紧凑型发电设备的制作方法

文档序号:21189815发布日期:2020-06-20 18:23阅读:148来源:国知局
紧凑型发电设备的制作方法

本发明涉及通过气体燃烧产生能量的领域,该气体比如是含甲烷的气体,例如天然气或沼气。更具体地,本发明涉及一种用于从储存在可移动的低温存储罐中的气体产物产生能量的紧凑型发电设备(powerplant),以及一种相应的能量产生方法。



背景技术:

与其它化石燃料相比,诸如天然气之类的含甲烷气体产物产生能量的优势是可以实现有限的co2排放。例如,在1巴和0℃下燃烧1m3天然气时,仅释放约1.8kg的co2。

天然气可以以压缩天然气(cng)或液化天然气(lng)的形式来运送和/或存储。尽管cng通常在例如200巴或更高的高压下存储,但lng可以在常压,即大约1巴或大约大气压下,但在例如大约-162℃的低温下存储。这样做,一单位lng质量的体积比例如cng的加压气体小约600倍。由于液态气体是在常压下存储的,因此避免了与在高压下存储相关的安全隐患。液化天然气lng进一步地不必仅指液态形式的天然气,还可以包括从诸如沼气之类的可持续来源获得的液态气体。lng可包括例如液态形式的天然气和沼气的混合物。



技术实现要素:

根据本发明的实施例的目的是,提供用于提供能量的、良好且有效的装置和方法。

本发明的实施例的优点在于,可以以有限的碳足迹(carbonfootprint)和/或低排放的二氧化碳(co2)、氮氧化物(nox)、硫氧化物(sox)和/或灰尘颗粒来提供能量。

另一个优点是,可以通过简单的工艺来生产含甲烷的气体产物,例如,不会在生产中产生沉重的碳足迹负担。另一个优点是,含甲烷的气体产物不需要进一步的化学处理即可运送和/或存储。另一个优点是可以从含甲烷的气体产物中有效地产生能量。另一个优点是,与使用诸如柴油之类的传统燃料操作的可比内燃机相比,从含甲烷气体产物中产生能量的内燃机操作更安静。

本发明的实施例的优点在于,可以通过有利的高能量/体积密度来有效地运送液化天然气。液化天然气还可以例如以蒸发气体(bog)的形式被供应到大约3000km远,而没有明显损失。

本发明的实施例的优点在于,可以在不需要具有管道的分配网络的情况下供应液化天然气。

本发明的实施例的优点在于,可以以低成本提供能量。

本发明的实施例的优点在于,可以在有限的时间,例如几个小时内安装发电设备。

本发明的实施例的优点在于,可以以紧凑的构造提供发电设备,例如使得可以限制所需的空间。

另一个优点是,可以提供良好的接近控制(accesscontrol)和安全性,例如,通过将发电设备设置为紧凑且易于固定的构造,可以避免未授权人员的故意和/或意外破坏。

本发明的实施例的优点在于,可以在不连接到配电网络的情况下提供能量。

本发明的实施例的优点是,可以提供能量作为紧急电源。另一个优点是,在配电网络断电的情况下,可以达到快速响应时间以启动应急电源。

本发明的实施例的优点在于,可以在与诸如光伏系统和/或风力发电设备之类的非灵活性和/或可变的可再生能源相结合的混合网络中提供能量。另一个优点是,根据本发明的实施例,可以迅速地适应从这种可再生能源供应的电力的下降。

本发明的实施例的优点在于,可以有效地利用能量产生时的残留热量。

本发明的实施例的优点在于,可以通过用另一相同的发电设备替换该发电设备来提供发电设备的维护和/或修理。另一个优点是,结果是可以限制能量产生过程中的中断的持续时间。另一个优点是可以在专门的维修中心进行修理或维护。

