4，034号公开了一种配备有翼板(“系绳的飞行器”)的装置，其由风流以受控的速度推动以利用风能。荷兰专利NL 1017171C公开了一种与前述装置类似的装置，但是在其中不提供手动驱动模式，并且在其中通过使风筝像旗子那样倾斜以在重绕绳时使风推力最小化来产生所述翼板的恢复。美国专利第6，523，781号公开了由通过其捕获风能的翼板(“翼板风筝”)组成的装置，所述翼板具有入缘、出缘和两个侧缘。美国申请US2005046197公开了一种配备有翼板(“风筝”)的用于利用风能装置，其用于通过借助于绳来致动与发电机连接的绞车而产生电能。
[0029]除了可再生能源之外，还能够提供辅助能源以在工厂/场地需要时提供稳态供电以考虑风能变化。辅助能源能够包括连接到电网、化石燃料厂、核电厂、其他的可再生能源或其他任何常规能源的输电线路。
[0030]氢气产生器30通过水的电解产生氢气。优选地，氢气产生器能够快速地响应可用电量的动态变化。一种合适的氢气产生模块是能够从挪威诺托登的NEL Hydrogen AS获取的NEL P60加压电解槽。另一种合适的氢气产生模块是聚合物电解质薄膜电解槽，例如由德国慕尼黑的Siemens AG开发的那些。薄膜电解槽的有利之处在于其在毫秒时间内对可用电能的变化作出反应。
[0031]氢气产生器30还可以是氯碱设备。氯碱法是用于电解氯化钠溶液的能源密集型方法。除了氢气之外，氯碱法还生成了其他有用的产品，包括氯气、氢氧化钠。优选地，氯碱设备利用薄膜电解槽。还可以使用其他类型的氯碱设备，例如隔膜电解槽和水银电解槽设备。由氯碱法生产的氯气可以被液化并且储存在现场以供将来使用或用于运输。
[0032]氢气可以被储存以供将来加工或用于运输。在一个实施例中，同一地点处包括至少一个加工模块40以利用氢气。加工模块40可以使用氢气来生产化学产品，例如氨、甲醇和/或烯烃。氢气可以通过地面运输工具或通过管道线路运输。
[0033]图2和3是利用氢气的合适的氨产生系统的示意图。在这些附图中，氨产生设备是连续运转的设备。在图2的实施例中，在合成回路的压缩机的上游加入氮气和由可再生能源产生的额外的氢气。在图3的实施例中，在合成回路的压缩机的下游加入氮气和由可再生能源产生的额外的氢气。
[0034]这两个系统会允许高达大约30%的额外的氢气流量。氨反应器通常在大约平均最大值为430°C的温度和210巴的压强下运行。所述反应器通常不是工厂调节比的瓶颈。调节比的主要瓶颈是合成压缩机，其使合成回路压强从大约30巴提高到210巴。为了氨回路的连续允许，最小负荷应该在大约70%以高效运行。这个数字能够被减小，但是在这种情况下必须开放压缩机的反转以防止振荡。
[0035]除了将多余的氢气用在现有的氨生产中的上述方法之外，还能够建立独立的合成回路来加工氢气。然而，独立的回路可能会是昂贵的，并且如果不能够连续获得额外的氢气，则根据关闭的持续时间，反应器的重启会需要额外的4至12小时的时间。
[0036]可以包括储存模块50以储存所产生的过量电力或所产生的过量氢气。电力或氢气能够被储存直到被需要为止或者直到价格达到可接受的水平为止。氢气储存可以采用气态氢气储存的形式。气态氢气储存在全球被广泛地用于大规模和小规模储存。当前用于大规模氢气生产的两种主要方法是由盐层和深蓄水层中的分解而产生的腔。气态氢巨腔的一个示例位于英国提赛德并且由Sabic Petrochemicals运行。该腔具有3X70，000立方米的储存容量。
[0037]所公开的系统有利地将电转换为除电之外的商品。这样允许更有效地使用资源(在一定程度上用于产生化学产品的自足系统)。该系统能够用于生产氢气但是任何过量还能够在工厂/场地中为其他目的而被使用。
【主权项】
