SK500252021U1 - Method of transporting hydrogen with its integration into existing pipeline energy system using equipment using energy from renewable sources - Google Patents
Method of transporting hydrogen with its integration into existing pipeline energy system using equipment using energy from renewable sources Download PDFInfo
- Publication number
- SK500252021U1 SK500252021U1 SK500252021U SK500252021U SK500252021U1 SK 500252021 U1 SK500252021 U1 SK 500252021U1 SK 500252021 U SK500252021 U SK 500252021U SK 500252021 U SK500252021 U SK 500252021U SK 500252021 U1 SK500252021 U1 SK 500252021U1
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- hydrogen
- energy
- gas
- energy sources
- renewable energy
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
- F17D3/00—Arrangements for supervising or controlling working operations
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
- F17D1/00—Pipe-line systems
- F17D1/02—Pipe-line systems for gases or vapours
- F17D1/04—Pipe-line systems for gases or vapours for distribution of gas
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/34—Hydrogen distribution
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/133—Renewable energy sources, e.g. sunlight
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
Description
SK 50025-2021 U1SK 50025-2021 U1
Oblasť technikyThe field of technology
Technické riešenie sa týka oblasti energetiky a použitia systémov prepravy plynu, konkrétne sa týka spôsobov, ktoré využívajú ekologické zdroje energie na výrobu elektrickej a iných druhov energií, na výrobu a prepravu vodíka a je možné ich použiť na výrobu vodíka, ak je to potrebné, uskladniť ho a prepraviť pomocou systémov prepravy plynu, obohatením zemného plynu, odstránením z toku plynu a poskytnúť ho spotrebiteľom.The technical solution relates to the field of energy and the use of gas transportation systems, specifically to methods that use ecological energy sources for the production of electricity and other types of energy, for the production and transportation of hydrogen, and it is possible to use them for the production of hydrogen, if necessary, to store it and transport it using gas transportation systems, enriching natural gas, removing it from the gas flow and providing it to consumers.
Doterajší stav technikyCurrent state of the art
Zatiaľ čo rastie používanie objemov energie v rôznych oblastiach je nevyhnutné využívať neobnoviteľné zdroje, ktoré sú drahé a vedú ku znečisteniu životného prostredia a k úbytku prírodných rezerv, vzniká potreba rozvoja energetických oblastí, ako je vodíková energetika, využívajúca obnoviteľné zdroje energie, ktoré sú vysoko energetické, neznečisťujú životné prostredie, a ktoré sú dobrou alternatívou k neobnoviteľným zdrojom energie.While the use of energy volumes in various areas is growing, it is necessary to use non-renewable resources, which are expensive and lead to environmental pollution and the depletion of natural reserves, there is a need for the development of energy areas, such as hydrogen energy, using renewable energy sources that are highly energetic, they do not pollute the environment, and which are a good alternative to non-renewable energy sources.
Vodík sa široko používa v rôznych priemyselných odvetviach (závody na spracovanie ropy, výrobu amoniaku, chemikálií atd'.), v oblasti dopravy a ďalších. Vodík, ktorý sa vyrába z obnoviteľných zdrojov, môže čiastočne alebo úplne nahradiť surovinu založenú na minerálnych zdrojoch v závislosti od oblasti použitia, čím sa zníži spotreba neobnoviteľných prírodných zdrojov.Hydrogen is widely used in various industries (oil processing plants, production of ammonia, chemicals, etc.), in the field of transport and others. Hydrogen, which is produced from renewable sources, can partially or completely replace the feedstock based on mineral resources, depending on the area of use, thereby reducing the consumption of non-renewable natural resources.
Preprava vodíka sa vykonáva automobilovou, železničnou a vodnou dopravou. Takéto metódy sú drahé, a preto ich použitie nemôže zabezpečiť zvýšenie objemov a zníženie strát, zjednodušenie a zlacnenie poskytovania vodíka zákazníkom, ako aj vytvorenie jednotného efektívneho energetického systému a zároveň zlacnenie prepravy obohateného zemného plynu.Hydrogen is transported by car, rail and water transport. Such methods are expensive, and therefore their use cannot ensure the increase of volumes and reduction of losses, simplification and cheaper provision of hydrogen to customers, as well as the creation of a unified efficient energy system and at the same time cheaper transportation of enriched natural gas.
Pri preprave vodíka v cisternových vozoch dochádza ku stratám v dôsledku technologického procesu plnenia, štrukturálnym nedostatkom cisterien a izolačných ventilov a straty môžu predstavovať viac ako 15 % pre jeden cisternový automobil.When transporting hydrogen in tank cars, there are losses due to the technological filling process, structural deficiencies of tanks and isolation valves, and losses can amount to more than 15% for one tank car.
Rovnaké straty a vyššie uvedené nevýhody nastávajú pri železničnej preprave v cisternách.The same losses and disadvantages mentioned above occur during rail transport in tanks.
Využitie vodnej dopravy na dopravu vodíka si vyžaduje kombinovať ju aj s pozemnou dopravou, čo vedie k vzniku ďalších strát.The use of water transport to transport hydrogen requires combining it with land transport, which leads to additional losses.
Použitie potrubných systémov na prepravu plynu umožňuje výrazné zníženie strát, spôsobuje zníženie a zjednodušenie prepravy vodíka, jeho zabezpečenie pre rovnakých spotrebiteľov, v tom istom čase zároveň umožňuje dodanie zemného plynu, atď.The use of pipeline systems for gas transportation allows a significant reduction in losses, reduces and simplifies the transportation of hydrogen, ensures it for the same consumers, and at the same time allows the delivery of natural gas, etc.
Týmto sa dajú dosiahnuť veľké výhody v kombinácii s výrobou vodíka pomocou elektrickej a inej energie vyrobenej energetickými závodmi, ktoré na výrobu elektrickej energie využívajú obnoviteľné zdroje energie, a s pokrytím veľkých území integrovať systém výroby, efektívne využívať a prenášať vodík, ktorý sa vyrába pomocou vysokoúčinného spôsobu so zvýšenou šetrnosťou k životnému prostrediu a so zníženými nákladmi do existujúceho energetického systému krajiny alebo krajín, alebo na vytvorenie nového, zjednoteného, efektívnejšieho a výkonnejšieho energetického systému so zníženou nákladovou cenou s efektívnym využitím vodíka v rôznych oblastiach.Thus, great advantages can be achieved in combination with the production of hydrogen using electricity and other energy produced by power plants that use renewable energy sources to produce electricity, and with the coverage of large areas to integrate the production system, efficiently use and transfer the hydrogen that is produced using a high-efficiency method with increased environmental friendliness and with reduced costs to the existing energy system of the country or countries, or to create a new, unified, more efficient and powerful energy system with a reduced cost price with efficient use of hydrogen in various areas.
Doterajší stav techniky opisuje spôsob miešania, prepravy a separácie vodíka zo zemného plynu (patentový dokument CN207094186 U, v triedach MPT F17D3/ 01; F17D3/01; F17D3/10; F17D3/12, 29.08.2017), podľa spôsobu, za účelom prepravy zmesi obsahujúcej vodík, existujúceho systému prepravy plynu, ku ktorému je pripojený vstupný port vodíka a pripojený výstupný port vodíka na vzdialenom konci, zmiešavacie zariadenie je namontované do vstupného portu vodíka a vodíková separácia a čistiace zariadenie je namontované vo výstupnom porte vodíka, pričom na prepravu pomocou existujúceho systému prepravy plynu sa podobne používa kvapalný alebo plynný vodík, pomocou vytvoreného systému sa vodík zmieša a privádza do potrubia systému na prepravu plynu, transportuje sa, potom sa separuje, čistí sa a používa sa podľa určenia, pričom sa meria tlak v kroku tvorby zmesi, na vstupe do potrubia, po separácii a čistení.The current state of the art describes the method of mixing, transporting and separating hydrogen from natural gas (patent document CN207094186 U, in classes MPT F17D3/ 01; F17D3/01; F17D3/10; F17D3/12, 29.08.2017), according to the method, for the purpose of transportation mixture containing hydrogen, of an existing gas transportation system to which a hydrogen inlet port is connected and a hydrogen outlet port is connected at the remote end, mixing equipment is mounted in the hydrogen inlet port, and hydrogen separation and purification equipment is mounted in the hydrogen outlet port, while for transport by of the existing gas transportation system, liquid or gaseous hydrogen is similarly used, with the help of the created system, the hydrogen is mixed and fed into the pipeline of the gas transportation system, transported, then separated, purified and used as intended, while the pressure is measured in the step of creating the mixture , at the entrance to the pipeline, after separation and cleaning.