本发明的实施例的优点在于,可以达到大于45%,比如大于65%,例如80%的能量产生效率。

上述目的是通过根据本发明的装置来实现的。

在第一方面,本发明涉及一种发电设备,用于从存储在可移动的低温存储罐中的液态气体产物产生能量。该发电设备包括集装箱(container)形式的壳体,该壳体适于作为运送单元整体地运送发电设备。发电设备包括设置在壳体中或壳体上的气体入口,以经由与可移动低温存储罐相关联的管线接收液态气体产物,该管线例如是连接管线,例如导管。该发电设备包括用于将液态气体产物转化为气相物(gaseousphase)的蒸发单元,该蒸发单元在壳体中或在壳体上。发电设备包括设置在壳体中的集合体(aggregate)。该集合体包括用于气相物的燃烧的例如发动机的马达和联接到马达的发电机,使得发电机可以由马达驱动。发电设备包括例如导管回路的管线回路,以将液态气体产物和/或气体入口的气相物经由蒸发单元带到马达。该发电设备包括电流输出部,以将由发电机产生的电流供应到外部电力用户,例如外部电力使用者。发电设备还包括调节单元,例如控制装置。调节单元适于使用管线回路中的至少一个阀来调节管线回路中的压力和/或温度,使得在预定范围内例如受控地调节供应到马达的气相物的压力,并且气相物的温度达到至少5℃。当液态气体产物通过低温存储罐中的超压而经由气体入口和管线回路被迫进入蒸发单元时,气体入口、管线回路、蒸发单元和调节单元适于将液态气体产物将液态气体产物通过液态气体产物和气相物的被动液态和气态运送而以气相供应到马达,例如,没有液态气体产物的主动液态运送,并且没有气相物的主动气态运送。

发电设备包括冷却回路,例如水回路,以在操作中吸收来自马达的热量。蒸发单元包括热交换器,以将热量从冷却回路传递到液态气体产物,以蒸发该液态气体产物。

在本说明书中,被动液体和/或气体运送是指仅通过低温存储罐中的超压以及通过气相中的液态气体产物的转化而建立的压力来利用被动压力来迫使液态气体产物和气相物在管线回路中前进。“前进”在此处基本上是指从气体入口朝向马达的运送。

在本说明书中,有效的液体和/或气体运送是指使用驱动的运送装置,例如机械和/或电气驱动的运送装置,比如泵。

本发明的实施例的优点在于,发电设备可以在冷的时候容易地启动。本发明的实施例的优点在于,发电设备可以容易地自主地启动。例如,实施例的优点在于,被动液体和气体运送允许发电设备在没有电储备能量的情况下启动或在涉及非常有限的电储备能量的情况下启动,例如由仅具有少量容量的电池来供应。

在根据本发明的实施例的发电设备中,管线回路中的至少一个阀可以包括用于调节其出口处的压力的至少一个第一阀,例如,布置成朝向集合体,以高于第一预定值和/或低于第二预定值提供输出。因此,至少第一阀可以包括一个或多个阀,以将供应到马达的气相物的压力调节在预定范围内。例如,合适的阀在本领域中是已知的,其包括集成的压力传感器或先导部,以将输出压力调节在预设压力处和/或预设范围内。有利的是,这样的阀可以例如通过现有技术中的阀通过完全机械的方式来实现,例如不需要电源。例如,如本领域中已知的,至少一个阀可以包括主动调节阀,例如隔膜阀。例如,如本领域中已知的,至少一个阀可以包括安全关闭阀。例如,至少一个阀可以包括用于监控压力的集成的传感器或用于控制阀动作的压敏机械联接器。

