(57)【要約】  様々な源に由来するバイオマスで燃料供給され、３０ｋＷ〜２００ｋＷを含む定格電力を備え、複数の特殊なモジュールを含む、ポリジェネレーション・プラント（１０００）であって、前記モジュールは、前記バイオマスを装荷して乾燥するための少なくとも１つの第１のモジュール（１）、前記バイオマスから開始する合成ガスを生成するのに適切な少なくとも１つの第２のガス化モジュール（２）、前記プラント（１０００）に関連したポリジェネレーション工程を自動化して制御するための少なくとも１つの第３のモジュール（３）であり、前記ポリジェネレーション・プラント（１０００）は、前記ポリジェネレーション・プラント（１０００）が少なくとも１つの燃料電池を含む、少なくとも１つの第４のモジュール（４）を含むことを特徴とし、前記燃料電池は、ＳＯＦＣ型又はＭＣＦＣ型、ＰＥＭＦＣ型、ＰＡＦＣ型、ＡＦＣ型からなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３０ｋＷ〜２００ｋＷを含む定格電力を備え、複数の特殊なモジュールを含む、バイオマス燃料のポリジェネレーション・プラント（１０００）であって、前記モジュールは、前記バイオマスを装荷するための少なくとも１つの第１モジュール（１）、前記バイオマスから開始する合成ガスの生成に適切な少なくとも１つの第２ガス化モジュール（２）、前記プラント（１０００）に関連した前記ポリジェネレーション工程を自動化して制御するための少なくとも１つの第３モジュール（３）であり、前記第１モジュール（１）は、機械に搭載した前記バイオマスを選別し、粉砕し、乾燥し、ブリケット化するために任意のシステム（１０）を含み、前記第２モジュール（２）は、少なくとも１つのガス化炉（２０）を含み、前記ガス化は、Ｏ２に富んだ水蒸気又は空気の任意の強化で起き、前記第３モジュール（３）は、ＳＣＡＤＡ制御システムによって管理される少なくとも１つの電気パネル、少なくとも１つの相互接続パネル、及び少なくとも１つの監視ステーションを含み、前記ポリジェネレーション・プラント（１０００）は、前記プラント（１０００）が少なくとも１つの燃料電池及び／又は水素分離システムを含む、少なくとも１つの第４モジュール（４）を含むことを特徴とし、前記燃料電池は、ＳＯＦＣ型又はＭＣＦＣ型、ＰＥＭＦＣ型、ＰＡＦＣ型、ＡＦＣ型などからなり、前記プラントモジュールのそれぞれは、そこに含まれたすべての前記構成要素が、連結システム（２００）を用いて互いに可逆的に接合できるコンテナ内に含有されることを提供し、前記ポリジェネレーション・プラント（１０００）は、低熱消費を必要とする前記アプライアンスの条件に対応する構成である、バイオマス燃料のポリジェネレーション・プラント（１０００）。
【請求項２】
前記プラントは、前記第２ガス化モジュール（２）の少なくとも１つのガス化炉（２０）内で先に生成された前記合成ガスから水素ガスを分離するための、少なくとも１つの第５モジュール（５）を含み、前記ポリジェネレーション・プラント（１０００）は、水素分離機（５０）により前記モジュール（５）内で分離された前記水素は、その最終使用のために準備するように少なくとも１つの圧縮機を用いてインラインで圧縮される一方で、残りの前記ガス化ガスは、電力及び前記電池が冷却する空気を回収することによる熱を組み合わせて生成するために前記第４モジュール（４）内に含まれた、少なくとも１つの燃料電池に送られることを提供し、前記ポリジェネレーション・プラント（１０００）は、アプライアンスの前記水素を必要とする条件を満たす構成にある、請求項１に記載のポリジェネレーション・プラント（１０００）。
【請求項３】