Nevýhody známej metódy spočívajú v nasledujúcom.The disadvantages of the known method are as follows.
Pri použití iba existujúceho systému prepravy plynu nie je možné vziať do úvahy všetky vlastnosti zmesi, ktorá obsahuje vodík a ktorá sa prepravuje, ako aj mnoho ďalších faktorov, ktoré môžu viesť k zničeniu existujúcich potrubí, vzniku situácií, ktoré sú nebezpečné pre ľudí a ekológiu, vďaka čomu je známa metóda a známy použitý systém nebezpečný, nespoľahlivý a funkčne obmedzený.When using only the existing gas transportation system, it is not possible to take into account all the properties of the mixture that contains hydrogen and is being transported, as well as many other factors that can lead to the destruction of existing pipelines, the creation of situations that are dangerous for people and the environment, which makes the known method and the known system used dangerous, unreliable and functionally limited.
Okrem toho známy systém a spôsob neuvažujú o možnosti použitia elektrickej alebo inej energie na výrobu vodíka vyrobenej z obnoviteľných zdrojov energie.In addition, the known system and method do not consider the possibility of using electrical or other energy for the production of hydrogen produced from renewable energy sources.
SK 50025-2021 U1SK 50025-2021 U1
Pri použití známeho spôsobu taktiež nie je možné vytvoriť jednotný bezpečný ekologický systém so zvýšenou funkčnosťou, ohľaduplnosťou k životnému prostrediu, ktorý by mohol vytvárať, prepravovať a využívať vodík.When using the known method, it is also not possible to create a uniform safe ecological system with increased functionality, consideration for the environment, which could create, transport and use hydrogen.
Doterajší stav techniky opisuje spôsob distribúcie vodíka (patentový dokument US 2004112427, v triedach MPT F17D1/04; Y02E60/34; Y02P90/45; Y10T137/ 0318; Y10T137/86292, 17.06.2004), pričom tento spôsob zahŕňa: prívod pohonnej látky do potrubia, vstrekovanie prvého prúdu obsahujúceho vodík do potrubia v prvom bode a extrakciu vodíka z potrubia v druhom bode, pričom druhý bod je umiestnený za prvým bodom. Potrubie je súčasťou distribučného systému pohonnej látky a pohonná látka je vybraná zo skupiny pozostávajúcej zo zemného plynu, propánu a skvapalneného petrolejového plynu.The current state of the art describes a hydrogen distribution method (patent document US 2004112427, in classes MPT F17D1/04; Y02E60/34; Y02P90/45; Y10T137/ 0318; Y10T137/86292, 17.06.2004), while this method includes: supply of propellant to pipeline, injecting a first stream containing hydrogen into the pipeline at a first point and extracting hydrogen from the pipeline at a second point, the second point being located downstream of the first point. The pipeline is part of the propellant distribution system, and the propellant is selected from the group consisting of natural gas, propane, and liquefied petroleum gas.
Nevýhody známeho spôsobu zahŕňajú obmedzenú funkciu, oblasť použitia. Známy spôsob tiež neuvažuje o možnosti využitia elektrickej a inej energie vyrobenej z obnoviteľných zdrojov energie za účelom výroby vodíka.Disadvantages of the known method include limited functionality, area of application. The known method also does not consider the possibility of using electricity and other energy produced from renewable energy sources for the purpose of hydrogen production.
Pri použití známeho spôsobu taktiež nie je možné vytvoriť jednotný bezpečný ekologický systém so zvýšenou funkčnosťou, ktorý by dokázal vytvárať, prepravovať a využívať vodík so zvýšenou šetrnosťou k životnému prostrediu, so zníženou nákladovou cenou na výrobu, prepravu a použitie vrátane zabezpečenia vodíka pre spotrebiteľov.When using the known method, it is also not possible to create a unified safe ecological system with increased functionality, which could create, transport and use hydrogen with increased environmental friendliness, with a reduced cost price for production, transportation and use, including the provision of hydrogen for consumers.
Doterajší stav techniky opisuje zariadenie na výrobu vodíka pomocou veternej energie (publikované v patentovom dokumente J P 2007252028, v triedach MPT F03D7/04 H02P9/00, 27.09.2007), kde je generátor veternej energie inštalovaný nezávisle na energetickom systéme a energia generovaná generátorom veternej energie je dodávaná do elektrolytického vodíkového generátora, vodíkový generátor je určený na zníženie oscilácií frekvencie otáčania veterného generátora zmenou prúdu dodávaného do veterného generátora.The prior art describes a device for the production of hydrogen using wind energy (published in patent document J P 2007252028, in classes MPT F03D7/04 H02P9/00, 27.09.2007), where the wind energy generator is installed independently of the energy system and the energy generated by the wind energy generator is supplied to the electrolytic hydrogen generator, the hydrogen generator is designed to reduce the oscillations of the rotation frequency of the wind generator by changing the current supplied to the wind generator.
Medzi nevýhody známeho analogického zariadenia patrí obmedzená funkčnosť spôsobená konštrukčným riešením, ako aj prevádzková nezávislosť. Známe zariadenie používa iba veterné generátory, čo znemožňuje vytvorenie systému, ktorý by mohol využívať rôzne energetické závody, ktoré sa používajú rôzne v závislosti od regiónu a prírodných podmienok a vyrábajú elektrickú energiu pomocou rôznych obnoviteľných zdrojov, ktoré by sa spájali so systémami prepravy plynu s cieľom vytvoriť jednotný energetický systém so zvýšenou účinnosťou, výkonom a šetrnosťou k životnému prostrediu, ktorý by pokrýval veľké územia krajiny alebo regiónu alebo niekoľkých krajín.Among the disadvantages of the known analog device are limited functionality caused by the design solution, as well as operational independence. The known device uses only wind generators, which makes it impossible to create a system that could use different power plants, which are used differently depending on the region and natural conditions, and produce electricity using different renewable sources, which would connect to gas transmission systems in order to to create a unified energy system with increased efficiency, performance and environmental friendliness that would cover large areas of a country or region or several countries.
Najbližším analogickým spôsobom je vybraný spôsob fungovania systému prepravy plynu (patentový dokument ukrajinského vynálezu 99720, v triedach MPT F17D 1/00 F03D 9/00, zverejnený 10. decembra 2010, Bulletin, č. 23), pričom tento spôsob zahŕňa pumpovanie plynu sústavou potrubí v požadovaných smeroch, s plnením podzemných zásobníkov plynu plynom, v prípade potreby pozdĺž potrubí plynu, v maximálnej blízkosti týchto plynových potrubí sú pravidelne umiestnené veterné elektrárne (VE), z ktorých sa využíva elektrická energia na výrobu vodíka, ktorý sa vstrekuje do plynových potrubí. Okrem vytvárania VE pozdĺž trate potrubí plynu sa VE umiestňujú priamo na území alebo v maximálnej blízkosti územia podzemných zásobníkov plynu, kde sa vstrekuje vodík vyrobený pomocou elektrickej energie týchto VE.The closest analogous method is the selected method of operation of the gas transportation system (Ukrainian invention patent document 99720, in classes MPT F17D 1/00 F03D 9/00, published on December 10, 2010, Bulletin, No. 23), which method involves pumping gas through a system of pipelines in the required directions, filling the underground gas reservoirs with gas, if necessary along the gas pipelines, wind power plants (VE) are regularly located as close as possible to these gas pipelines, from which electrical energy is used to produce hydrogen, which is injected into the gas pipelines. In addition to the creation of VEs along the route of gas pipelines, VEs are placed directly on the territory or as close as possible to the territory of underground gas reservoirs, where hydrogen produced using the electric power of these VEs is injected.