在根据本发明的实施例的发电设备中,调节单元可包括至少一个第二阀,用于将供应到马达的气相物的温度调节为达到至少5℃。

至少一个第二阀可以包括电气控制机构,例如温度传感器、控制器和电气控制的阀致动器。然而,至少一个第二阀可以包括被动控制的机构,例如本领域中已知的毛细管温度控制阀。

例如,调节单元可以包括温度传感器,该温度传感器用于测量例如在热交换器(即,热交换器中的气体回路)的出口处或附近的管线中的温度,并且至少一个第二阀可以设置在冷却回路中,例如在热交换器(即,热交换器中的冷却回路)的入口处或附近。至少一个第二阀可以是可控制的阀,其在操作中根据温度传感器的输出信号来控制。例如,至少一个第二阀可以是三通阀,用于调节通过热交换器的冷却介质流速,例如水流速。这种三通阀可以调节由马达加热的温暖的冷却介质到热交换器的流量。例如,这种三通阀可以是具有混合功能的三向阀。三通阀可包括活塞阀。三通阀可包括自主温度控制系统。例如,响应于由温度传感器测量的气体的升高的温度,例如当高于预定阈值时,阀的用于朝向热交换器流动的出口端口可以(至少部分地)闭合,本发明的实施方式不限制于此(例如,阀的闭合可以根据温度的增加函数来限定)。三通阀可以用其他阀。

在根据本发明的实施例的发电设备中,液态气体产物可以包括液化天然气,其存储在呈isolng罐式集装箱形式的可移动的低温存储罐中。

根据本发明的实施例的发电设备可包括可移动的低温存储罐和管线,其中气体入口经由管线连接到可移动的低温存储罐。

在根据本发明的实施例的发电设备中,壳体可以设置成适于装载到标准货运车辆上的iso联运货运集装箱的形式。

在根据本发明的实施例的发电设备中,气体入口可以适于以至少1.0表压(barg)的超压接收液态气体产物。

在根据本发明的实施例的发电设备中,集合体可以适于供应250kw至5mw范围内的电功率。

根据本发明的实施例的发电设备可包括接近安全件,例如诸如机械锁之类的机械安全件,和/或诸如监视系统之类的电子安全件。发电设备可以包括警报系统,以例如使用电子警报信号、视觉警报信号和/或听觉警报信号来报告对发电设备的未授权接近,例如物理和/或虚拟接近。警报系统可以包括紧急停止系统,以在检测到未经授权的接近时关闭发电设备。

根据本发明的实施例的发电设备可包括将外部加热和/或冷却回路连接到发电设备的联接器,其中冷却回路或另一冷却(例如水)回路适于将热量传递到外部加热回路,和/或其中蒸发单元包括热交换器,以通过从冷却介质到液态气体产物的热传递来冷却外部冷却回路中的冷却介质。

在根据本发明的实施例的发电设备中,管线回路可以包括开放式被动系统,该开放式被动系统不包括主动液体和/或气体运送装置,例如,电气和/或机械驱动的液体和/或气体运送装置。

根据本发明的实施例的发电设备可以包括将气体分配网络联接到作为替代气体源的管线回路的连接件。

根据本发明的实施例的发电设备可以适于在与光伏系统和/或风能发电设备相结合的混合能源网络中切换。

在根据本发明的实施例的发电设备中,调节单元可以适于调节例如控制气相物的温度,使得当被供应到马达时,该气相物的温度至少达到10℃。调节单元可以适于调节气相物的温度,使得该气相物的温度达到最高50℃。

在根据本发明的实施例的发电设备中,压力的预定范围可以是从25毫巴(mbar)到100毫巴的范围。

在根据本发明的实施例的发电设备中,调节单元可以适于调节例如控制冷却回路中的例如水的冷却介质的温度,使得该温度处于40℃至50℃的范围内,然后热量传递到在蒸发单元中的液态气体产物。

在根据本发明的实施例的发电设备中,蒸发单元可以包括环境热交换器,以通过暴露于环境温度来蒸发液态气体产物,其中该环境热交换器设置成与初级热交换器平行以利用吸收自冷却回路的热量蒸发液态气体产物。

