니아수단을 포함한다. 상기 담수수단은 담수를 저장하기 위한 담수탱크와, 해상 발전장치에 상기 담수탱크에 저장된 담수를 공급하기 위한 담수파이프라인을 구비한다. 상기 암모니아수단은 암모니아를 저장하기 위한 암모니아탱크와, 상기 해상 발전장치로부터 상기 담수를 전기분해하여 생산된 수소로 합성된 암모니아를 상기 암모니아탱크에 저장하기 위하여 공급받기 위한 암모니아파이프라인을 구비한다.A bunkering vessel according to another aspect of the present invention includes a freshwater means and an ammonia means. The fresh water means includes a fresh water tank for storing fresh water, and a fresh water pipeline for supplying the fresh water stored in the fresh water tank to an offshore power plant. The ammonia means includes an ammonia tank for storing ammonia, and an ammonia pipeline for receiving ammonia synthesized from hydrogen produced by electrolysis of the fresh water from the offshore power plant to store in the ammonia tank.
또한, 상기의 벙커링 선박은 산소수단을 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 산소수단은 산소를 저장하기 위한 산소탱크와, 상기 해상 발전장치로부터 상기 담수를 전기분해하여 생산된 산소를 상기 산소탱크에 저장하기 위하여 공급받기 위한 산소파이프라인을 구비한다.In addition, it is preferable that the bunkering vessel further includes oxygen means. The oxygen means includes an oxygen tank for storing oxygen, and an oxygen pipeline for receiving oxygen produced by electrolyzing the fresh water from the offshore power plant to store the oxygen in the oxygen tank.
또한, 상기의 벙커링 선박에 있어서, 상기 해상발전장치는 풍력발전기, 파력발전기, 태양력발전기, 조류발전기 중 어느 하나인 것이 바람직하다.In addition, in the bunkering vessel, the offshore power generator is preferably any one of a wind power generator, a wave power generator, a solar power generator, and a tidal current generator.
본 발명에 의하면, 벙커링 선박은 수분해하여 수소 및 산소를 발생시키는 해상발전장치에 담수를 제공할 수 있으며, 해상발전장치에서 생산된 수소, 산소 또는 암모니아를 수용하여 저장할 수 있다. 그래서 해상발전장치가 해수담수화 과정이 필요없이 담수를 바로 수분해할 수 있으므로 수소 또는 암모니아의 생산량을 늘릴 수 있을 뿐만 아니라 경제성을 확보할 수 있다.According to the present invention, the bunkering vessel can provide fresh water to an offshore power generation device that generates hydrogen and oxygen by hydrolysis, and can receive and store hydrogen, oxygen or ammonia produced by the offshore power generation device. Therefore, since the offshore power plant can directly hydrolyze fresh water without the need for seawater desalination, it is possible not only to increase the production of hydrogen or ammonia, but also to secure economic efficiency.
도 1은 본 발명에 따른 벙커링 선박의 일 실시예,
도 2 및 도 3은 도 1을 실시예를 사용하여 해상 연료생산장치에 담수를 제공하고 수소를 제공받는 개념도,
도 4는 본 발명에 따른 벙커링 선박의 다른 실시예,
도 5 및 도 6은 도 4의 실시예를 사용하여 해상 연료생산장치에 담수를 제공하고 암모니아를 제공받는 개념도이다.1 is an embodiment of a bunkering vessel according to the present invention;
2 and 3 are conceptual views of providing fresh water to an offshore fuel production apparatus using the embodiment of FIG. 1 and receiving hydrogen;
4 is another embodiment of a bunkering vessel according to the present invention;
5 and 6 are conceptual views for providing fresh water and receiving ammonia to the marine fuel production apparatus using the embodiment of FIG. 4 .
도 1 내지 도 3는 본 발명에 따른 벙커링 선박의 일 실시예이다. 도 1 내지 도 3를 참조하여 본 발명에 따른 벙커링 선박의 일 실시예를 설명한다.1 to 3 are one embodiment of a bunkering vessel according to the present invention. An embodiment of a bunkering vessel according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3 .
