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風力渦輪機和用于操作風力渦輪機的方法與流程

文檔序號:41943075發(fā)布日期:2025-05-16 14:00閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.風力渦輪機,包括轉(zhuǎn)子、由所述轉(zhuǎn)子驅(qū)動以便產(chǎn)生能量的發(fā)電機(6)以及能量轉(zhuǎn)換裝置(7),所述能量轉(zhuǎn)換裝置(7)包括至少一個能量轉(zhuǎn)換模塊(10),所述能量轉(zhuǎn)換模塊(10):在所述風力渦輪機(1)的第一操作模式下能夠以電解器模式操作,以通過使用由所述發(fā)電機(6)提供的能量電解水來產(chǎn)生氫;以及在所述風力渦輪機(1)的第二操作模式下能夠以燃料電池模式操作,以通過使氫與氧反應來產(chǎn)生能量,其中,所述能量轉(zhuǎn)換模塊(10)能夠在所述電解器模式和所述燃料電池模式之間切換。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風力渦輪機,其特征在于,所述能量轉(zhuǎn)換裝置(7)包括僅能夠在所述電解器模式下操作的一個或多個能量轉(zhuǎn)換模塊(9)以及能夠在兩種模式下操作的至少一個能量轉(zhuǎn)換模塊(10)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的風力渦輪機,其特征在于,設置氫儲存器(12),以用于儲存在所述電解器模式下產(chǎn)生的至少一定量的氫,當在所述燃料電池模式下工作時,所述氫從所述儲存器(12)供應到所述能量轉(zhuǎn)換模塊(10)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風力渦輪機,其特征在于,所述氫儲存器(12)被設置在所述風力渦輪機(1)處。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風力渦輪機,其特征在于,設置后續(xù)加工裝置(13),以用于將所產(chǎn)生的氫加工成另一產(chǎn)物。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的風力渦輪機,其特征在于,所述能量轉(zhuǎn)換模塊(10)適于使用來自耦接到所述風力渦輪機(1)的氫氣管線(11)的在所述電解器模式下產(chǎn)生的氫而在所述燃料電池模式下操作。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的風力渦輪機,其特征在于,設置用于將所產(chǎn)生的氫加工成另一產(chǎn)物的后續(xù)加工裝置(13)以及用于將所述產(chǎn)物變回到氫的變換裝置(15),所述氫使所述能量轉(zhuǎn)換模塊(10)在所述燃料電池模式下操作。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的風力渦輪機,其特征在于,設置產(chǎn)物儲存器(16),以用于儲存由所述后續(xù)加工裝置(13)產(chǎn)生的至少一定量的所述產(chǎn)物,所述產(chǎn)物從所述儲存器(16)供應到所述變換裝置(15)以產(chǎn)生氫,以用于使所述能量轉(zhuǎn)換模塊(10)在所述燃料電池模式下操作,或者所述變換裝置(15)適于使用來自耦接到所述風力渦輪機的產(chǎn)物氣體或液體管線(14)的生產(chǎn)產(chǎn)物來產(chǎn)生氫。

9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的風力渦輪機,其特征在于,設置控制裝置(17),以用于控制所述能量轉(zhuǎn)換裝置(7)、尤其是可切換的模塊(10)的操作。

10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的風力渦輪機,其特征在于,設置緩沖系統(tǒng),以用于提供備用電源,尤其是用于切換可切換的模塊(10)。

11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的風力渦輪機,其特征在于,所述風力渦輪機是離岸裝置或陸上裝置。

12.用于操作風力渦輪機的方法,所述風力渦輪機具有轉(zhuǎn)子、由所述轉(zhuǎn)子驅(qū)動以便產(chǎn)生能量的發(fā)電機(6)以及包括能量轉(zhuǎn)換模塊(10)的能量轉(zhuǎn)換裝置(7),所述能量轉(zhuǎn)換模塊(10)在所述風力渦輪機(1)的第一操作模式下以電解器模式操作,從而通過使用由所述發(fā)電機(6)提供的能量電解水來產(chǎn)生氫,并且在所述風力渦輪機(1)的第二操作模式下,當所述發(fā)電機(6)不產(chǎn)生能量或產(chǎn)生不足能量時,切換到燃料電池模式,從而通過使氫與氧反應來產(chǎn)生能量。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其特征在于,在燃料電池操作模式下使用的氫由氫儲存器(12)提供,在所述氫儲存器(12)中儲存在所述電解器模式下產(chǎn)生的至少一定量的氫,或者所述氫由耦接到所述風力渦輪機(1)的氫管線(11)供應。

14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其特征在于,設置用于將所產(chǎn)生的氫加工成另一產(chǎn)物的后續(xù)加工裝置(13)以及用于將所述產(chǎn)物變回到氫的變換裝置(15),其中,氫由所述變換裝置(15)產(chǎn)生,以用于使所述能量轉(zhuǎn)換模塊(10)在所述燃料電池模式下操作。

15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其特征在于,由所述后續(xù)加工裝置(13)產(chǎn)生的至少一定量的所述產(chǎn)物被儲存在產(chǎn)物儲存器(16)中,所述產(chǎn)物從所述產(chǎn)物儲存器(16)供應到所述變換裝置(15)以產(chǎn)生氫,以用于使所述能量轉(zhuǎn)換模塊(10)在所述燃料電池模式下操作,或者所述產(chǎn)物經(jīng)由耦接到所述風力渦輪機(1)的產(chǎn)物氣體管線(14)提供給所述變換裝置(15)。


技術(shù)總結(jié)
風力渦輪機,包括轉(zhuǎn)子、由所述轉(zhuǎn)子驅(qū)動以便產(chǎn)生能量的發(fā)電機(6)以及能量轉(zhuǎn)換裝置(7),所述能量轉(zhuǎn)換裝置(7)包括至少一個能量轉(zhuǎn)換模塊(10),所述能量轉(zhuǎn)換模塊(10):在所述風力渦輪機(1)的第一操作模式下能夠以電解器模式操作,以通過使用由所述發(fā)電機(6)提供的能量電解水來產(chǎn)生氫;以及在所述風力渦輪機(1)的第二操作模式下能夠以燃料電池模式操作,以通過使氫與氧反應來產(chǎn)生能量,其中,所述能量轉(zhuǎn)換模塊(10)能夠在所述電解器模式和所述燃料電池模式之間切換。

技術(shù)研發(fā)人員:J·R·埃格斯
受保護的技術(shù)使用者:西門子歌美颯可再生能源公司
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/5/15
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