前記プラントは更に、又は前記第４モジュール（４）の代替として、少なくとも１つの内燃機関（６０）を含む少なくとも１つの第６コジェネレーション・モジュール（６）を含み、前記プラントは、前記初期バイオマスが前記第２ガス化モジュール（２）の少なくとも１つのガス化炉（２０）内でガス化されること、及び前記合成ガスが、不純物を浄化されて前記水素分離ユニットに送られることを提供し、前記水素は、存在する場合に任意選択で燃料電池に少なくとも一部が送られる一方で、残りの前記先に生成された合成ガス又は前記合成ガスが全体として、発電機と結合することにより電力を生成し、回収交換機を用いて熱を生成するために、前記内燃機関（６０）に送られ、前記ポリジェネレーション・プラント（１０００）は低熱消費、電気消費、並びに最終目的のために水素を獲得する必要性を満たすのに適した構成にある、請求項１又は２に記載のポリジェネレーション・プラント（１０００）。
【請求項４】
前記生成されたＣＯ２を回収するためのシステムを更に含み、前記ＣＯ２は、前記第４モジュール（４）内に含有された吸収分離機を使用して分離される、請求項１〜３のいずれか１項に記載のポリジェネレーション・プラント（１０００）。
【請求項５】
前記プラントは、９９．８ｋＷの定格電力を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のポリジェネレーション・プラント（１０００）。
【請求項６】
前記プラントの前記モジュールの前記コンテナの安定した可逆的連結に適切な前記連結システム（２００）は、ツイストロック型からなる、請求項１〜５のいずれか１項に記載のポリジェネレーション・プラント（１０００）。
【請求項７】
前記水素分離システム（５０）は、膜カラムであり、及び／又は前記プラントの自動化及び制御システムにより適切に修正して管理することができるＰＳＡ型からなる、請求項２〜６のいずれか１項に記載のポリジェネレーション・プラント（１０００）。
【請求項８】
前記初期バイオマスは、バージン木片によって、及び／又はバージン木材ブリケットによって代表される、請求項１〜７のいずれか１項に記載のポリジェネレーション・プラント（１０００）。
【請求項９】
前記初期バイオマスは、ＯＦＭＳＷ（都市固形廃棄物の有機画分（Organic Fraction of Municipal Solid Waste））から獲得したブリケットによって代表される、請求項１〜８のいずれか１項に記載のポリジェネレーション・プラント（１０００）。
【請求項１０】
前記初期バイオマスは、有機スラッジから獲得したブリケットによって代表される、請求項１〜９のいずれか１項に記載のポリジェネレーション・プラント（１０００）。
【請求項１１】
前記初期バイオマスは、嫌気性消化工程から獲得したジゲステートから獲得したブリケットによって代表される、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のポリジェネレーション・プラント（１０００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械産業及び電力産業に関する。より詳細には、本発明は、様々な源に由来するバイオマスを使用して燃料を供給可能な独特のポリジェネレーション電力プラントに関し、そのために前記プラントが設計されたアプライアンスの様々な必要性のためにその高い小型化及び多様性を特徴とする。
【背景技術】
【０００２】
現在市場で入手可能であり、典型的には木材から獲得されるバイオマスから始める合成ガスを生成するためのガス化部分によって実装される、ほとんどのマイクロ・コジェネレーション・プラントは主に滑材上に設計され、マイクロ・コジェネレーション・プラントは、概して筐体及びそれを使用するために指定された建物内に設置される。コンテナ又はケーシング内にモジュラーを設置する若干例は、実際にはプラグ・アンド・プレイ方式を提供せず、具体的にはそれらの例は、機械に搭載した木片を選別すること、乾燥すること、粉砕すること、ブリケット化すること、及び保存することを提供しないという点で真の統合型プラントはない。燃料を選別し、乾燥し、粉砕し、ブリケット化するユニットは、実際のガス化システムと実際に連続しない屋外の特殊なプラントに指定され、前記コジェネレーション・プラント内に含まれ、合成ガスを生成するためのものである。
【０００３】