Nevýhody tohto známeho spôsobu zahŕňajú obmedzenú prevádzkovú činnosť systému, ktorý je vytvorený a používaný na vykonávanie známeho spôsobu, obmedzenú oblasť použitia vrátane územného obmedzenia, zníženú účinnosť a výkon vytvoreného systému, nestabilitu prevádzky. Známy spôsob neumožňuje využívať energetické zariadenia, ktoré využívajú energiu z takých obnoviteľných zdrojov energie, ako sú slnko, vlny a iné, čím sa obmedzuje oblasť použitia, neumožňujú pokryť veľké územia a vytvoriť jednotný energetický systém, ktorý má zvýšenú účinnosť, prevádzkovú stabilitu, ktorý by mohol produkovať, prepravovať, obohacovať zemný plyn a/alebo separovať vodík alebo iné, dodávať vodík alebo zmes spotrebiteľom.Disadvantages of this known method include limited operational activity of the system, which is created and used to perform the known method, limited area of use, including territorial limitation, reduced efficiency and performance of the created system, instability of operation. The known method does not allow using energy devices that use energy from such renewable energy sources as the sun, waves and others, which limits the area of use, does not allow to cover large areas and create a unified energy system that has increased efficiency, operational stability, which would could produce, transport, enrich natural gas and/or separate hydrogen or other, supply hydrogen or a mixture to consumers.
Použitím najbližšej analógie tiež nie je možné vytvoriť taký jednotný energetický systém, ktorý by mohol spolu zahŕňať existujúci systém prepravy plynu a v ňom integrované úseky potrubí, kde by boli potrubia prispôsobené zodpovedajúcim podmienkam použitia a technologickým procesom tak, aby poskytovali odolnosť voči vodíku a zariadenia na vytváranie plynných zmesí a na prívod do potrubí systému prepravy plynu.Using the closest analogy, it is also not possible to create such a unified energy system that could include the existing gas transportation system and integrated pipeline sections within it, where the pipelines would be adapted to the corresponding conditions of use and technological processes to provide resistance to hydrogen and equipment for creating gas mixtures and for supply to pipelines of the gas transportation system.
Známy spôsob neumožňuje vytvoriť a používať systém, ktorý by mohol využívať rôzne energetické závody, ktoré využívajú rôzne energetické zariadenia v závislosti od regiónu a prírodných podmienok, a vyrábať elektrickú energiu pomocou rôznych obnoviteľných zdrojov, ktoré umožňujú premenu energie z obnoviteľných zdrojov na energiu, ktorá umožňuje výrobu vodíka, väzbu na systémy prepravy plynu s cieľom vytvoriť jednotný energetický systém so zvýšenou účinnosťou, výkonom, šetrnosťou k životnému prostrediu, ktorý by pokrýval veľké územia krajiny alebo regiónu alebo niekoľkých krajín.The known method does not make it possible to create and use a system that could use different energy plants that use different energy devices depending on the region and natural conditions, and produce electricity using different renewable sources that allow the conversion of energy from renewable sources into energy that allows hydrogen production, connection to gas transportation systems with the aim of creating a unified energy system with increased efficiency, performance, environmental friendliness, which would cover large areas of the country or region or several countries.
SK 50025-2021 U1SK 50025-2021 U1
Podstata technického riešeniaThe essence of the technical solution
Technické riešenie je založené na úlohe vytvoriť efektívny spôsob vytvárania a používania energetického systému s integráciou vodíka do systému, ktorý sa vyrába pomocou obnoviteľných zdrojov energie na výrobu, prepravu, použitie a dodávku vodíka pomocou obnoviteľných zdrojov energie a dopravných systémov plynu, čím sa naskytuje využitie rôznych prírodných energií s využitím rôznych obnoviteľných zdrojov energie, systémov prepravy plynu, ich spojenie do jednotného energetického systému vrátane súčasných systémov prepravy plynu, vytvorením jednotného energetického systému umožňujúceho pokrytie veľkých území jednej krajiny alebo regiónu alebo niekoľkých krajín s cieľom implementovať nárokovaný spôsob s možnosťou nepretržitej prevádzky, rozšírením oblasti použitia a fungovania, poskytnutím nezávislosti od miesta umiestnenia a použitia.The technical solution is based on the task of creating an efficient way of creating and using an energy system with the integration of hydrogen into a system that is produced using renewable energy sources for the production, transportation, use and supply of hydrogen using renewable energy sources and gas transport systems, which provides the use of various natural energies using various renewable energy sources, gas transportation systems, their connection into a unified energy system, including current gas transportation systems, by creating a unified energy system enabling the coverage of large areas of one country or region or several countries in order to implement the claimed method with the possibility of continuous operation, by expanding the area of use and operation, providing independence from the location and use.
Položená úloha je vyriešená tak, že v spôsobe vytvárania a používania energetického systému s integráciou vodíka vyrobeného s využitím obnoviteľných zdrojov energie do systému tento spôsob spočíva v pumpovaní (prečerpávaní) plynu sústavou potrubí v požadovaných smeroch s plnením podzemných zásobníkov plynu plynom, ak je to potrebné, podľa návrhu riešenia sa pozdĺž potrubí v bezprostrednej blízkosti pravidelne inštalujú zariadenia produkujúce vodík, ktorý sa pumpuje do plynových potrubí, ktoré využívajú energiu z obnoviteľných zdrojov energie, inštalované zariadenia sa vytvárajú v závislosti od obnoviteľných zdrojov energie prítomných v mieste umiestnenia zariadení, ako sú slnko, vietor, voda a iné, vo forme solárnych energetických zariadení a/alebo veterných a/alebo vlnových a/alebo iných, vodík sa vyrába pomocou energie z inštalovaných zariadení, vodík sa dodáva do plynových potrubí.The task is solved in such a way that in the method of creating and using an energy system with the integration of hydrogen produced using renewable energy sources into the system, this method consists in pumping (pumping) gas through a system of pipelines in the required directions, filling underground gas reservoirs with gas, if necessary , according to the design of the solution, hydrogen-producing devices are regularly installed along the pipelines in the immediate vicinity, which is pumped into gas pipelines that use energy from renewable energy sources, the installed devices are created depending on the renewable energy sources present at the location of the devices, such as the sun , wind, water and others, in the form of solar energy devices and/or wind and/or wave and/or others, hydrogen is produced using energy from installed devices, hydrogen is supplied to gas pipelines.
Tiež podľa návrhu riešenia sa vodík vyrába pomocou energie z inštalovaných zariadení, pričom sa používa elektrická, mechanická alebo tepelná energia, ktorá je vytváraná alebo tvoriteľná týmito zariadeniami, ktoré využívajú energiu z obnoviteľných zdrojov energie.Also according to the design of the solution, hydrogen is produced using energy from installed devices, using electrical, mechanical or thermal energy that is generated or can be created by these devices that use energy from renewable energy sources.
Podľa návrhu riešenia sa tiež v blízkosti inštalovaných zariadení, ktoré využívajú energiu z obnoviteľných zdrojov energie, vytvárajú zásobníky, ktoré sú napojené na systém prepravy plynu a ktoré sú pumpované vodíkom vyrobeným pomocou elektrickej energie týchto zariadení.According to the design of the solution, reservoirs are also created near the installed devices that use energy from renewable energy sources, which are connected to the gas transportation system and which are pumped with hydrogen produced using the electricity of these devices.
Podľa návrhu riešenia sú tiež inštalované zariadenia, ktoré využívajú energiu z obnoviteľných zdrojov energie, spojené s plynovým potrubím prostredníctvom systémov na tvorbu plynnej zmesi v miestach dodávania vodíka a prostredníctvom vodíkovej separácie a prípadne čistiacich systémov umiestnených v miestach príjmu vodíka.According to the design of the solution, devices that use energy from renewable energy sources are also installed, connected to the gas pipeline through systems for creating a gas mixture at the points of hydrogen supply and through hydrogen separation and possibly cleaning systems located at the points of hydrogen intake.
Podľa návrhu riešenia sa ako sústava potrubí používa aj systém existujúcich potrubí.According to the design of the solution, the system of existing pipes is also used as a system of pipes.
Taktiež podľa návrhu riešenia sa ako systém potrubí používa aj systém existujúcich potrubí, ktoré sú kombinované a/alebo doplnené o ďalšie komplexy, ktoré zahŕňajú minimálne ďalšie potrubia a zariadenia využívajúce energiu obnoviteľných zdrojov energie, ako aj zariadenia na výrobu a dodávku vodíka.Also, according to the design of the solution, a system of existing pipelines is also used as a system of pipelines, which are combined and/or supplemented with other complexes, which include at least other pipelines and equipment using energy from renewable energy sources, as well as equipment for the production and supply of hydrogen.
