Накопитель энергии с оборудованием для ее подачи потребителям

 

Использование: для накопления излишков электроэнергии при спаде потребления. Сущность: накопитель состоит из электролизера, который подключен к сети через выпрямитель, разлагает воду на кислород и водород, которые под давлением, создаваемым компрессорами, поступают в хранилища. Они могут быть подземными, подводными, в вечной мерзлоте. Давление в хранилищах поддерживается слоем воды или антифриза. Хранилища трубой связаны или с надземным водоемом или, в зоне вечной мерзлоты - с другим объемом, заполненным антифризом. При дефиците мощности в сети водород и кислород под давлением поступают в газовую турбину, которая связана с генератором, который вырабатывает дополнительную мощность в сеть. 4 ил.

Изобретение относится к области энергетики и имеет целью создание экономичной с максимальным использованием уже разработанного оборудования, экологичной, простой, надежной Системы накопления и хранения излишней электроэнергии от сети или автономных тепловых, атомных, солнечных, геотермальных, ветро- и гидроагрегатов при спаде потребления ночью и в теплое время года без ограничения объемов накопления энергии на любое требуемое время, не расходуя ее при хранении, с обеспечением технических условий для последующего широкого и полного использования накопленной энергии потребителями по мере необходимости.

Для указанной цели в наибольшей степени пригодно накопление электроэнергии путем ее преобразования методом электролиза воды в водород и кислород экологичный, энергоемкий энергоноситель, удобный для накопления и длительного хранения без растрачивания при хранении. Нельзя упускать из виду, что накопленные водород и кислород могут использоваться не только для получения вновь электрической, но и дополнительно тепловой энергии, пригодной для отопления и технологических нужд, а также могут применяться для технологических и медицинских целей и как топливо в ракетных и иных двигателях. Предложения такого рода неоднократно высказывались в семидесятые, шестидесятые и более ранние годы. Выдвигалась идея создания экологичной "водородной энергетики". Проблема разложения воды на водород и кислород методом электролиза решена давно и к настоящему времени разработано и производится множество электролизеров разнообразных конструкций. Тут затруднение только в том, что для энергетики нужны электролизеры огромной производительности с минимальной инерционностью, т. е. они должны быстро запускаться и выключаться. Проблема решается увеличением производительности одного из разработанных электролизеров и/или установкой параллельно нескольких электролизеров.

Другая, не менее важная проблема, создание хранилищ огромной емкости для водорода и кислорода, особенно для водорода. При этом хранилища должны быть защищены от молний и при частом закачивании и выкачивании не должны допускать смешивания водорода с кислородом воздуха, что приведет к созданию "гремучей смеси", и должны сохранять чистоту полученного кислорода от смешивания с воздухом. Взрывы огромных емкостей с водородом и кислородом от удара молний или емкостей с водородом при смешивании с кислородом воздуха и емкостей с кислородом при попадании в них горючих материалов приведут к немалым разрушениям, уничтожению накопителей, строительство которых будет стоить значительных средств, гибели людей. Проблема хранилищ с учетом указанных требований не решена до настоящего времени. И это, думается, а также наличие в значительном количестве дешевых природных газа и нефти, по сути препятствовало созданию накопителей электроэнергии путем ее преобразования методом электролиза воды в водород и кислород и их сбору в хранилищах и вообще реализации идеи "водородной энергетики".

Третья проблема использование накопленных водорода и кислорода для производства электроэнергии. Оборудование для этого уже разработано и производится: газовые турбины, на лопатках которых будут сжигаться подаваемый из хранилища водород в кислороде из другого хранилища. Энергия вращения турбин будет передаваться генераторам. Электроэнергия от последних направляется потребителям. Цикл замыкается.