この型の公知のプラントに関連した重要性は、独立した論理回路を備え、単一監視に統一されない、すなわち様々な製造業者によって異なる指定で特定に建てられたプラントを管理する必要性、２つ以上のプラントを設置し、各々がそのプラント用の操作を請け合うことができる数人を有する必要性、土台を作るためにより大きく高額なコンクリートを詰める工事が必要な設置のために、より大きい専用面を準備する必要性にある。
【０００４】
更にガス化部分を備えたプラントは、通常は定期的に廃棄されるべき著しい量のタール（最高５〜６重量％）を生成する。これは、相当な環境及び管理負担を暗示し、実際にこの型のプラントの使用の伸びを妨げる。
【０００５】
湿度及び大きさに関する木材の指定は明確に定義されるが、市場で現在利用可能なプラントの製造業者によって求められるような燃料を供給できる市場はない。この状況は、画定されて均一に分布した特性をもつ木製前駆体、具体的には木片を有するために、現在市場で利用可能な全てのプラントの製造業者による需要と非常に矛盾する。このような限界は、主に合成ガスプラントを使用する需要が乏しいという原因を反映する。すなわち木材は、大きさ又は含水率のどちらに関しても特定の要件を決して満たすことはなく、これはプラントの作動に関して大きな問題を引き起こし、いかなる供給を保証することさえない。
【０００６】
前述の問題、及び具体的には特定の製法の木製前駆体を提供することに関する問題を克服し、高効率の合成ガスに変換するのに適した前記前駆体を作成するような特性を備え、高い変質の再現特性を備えたマイクロ・コジェネレーション・プラントの一例は、イタリア特許出願第１０２０１６０００１１１８２２号に記載されており、この出願は本文書の出願日にはまだ公開されていない。より詳細には、前記文書は、初期の物質、すなわち木製材料のバイオマスを提供することができる小型のコジェネレーション・プラントについて記載しており、初期の固体バイオマスとして木材を使用するコジェネレーション・プラントで現在見られる全ての問題がない変換を誘導するための最適な特性を備える。この成果は、燃料として使用される固体バイオマスから作成されたブリケットを選別し、乾燥し、形成するためのシステムをプラント内に統合する部分に起因して獲得される。
【０００７】
以下に詳細に記載される本発明の目的は、前述の先行技術の文書に記載されたものと同様の一部の態様において、新規で独特のプラント、具体的にはポリジェネレーション・プラントを提供することであるが、このプラントは、これに限定されないが、主にガス化工程によって生成された水素ガスを導いて保存すること、発電の必要性（ポリジェネレーション）の機能として構成可能なプラントを作成すること、及び一部の構成要素が故障した場合に発電が柔軟であることが可能な新規で更なる利点をアプライアンスに供給する、独特な部分及び構造的特性によって修正されて実装される。
【発明の概要】
【０００８】
本明細書は、３０ｋＷ〜２００ｋＷを含む電力値、及び具体的には、これに限定されないが、９９．８ｋＷの定格電力で構成可能なバイオマス燃料のポリジェネレーション・プラントに関する。前記プラントは、エンド・アプライアンスの様々な必要性を満たすように互いに対して完全に一体化することができる構造を表す、その中に含まれた様々なモジュールを接合することにより様々な構成が可能な構造を獲得する、その一貫した小型化並びにその高度なモジュール性及び組立機能を巨視的に特徴とする。
【０００９】
より詳細には、本産業の発明特許出願の主題のバイオマス燃料のポリジェネレーション・プラントは、特定の物質、具体的には様々な目的を意図したＨ２及びＣＯ２を製造できるだけでなく、前記モジュールを様々に構成することもできるため、残りのプラントはアプライアンスの特定の必要性に具体的に適することができる、一体化したモジュールを含むことを実質的に特徴とする。
【００１０】