根据本发明的实施例的发电设备可包括联接至管线回路的缓冲罐。

根据本发明的实施例的发电设备可包括(例如,调节单元可包括)电子控制装置,该电子控制装置用于处理传感器的信号,用于驱动致动器和/或用于驱动集合体。

在根据本发明的实施例的发电设备中,电子控制装置可以包括通信模块,以经由诸如数字通信网络和/或无线电信号之类的通信连接件来监视和/或驱动发电设备。

根据本发明的实施例的发电设备可以包括电池,以在集合体不供应电力时向发电设备的控制装置提供电力供应。

在根据本发明的实施例的发电设备中,壳体可以包括自升降式装置,以将壳体自主地提升离开货运车辆和/或提升到货运车辆上。本发明的实施方式的优点在于,可以在没有外部提升机构的情况下将发电设备设置在偏远地区,该外部起重机构比如是起重吊车、适配的叉车起重机、移动式起重机和/或具有专门修改的用于自主装载和/或卸载壳体的货运车辆。自升降式装置可以形成壳体的组成部分。

自升降式装置可以例如包括多个折叠的和/或可延伸的支承元件,以将壳体支承在地面上方。支承元件可以包括千斤顶元件,以使壳体向上和向下顶。支承元件可以手动驱动和/或由发电设备驱动,例如由发电设备的马达、发电机和/或电池驱动。

根据本发明的实施例的发电设备可以适于在各种极端天气条件下操作,比如在以极端寒冷为特征的环境以及以极端高温为特征的环境中。

在第二方面,本发明提供一种用于从存储在可移动的低温存储罐中的液态气体产物生产能量的方法。该方法包括通过将作为运送单元的发电设备整体地运送到现场,来将根据本发明的第一方面的实施例的发电设备供应到现场。该方法包括将填充有液态气体产物的可移动低温存储罐供应到现场。该方法包括经由管线将可移动低温存储罐连接到发电设备的气体入口。该方法包括使液态气体产物在蒸发单元中蒸发,该液态气体产物通过在低温存储罐中的超压经由气体入口和管线回路被强迫进入蒸发单元,从而形成液态气体产物的气相物。

该方法包括使气相物燃烧以驱动马达,以及通过联接到马达的发电机产生电流。该方法包括经由电流输出部将电流供应到外部电力用户。

将管线回路中的压力和/或温度例如受控地调节在预定范围内,以使气相物的温度达到至少5℃。通过液态气体产物和气物相的被动的液态和气态运送,将在此处于气相的液态气体产物供应到马达。

该方法可以包括通过例如水回路的冷却回路吸收来自马达的热量,并且可以包括将热量从冷却回路传递到液态气体产物,以使液态气体产物在蒸发单元中蒸发。

在所附的独立和从属权利要求中陈述了本发明的特定和较佳方面。来自从属权利要求的特征可以适当地与独立权利要求的特征以及其它从属权利要求的特征相结合,而不仅仅是权利要求中明确提出的特征。

附图说明

图1示出了根据本发明的实施例的示例性发电设备的示意图。

图2表示在两个可单独运送的单元中的根据本发明的实施例的发电设备和可移动的低温气体存储罐的构造。

图3示出了根据本发明的实施例的发电设备的示例性示意图。

图4示出了根据本发明的实施例的方法的基本和/或可选特征。

附图仅是示意性的而非限制性的。在附图中,出于说明性目的,一些元件的尺寸可能被放大并且不按比例绘制。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。在不同的附图中,相同的附图标记指代相同或相似的元件。

具体实施方式

将针对特定实施例并参考某些附图来描述本发明,但是本发明不限于此,而是仅由权利要求书来限定。

在整个说明书中,对“一个实施例”或“一实施例”的引用是指结合该实施例描述的具体特性、结构或特征包括在本发明的至少一个实施例中。因此,在整个说明书中各处出现的短语“在一个实施例中”或“在一实施例中”并不一定全都指同一实施例,但是可以全都指同一实施例。此外,在一个或多个实施例中,具体特性、结构或特征可以以任何适当的方式组合,这对于本领域的普通技术人员而言,根据本公开将是显而易见的。