Одно из предложений по созданию электролизного накопителя электроэнергии изложено в зарегистрированной в ФРГ 8.2.74 г. заявке ДТ 2406064А1 МКИ C 25 B 1/04. В ней показано устройство для преобразования накапливаемой электроэнергии методом электролиза воды в водород и кислород в виде батареи вплотную примыкающих друг к другу заполненных водой стеклянных U-образных трубок, в ответвлениях которых в воде размещаются платиновые электроды, на один из которых подается положительное напряжение, на другой соответственно отрицательное напряжение. При электролизе воды водород выделяется из воды в верхние ответвления одной из сторон батареи U-образных трубок и оттуда может направляться в емкость для накопления. Кислород выделяется из воды в верхние части ответвлений другой стороны батареи и оттуда может направляться в другую емкость для накопления. Вода в нижние части U-образных трубок подается по специальной трубе. Недостатки: на рисунках показано только преобразование электроэнергии постоянного тока, не показан выпрямитель, необходимый для накопления электроэнергии переменного тока; электролизер крайне неэффективен, т. к. электроды очень маленькие и имеют малую поверхность контакта с водой; не решена вторая проблема с хранилищами для водорода и кислорода; соответственно ничего не говорится о третьей проблеме оборудовании для передачи накопленной в водороде и кислороде энергии потребителям.

В качестве прототипа взят патент GB N 2053966A, заявленный на 5 лет позже DT N 2406064A1 19.7.79 г. опубл. 11.2.81 г. МКИ H 02 J 15/00. Автор самонадеянно утверждает, что первым предложил идею накопления электроэнергии путем ее преобразования методом электролиза воды в водород и кислород. В патенте показан похожий на немецкий электролизер U-образной конструкции и с теми же недостатками. Добавляется не относящееся к вопросу преобразования и накопления электроэнергии оборудование для преобразования солнечной, ветровой и гидроэнергии в электроэнергию. При этом для отбора энергии водных потоков предлагается традиционный наносящий вред природе плотинный способ, которому уже более тысячи лет, для отбора энергии ветра также традиционный башенно-пропеллерный способ, которому несколько сот лет. В патенте показаны схематично в виде блоков емкости для накопления водорода и кислорода, но ничего не говорится об их реальной конструкции, о защите от молний, о технических решениях для предотвращения взрывоопасного смешивания полученного водорода с кислородом воздуха и сохранения чистоты полученного кислорода, о недопущении попадания горючих материалов в емкости с кислородом, т.е. в патенте по сути не решена вторая очень важная проблема безопасного накопления и хранения водорода и кислорода, и патент является благим пожеланием, но не пригодным для реализации техническим проектом, и не может считаться накопителем преобразованной в водород и кислород электроэнергии. При попытке реализации все взлетит на воздух. Хотя в патенте не решена проблема безопасного накопления и хранения водорода и кислорода, показано в виде блоков решение третьей проблемы: газовая турбина или ракетный двигатель, в которых намечается сжигать подлежащий накоплению водород в подлежащем накоплению кислороде, и энергию от них планируется передавать генератору, запитывающему электрическую распределительную сеть. На чертежах патента не показаны предохранительно-распределительные вентили, без которых водород и кислород без накопления напрямую из электролизера будут по трубам через емкости сразу же поступать в газовую турбину или ракетный двигатель, т.е. в схеме упущены важные элементы, без которых она не пригодна к использованию. Из-за отсутствия вентилей, компрессоров или насосов в патенте не предусмотрены сжатие водорода и кислорода и подача их под давлением на лопатки турбины или в ракетный двигатель, как это требуется в энергетических установках и вообще во всех достаточно мощных двигателях, значит мощность турбины или ракетного двигателя незначительна, если они вообще будут работать. Не показано оборудование для использования сверхгорячего пара, получающегося при сгорании водорода в кислороде на лопатках турбины или в ракетном двигателе. По этой причине дополнительно ухудшаются технико-экономические характеристики накопителя. Ничего не говорится о том, что накапливаемые водород и кислород могут использоваться не только в энергетике, но как экологичное топливо в космических ракетах и двигателях, для технологических и медицинских целей.