なお、より詳細には、当該のポリジェネレーション・プラントは、初期のバイオマスを装荷するための少なくとも１つのモジュール、合成ガスのガス化及び生成のための少なくとも１つのモジュール、並びに少なくとも１つの制御モジュールなどの基部モジュールを含む。以下のもの、すなわち水素を生成するための少なくとも１つのモジュール及び／又は少なくとも１つの燃料電池を含有する少なくとも１つのモジュール、及び／又は少なくとも１つのコジェネレーション・モジュールは、前記モジュールに特に追加される。
【００１１】
前記バイオマス装荷モジュールは、具体的には任意の選別機能、乾燥機能、粉砕機能、ブリケット化機能を備え、追加の保管装置の任意のシステムを備え、外部保管装置からバイオマスを自動装荷するための任意の外部コンベヤベルトを備える、機械に搭載した保管用部分を含む。
【００１２】
前記ガス化モジュールは、少なくとも１つのガス化ユニット、少なくとも１つの合成ガスの事前処理ユニット及び少なくとも１つの緊急用懐中電灯を含む。前記ガス化モジュールは、機械の総電力及び選択された構成に依存して様々な大きさを有する様々な寸法にすることができる。
【００１３】
前記水素生成モジュールは、水素を分離してエンド・アプライアンスのためにインラインでそれを圧縮することを意図した、合成ガスのスラスト洗浄のための特殊なモジュールである。プラントの電力及びエンド・アプライアンスの必要性に依存して、このモジュールは燃料電池を含有してもしなくてもよい。
【００１４】
燃料電池を含有する前記モジュールは、水素分離デバイスの有無に関わらずプラントの構成及び必要な大きさに依存して、非限定的例として、ＳＯＦＣ（固体酸化物）型、ＰＥＭＦＣ（プロトン交換膜）型、ＡＦＣ（アルカリ）型、ＭＣＦＣ（溶融炭酸塩）型、ＰＡＦＣ（リン酸）型などの燃料電池を含む。
【００１５】
前記コジェネレーション・モジュールは、相対熱回収システムを備えたオットーサイクル又はディーゼルサイクルにガスを燃料供給し、オットーサイクル又はディーゼルサイクルからガスを抽出するために適切に変換された少なくとも１つの、好ましくは少なくとも２つの内燃機関を含むコジェネレーション部分を含む。
【００１６】
前記制御モジュールは、ＳＣＡＤＡ制御システムによって提供されたような少なくとも１つの電気パネル、少なくとも１つの相互接続パネル、及び少なくとも１つの監視ステーションを含む。
【００１７】
エンジン排気ガスは、プラントの一部の実施形態では、噴霧のあらゆる使用及びプラント設置場所に適用されるあらゆる規制に応じて、特定の保持ステーション及び触媒変換部に提供できることに注目されたい。
【００１８】
また、プラント用に選択された最終的構成に関係なく、プラントはその遠隔制御が完全に可能な同ソフトウェア（ＳＣＡＤＡ）にリンクされることにも注目されたい。より明確には、前述のモジュールに含まれる様々な部品、並びにまさにそのモジュールは、設置がプラントの最終的構成に提供されるかどうかに依存して、ソフトウェアで使用可能であり、又は使用不可能である。
【００１９】
更にポリジェネレーション・プラントは、完全に組み立て、配線して試験し、主電源に接続して熱、Ｈ２及び／又はＣＯ２を使用するために顧客のシステムの端子（フランジ）と接続する準備が整っている（プラグ・アンド・プレイ方式）状態で送達するようにすることができる。
【００２０】
本産業の発明特許出願の主題のプラントの記載について詳述する前に、前記プラントによって供給される利点は、互いに極めて異なる型／必要性（顧客）を満たすようにすることであることに注目されたい。非限定的例として、様々な可能な構成において、前記プラントは低熱消費を必要とする、すなわち電力の最大化が好ましい使用者、非限定的例として可動性のために水素の使用に関心がある使用者、ＣＯ２に富んだ空気によって支援される集約農業（炭素の肥施効果と負のＣＯ２の循環）、及び容易で独特なモジュール性から誘導できるプラントの全ての可能な構成を満たす無数の必要性に関心がある使用者の必要性を満たすことができる。
【００２１】
好都合なことに、本発明によるポリジェネレーション・プラントは、埋立地内のごみ処理システムを通して、又は他のシステムを通して取り除く必要がある廃棄物を発生しない。