类似地,应当理解,在本发明的示例性实施例的描述中,有时将本发明的各种特性组合在单个实施例、附图或其描述中,以便精简本公开内容并帮助理解各种发明方面的一个或多个方面。然而,该公开方法不应解释为反映了这样一种意图,即所要求保护的发明需要比每个权利要求中明确叙述的特征更多的特征。相反,如所附权利要求所反映的,发明方面在于少于单个前述公开的实施例的所有特征。因此,详细说明之后的权利要求在此明确地并入该详细说明中,其中每个权利要求独立地作为本发明的独立实施例。

此外,尽管本文描述的一些实施例包括其它实施例中包括的一些但不包括其它特性,但是不同实施例的特性的组合意在在本发明的范围内,并且形成不同的实施例,如本领域技术人员将理解的。例如,在下面的权利要求中,任何要求保护的实施例可以以任何组合使用。

此外,说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等用于在相似元件之间进行区分,而不必用于在时间、空间、等级上或以任何其它方式描述顺序。应当理解,如此使用的术语在适当的情况下是可互换的,并且本文描述的本发明的实施例能够以不同于本文描述或示出的其它顺序来操作。

此外,说明书和权利要求书中的术语“顶部”、“底部”、“上方”、“前面”等用于描述性目的,而不必用于描述相对位置。应当理解,如此使用的术语在适当的情况下是可互换的,并且本文描述的本发明的实施例能够以不同于本文描述或示出的其它取向来操作。

应当注意,权利要求书中使用的术语“包括”不应解释为限于其后列出的装置;它不排除其它元件或步骤。因此,应将其解释为指定所提及的所述特性、整数、步骤或部件的存在,但并不排除一个或多个其它特性、整数、步骤或部件或其组的存在或增加。因此,表述“包括装置a和b的设备”的范围不应限于仅由部件a和b组成的设备。这意味着相对于本发明,设备的唯一相关部件是a和b。

在本文提供的描述中,阐述了许多具体细节。然而,应当理解,可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明的实施例。在其它情况下,未详细示出公知的方法、结构和技术,以免混淆对本说明书的理解。

在第一方面,本发明提供一种发电设备,用于从存储在可移动的低温存储罐中的液态气体产物产生能量。该发电设备包括集装箱形式的壳体,该壳体适于作为运送单元整体地运送发电设备。发电设备包括设置在壳体中或壳体上的气体入口,以经由连接到可移动低温存储罐的管线接收液态气体产物。该发电设备包括用于将液态气体产物转化为气相物的蒸发单元,该蒸发单元在壳体中或在壳体上。发电设备包括设置在壳体中的集合体。该集合体包括用于气相物的燃烧的马达和联接到马达的发电机,使得发电机可以由马达驱动。发电设备包括管线回路,以将液态气体产物和/或气体入口的气相经由蒸发单元带到马达。该发电设备包括电流输出部,以将由发电机产生的电流供应到外部电力用户。发电设备还包括调节单元。调节单元适于使用管线回路中的至少一个阀来调节管线回路中的压力和/或温度,使得在预定范围内例如受控地调节供应到马达的气相物的压力,并且气相物的温度达到至少5℃。当液态气体产物通过低温存储罐中的超压而经由气体入口和管线回路被迫进入蒸发单元时,气体入口、管线回路、蒸发单元和调节单元适于将液态气体产物通过液态气体产物和气相物的被动液态和气态运送而以气相供应到马达,例如,没有液态气体产物的主动液态运送,并且没有气相物的主动气态运送。

图1示出了根据本发明的实施例的用于从储藏在可移动的低温存储罐2中的液态气体产物产生能量的发电设备1的示意图。

液态气体产物可以包括液化天然气,其存储在可移动的低温存储罐中。低温存储罐2可以例如包括isolng罐式集装箱,例如如图2中示意性示出的。可移动的低温存储罐在本领域中是已知的。例如,us6,047,747公开了一种使用货运车辆在压力下在地面上分配液化天然气的罐式集装箱。根据本发明的实施例可以包括但不限于可移动的低温存储罐。