본 발명에 따른 벙커링 선박은 해상에 설치되는 연료생산장치에 담수를 제공하고, 연료생산장치가 제공받은 담수를 전기분해하여 발생한 수소 및 산소 또는 이를 이용하여 합성한 암모니아를 수용하여 이송하는 데 이용된다.The bunkering vessel according to the present invention provides fresh water to a fuel production device installed at sea, and is used to receive and transport hydrogen and oxygen generated by electrolyzing the fresh water provided by the fuel production device or ammonia synthesized using the same. .
이를 위하여 벙커링 선박(70)은 담수수단(71)과, 수소수단(73) 및 산소수단(75)을 포함한다.To this end, the
담수수단(71)은 담수탱크(71a)와 담수파이프라인(71b)를 구비한다. 담수탱크(71a)는 해상 연료생산장치(5)에 제공할 담수를 저장한다. 담수탱크(71a)에 저장되는 담수는 육상에서 제공받을 수 있다. 담수파이프라인(71b)은 해상 연료생산장치(5)의 담수탱크(11)에 공급하기 위하여 담수탱크(71a)에 장착된다.The freshwater means 71 includes a
해상 연료생산장치(5)의 담수탱크(11)에 담수가 저장되면 해상 연료생산장치(5)는 전기분해수단(15)으로 담수탱크(11)에 저장된 담수를 전기분해한다. 그러면 담수는 수소와 산소로 분해된다. 이때 수소는 해상 연료생산장치(5)의 수소탱크(20)에 저장되고 산소는 해상 연료생산장치(5)의 산소탱크(35)에 저장된다. 여기서 전기분해수단(15)은 해상 연료생산장치(5)에 설치된 발전수단(25)에서 전기를 공급받을 수 있다. 발전수단(25)은 풍력발전기, 태양력발전기 또는 파력발전기 등이 사용될 수 있다. 종래의 경우 해상 연료생산장치(5)는 해수를 전기분해하였다. 이 경우 해수에 염소나 다른 이물질 등이 포함되어 있으므로 해수담수화 과정을 거쳐야 했지만 본 실시예의 경우 선박(70)이 바로 담수를 해상 연료생산장치(5)에 공급할 수 있으므로 해상 연료생산장치(5)는 해수담수화 과정없이 담수를 전기분해할 수 있다.When fresh water is stored in the
수소수단(73)은 수소탱크(73a)와, 수소파이프라인(73b)을 구비한다. 수소탱크(73a)는 수소를 저장할 수 있도록 선박(70)에 장착되며, 수소파이프라인(73b)은 해상 연료생산장치(5)의 수소탱크(30)로부터 수소를 공급받을 수 있도록 수소탱크(73a)에 장착된다. 앞에서 설명한 바와 같이 해상 연료생산장치(5)에서 담수를 전기분해하여 수소가 수소탱크(20)에 채워지면 수소파이프리인(73b)을 통해서 선박(70)의 수소탱크(73a)에 수소를 저장할 수 있다.The hydrogen means 73 includes a
산소수단(75)은 산소탱크(75a)와, 산소파이프라인(75b)을 구비한다. 산소탱크(75a)는 산소를 저장할 수 있도록 선박(70)에 장착되며, 산소파이프라인(75b)은 해상 연료생산장치(5)의 산소탱크(35)로부터 산소를 공급받을 수 있도록 산소탱크(75a)에 장착된다. 앞에서 설명한 바와 같이 해상 연료생산장치(5)에서 담수를 전기분해하여 산소가 산소탱크(35)에 채워지면 산소파이프리인(75b)을 통해서 선박(70)의 산소탱크(75a)에 산소를 저장할 수 있다.The oxygen means 75 includes an
본 실시예의 경우 선박(70)이 육상에서 공급받은 담수를 담수탱크(71)에 싣고 해상 연료생산장치(5)에 접안한다. 해상 연료생산장치(5)에는 방충재(42)가 있어서 선박(70)이 접안할 수 있다. 그러면 선박(70)의 담수파이프라인(71b)를 통하여 담수탱크(71a)에 저장된 담수를 해상 연료장치(5)의 담수탱크(11)에 공급한다.In the present embodiment, the
해상 연료생산장치(5)의 담수탱크(11)에 담수가 저장되면 발전수단(25)으로 전기를 생산하고, 생산된 전기로 전기분해수단(15)을 동작시켜 담수탱크(11)에 저장된 담수를 수소와 산소를 전기분해한다. 해상 연료생산장치(5)는 전기분해수단(15)으로 전기분해된 수소를 수소탱크(20)에 저장하고, 산소를 산소탱크(35)에 저장한다.When fresh water is stored in the
그러면 선박(70)의 수소파이프라인(71b)을 수소탱크(20)에 연결하여 해상 연료생산장치(5)의 수소탱크(20)에 저장된 수소를 수소파이프라인(71b)을 통하여 선박(70)의 소소탱크(73b)로 공급한다.Then, by connecting the