На фиг. 1 и 2 показан общий вид накопителя энергии с оборудованием для ее подачи потребителям с учетом недостатков DT2406064A1 и GB2053966A. Предлагаемое к использованию известное и находящееся в производстве оборудование нарисовано в виде блоков, только более полно представлены емкости для накопления и хранения водорода и кислорода с соединительными трубами, вентилями и компрессорами. Он состоит из: кабеля 1, по которому подается подлежащая накоплению электроэнергия переменного трехфазного электрического тока; выпрямителя 2; электролизера 3; водоема 4; трубы 5, по которой подается вода в электролизер; вентиля 6, которым регулируется количество подаваемой в электролизер воды; вентиля 7, трубы 8, по которым направляется водород из электролизера; компрессора 9; вентиля 10; трубы 11 и размещенной под землей емкости для накопления и хранения водорода 12, через нижнее отверстие которой подается вода из водоема 4 по трубе 15; трубы 13 и вентиля 14, по которым сжатый водород будет направляться в турбину 24; вентиля 16, трубы 17, компрессора 18, вентиля 19, трубы 20, по которым кислород из электролизера подается в подземную емкость 21, в которую через нижнее отверстие подается вода из водоема 4 по трубе 15; трубы 22 и вентиля 23, по которым сжатый кислород при использовании подается из емкости 21 в турбину 24; электрической машины 25; кабеля 26, по которому машина запитывается от кабеля 40, когда используется как двигатель, и по которому трехфазный ток направляется потребителям, когда машина работает как генератор; трубы 27, по которой сверхгорячий пар из турбины 24 направляется в паросиловой агрегат 28, для работы которого подается дополнительно вода по трубе 30 и через вентиль 29; еще одного генератора 31, ротор которого вращается паросиловым агрегатом 28; кабеля 32, по которому электроэнергия из генератора 31 направляется в кабель 26 и далее потребителям в распределительный кабель 40; трубы 33, по которой из паросилового агрегата низкотемпературный пар и горячая вода направляются для отопления зданий, теплиц и технологических нужд; вентиля 34, трубы 35 и вентиля 36, по которым накопленный водород из емкости 12 направляется потребителям для использования в технологических процессах и как экологичное топливо в двигателях; вентиля 37, трубы 38 и вентиля 39, по которым накопленный кислород из емкости 21 направляется потребителям для медицинских, технологических и иных целей. На фиг. 2 показаны емкости для накопления и хранения водорода и кислорода на дне и в береге глубокого водоема. На фиг. 3 показано накопление и хранение водорода и кислорода в зоне вечной мерзлоты, где вместо воды для гидравлической пробки-пресса используется незатвердевающая при низкой температуре жидкость, например типа "антифриз", используемая зимой в двигателях внутреннего сгорания, для которой выше емкостей с водородом 12 и кислородом 21 добавляется емкость 41 с объемом, превышающим суммарный объем емкостей 12 и 21, дно которой соединяется с днищами емкостей 12 и 21 двумя трубами 15. Уровень жидкости в емкости 41 постоянно колеблется, поэтому ее крыша имеет воздуховод 42. На фиг. 4 предлагается также конструкция электролизера. Он состоит из ванны 43, которая разделяется сверху на 3 части не достигающими дна, но плотно прилегающими к передней и задней стенкам ванны герметичными перегородками 44. Сверху ванна закрывается крышкой 45, которая герметично прилегает к стенкам ванны и перегородкам 44. Постоянный ток от выпрямителя 2 подается к наружным шинам 46, которые имеют герметизированные вводы внутрь ванны: 4 с левой стороны и 4 с правой. К этим вводам в левой и правой секциях прикрепляются электроды 47 в виде платиновых сеток, которые имеют большую площадь контакта с водой. Уровень воды в электролизере регулирует вентиль 6. При подаче электроэнергии водород собирается в верхней части левой секции и выводится через вентиль 7, кислород собирается в верхней части правой секции и выводится через вентиль 16.

Перед началом работы накопителя, чтобы не произошло взрывоопасного смешивания водорода с кислородом воздуха, заполняются водой или в зоне вечной мерзлоты незатвердевающей при низкой температуре жидкостью вся емкость 12, труба 11, вентиль 10, компрессор 9, труба 8, вентиль 7, труба 13, вентиль 14, вентиль 34, труба 35 и вентиль 36. Для обеспечения чистоты кислорода также заполняются водой или в зоне вечной мерзлоты незатвердевающей при низкой температуре жидкостью вся емкость 21, труба 20, вентиль 19, компрессор 18, труба 17, вентиль 16, труба 22, вентиль 23, вентиль 37 и вентиль 39. После заполнения перекрываются все указанные вентили.