Tiež podľa návrhu riešenia sú inštalované zariadenia, ktoré využívajú energiu z obnoviteľných zdrojov energie, vytvárané v najoptimálnejších miestach, po technickej stránke z hľadiska vstupu do systému prepravy plynu s možnosťou zabezpečenia požadovaných parametrov výroby, dodávky a prenosu zmesi.Also, according to the design of the solution, devices that use energy from renewable energy sources are installed, created in the most optimal places, from a technical point of view, from the point of view of entering the gas transportation system with the possibility of ensuring the required parameters of production, delivery and transfer of the mixture.
Podľa návrhu riešenia sa tiež inštalujú zariadenia, ktoré využívajú energiu z obnoviteľných zdrojov energie vytvárajú v lokalitách, kde sú/je prítomné obnoviteľné zdroje energie alebo zdroj, a sú spojené spoločným potrubím pripojeným k systému potrubí, ktorý je vyrobený vo forme systému na prepravu plynu.According to the design of the solution, devices that use energy from renewable energy sources are also installed in locations where renewable energy sources or a source are present and are connected by a common pipe connected to a pipe system that is made in the form of a gas transportation system.
Podľa návrhu riešenia sa tiež inštalujú zariadenia, ktoré využívajú energiu z obnoviteľných zdrojov energie, vytvárajú v lokalitách, kde sú/je obnoviteľné zdroje energie alebo zdroj, a sú spojené spoločným potrubím, ktoré je spojené s existujúcim systémom potrubí, ktorý je vyrobený vo forme systému na prepravu plynu.According to the design of the solution, devices that use energy from renewable energy sources are also installed, are created in locations where there is/is a renewable energy source or resource, and are connected by a common pipe, which is connected to the existing pipe system, which is made in the form of a system for gas transportation.
Uvedené znaky navrhovaného technického riešenia sú podstatnými znakmi nárokovaného technického riešenia a ich súbor umožňuje dosiahnuť požadovaný technický účinok, ktorý spočíva v umožnení výroby vodíka s využitím možných obnoviteľných zdrojov energie s výrazným zvýšením objemov vyrobeného vodíka, umožnení použitia nárokovaného spôsobu v rôznych regiónoch s rôznymi prírodnými podmienkami s využitím rôznej prírodnej energie, rôznych obnoviteľných zdrojov energie, systémov prepravy plynu, ich kombinácie do jednotného energetického systému s pokrytím veľkých území a kombinácie do jednotného energetického systému so zvýšeným výkonom, rozširovanie oblastí, ktoré môžu využívať vodík, územné rozširovanie využívania vodíka s nárastom počtu používateľov, čím sa rozširuje oblasť využívania vodíka, funkčnosť vytvoreného systému, pokrytie veľkých území s rôznymi prírodnými podmienkami, využívanie systémov prepravy plynu na územiach so všetkými možnými prítomnými obnoviteľnými zdrojmi energie, možnosť kombinovať systém alebo systémy prepravy plynu na prepravu vodíka, ktorý sa vyrába na rôznych miestach, s využitím rôznych obnoviteľných zdrojov energie do jednotného energetického systému so zvýšeným výkonom krajiny alebo krajín.The mentioned features of the proposed technical solution are the essential features of the claimed technical solution and their set enables the desired technical effect to be achieved, which consists in enabling the production of hydrogen using possible renewable energy sources with a significant increase in the volumes of produced hydrogen, enabling the use of the claimed method in different regions with different natural conditions using different natural energy, different renewable energy sources, gas transportation systems, their combination into a unified energy system with coverage of large areas and combination into a unified energy system with increased power, expanding the areas that can use hydrogen, territorial expansion of the use of hydrogen with an increase in the number users, which expands the area of hydrogen use, the functionality of the created system, coverage of large territories with different natural conditions, use of gas transportation systems in territories with all possible renewable energy sources present, possibly the ability to combine a gas transportation system or systems for the transportation of hydrogen that is produced in different places, using different renewable energy sources, into a unified energy system with increased performance of the country or countries.
SK 50025-2021 U1SK 50025-2021 U1
Predloženým riešením sa tiež zabezpečuje zvýšenie spoľahlivosti, nepretržitá prevádzka, zníženie nákladovej ceny a nákladov na vyrobenú elektrickú energiu. Týmto je zabezpečená šetrnosť k životnému prostrediu, ako aj možnosť použitia nezávisle na podmienkach použitia nárokovaného spôsobu a umiestnenia systému s rozšírením oblasti použitia a rozšírením okruhu používateľov.The presented solution also ensures an increase in reliability, continuous operation, a reduction in the cost price and the cost of the produced electricity. This ensures environmental friendliness, as well as the possibility of use regardless of the conditions of use of the claimed method and the location of the system with the expansion of the area of use and the expansion of the circle of users.
Týmto je umožnené aj výrazné zvýšenie objemov vyrobeného vodíka na obohatenie zemného plynu, použitie v rôznych technologických procesoch, čiastočne s postupným zvyšovaním podielu vodíka na nahradenie nerastných surovín energeticky náročnejším vodíkom so zvýšením energetického potenciálu energetického systému krajiny a krajín.This also enables a significant increase in the volumes of produced hydrogen for the enrichment of natural gas, use in various technological processes, partly with a gradual increase in the proportion of hydrogen to replace mineral raw materials with more energy-intensive hydrogen with an increase in the energy potential of the energy system of the country and countries.
Vodík, ktorý sa vyrába nárokovaným spôsobom pomocou alternatívnych zdrojov energie, je teda „zelený vodík, zatiaľ čo súbor znakov nárokovaného spôsobu umožňuje využívať vodíkovú energetiku šetrnú k životnému prostrediu v súkromnom, bytovom a priemyselnom sektore. Zavedenie vodíkovej energetiky priradí Ukrajinu k poprednej svetovej energetickej komunite a vytvorí si reputáciu krajiny s vysoko vyspelou technológiou. Kombinácia vodíka a obnoviteľnej elektrickej generácie zabezpečí vyvážený a stabilný vývoj energetického komplexu.Hydrogen that is produced in the claimed method using alternative energy sources is therefore "green hydrogen", while the set of features of the claimed method makes it possible to use environmentally friendly hydrogen energy in the private, residential and industrial sectors. The introduction of hydrogen energy will place Ukraine in the world's leading energy community and establish a reputation as a country with highly advanced technology. The combination of hydrogen and renewable electricity generation will ensure a balanced and stable development of the energy complex.
Vzťah príčin a následkov medzi základnými znakmi navrhovaného riešenia a dosiahnutým technickým efektom spočíva v nasledujúcom.The cause-and-effect relationship between the basic features of the proposed solution and the achieved technical effect is as follows.
Vzhľadom na to, že súbor funkcií nárokovaného spôsobu zahŕňa vytváranie inštalácií zariadení, ktoré využívajú energiu z obnoviteľných zdrojov energie, pravidelne pozdĺž potrubí v ich bezprostrednej blízkosti, zatiaľ čo tieto inštalované zariadenia sa umiestňujú v závislosti od obnoviteľných zdrojov energie prítomných v mieste umiestňovania týchto zariadení, ako sú slnko, vietor, voda a iné, vo forme solárnych zariadení a/alebo veterných a/alebo vlnových a/alebo iných, vodík sa vyrába pomocou energie z inštalovaných zariadení, vodík sa dodáva do plynových potrubí, je vylúčené obmedzenie pre zriaďovanie zariadení v rôznych regiónoch s rôznymi prírodnými podmienkami a možnosť využitia viacerých obnoviteľných zdrojov energie, čím sa zabezpečí zvýšenie objemov vyrobeného vodíka, zvýšenie spoľahlivosti, stability a nepretržitej prevádzky, možnosť kombinovať existujúce a novovytvorené systémy potrubí a energetických zariadení pokrývajúcich veľké územia do jednotného energetického systému so zvýšeným výkonom a potenciálom, ktorý zodpovedá projektom Európskej únie a predstavuje sľubný trend pre rozvoj energetického systému krajín. Zároveň sa zabezpečí významné zníženie spotreby neobnoviteľných prírodných zdrojov, čím sa zvyšuje šetrnosť k životnému prostrediu nárokovaného spôsobu.Given that the set of functions of the claimed method includes the creation of installations of devices that use energy from renewable energy sources, periodically along the pipelines in their immediate vicinity, while these installed devices are located depending on the renewable energy sources present at the location of these devices, such as sun, wind, water and others, in the form of solar installations and/or wind and/or wave and/or others, hydrogen is produced using energy from installed equipment, hydrogen is supplied to gas pipelines, the restriction for setting up equipment in different regions with different natural conditions and the possibility of using several renewable energy sources, which ensures an increase in the volumes of hydrogen produced, an increase in reliability, stability and continuous operation, the possibility of combining existing and newly created systems of pipelines and energy equipment covering large areas into a unified energy system with higher performance and potential, which corresponds to the projects of the European Union and represents a promising trend for the development of the country's energy system. At the same time, a significant reduction in the consumption of non-renewable natural resources will be ensured, thereby increasing the environmental friendliness of the claimed method.