또한, 산소파이프라인(75b)을 해상 연료생산장치(5)의 산소탱크(35)에 연결하여 산소탱크(35)에 저장된 산소를 산소파이프라인(75b)을 통하여 선박(70)의 산소탱크(75a)로 공급한다. 수소탱크(73a) 및 산소탱크(75a)에 산소 및 수소가 채워지면 선박(70)은 수소 및 산소를 육상으로 이송할 수 있다.In addition, the oxygen pipeline (75b) is connected to the oxygen tank (35) of the marine fuel production device (5), and the oxygen stored in the oxygen tank (35) is transferred to the oxygen tank (70) of the ship (70) through the oxygen pipeline (75b). 75a). When the
본 실시예에 의하면, 해상 연료생산장치(5)는 본 실시예의 선박(70)에 의하여 담수를 제공받으므로 해수를 전기분해하는 것이 아니라 담수를 전기분해하므로 해수담수화 과정이 필요없다.According to this embodiment, since the marine
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 벙커링 선박의 다른 실시예이다. 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 벙커링 선박의 다른 실시예를 설명한다.4 to 6 are another embodiment of the bunkering vessel according to the present invention. Another embodiment of the bunkering vessel according to the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 6 .
도 4의 실시예는 도 1의 실시예에서 수소수단(73) 대신 암모니아수단(77)을 포함한다.The embodiment of FIG. 4 includes the ammonia means 77 instead of the hydrogen means 73 in the embodiment of FIG. 1 .
암모니아수단(77)은 암모니아탱크(77a)와, 암모니아파이프라인(77b)을 구비한다. 암모니아탱크(77a)는 암모니아를 저장할 수 있도록 선박(70)에 장착되며, 암모니아파이프라인(77b)은 해상 연료생산장치(5)의 암모니아탱크(55)로부터 암모니아를 공급받을 수 있도록 암모니아탱크(77a)에 장착된다. 수소의 경우 액화온도가 -253℃이지만 암모니아의 경우 -33.34℃이다. 그래서 수소를 액화하기가 어렵지만 암모니아는 상대적으로 용이하다. 그래서 본 실시예는 해상 연료생산장치(5)가 수소를 이송 및 저장이 용이한 암모니아로 합성하여 저장할 수 있기 때문에 해상 연료생산장치(5)로 부터 암모니아를 공급받아 이송하기 위하여 암모니아수단(77)이 장착된다. The ammonia means 77 includes an
해상 연료생산장치(5)가 수소를 암모니아로 합성하기 위해서는 질소발생기(65)가 발전수단(25)으로부터 전기를 공급받아 공기 중에서 질소를 생산하여 질소탱크(45)에 공급한다. 그러면 질소탱크(45)에 질소가 저장된다.In order for the marine
그리고 암모니아생산기(50)가 수소탱크(20)에 저장된 수소와 질소탱크(45)에 저장된 질소를 사용하여 발전수단(25)으로부터 전기를 공급받아서 암모니아를 생산한다. 생산된 암모니아는 암모니아탱크(55)에 저장된다.And the
본 실시예의 선박(70)이 해상 연료생산장치(5)에 접안되면 암모니아파이프라인(77b)가 해상 연료생산장치(5)의 암모니아탱크(55)에 연결되어 선박(70)의 암모니아탱크(77a)로 공급받을 수 있다.When the
11 : 담수탱크
15 : 전기분해수단
20 : 수소탱크
25 : 발전수단
35 : 산소탱크
42 : 방충재
45 : 질소탱크
50 : 암모니아생산기
55 : 암모니아탱크
65 : 질소발생기
70 : 선박
71 : 담수수단
71a : 담수탱크
71b : 담수파이프라인
73 : 수소수단
73a : 수소탱크
73b : 수소파이프라인
75 : 산소수단
75a : 산소탱크
75b : 산소파이프라인
77 : 암모니아수단
77a : 암모니아탱크
77b : 암모니아파이프라인11: fresh water tank 15: electrolysis means