При появлении избыточной электроэнергии она подается по кабелю 1 в выпрямитель 2. Для подпитывания электролизера 3 водой из водоема 4 по трубе 5 открывается вентиль 6. Для водорода открываются вентили 7 и 10, остаются закрытыми вентили 14 и 34. Для кислорода открываются вентили 16 и 19 и остаются закрытыми вентили 23 и 37. Накапливаемая электроэнергия переменного трехфазного тока в выпрямителе преобразуется в электроэнергию постоянного тока и поступает в электролизер 3, где еще раз преобразуется методом разложения воды в энергоноситель водород и кислород, которые и подлежат накоплению. Далее включается электрическая машина 25, превращающаяся в этом случае в двигатель, который приводит в действие компрессоры 9 и 18. Компрессором 9 водород, выделяющийся из воды в электролизере 3, постепенно вытесняет воду из вентиля 7, трубы 8, самого компрессора 9, вентиля 10, трубы 11 и емкости 12 через отверстие внизу и далее по трубе 15 в водоем 4, как на фиг. 1, или непосредственно в водоем через отверстие внизу емкости, как на фиг. 2, или в зоне вечной мерзлоты вытесняет незатвердевающую при низкой температуре жидкость по трубе 15 в верхнюю емкость 41, как на фиг. 3. Аналогично под действием компрессора 18 кислород, выделяющийся из воды в электролизере 3, постепенно вытесняет воду из вентиля 16, трубы 17, самого компрессора 18, вентиля 19, трубы 20, емкости 21, по трубе 15 в водоем 4, как на фиг. 1, или непосредственно в водоем через отверстие внизу емкости, как на фиг. 2, или вытесняет в зоне вечной мерзлоты незатвердевающую при низкой температуре жидкость по трубе 15 в верхнюю емкость 41, как на фиг. 3. Водород и кислород будут находиться под давлением столба воды от поверхности водоема до уровней воды в емкостях 12 и 21, как на фиг. 1 и 2, или под давлением столба жидкости от ее поверхности в верхней емкости 41 до ее уровней в емкостях 12 и 21, как на фиг. 3. В этом случае электродвигатель 25 и компрессоры 9 и 18 служат дополнительными пневматическими преобразователями электроэнергии в механическую энергию сжатых водорода и кислорода и ее накоплению в емкостях 12 и 21. Это сжатие водорода и кислорода необходимо еще и потому, что без него не может быть обеспечена требуемая мощность газовой турбины 24 при последующем использовании в ней в качестве топлива водорода и кислорода для получения электроэнергии через сопряженный с турбиной генератор 25.

При потребности в энергии перекрываются вентили 10 и 19, отключаются от электрической машины 25 компрессоры 9 и 18, открываются вентили 14 и 23, сжатый водород из емкости 12 и сжатый кислород из емкости 21 выдавливаются водой, как на фиг. 1 и 2, или незатвердевающей жидкостью, как на фиг. 3, на лопатки турбины 24 в герметичном кожухе и там водород сжигается в кислороде. При этом используется механическая энергия сжатых водорода и кислорода и энергия сжигаемого в кислороде водорода. Турбина приводит в действие сопряженную с ней электрическую машину 25, превращающуюся из двигателя в генератор, электроэнергия от которого направляется по кабелю 26 потребителям в распределительную сеть 40. Механическая энергия сжатых водорода и кислорода с учетом потерь в турбине и генераторе полностью превращается в электроэнергию. Сверхгорячий пар от сгоревшего в кислороде водорода из турбины направляется по трубе 27 в паросиловой агрегат 28, который вращает ротор дополнительного генератора 31. Электроэнергия от последнего по кабелям 32 и 26 направляется потребителям в распределительную сеть 40. Для работы паросилового агрегата дополнительно подается вода по трубе 30 через вентиль 29. Низкотемпературный пар и горячая вода из паросилового агрегата 28 по трубе 33 направляются для технологических нужд и отопления зданий и теплиц. Водород для использования в технологических процессах и как экологичное топливо в двигателях направляется потребителям по трубе 35, при этом открываются вентили 34 и 36. Кислород для медицинских и технологических целей и для ракетных двигателей направляется потребителям по трубе 38, при этом открываются вентили 37 и 39.