所述发电设备1包括集装箱形式的壳体4,该壳体4适于作为运送单元整体地运送发电设备。该集装箱可以是标准尺寸的联运货运集装箱,比如iso集装箱,例如标准的20英尺集装箱、30英尺集装箱或40英尺集装箱。更具体地,所述壳体4可以适于装载到标准货运车辆上。

图2示出了根据本发明的实施例的发电设备1的示例性实施方式。集合体3和蒸发单元7可以安装在壳体内。例如,发电设备1的基本上所有部件可以安装在壳体内。壳体可以包括金属框架以形成梁形壳体。所述梁形壳体的侧部可以例如通过板和/或格栅部分地闭合。较佳地,底部和/或横向侧部是部分敞开的,以便从环境中抽吸空气。较佳地,顶部和/或横向侧部是部分敞开的,以便能够以热空气的形式排出残留的热量和/或排出燃烧气体。

根据本发明的实施例的优点在于,可以将发电设备在现场安装而无需组装,例如通过仅简单连接到发电设备,就可以使发电设备处于可以用货运车辆提供的准备好使用的状态。例如,一个或多个气体分配回路可以将准备好启动的发电设备连接到可移动的低温存储罐,并且一个或多个电流连接件可以将准备好启动的发电设备连接到一个或多个电力用户。可选地,可以将一个或多个加热回路和/或冷却回路连接到准备好启动的发电设备。例如,可以在有限的时间内,例如在三个小时或更短的时间内安装具有额定功率为例如1mw的发电设备。

本发明的实施例的优点在于,可以容易地维护和修理发电设备,具有能量供应中断的有限持续时间,例如通过用基本上相同的发电设备替换该发电设备,而将要修理或维修的发电设备移至维护中心。另一个优点是,若干相同的发电设备可以简单地并联安装,例如根据不断变化的能源需求以直接的方式增加电力供应和/或在能源供应中提供冗余。

根据本发明的实施例的发电设备可包括接近安全件(accesssecurity),例如诸如机械锁之类的机械安全件,和/或诸如监视系统之类的电子安全件。发电设备可以包括警报系统,以例如使用电子警报信号、视觉警报信号和/或听觉警报信号来报告对发电设备的未授权接近,例如物理和/或虚拟接近。警报系统可以包括紧急停止系统,以在检测到未经授权的接近时关闭发电设备。

在根据本发明的实施例的发电设备中,壳体可以包括自升降式装置,以将壳体自主地提升离开货运车辆和/或提升到货运车辆上。自升降式装置可以形成壳体的组成部分。

自升降式装置可以例如包括多个折叠的和/或可延伸的支承元件,以将壳体支承在地面上方。支承元件可以包括千斤顶元件,以使壳体向上和向下顶。支承元件可以手动驱动和/或由发电设备驱动,例如由发电设备的马达、发电机和/或电池驱动。

发电设备1包括安装在壳体中或壳体上的气体入口5,以经由连接到可移动低温存储罐2的管线6接收液态气体产物。较佳地,气体入口5可以适于在超压下接收液态气体产物,例如在1.0表压至3表压的范围内的超压。气体入口可以包括调节阀,以调节进入的液态气体产物的压力。低温存储罐可适于在稍微增加的压力下存储液态气体产物,或者可包括至少一个调节阀,以在合适的压力范围内在输出联接器处调节液态气体产物的压力。有利的是,通过提供轻微的超压,可以为发电设备被动地供应气体产物,因此不需要包括诸如泵之类的主动运送装置。这种被动气体供应的优点在于,在发电设备启动时,仅需要有限的功率来启动能量生产。