Využitie elektrickej a/alebo mechanickej a/alebo tepelnej energie, ktorá je vytvorená alebo tvoriteľná inštalovanými zariadeniami, ktoré využívajú energiu z obnoviteľných zdrojov energie, umožňuje využívať tieto zariadenia komplexne a vytvárať rôzne úpravy zariadení, napr. vykonávať výrobu vodíka pomocou tepelnej slnečnej energie rozkladom vody na kyslík a vodík pri vysokých teplotách a vyrábať elektrickú energiu, kombinovať druhy energie s cieľom zlacniť a zjednodušiť výrobu vodíka.The use of electrical and/or mechanical and/or thermal energy, which is created or can be created by installed devices that use energy from renewable energy sources, makes it possible to use these devices comprehensively and to create various modifications of the devices, e.g. to produce hydrogen using thermal solar energy by breaking down water into oxygen and hydrogen at high temperatures and produce electricity, combining energy types to make hydrogen production cheaper and easier.
Zabezpečenie zásobníkov, ktoré sú pripojené k systému prepravy plynu, a ktoré sú napumpované vodíkom vyrobeným pomocou elektrickej energie z týchto zariadení, ako aj prepojenie zariadení, ktoré využívajú energiu z obnoviteľných zdrojov energie, s plynovým potrubím prostredníctvom systémov na vytváranie zmesi plynov v miestach dodávania vodíka a prostredníctvom systémov separácie vodíka a v prípade potreby čistiacich systémov v miestach odberu vodíka umožňuje vytvoriť a používať jednotný bezpečný energetický systém so zvýšenou energetickou náročnosťou, funkčnosťou ktorý vyrába, prepravuje a využíva vodík a taktiež dodáva vodík v požadovanom množstve spotrebiteľom so zníženou nákladovou cenou na výrobu, prepravu a použitie vrátane dodávky vodíka spotrebiteľom, prevádzkovou stabilitou, zvýšeným výkonom, čím sa rozširuje okruh používateľov aj kvantitatívne aj teritoriálne.Provision of storage tanks that are connected to the gas transportation system and that are pumped with hydrogen produced using electricity from these devices, as well as connecting devices that use energy from renewable energy sources to gas pipelines through systems for creating a mixture of gases at the hydrogen supply points and through hydrogen separation systems and, if necessary, cleaning systems at hydrogen collection points, it enables the creation and use of a unified safe energy system with increased energy intensity, functionality that produces, transports and uses hydrogen, and also supplies hydrogen in the required quantity to consumers with a reduced cost price for production, transportation and use, including the supply of hydrogen to consumers, operational stability, increased performance, thereby expanding the range of users both quantitatively and territorially.
Využitie systému existujúcich potrubí, ktoré sú kombinované a/alebo doplnené o ďalšie komplexy, ktoré zahŕňajú minimálne potrubia a inštalované zariadenia, ktoré využívajú energiu z obnoviteľných zdrojov energie, tak systém potrubí umožňuje znižovať cenové náklady prepravy vodíka spojením existujúcich a nových systémov plynových potrubí do zjednoteného systému prepravy plynu pokrývajúceho veľké územia, umiestňovať zariadenia, ktoré sa líšia použitými obnoviteľnými zdrojmi energie v ich bezprostrednej blízkosti, čo umožňuje zvyšovať objemy výroby a prepravy vodíka, vytvoriť jednotný energetický systém so zvýšeným výkonom a zníženými nákladmi s územným rozšírením a rozšírením oblastí, ako aj s okruhom používateľov, ktorí by mohli využívať vyrobený vodík alebo obohatený plyn alebo iné produkty.Using a system of existing pipelines, which are combined and/or supplemented with other complexes that include at least pipelines and installed equipment that use energy from renewable energy sources, the pipeline system allows reducing the price costs of hydrogen transportation by connecting existing and new gas pipeline systems into a unified of a gas transportation system covering large areas, to place facilities that differ in the used renewable energy sources in their immediate vicinity, which allows to increase the volumes of hydrogen production and transportation, to create a unified energy system with increased performance and reduced costs with territorial expansion and expansion of areas, as well as with a range of users who could use the produced hydrogen or enriched gas or other products.
Týmto je tiež umožnené vytvoriť nový, efektívnejší a bezpečnejší systém prepravy plynu, ktorý zahŕňa existujúci systém prepravy plynu a v ňom integrované úseky potrubí, kde potrubia sú prispôsobené zodpovedajúcim podmienkam použitia a technologickým procesom so zabezpečením vodíkovej odolnosti a zariadenie na vytváranie plynných zmesí a na prívod do potrubí systému prepravy plynu.This also makes it possible to create a new, more efficient and safer gas transportation system, which includes the existing gas transportation system and integrated pipeline sections in it, where the pipelines are adapted to the corresponding conditions of use and technological processes with the provision of hydrogen resistance and equipment for creating gas mixtures and for supplying to pipelines of the gas transportation system.
Budovanie inštalovaných zariadení, ktoré využívajú energiu z obnoviteľných zdrojov energie, v najoptimálnejších lokalitách, z technického hľadiska vstupu do systému prepravy plynu s možnosťouBuilding installed equipment that uses energy from renewable energy sources, in the most optimal locations, from the technical point of view of entering the gas transportation system with the possibility
SK 50025-2021 U1 zabezpečiť požadované parametre výroby, dodávky a prepravy plynnej zmesi, umožňuje zníženie nákladov na ďalšie zariadenie, umožňuje integrovať energiu obnoviteľných zdrojov energie a vodíkovej energetiky do energetického systému bez ďalších nákladov, pri zvážení možnosti vytvorenia zásobníkov a ďalších, čím sa všeobecne umožňuje kombinovať systémy plynové potrubia, pri použití rôznych možných obnoviteľných zdrojov energie do jednotného energetického systému so zvýšením jeho výkonu, zvýšením počtu používateľov a zabezpečením nepretržitej a spoľahlivej prevádzky.SK 50025-2021 U1 ensure the required parameters of the production, delivery and transportation of the gas mixture, enables the reduction of costs for additional equipment, enables the integration of energy from renewable energy sources and hydrogen energy into the energy system without additional costs, when considering the possibility of creating reservoirs and others, which generally allows to combine gas pipeline systems, using various possible renewable energy sources into a unified energy system, increasing its performance, increasing the number of users and ensuring continuous and reliable operation.