1.一种用于产生化学产品的方法，其包括: 通过可再生能源产生电能； 至少部分地使用由所述可再生能源产生的电能来产生氢气；和 利用由所述电能产生的氢气来生产化学产品。2.如权利要求1所述的方法，其中所述可再生能源包括高空风系统。3.如权利要求1所述的方法，其中使用电解槽来产生氢气。4.如权利要求1所述的方法，其中使用氯碱法来产生氢气。5.如权利要求4所述的方法，其中所述氯碱法为以下中的一种:薄膜法、隔膜法或水银法。6.如权利要求1所述的方法，其中所述化学产品包括以下中的一种或更多种:氨、甲醇和/或烯烃。7.如权利要求1所述的方法，其中生产化学产品的步骤包括产生氨。8.一种用于产生化学组合物的设备，其包括: 用于产生电能的可再生能源； 氢气产生模块，其至少部分地由所述可再生能源产生的电能来供电； 化学品产生模块，用于将所产生的氢气加工成化学产品。9.如权利要求8所述的设备，其中所述可再生能源包括高空风系统。10.如权利要求8所述的设备，其中所述氢气产生模块包括用于从水产生氢气的电解槽。11.如权利要求8所述的设备，其中所述氢气产生模块包括氯碱槽。12.如权利要求8所述的设备，其中所述化学品产生模块产生以下中的一种或更多种:氨、甲醇和/或烯烃。13.如权利要求8所述的设备，其中所述化学品产生模块包括氨产生回路。14.一种设备，包括: 用于产生电能的高空风系统；和 至少部分地由所述高空风系统产生的电能来供电的氢气产生模块。15.如权利要求14所述的设备，其中所述高空风系统包括: 垂直轴风力涡轮机； 被布置为浸在风流中的至少一个风筝，所述至少一个风筝连接到所述垂直轴风力涡轮机以使所述垂直轴风力涡轮机转动；和 与所述垂直轴风力涡轮机协作来发电的至少一个发电机。16.如权利要求15所述的设备，其中所述垂直轴风力涡轮机包括连接到所述风筝的臂。17.如权利要求14所述的设备，其中所述高空风系统包括: 包括圆盘传送带的垂直轴风力涡轮机； 被布置为浸在风流中的多个风筝，所述多个风筝连接到所述圆盘传送带以使所述垂直轴风力涡轮机转动；和 与所述垂直轴风力涡轮机协作来发电的至少一个发电机。18.如权利要求14所述的设备，还包括用于使用所产生的氢气来制造至少一种化学产品的加工模块。19.如权利要求18所述的设备，其中所述至少一种化学产品包括氨、甲醇和/或烯烃。20.如权利要求14所述的设备，其中所述氢气产生模块包括用于从水产生氢气的电解槽。21.如权利要求20所述的设备，其中所述电解槽为氯碱电解槽。22.如权利要求14所述的设备，还包括用于为所述氢气产生模块供电的辅助能源。23.如权利要求14所述的设备，还包括用于储存过量能量的储能装置。24.如权利要求23所述的设备，还包括用于储存过量氢气的氢气储存装置。25.如权利要求14所述的设备，还包括用于支承所述风系统和所述氢气产生模块的漂浮平台。26.一种用于产生氢气的方法，其包括: 使用高空风来产生电能；和 使用所产生的电能来产生氢气。27.如权利要求26所述的方法，其中所述氢气通过水的电解来产生。28.如权利要求26所述的方法，其中使用风筝风能系统来产生所述电能。29.如权利要求26所述的方法，还包括使所述氢气与其他反应物化合以形成化学产品O30.如权利要求29所述的方法，其中所述化学产品包括氨、甲醇和/或烯烃。
【专利摘要】一种用于产生氢气的设备，其包括用于产生电能的可再生能源和至少部分地由可再生能源产生的电能来供电的氢气产生模块。氢气产生模块通过水的电解产生氢气。氢气可以被化学品产生模块使用以形成含氢化学产品，例如氨、甲醇和/或烯烃。在一个优选实施例中，可再生能源包括高空风系统。
【IPC分类】C01C1/00, C01B3/02, F03D5/00
【公开号】CN105209372
【申请号】CN201480013402
【发明人】欧内斯托·科基耶洛
【申请人】沙特基础工业公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2014年3月5日
【公告号】EP2969921A2, US20150377211, WO2014140826A2, WO2014140826A3