Таким образом, поставленная цель осуществлена. Предлагается полностью пригодный к реализации "Накопитель энергии с оборудованием для ее подачи потребителям" для широкого использования. В отличие от DT2406064A1 и GB2053966A и других накопителей электроэнергии в нем достигаются следующие технические результаты: 1. Действительно, а не в теории, обеспечивается само накопление электроэнергии в виде водорода и кислорода в емкостях, которые в DT2406064A1 вообще не предусмотрены, а в GB2053966A емкости нарисованы, но в виде блоков, без рассмотрения специальных технических решений, которые требуются для больших хранилищ таких взрывоопасных газов, как водород и кислород. В предлагаемом "Накопителе" в соединительных трубах предусмотрены необходимые для сбора, хранения и использования газов вентили, о которых ничего не говорится в GB2053966A. В этом патенте водород и кислород из электролизера по соединительным трубам через емкости без задержки и накопления будут перетекать сразу же в связанные с емкостями турбину или ракетный двигатель. В предлагаемом "Накопителе" простым перекрытием вентилей обеспечивается накопление и сохранность сжатых водорода и кислорода в емкостях неограниченное время без растрачивания накопленной энергии при хранении.

2. "Накопитель" полностью безопасен благодаря: 2.1. Защищенности емкостей с взрывоопасными водородом и кислородом от ударов молний их размещением под землей или под водой.

2.2. Исключению возможности взрывоопасного смешивания водорода с кислородом воздуха и возникновения "гремучей смеси", что достигается заполнением перед началом работы водой или в зоне вечной мерзлоты незатвердевающей при низкой температуре жидкостью самой емкости для водорода, соединительных труб от емкости к компрессору, от компрессора к электролизеру, от емкости к оборудованию, где водород используется, самого компрессора и вентилей и соответственно вытеснением из них воздуха. С началом работы водород, поступающий из электролизера, с помощью компрессора вытесняет воду или незатвердевающую при низкой температуре жидкость, не смешиваясь с воздухом, последовательно из соединительных труб, вентилей, компрессора и из емкости для водорода, начиная от крыши, куда подведена труба от компрессора, и далее до дна емкости через имеющееся у дна отверстие в выше расположенный водоем или емкость для незатвердевающей жидкости по специальной трубе при расположении емкости для водорода под землей, или непосредственно в водоем при расположении емкости для водорода под водой водоема или в его береге у дна. После заполнения емкости водородом перекрываются вентили труб, идущих от компрессора к емкости и от емкости к оборудованию, в котором водород используется. Аналогично обеспечивается чистота кислорода от смешивания с воздухом.

3. Повышается КПД "Накопителя" благодаря тому, что емкости с водородом и кислородом расположены под землей ниже надземного водоема или емкости с незатвердевающей при низкой температуре жидкостью в зоне вечной мерзлоты, или под водой на дне глубокого водоема или в береге у его дна и водород и кислород в емкостях находятся под давлением столба воды от поверхности воды в водоеме до ее уровня в емкостях с водородом и кислородом, или столба незатвердевающей при низкой температуре жидкости от поверхности жидкости в верхней емкости до ее уровня в емкостях с водородом и кислородом. При этом компрессоры с помощью обратимой электромашины, превращающейся в двигатель, закачивают водород и кислород в емкости под давлением этого столба и становятся дополнительными преобразователями электроэнергии в механическую энергию сжатых водорода и кислорода, которая также накапливается в емкостях. При потребности в электроэнергии перекрываются вентили труб, идущих от компрессоров в емкости с водородом и кислородом, и открываются вентили труб от емкостей в газовую турбину и вода или жидкость выдавливают водород и кислород из емкостей на лопатки турбины, где водород сжигается в кислороде. Турбина вращает ротор электромашины, которая отключается от компрессоров и превращается в генератор, электроэнергия от которого направляется потребителям. Механическая энергия сжатых водорода и кислорода с учетом потерь в турбине и генераторе полностью превращается в электроэнергию. В GB 2053966 A сжатие газов, а тем самым по сути и само их накопление, не предусмотрено. Эта подача водорода и кислорода на лопатки турбины именно под давлением, как в двигателях внутреннего сгорания, только и обеспечивает ее нормальную работу и требуемую мощность, т.к. под давлением процесс горения протекает с большим КПД.

4. Благодаря сжатию водорода и кислорода для требуемой энергоемкости "Накопителя" строятся емкости для них меньших размеров, а это снижает затраты на строительство емкостей.

5. В "Накопителе" предусмотрена подача по специальным трубам с вентилями накопленных водорода и кислорода потребителям для технологических и медицинских целей и как экологичное топливо для двигателей.