【００２２】
好都合なことに、その電力供給は、上流に燃料供給するバイオマスが様々な源、非限定的例として浄化スラッジ、嫌気性消化工程、都市固形廃棄物の有機画分（ＯＦＭＳＷ）、木片の選別、又は選別操作により生理学的に生成された廃棄物を使用できる、より微細に粉砕された剪定由来のバイオマスを使用して獲得した、バージン木片及び／又はブリケットのいずれかによって代表することができることをこれが示唆する、「ポリ燃料」型からなる。
【００２３】
好都合なことに、そのモジュール性の程度、並びに可変構成を確保することから導くことができるその多様性は、したがって、基部から開始して、燃料電池を使用することにより様々な形で電力を獲得することができ、特別な分離システムを使用すること、従来の発電機セットシステムを使用すること、又は使用しないことによりＨ２を獲得することができる。
【００２４】
好都合なことに、また先に述べたように、その可変構造は、使用の必要性に応じてプラント略図を適応させることができる。
【００２５】
合成ガスの生成は、好都合なことにＯ２に富んだ水蒸気及び／又は空気でガス化を強化し、又は強化しない、プラントの構成に応じて最適化することができる。
【００２６】
当該のポリジェネレーション・プラントは、好都合なことに、生成されたＣＯ２を再利用する部分の可能性に起因して負のＣＯ２の均衡をとることができる。
【００２７】
本発明は、添付図面を参照して本明細書に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本産業の発明特許出願の主題のポリジェネレーション・プラント１０００の斜視図を示す。より詳細には、当該図は、その６つのモジュールの全てを含むプラントを示す。具体的には、前記図は、木材バイオマスを保管して装荷するための第１モジュール１、第２合成ガスのガス化モジュール２、前記プラントに関連した工程を自動化及び制御するための第３モジュール３、少なくとも１つの燃料電池を含む第４モジュール４、前記第２ガス化モジュール２内で先に生成された合成ガスから水素を分離するための第５モジュール５、及び第６コジェネレーション・モジュール６の存在を示す。前記モジュールの一部に含まれた主構成要素の一部も示されている。具体的には前記第１モジュール１内に、バイオマス、すなわち木片を任意に選別すること、粉砕すること、乾燥すること、及びブリケット化することを備える、前記バイオマスを装荷するためのユニット１０を見ることができる。前記第２ガス化モジュール２内に、少なくとも１つのガス化炉２０の存在を見ることができる。前記第４モジュール４内に、少なくとも１つの燃料電池４０の存在が示されている。前記第５モジュール５内に、水素分離システム５０の存在が示されている。前記第６モジュール６内に、少なくとも１つの内燃機関６０の存在が示されている。また当該図は、様々なモジュールの間にあり、ポリジェネレーション工程においてその変質を受ける合成ガスの経路を示す、主要ラインの一部も示す。より詳細には、以下のものを示す、すなわち水素を取り除くことができるようにガス化炉から流入し、コジェネレーション部に到達するための合成ガスの経路を表す第１ライン７０、先に合成ガスから分離され、前記第４モジュール４内に含有された燃料電池に到達する水素の経路を表す第２ライン８０、前記第６モジュール６内に見られる排気管６０’に到達するために合成ガス内に最初に含有された全ての物質の燃焼から抽出する生成物（典型的には燃焼の最後に見られる生成物はＣＯ２、Ｎ２及びＨ２Ｏである）の経路を示す第３ライン９０、並びに最後に前述の排気管６０’に到達するために、ＣＯ２もそこから分離された、排気された／燃やした残りのガスの経路を示す第４ライン１００が示されている。この目的のために、前記第４モジュール４は、吸収によりＣＯ２を分離するための特別な公知のシステムを含む。
【図２】本発明によるポリジェネレーション・プラント１０００の更なる斜視図を示す。当該図は、空間内でその中に含有されたモジュールを様々に構成することができる可能性を強調することが意図されている。