20: hydrogen tank 25: power generation means
35: oxygen tank 42: insect repellent
45: nitrogen tank 50: ammonia producer
55: ammonia tank 65: nitrogen generator
70: vessel 71: fresh water means
71a:
73: hydrogen means 73a: hydrogen tank
73b: hydrogen pipeline 75: oxygen means
75a:
77: ammonia means 77a: ammonia tank
77b: ammonia pipeline
Claims (4)
수소를 저장하기 위한 수소탱크와, 상기 해상 발전장치로부터 상기 담수를 전기분해하여 생산된 수소를 상기 수소탱크에 저장하기 위하여 공급받기 위한 수소파이프라인을 구비한 수소수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 벙커링 선박.A freshwater means having a freshwater tank for storing freshwater, and a freshwater pipeline for supplying the freshwater stored in the freshwater tank to an offshore power plant;
A bunkering comprising a hydrogen tank for storing hydrogen and a hydrogen means having a hydrogen pipeline for receiving hydrogen produced by electrolyzing the fresh water from the offshore power plant to store in the hydrogen tank Ship.
암모니아를 저장하기 위한 암모니아탱크와, 상기 해상 발전장치로부터 상기 담수를 전기분해하여 생산된 수소로 합성된 암모니아를 상기 암모니아탱크에 저장하기 위하여 공급받기 위한 암모니아파이프라인을 구비한 암모니아수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 벙커링 선박.A freshwater means having a freshwater tank for storing freshwater, and a freshwater pipeline for supplying the freshwater stored in the freshwater tank to an offshore power plant;
An ammonia tank for storing ammonia and ammonia means having an ammonia pipeline for receiving ammonia synthesized from hydrogen produced by electrolyzing the fresh water from the offshore power plant to store in the ammonia tank Characterized by a bunkering vessel.
산소를 저장하기 위한 산소탱크와, 상기 해상 발전장치로부터 상기 담수를 전기분해하여 생산된 산소를 상기 산소탱크에 저장하기 위하여 공급받기 위한 산소파이프라인을 구비한 산소수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 벙커링 선박.3. The method of claim 1 or 2,
An oxygen tank for storing oxygen, and oxygen means having an oxygen pipeline for receiving oxygen produced by electrolyzing the fresh water from the offshore power plant to store in the oxygen tank bunkering vessel.
상기 해상발전장치는 풍력발전기, 파력발전기, 태양력발전기, 조류발전기 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 벙커링 선박.
4. The method of claim 3,
The offshore power generator is a bunkering vessel, characterized in that any one of a wind power generator, a wave power generator, a solar power generator, and a current generator.
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