Vytvorenie viacerých inštalovaných zariadení, ktoré využívajú energiu z obnoviteľných zdrojov energie v lokalitách, kde sú/je obnoviteľné zdroje energie alebo zdroj, a ich prepojenie so spoločným potrubím, ktoré je spojené s existujúcim systémom potrubí, ktorý je vyrobený vo forme systému prepravy plynu, umožňuje v súbore znakov vybrať veľké plochy na inštaláciu mnohých zariadení, napríklad solárnych panelov, veterných elektrární, s najlepšími prírodnými podmienkami na premenu energie z obnoviteľných zdrojov energie na elektrickú energiu, premieňať energiu obnoviteľných zdrojov energie na elektrickú energiu, po ktorej nasleduje jej použitie na výrobu vodíka a na prenos zvýšeného množstva vodíka vyrobeného pomocou množstva inštalovaných zariadení, ktoré využívajú energiu z obnoviteľných zdrojov energie do systémov potrubí s ich kombináciou, čím sa umožňuje dosiahnutie požadovaného technického účinku, ktorý spočíva v umožnení výroby vodíka použitím možných obnoviteľných zdrojov energie s výrazným zvýšením objemov vyrobeného vodíka, čo umožňuje použitie nárokovaného spôsobu v rôznych regiónoch s rôznymi prírodnými podmienkami využívajúcimi rôznu prírodnú energiu, rôzne obnoviteľné zdroje energie, systémy prepravy plynu, ich vzájomné prepojenie do jednotného energetického systému s pokrytím veľkých území a kombináciou do jednotného energetického systému so zvýšeným výkonom, rozšírením oblastí, ktoré môžu využívať vodík, územným rozšírením využívania vodíka s nárastom počtu používateľov, čím sa rozšíri oblasť využitia vodíka, funkčnosť vytvoreného systému, pokrytie veľkých území s rôznymi prírodnými podmienkami, využitie systémov prepravy plynu na územiach so všetkými možnými prítomnými obnoviteľnými zdrojmi energie, možnosť kombinovať systém prepravy plynu alebo systémy na prepravu vyrobeného plynu na rôznych miestach a s využívaním rôznych obnoviteľných zdrojov energie do jednotnej podoby so zvýšením výkonu energetického systému krajiny alebo krajín. Týmto je zabezpečené zvýšenie spoľahlivosti, nepretržitá prevádzka s použitím množstva zameniteľných zdrojov, zníženie nákladovej ceny a nákladov na vyrobenú elektrickú energiu.The creation of several installed devices that use energy from renewable energy sources in locations where there is/is a renewable energy source or source and connecting them with a common pipe that is connected to an existing pipe system that is made in the form of a gas transportation system allows in the set of characters, select large areas for the installation of many devices, for example, solar panels, wind farms, with the best natural conditions for converting energy from renewable energy sources into electricity, converting energy from renewable energy sources into electricity, followed by using it to produce hydrogen and to transfer the increased amount of hydrogen produced by the amount of installed equipment that uses energy from renewable energy sources to pipeline systems with their combination, thereby enabling the desired technical effect to be achieved, which consists in enabling the production of hydrogen using possible renewable energy sources with by a significant increase in the volumes of produced hydrogen, which enables the use of the claimed method in different regions with different natural conditions using different natural energy, different renewable energy sources, gas transportation systems, their interconnection into a unified energy system with coverage of large territories and combination into a unified energy system with increased power, expansion of areas that can use hydrogen, territorial expansion of hydrogen use with an increase in the number of users, thereby expanding the area of hydrogen use, functionality of the created system, coverage of large areas with different natural conditions, use of gas transportation systems in areas with all possible renewables present energy sources, the possibility of combining the gas transportation system or systems for transporting produced gas in different places and with the use of different renewable energy sources into a unified form with an increase in the performance of the energy system of the country or countries. This ensures an increase in reliability, continuous operation using a number of replaceable sources, a reduction in the cost price and the cost of the produced electricity.
Vytvorenie viacerých inštalovaných zariadení, ktoré využívajú energiu z obnoviteľných zdrojov energie, na miestach, kde sú/je obnoviteľné zdroje energie alebo zdroj, a ich prepojenie spoločným potrubím, ktoré je spojené s existujúcou sústavou potrubí, ktorá je vyrobená vo forme systému prepravy plynu, tiež umožňuje v súbore znakov kombinovať existujúce systémy potrubí so znížením nákladov a zvýšením výkonu nosičov energie, možnosťou prenosu vodíka a obohatenia zemného plynu o vodík, využívať systémy prepravy plynu na územiach so všetkými možnými obnoviteľnými zdrojmi energie, ktoré sú na nich prítomné, kombinovať systém prepravy plynu alebo systémy na prepravu vyrobeného na rôznych miestach a s využitím rôznych obnoviteľných zdrojov energie do jednotného energetického systému so zvýšením výkonu energetického systému krajiny alebo krajín.The creation of several installed devices that use energy from renewable energy sources, in places where there is/is a renewable energy source or resource, and connecting them with a common pipeline that is connected to the existing pipeline system, which is made in the form of a gas transportation system, also allows in a set of characters to combine existing pipeline systems with a reduction in costs and an increase in the performance of energy carriers, the possibility of transferring hydrogen and enriching natural gas with hydrogen, using gas transportation systems in territories with all possible renewable energy sources that are present on them, combining a gas transportation system or systems for transporting produced in different places and using different renewable energy sources into a unified energy system with an increase in the performance of the energy system of a country or countries.
Nárokovaný spôsob umožňuje vytvoriť nový globálny energetický systém s integrovanou vodíkovou energetikou, ktorý bude mať zvýšený potenciál, výkon, nižšie náklady a lepšiu šetrnosť k životnému prostrediu.The claimed method makes it possible to create a new global energy system with integrated hydrogen energy, which will have increased potential, performance, lower costs and better environmental friendliness.
Príklady uskutočneniaImplementation examples
Nárokovaný spôsob sa uskutočňuje nasledovne.The claimed method is carried out as follows.
V jednom z možných uskutočnení nárokovaného spôsobu, ktorý nie je jediným možným a nevylučuje ďalšie uskutočnenia, je podľa nárokovaného spôsobu plyn pumpovaný sústavou potrubí v požadovaných smeroch s plnením podzemných zásobníkov plynu plynom. Inštalované zariadenia, ktoré využívajú energiu z obnoviteľných zdrojov energie, sú pravidelne umiestňované pozdĺž potrubí v ich bezprostrednej blízkosti, pričom zariadenia sú inštalované v závislosti od obnoviteľných zdrojov energie prítomných v mieste umiestnenia zariadení, ako je slnko, vietor, voda a iné, vo forme zariadení na solárnu energiu a/alebo zariadení na veternú energiu a/alebo vlnovú energiu a/alebo iných. Obnoviteľnú energiu teda môže predstavovať slnečná energia, vietor, prirodzené teplotné gradienty, energia vín alebo prílivu a podobne.In one of the possible embodiments of the claimed method, which is not the only possible one and does not exclude other embodiments, according to the claimed method, gas is pumped through a system of pipelines in the required directions, filling underground gas reservoirs with gas. Installed equipment that uses energy from renewable energy sources is regularly located along the pipelines in their immediate vicinity, and the equipment is installed depending on the renewable energy sources present at the location of the equipment, such as the sun, wind, water and others, in the form of equipment for solar energy and/or wind energy and/or wave energy equipment and/or others. Renewable energy can therefore be represented by solar energy, wind, natural temperature gradients, the energy of wines or tides, and the like.
V jednej oblasti je možné vytvoriť rôzne inštalované zariadenia, ktoré využívajú rôzne obnoviteľné zdroje energie, ak sú v tejto oblasti prítomné a používajú ich súčasne, alebo podľa prítomnosti obnoviteľných zdrojov energie v určitom čase, napr. slnečného svetla a vetra tak, aby vyrobili energiu.In one area, it is possible to create different installed devices that use different renewable energy sources, if they are present in this area and use them at the same time, or according to the presence of renewable energy sources at a certain time, e.g. sunlight and wind to produce energy.
SK 50025-2021 U1SK 50025-2021 U1
Vodík sa vyrába pomocou energie z inštalovaných zariadení. Je možné kombinovať energiu na výrobu vodíka. V jednom z možných uskutočnení sa elektrická energia vyrobená solárnymi kolektormi a/alebo veternými turbínami a/alebo generátormi vín alebo prílivu alebo odlivu používa na uskutočnenie elektrolýzy v uskutočnení na výrobu vodíka, ktorý by sa tiež mohol vyrábať mnohými inými spôsobmi.Hydrogen is produced using energy from installed equipment. It is possible to combine energy to produce hydrogen. In one possible embodiment, the electrical energy produced by solar collectors and/or wind turbines and/or wind or tidal generators is used to perform electrolysis in an embodiment to produce hydrogen, which could also be produced in many other ways.
V uskutočnení sú inštalované zariadenia, ktoré využívajú energiu z obnoviteľných zdrojov energie, spojené s plynovým potrubím cez systémy na vytváranie zmesi plynov v miestach prívodu vodíka. V uskutočnení sa vyrobený vodík zmieša so zemným plynom a vyrobená zmes sa dodáva do potrubí plynového potrubia.In an embodiment, devices that use energy from renewable energy sources are installed, connected to gas pipelines through systems for creating a mixture of gases at the points of hydrogen supply. In an embodiment, the produced hydrogen is mixed with natural gas and the produced mixture is supplied to gas pipelines.
Následne sa pomocou vodíkového separačného a prípadne čistiaceho systému vodík separuje, čistí a dodáva sa spotrebiteľom.Subsequently, the hydrogen is separated, purified and delivered to consumers using a hydrogen separation and possibly purification system.