该发电设备包括用于将液态气体产物转化为气相物的蒸发单元7。

该发电设备包括设置在壳体中的集合体3,该集合体3包括用于气相物的燃烧的马达11和联接到马达的发电机12,使得发电机可以由马达驱动。

在根据本发明的实施例中,集合体3可以适于供应250kw至5mw范围内的电力,比如较佳地在500kw至2mw范围内的电力。

发电设备可包括冷却回路10,以在操作中吸收来自马达的热量。冷却回路可包括合适的冷却流体,比如水。

在根据本发明的实施例中,发电设备还可适于经由诸如热水回路或蒸汽回路之类的加热回路提供热量。在根据本发明的实施例中,发电设备还可以适于经由冷却回路提供冷却。例如,发电设备可以包括将外部加热和/或冷却回路连接到发电设备的联接器。例如,所述冷却回路10或者是也吸收来自马达和/或马达的出口的热量的另一冷却回路可以适于将热量传递到外部加热回路。例如,所述蒸发单元7可以包括热交换器,以通过从该冷却介质到液态气体产物的热传递来冷却外部冷却回路中的冷却介质。

所述蒸发单元7可以包括热交换器,以将热量从所述冷却回路10传递到液态气体产物,以蒸发该液态气体产物。

发电设备包括管线回路9,以将液态气体产物和/或气体入口的气相物经由蒸发单元带到马达。例如,在操作中,管线回路可以将液态气体产物基本上以液相从气体入口运送到蒸发单元,并且将其基本上以气相从蒸发单元运送到马达。较佳地,管线回路9不包括诸如泵之类的主动运送装置。

在根据本发明的实施例中,发电设备还可包括用于气体分配网络的连接件,以用作可移动低温存储罐中的液态气体产物的替代气体源。例如,发电设备可以包括气体分配网络,该气体分配网络联接成直接以气相接收气体产物。例如,该气体分配网络联接器可以连接到蒸发单元7和马达11之间的所述管线回路9。

该发电设备包括电流输出部8,以将由发电机12产生的电流供应到外部电力用户。

在根据本发明的实施例中,发电设备可以适于用作紧急电源,例如以在经由配电网络的电源中断时确保连续的电力供应。

在根据本发明的实施例中,发电设备可以适于在网外(“脱离电网”)供应电流,例如以确保电力供应而无需连接到配电网络。

在根据本发明的实施例中,发电设备可以适于例如在与光伏系统和/或风能设备相结合的混合能源网络中进行切换。

发电设备还包括调节单元15。所述调节单元适于使用所述管线回路9中的至少一个阀来调节管线回路中的压力和/或温度,使得在预定范围内调节供应到马达的气相物的压力,并且使气相物的温度达到至少5℃。较佳地,所述调节单元可以调节气相物的温度,使得当供应到马达时,气相物的温度达到至少10℃。所述调节单元可以调节气相物的温度,使得其达到最高例如50℃。预定范围可以例如包括10至1000毫巴的范围,较佳地20毫巴至200毫巴的范围,较佳地25毫巴至100毫巴的范围。

调节单元还可以适于调节所述冷却回路10中的冷却流体的温度,例如水回路中的水的温度,以使得该温度例如处于35℃至60℃的范围内,较佳地处于40℃至50℃的范围内,例如使得该温度在热传递至蒸发单元中的液态气体产物之前约为45℃。通过将冷却流体(例如水)的温度控制到低温,例如大约45℃,可以容易地将气相物的温度控制在适合马达使用的范围内。因此,管线回路9不需要复杂的装置来调节气体的压力和温度。

调节单元可包括被动控制机构,比如机械控制阀。所述控制装置还可包括诸如处理单元之类的主动控制机构、诸如压力和/或温度传感器之类的传感器、和/或电驱动阀。

例如,调节单元可以包括压力调节器dr。当没有气体通过马达排出时,闭合的压力调节器dr的管线回路中的压力可能会升高,直到该压力基本上等于供应到所述气体入口5的进口的罐压力为止。因此可以迫使过量的气体或压力回到罐中。当马达排出气体时,压力降低,并且液态气体产物会再次被迫入系统中,这取决于压力差,因此也直接取决于消耗量。较高的消耗量会导致较大的压力差,因此导致更快的供应。这种被动开放系统所具有的优点在于,可以避免使来自液态气体产物的气相物的多余气体产物通风排出。