6. В отличие от GB 2053966 A в "Накопителе" показан в виде блока дополнительный паросиловой агрегат, в котором используется сверхгорячий пар из газовой турбины от сгоревшего в кислороде водорода. Паросиловой агрегат вращает ротор дополнительного генератора, электроэнергия от которого направляется потребителям. Кроме того, низкотемпературный пар и горячую воду из паросилового агрегата предусмотрено использовать для технологических нужд и отопления зданий и теплиц.

7. При обеспечении надежного дистанционного включения и выключения всего оборудования, в том числе вентилей, с пульта достигается быстрое задействование "Накопителя" для накопления электроэнергии и использования накопленной энергии.

8. По энергоемкости и возможности для накопления неограниченных объемов энергии на любое требуемое время без растрачивания при хранении "Накопитель" превосходит все известные аккумуляторы, при этом для его строительства требуется небольшой участок земли.

9. По закону Фарадея при поступлении 4,5 5,1 киловаттчаса излишней на тот период времени электроэнергии в электролизер "Накопителя" получаются 1 кубический метр водорода и 1/2 кубических метра кислорода без учета гидропневматического сжатия в емкостях. Соответственно емкость для водорода по объему предусмотрена в два раза больше емкости для кислорода. При потребности в энергии и подаче водорода и кислорода в турбину и 50% КПД турбины с генератором возвращается 2,2 2,5 киловаттчаса электроэнергии. Сюда еще добавляются энергия сжатия водорода и кислорода и широкое использование самих водорода и кислорода и тепловой энергии.

У "Накопителя" один недостаток: строительство подводных или подземных емкостей для водорода и кислорода и для затвердевающей при низкой температуре в зоне вечной мерзлоты жидкости и соединительных труб с вентилями потребует значительных первоначальных капиталовложений, которые однако быстро окупятся, т. к. при эксплуатации емкостей из-за их простоты и надежности не нужны дополнительные расходы. Далее "Накопитель" предназначен для аккумуляции излишней электроэнергии, которая при его отсутствии пропадает. Утилизация такой энергии, на производство которой расходуются средства, принесет значительную выгоду. Кроме того, не нужны будут расходы на строительство дополнительных энергоагрегатов для покрытия пиковых потребностей в энергии и производство этой энергии, она будет подаваться из "Накопителя".

Широкое строительство таких "Накопителей" позволяет подготовить основу для создания экологичной "водородной энергетики" и экологичного транспорта. Это очень важно, т.к. при современных тепловых станциях, технологии и транспорте появилась реальная угроза исчерпания природных газа и нефти, которые вместо сжигания более целесообразно использовать для производства разнообразных продуктов, и угроза всемирной экологической катастрофы уже в ближайшие 25 50 лет.