V blízkosti inštalovaných zariadení, ktoré využívajú energiu z obnoviteľných zdrojov energie, sa vytvárajú zásobníky, ktoré sú napojené na systém prepravy plynu a ktoré sú napumpované vodíkom vyrobeným pomocou elektrickej energie z týchto inštalovaných zariadení. Zásobníky vodíka sa vytvárajú v lokalitách, kde potenciál obnoviteľných zdrojov energie umožňuje ich získavanie a skladovanie, alebo priamo v blízkosti spotrebiteľov.In the vicinity of installed equipment that uses energy from renewable energy sources, reservoirs are created, which are connected to the gas transportation system and which are pumped with hydrogen produced with the help of electricity from these installed equipment. Hydrogen storages are created in locations where the potential of renewable energy sources allows their acquisition and storage, or directly near consumers.
Na implementáciu tohto spôsobu sa v uskutočnení použije systém existujúcich potrubí, do ktorých sú integrované inštalované zariadenia a zariadenia na výrobu a dodávku vodíka, systémy na separáciu a čistenie vodíka, zásobovanie spotrebiteľov.For the implementation of this method, a system of existing pipelines will be used, in which installed equipment and devices for the production and supply of hydrogen, systems for separation and purification of hydrogen, supply to consumers are integrated.
Vo výhodnom uskutočnení sa systém existujúcich potrubí používa ako systém potrubí, existujúce potrubia sa kombinujú a/alebo dopĺňajú o ďalšie komplexy, ktoré zahŕňajú aspoň ďalšie potrubia a inštalované zariadenia, ktoré využívajú energiu z obnoviteľných zdrojov energie, ako aj zariadenia na výrobu a dodávku vodíka a/alebo iných.In an advantageous embodiment, the system of existing pipelines is used as a system of pipelines, the existing pipelines are combined and/or supplemented with other complexes that include at least additional pipelines and installed equipment that uses energy from renewable energy sources, as well as equipment for the production and supply of hydrogen and / or others.
Na dodanie vodíka spotrebiteľom sa v tomto uskutočnení použije výrobný systém, ktorý prevádza nahromadený vodík na elektrickú energiu. Akumulovaný vodík sa môže premeniť na elektrickú energiu pomocou generátora s plynovou turbínou alebo palivového článku.In this embodiment, a production system is used to supply hydrogen to consumers, which converts the accumulated hydrogen into electricity. The accumulated hydrogen can be converted into electricity using a gas turbine generator or fuel cell.
Inštalované zariadenia, ktoré využívajú energie z obnoviteľných zdrojov energie, sú vytvárané v lokalitách s najoptimálnejším, po technickej stránke, vstupom do systému prepravy plynu s možnosťou zabezpečenia požadovaných parametrov výroby, dodávky a prepravy plynovej zmesi napr. v blízkosti distribučných staníc a/ alebo zásobníkov a iného zariadenia, čím sa zabezpečujú požadované parametre výroby, dodávky a prepravy zmesi.Installed devices that use energy from renewable energy sources are created in locations with the most optimal, from a technical point of view, entry into the gas transportation system with the possibility of ensuring the required parameters of production, supply and transportation of the gas mixture, e.g. near distribution stations and/or reservoirs and other equipment, thus ensuring the required parameters of production, delivery and transport of the mixture.
V uskutočneniach je množstvo inštalovaných zariadení, ktoré využívajú energiu z obnoviteľných zdrojov energie, vytvorené v lokalitách s obnoviteľnými zdrojmi energie alebo zdrojom, ktoré majú najlepšie prírodné podmienky na premenu energie z obnoviteľných zdrojov energie na elektrickú energiu, a sú spojené spoločným potrubím, ktoré môže byť vyrobené z mnohých potrubí a s rozvetvením, je potrubie spojené so systémom potrubí a/alebo s existujúcim systémom potrubí, ktorý je vyrobený vo forme systému prepravy plynu, v uskutočnení prostredníctvom inštalovaného zariadenia alebo zariadení, ktoré vytvárajú zmes plynov a dodávajú zmes do systému prepravy plynu.In embodiments, a number of installed devices that use energy from renewable energy sources are created in renewable energy sites or a source that has the best natural conditions for converting energy from renewable energy sources into electricity, and are connected by a common pipeline that can be made of many pipes and with branching, the pipeline is connected to a system of pipes and/or to an existing system of pipes which is made in the form of a gas transport system, in the form of an installed device or devices that create a mixture of gases and supply the mixture to the gas transport system.
Vodík, ktorý sa vyrába pomocou elektrickej energie z obnoviteľných zdrojov energie (solárne, veterné, vlnové elektrárne) metódou elektrolýzy alebo inými spôsobmi, sa môže použiť na ďalšie napumpovanie do systému prepravy plynu tak, aby sa obohatil zemný plyn a tiež ako integrácia obnoviteľných zdrojov energie do jednotného energetického systému.Hydrogen, which is produced using electricity from renewable energy sources (solar, wind, wave power plants) by electrolysis or other methods, can be used for further pumping into the gas transportation system to enrich natural gas and also as an integration of renewable energy sources into a unified energy system.
Nárokovaný spôsob s nárokovanou funkčnosťou systému prepravy plynu, montáž rôznych inštalovaných zariadení z obnoviteľných zdrojov energie v bezprostrednej blízkosti plynových potrubí a ich pripojenie, výroba vodíka pomocou vytvorených zariadení z obnoviteľných zdrojov energie a jeho ďalšie čerpanie do GTS alebo do podzemných zásobníkov, zaisťuje minimálne náklady a straty, zvýšenie vyrábaného objemu vodíka a dodanie širšiemu okruhu spotrebiteľov na rozšírenom území, ako aj možnosť integrácie vodíka, ktorý sa vyrába pomocou „zelenej energie zo všetkých možných zdrojov, do jednotného energetického systému krajiny s nárastom jeho rozvetvenia, ekologickosti a výkonu. Vodík, ktorý sa vyrába pomocou energie vytvorenej inštaláciami zariadení obnoviteľných zdrojov energie, je teda „zelený vodík.The claimed method with the claimed functionality of the gas transportation system, the assembly of various installed devices from renewable energy sources in the immediate vicinity of gas pipelines and their connection, the production of hydrogen using the created devices from renewable energy sources and its further pumping into the GTS or into underground reservoirs, ensures minimum costs and losses, increasing the volume of hydrogen produced and supplying it to a wider range of consumers in an extended area, as well as the possibility of integrating hydrogen, which is produced using "green energy from all possible sources, into the unified energy system of the country with an increase in its branching, ecological and performance. Hydrogen, which is produced using the energy created by installations of renewable energy sources, is therefore “green hydrogen.
Výroba a privádzanie vodíka do GTS umožňuje riešiť problémy ekonomickej závislosti. „Zelený vodík z obnoviteľnej elektrickej energie môže vytvoriť nový trh s obnoviteľnou energiou. Vodík, ktorý sa vyrába pomocou energetických inštalovaných zariadení, ktoré využívajú rôznu energiu z obnoviteľných zdrojov energie, je „zelený a ekologický. Vodík, ktorý sa vyrába z obnoviteľných zdrojov energie, môže nahradiť fosílne palivo bez potreby zmeny technológií konečného použitia.The production and supply of hydrogen to the GTS makes it possible to solve the problems of economic dependence. “Green hydrogen from renewable electricity can create a new renewable energy market. Hydrogen, which is produced by means of energy installed equipment that uses different energy from renewable energy sources, is “green and ecological. Hydrogen, which is produced from renewable energy sources, can replace fossil fuels without the need to change end-use technologies.
Globálny energetický systém musí prejsť hlbokou transformáciou zo systému, ktorý je založený hlavne na fosílnych palivách, na efektívny a obnoviteľný nízko uhlíkový energetický systém.The global energy system must undergo a deep transformation from a system that is mainly based on fossil fuels to an efficient and renewable low-carbon energy system.
Porovnávacia analýza vyššie uvedeného technického riešenia s najbližšou analógiou riešení ukázala, že implementácia súboru základných znakov, ktoré charakterizujú navrhované technické riešenie, vedie k vznikuA comparative analysis of the above-mentioned technical solution with the closest analogous solutions showed that the implementation of a set of basic features that characterize the proposed technical solution leads to the creation of
SK 50025-2021 U1 vyššie uvedených kvalitatívne nových technických vlastností. Pretože súbor týchto vlastností nebol doposiaľ ustanovený z doterajšieho stavu techniky, je možné dospieť k záveru, že navrhované technické riešenie spĺňa kritérium „vynálezcovského kroku.SK 50025-2021 U1 of the qualitatively new technical features mentioned above. Since the set of these properties has not yet been established from the current state of the art, it is possible to conclude that the proposed technical solution meets the criterion of "inventive step.