【図３】ポリジェネレーション・プラント１０００のモジュールのコンテナを接合するときに、ツイストロック型の連結システム２００の下部の詳細図を示す。
【図４】ポリジェネレーション・プラント１０００のモジュールのコンテナを接合するときに、ツイストロック型の連結システム２００の上部の詳細図を示す。
【図５】ポリジェネレーション・プラント１０００の全てのモジュールのコンテナの斜視図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本産業の発明特許出願の主題の木製バイオマス燃料のポリジェネレーション・プラント１０００は、その好ましい実施形態では、９９．８ｋＷの定格電力を有するシステムであるが、システムは、より高い電力値、すなわち最高２００ｋＷから低くは３０ｋＷまで構成することができる。全てのその実施形態において、前記プラントは、前記プラントが作動するためのアプライアンスの対応する関心対象に適合する構成を獲得する、その中に含まれたモジュールの様々な組み合わせを獲得するそのモジュール性及びその後の可能性を特徴とする。
【００３０】
より詳細には、また、全てのその実施形態において、前記プラント１０００は、電力前駆体として使用されるバイオマスを装荷するための少なくとも１つの第１モジュール１、少なくとも１つのガス化炉を含み、Ｈ２及びＣＯを含む合成ガスを生成するのに適した少なくとも１つの第２ガス化モジュール２、並びに前記ポリジェネレーション・プラントに関連した工程を自動化して制御するための少なくとも１つの第３モジュール３を含む。
【００３１】
前記ポリジェネレーション・プラント１０００の実施形態の現在詳述された記載の長所を取り上げる前に、前述の基部モジュールに存在する一部の機械的及び電気的構成要素についての表示は、それらが前述の先行技術の特許出願に包括的に記載されたことに起因するだけでなく、本発明の本質が、前記プラントの独特なモジュール性及び構成可能であること、並びに本発明の目的を特徴とする関連する更なるモジュールが前述の第１保管モジュール１、第２ガス化モジュール２、及び第３制御モジュール３に関連する可能性があることにも起因して、本明細書から割愛されることに注目されたい。全体は、ポリジェネレーション・プラントの独特な全構成を提供することによって獲得される。
【００３２】
なお、より詳細には、前記ポリジェネレーション・プラント１０００は、様々な必要性を満たす複数の構成で獲得することができる。具体的には、プラント１０００の性能は、低熱を必要とするアプライアンスによる第１必要条件、可動性又は他のアプライアンス用に水素を使用する第２必要条件、及び噴霧の直接使用を通して、又は特殊なモジュール内に置かれた特別な濃縮ユニットにおける分離を通して生成されたＣＯ２を再利用する第３必要条件を指す。
【００３３】
具体的には、前記低熱消費の必要性は、少なくとも２つの構成に対応する。すなわち少なくとも１つの第１構成では、前記プラントが少なくとも第１バイオマス装荷モジュール１、少なくとも第２ガス化モジュール２、少なくとも第３自動化及び制御モジュール３を含み、前記プラントは、合成ガスで燃料供給することができる少なくとも１つの燃料電池を含む、少なくとも１つの第４モジュール４を提供することを特徴とする。より詳細には、ポリジェネレーション・プラント１０００のこの第１構成では、燃料は、ガス化炉内でガス化される。合成ガスは、不純物を浄化され、電力及び電池が冷却する空気の回収を通した熱を組み合わせて生成するために燃料電池に送られる。典型的には、これに限定されないが、前記燃料電池はＳＯＦＣ型又はＭＣＦＣ型からなる。
【００３４】