Формула изобретения

Накопитель энергии с оборудованием для ее подачи потребителям, содержащий выпрямитель для преобразования накапливаемой электроэнергии трехфазного переменного тока в электроэнергию постоянного тока, электролизер для преобразования электроэнергии от выпрямителя методом разложения воды на экологичные энергоемкие энергоносители водород и кислород, емкости для раздельного хранения водорода и кислорода, газовую турбину с генератором для преобразования по мере необходимости накопленной в виде водорода и кислорода энергии в электроэнергию, соединительные трубы от электролизера к емкостям и от емкостей к газовой турбине, отличающийся тем, что ванна электролизера разделена сверху на три секции не достигающими дна, но плотно прилегающими к передней и задней стенкам ванны перегородками, сверху ванна закрыта крышкой, герметично прилегающей к стенкам и перегородкам, на внешние стенки левой и правой секций ванны установлены шины, к которым подключен выход выпрямителя и которые имеют герметизированные вводы по четыре в левую и правую секции, внутри левой и правой секций к вводам прикреплены электроды в виде платиновых сеток, которые и обеспечивают требуемую площадь контакта электродов с водой и нужные скорость и объем разложения воды на водород и кислород, водород выделяется из воды в верхнюю часть левой секции и далее через вентиль по трубе подается в емкость, кислород в верхнюю часть правой секции и далее в другую емкость, вода подается в среднюю секцию по трубе и регулируется специальным вентилем, для обеспечения быстрого накопления больших объемов электроэнергии и удешевления предусмотрена установка параллельно нескольких таких же или уже находящихся в производстве типовых электролизеров, емкость для водорода в два раза больше емкости для кислорода и они расположены под землей, дно каждой из них трубой связано с водоемом на поверхности земли, или на дне глубокого водоема, или в береге у его дна, внизу последних емкостей имеются отверстия для связи с водоемом, в котором они расположены, этим размещением под землей или под водой обеспечена защищенность взрывоопасных емкостей с водородом и кислородом от ударов молний; к емкостям добавлены две компрессора, один для водорода, другой для кислорода, работающих от одной обратимой электромашины, соединительные трубы от электролизера к компрессорам и от компрессоров в верхние части емкостей, от емкостей к оборудованию, где водород и кислород используется, а также вентили на трубах у электролизера между компрессорами и емкостями, после емкостей к указанному оборудованию; для предотвращения взрывоопасного смешивания водорода с кислородом воздуха перед началом работы емкость для водорода, труба от емкости к компрессору, компрессор, труба от компрессора к электролизеру, трубы от емкости к оборудованию, где водород используется, все вентили на этих трубах заполняются водой, аналогично для сохранения чистоты кислорода от смешивания с воздухом заполняются водой емкость для кислорода, трубы, вентили и компрессор, с началом работы водород и кислород из электролизера с помощью компрессоров, работающих от обратимой электромашины, превращающейся в двигатель, вытесняют воду последовательно из вентилей у электролизера, из труб от электролизера к компрессорам, из компрессоров, вентилей у компрессоров, труб от компрессоров к емкостям, из самих емкостей, начиная сверху, через придонные отверстия по общей трубе в надземный водоем или непосредственно в водоем при размещении емкостей на дне водоема или в его береге у дна, кроме того, вытесняется вода из труб от емкостей к оборудованию, где водород и кислород используются, водород и кислород в емкостях и трубах находятся под давлением столба воды от поверхности водоема до ее уровня в емкостях, чем больше этот столб, тем давление выше, преодолевающие это давление компрессоры и электромашина, как двигатель, являются дополнительными преобразователями электроэнергии в механическую энергию сжатых водорода и кислорода, которая также накапливается в емкостях, после заполнения емкостей и труб водородом и кислородом вентили между емкостями и компрессорами и между емкостями и оборудованием, где водород и кислород используются, перекрываются и тем самым обеспечивается сохранность энергоносителя водорода и кислорода и механической энергии сжатых водорода и кислорода неограниченное время без растрачивании энергии при хранении, т.е. без ее утечки и проникновения туда воздуха, благодаря сжатию газов для требуемой энергоемкости накопителя емкости для водорода и кислорода нужны меньших размеров, а это снижает затраты на их строительство, в зоне вечной мерзлоты в емкостях с водородом и кислородом используется не вода, превращающаяся при температуре ниже 0^oС в лед, а незатвердевающая при низкой температуре жидкость, большая часть которой размещается в специальной емкости выше емкостей с водородом и кислородом с объемом, превышающим суммарный объем емкостей с водородом и кислородом, дно верхней емкости соединено трубами с днищами емкостей с водородом и кислородом, при потребности в электроэнергии открываются вентили перед газовой турбиной и перекрываются вентили между емкостями и компрессорами и водород и кислород из емкостей выдавливаются водой или в зоне вечной мерзлоты незатвердевающей при низкой температуре жидкостью, на лопатки турбины в герметичном кожухе, где водород сжигается в кислороде, а объединенная энергия сжатых водорода и кислорода и дающего очень высокую температуру сгоревшего в кислороде водорода вращает турбину и сопряженную с ней электрическую машину, которая при этом отключается от компрессоров и превращается в генератор, электроэнергия от которого направляется потребителям, именно эта подача водорода и кислорода под давлением обеспечивает лучшее горение водорода в кислороде и увеличивает мощность турбины, для полного использования накопленной энергии сверхгорячий пар от сгоревшего в кислороде водорода из турбины в герметичном кожухе направляется в дополнительный паросиловой агрегат с дополнительным генератором, электроэнергия от которого также передается потребителям, низкотемпературный пар и горячая вода из агрегата направляются для технологических нужд и отопления теплиц и зданий, накопленные водород и кислород намечено использовать не только для получения энергии, но и для технологических и медицинских целей и как экологическое топливо в ракетных и иных двигателях, для этого от емкостей к потребителям проложены трубы с защитными вентилями на обоих концах, у емкостей и у потребителей, накопитель и оборудование имеют малую инерционность, т.к. включаются на накопление энергии и ее использование дистанционно с пульта управления.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4