图3示出了与本发明的实施例相对应的发电设备1的示意性流程图。所述蒸发单元7吸收来自冷却回路10的热量,以蒸发所述管线回路9中的液态气体产物。此外,蒸发单元7还可以包括环境热交换器17,以通过暴露于环境温度来蒸发液态气体产物,例如,通过与环境空气进行热交换来实现。该环境热交换器17可以安装成与初级热交换器平行,以使用吸收自所述冷却回路10的热量来蒸发液态气体产物。有利的是,在发电设备的启动阶段,其中马达没有尚未达到其操作温度和/或尚未启动,例如,在所述管线回路9中的气相物压力不足时,环境热交换器17可以被动地蒸发液态气体产物,直到在所述管线回路9中的气相物积聚足够的压力和温度以启动马达为止。在马达预热之后,初级热交换器可以基本上接管蒸发过程,从而可以实现足够的供应率。

所述发电设备1可以包括联接到所述管线回路9的缓冲罐19。有利的是,这种缓冲罐19可以存储气相物的储备以适应所递送的电力的变化和/或积聚气相物的储备,例如通过使用环境热交换器17蒸发,例如使得该储备足以启动马达并使其达到其操作温度。

发电设备1可包括电池21,例如,以在发电设备启动时例如向发电设备的控制装置提供连续的电力供应。该控制装置可以例如包括处理单元,该处理单元用于处理传感器的信号,用于驱动诸如控制阀的致动器和/或用于驱动集合体。控制装置还可以连接到所述低温存储罐2,例如以控制所存储的液态气体产物的温度和压力。

在根据本发明的实施例的发电设备中,电子控制装置可以包括通信模块,以经由诸如数字通信网络和/或无线电信号之类的通信连接手段来监视和/或控制发电设备。

在第二方面,本发明涉及一种用于从存储在可移动的低温存储罐中的液态气体产物生产能量的方法。该方法包括通过将作为运送单元的发电设备整体地运送到现场,来将根据本发明的第一方面的实施例的发电设备供应到现场。该方法包括将填充有液态气体产物的可移动低温存储罐供应到现场。该方法包括使用管线将可移动低温存储罐连接到发电设备的气体入口。该方法包括在蒸发单元中蒸发液态气体产物,该液态气体产物在低温存储罐中经由气体入口和管线回路被超压地强迫进入蒸发单元,从而通过蒸发形成液态气体产物的气相物。该方法包括使气相物燃烧以驱动发电设备的马达,以及通过联接到马达的发电机来产生电流。该方法包括经由发电设备的电流输出部将电流供应到外部电力用户。

可以将管线回路中的压力和/或温度调节在预定范围内,以使气相物的温度达到至少5℃。通过液态气体产物和气相物的被动的液态和气态运送,将在此处于气相的液态气体产物供应到马达。

该方法还可以包括通过冷却回路吸收来自马达的热量,并且可以包括将热量从冷却回路传递到液态气体产物,以在蒸发单元中蒸发液态气体产物。

图4示出了根据本发明实施例的方法的概念性视图。

该方法可以包括,除了将填充有液态气体产物的可移动低温存储罐2向现场供应101之外,还经由气体分配网络在压力下气态气体产物的供应102。

该方法还可包括发电设备与光伏系统和/或风力发电设备的连接103。

该方法包括经由发电设备的电流输出部将电力对外部电力用户的供应104。

另外,该方法可以包括加热和/或冷却的供应105。

前面的描述详述了本发明的某些实施例。然而,应当理解,无论前述内容在文本中显示的多么详细,都可以以许多方式来实践本发明。应该注意,当描述本发明的某些特征或方面时,使用特定术语并不意味着在此将术语重新定义为限制为包括与该术语相关联的本发明的特性或方面的任何具体特征。

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