V súčasnosti známe zdroje patentových dokumentov a ďalšie vedecké a technické informácie 5 nezverejňujú spôsoby na vytvorenie a použitie energetického systému s integráciou vodíka vyrobeného pomocou obnoviteľných zdrojov energie do systému so súborom základných znakov uvedených v predloženom návrhu riešenia, preto predložené technické riešenie sa považuje za technické riešenie, ktoré spĺňa kritérium „novosti.At present, the known sources of patent documents and other scientific and technical information 5 do not disclose methods for the creation and use of an energy system with the integration of hydrogen produced using renewable energy sources into a system with a set of basic features indicated in the submitted draft solution, therefore the submitted technical solution is considered a technical solution , which meets the criterion of "novelty.
Navrhovaný spôsob je ďalej vhodný na priemyselné využitie, pretože neobsahuje žiadne technologické 10 operácie, konštrukčné prvky alebo materiály, ktoré by sa nemohli reprodukovať na modernej úrovni rozvoja vedy a techniky, najmä v oblasti elektrickej energie, a preto sa predložené technické riešenie považuje za riešenie, ktoré spĺňa kritérium „priemyselnej využiteľnosti.The proposed method is further suitable for industrial use, because it does not contain any technological operations, structural elements or materials that could not be reproduced at the modern level of development of science and technology, especially in the field of electrical energy, and therefore the presented technical solution is considered a solution, which meets the criterion of “industrial applicability.
Claims (9)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA201909162 | 2019-08-07 | ||
UAA201909162 | 2019-08-07 | ||
PCT/UA2020/000088 WO2021025659A2 (en) | 2019-08-07 | 2020-09-30 | Method for creating and using an energy system that encompasses hydrogen produced using renewable energy sources |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SK500252021U1 true SK500252021U1 (en) | 2022-08-24 |
SK9663Y1 SK9663Y1 (en) | 2022-12-21 |
Family
ID=74504317
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SK50025-2021U SK9663Y1 (en) | 2019-08-07 | 2020-09-30 | Method of transporting hydrogen with its integration into existing pipeline energy system using equipment using energy from renewable sources |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
AT (1) | AT17434U1 (en) |
DE (2) | DE202020005978U1 (en) |
PL (1) | PL437920A1 (en) |
RO (1) | RO135279A2 (en) |
SK (1) | SK9663Y1 (en) |
WO (1) | WO2021025659A2 (en) |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040112427A1 (en) | 2002-12-16 | 2004-06-17 | Ballard Generation Systems | Hydrogen distribution systems and methods |
US20050005592A1 (en) * | 2003-07-07 | 2005-01-13 | Fielder William Sheridan | Hollow turbine |
EP1719235B1 (en) * | 2004-01-23 | 2017-09-27 | Stuart Energy Systems Corporation | An energy network using electrolysers and fuel cells |
JP4872393B2 (en) | 2006-03-14 | 2012-02-08 | 株式会社日立製作所 | Wind power generation hydrogen production system |
UA99720C2 (en) * | 2009-06-10 | 2012-09-25 | Анатолий Васильевич Сирота | Syrota's method for gas-transportation system functioning |
AU2010289904A1 (en) * | 2009-08-27 | 2012-02-23 | Mcalister Technologies, Llc | Energy system for dwelling support |
US20110229780A1 (en) * | 2010-03-22 | 2011-09-22 | Dan Kershaw | Hydrogen generation and storage system for collection and storage of energy |
WO2011144198A1 (en) * | 2010-05-17 | 2011-11-24 | Karl-Werner Dietrich | Transport and storage of hydrogen |
DE102011017491A1 (en) * | 2011-04-19 | 2012-10-25 | Karl Werner Dietrich | Water treatment for water electrolysis |
CN104704147B (en) * | 2012-05-28 | 2017-06-30 | 水吉能公司 | Electrolyzer and energy system |
WO2017216272A1 (en) * | 2016-06-16 | 2017-12-21 | Thyssenkrupp Uhde Chlorine Engineers Gmbh | Method and plant for providing sustainable polyvinyl chloride (pvc) |
CN106895254A (en) * | 2017-02-03 | 2017-06-27 | 沈军 | A kind of renewable sources of energy hydrogen-preparing hydrogen-storing hydrogen supply network and the city system being made up of it and national system |
CN207094186U (en) | 2017-08-29 | 2018-03-13 | 赫普科技发展(北京)有限公司 | A kind of blending transport of hydrogen gas natural gas and separator |
-
2020
- 2020-09-30 DE DE202020005978.1U patent/DE202020005978U1/en active Active
- 2020-09-30 SK SK50025-2021U patent/SK9663Y1/en unknown
- 2020-09-30 RO RO202100164A patent/RO135279A2/en unknown
- 2020-09-30 AT ATGM9004/2020U patent/AT17434U1/en unknown
- 2020-09-30 DE DE112020000096.6T patent/DE112020000096T5/en active Pending
- 2020-09-30 WO PCT/UA2020/000088 patent/WO2021025659A2/en active Application Filing
- 2020-09-30 PL PL437920A patent/PL437920A1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AT17434U1 (en) | 2022-04-15 |
DE112020000096T5 (en) | 2021-08-05 |
PL437920A1 (en) | 2022-03-14 |
WO2021025659A3 (en) | 2021-04-01 |
RO135279A2 (en) | 2021-10-29 |
WO2021025659A2 (en) | 2021-02-11 |
SK9663Y1 (en) | 2022-12-21 |
DE202020005978U1 (en) | 2024-02-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Kleijn et al. | Resource constraints in a hydrogen economy based on renewable energy sources: An exploration | |
Muradov et al. | “Green” path from fossil-based to hydrogen economy: an overview of carbon-neutral technologies | |
Schiebahn et al. | Power to gas: Technological overview, systems analysis and economic assessment for a case study in Germany | |
Kleijn | Materials and energy: a story of linkages | |
Wang et al. | Ammonia (NH3) storage for massive PV electricity | |
Bockris et al. | The hydrogen economy | |
CA3199514A1 (en) | Hybrid power plant for self-sufficient energy supply of buildings and industrial plants | |
Chyong et al. | Electricity and gas coupling in a decarbonised economy | |
Kleperis et al. | Analysis of the Role of the Latvian Natural Gas Network for the use of Future Energy Systems: Hydrogen from Res | |
WO2017029189A1 (en) | A combined system for producing fuel and thermal energy and a method for poduction of fuel and thermal energy | |
Mahmah et al. | MedHySol: Future federator project of massive production of solar hydrogen | |
Ni et al. | Synergistic utilization of coal and other energy—Key to low carbon economy | |
US20170166503A1 (en) | Ecological and economic method and apparatus for providing hydrogen-based methanol | |
SK500252021U1 (en) | Method of transporting hydrogen with its integration into existing pipeline energy system using equipment using energy from renewable sources | |
Mondal et al. | A review on primary and Sustainable Energy Scenario in Bangladesh | |
Ghoneim et al. | Renewable energy resources and recovery opportunities in wastewater treatment plants | |
Shubina et al. | Study of the possibility of creating autonomous low-power thermal power plants using alternative energy sources | |
UA137370U (en) | METHOD OF CREATION AND USE OF ENERGY SYSTEM WITH INTEGRATION INTO THE SYSTEM OF RECEIVED WITH THE USE OF RENEWABLE SOURCES | |
UA138057U (en) | METHOD OF CREATION AND USE OF ENERGY SYSTEM WITH INTEGRATION INTO THE SYSTEM OF RECEIVED WITH THE USE OF RENEWABLE SOURCES | |
CN203904281U (en) | Hydrogen energy production, storage, transport and usage integrated device based on solar energy and biomass gasification | |
Van Wijk | Hydrogen key to a carbon-free energy system | |
CN100590344C (en) | Safe and economic hydrogen transportation method | |
Rashid et al. | A critical analysis on transformation of renewable energy to green chemicals: Opportunities and challenges | |
Plass et al. | Methanol as a hydrogen and energy carrier | |
Lăzăroiu et al. | An analysis of the economic production and use of green hydrogen |