低熱消費の必要性にも対応するプラント１０００の前記第２構成は、前記ポリジェネレーション・プラント１０００が少なくとも第１バイオマス装荷モジュール１、少なくとも第２ガス化モジュール２、少なくとも第３自動化及び制御モジュール３を含むことを提供し、前記プラント１０００は、燃料電池を含む第４モジュール４、少なくとも１つの第５水素分離モジュール５、及び少なくとも１つの第６コジェネレーション・モジュール６を更に含むことを特徴とする。より詳細には、低熱消費の必要条件に対応するポリジェネレーション・プラント１０００の前記第２の構成は、初期燃料がガス化炉内でガス化されること、合成ガスが不純物を浄化され、水素分離ユニットに送られること、こうして分離された水素は、非限定的例としてＰＥＭＦＣ型、ＡＦＣ型、ＰＡＦＣ型などの燃料電池に好ましくは低温で送られる一方で、残りのガスは、発電機と結合することにより電力を生成し、且つ回収交換機を用いて熱を生成するために、内燃機関に送られることを提供する。
【００３５】
可動性のため、又はあらゆる場合において他の適用のためにＨ２を有する、アプライアンスによる前記必要条件は、ポリジェネレーション・プラント１０００の少なくとも２つの構成、並びに具体的には前記プラントが、前記第１バイオマス装荷モジュール１、第２ガス化モジュール２、第３自動化及び制御モジュール３の他に、第５水素分離モジュール５及び第６コジェネレーション・モジュール６を含む、少なくとも１つの第３構成に対応する。基本的にポリジェネレーション・プラント１０００の前記第３構成は、燃料電池を含む第４モジュール４が無いことに起因して、プラントの第２構成とは異なる。
【００３６】
より詳細には、当該のプラントの前記第３構成は、燃料がガス化炉内でガス化されること、こうしてガス化炉内で生成された合成ガスは、不純物を浄化され、水素分離ユニット、すなわち対応する第５モジュール５に送られること、分離された水素は、最終目的のために準備するために圧縮機によってインラインで圧縮される一方で、残りのガスは、発電機と結合することにより電力を生成し、且つ回収交換機を用いて熱を生成するために、内燃機関に送られることを提供する。
【００３７】
可動性及び／又は他の適用のために水素使用を目的としたアプライアンスによる同必要条件は、第１バイオマス装荷モジュール１、第２ガス化モジュール２、第３自動化及び制御モジュール３を含むポリジェネレーション・プラント１０００を獲得するプラントモジュールの第４機能的構成に対応し、第５自動化及び制御モジュール５、並びに燃料電池を含む第４モジュール４が存在することを特徴とする。前記第４構成は、第６コジェネレーション・モジュール６が無いことに起因して、低熱消費の必要条件に対応する前述の第２構成とは実質的に異なる。
【００３８】
より詳細には、ポリジェネレーション・プラント１０００の前記第４構成は、初期燃料がガス化炉内でガス化されること、合成ガスが不純物を浄化され、水素分離ユニットに送られること、分離された水素が最終目的のために準備するためにインラインで圧縮される一方で、残りのガスは、電力と電池が冷却する空気を回収することによる熱とを組み合わせて生成するために燃料電池に、非限定的例としてＳＯＦＣ型又はＭＣＦＣ型の電池に送られることを提供する。
【００３９】
依然として可動性又は他の適用のために水素を使用することを目的とした条件について、プラント１０００の第５の構成があり、前記プラントは、プラント１０００の前述の第２構成の手法と同様の手法で機能的に構成された１組のモジュールであるが、作動の観点から後者とは実質的に異なる。実際に第１バイオマス装荷モジュール１、第２ガス化モジュール２、第３自動化及び制御モジュール３、燃料電池を含有する前記第４モジュール４、前記第５水素分離モジュール５、並びに第６コジェネレーション・モジュール６も含むが、前記プラントは、燃料がガス化炉内でガス化され、合成ガスが不純物を浄化されて水素分離ユニットに送られ、分離された水素がａ）最終目的のために準備するために一部がインラインで圧縮され、ｂ）電力と電池が冷却する空気を回収することによる熱とを組み合わせて生成するために、対応するモジュール内に置かれ、あらゆる型（非限定的例として前記燃料電池はＰＥＭＦＣ型、ＳＯＦＣ型、ＰＡＦＣ型、ＭＣＦＣ型の電池である）からなる燃料電池に一部が送られる一方で、残りのガスは、発電機と結合することにより電力を生成し、且つ回収交換機を用いて熱を生成するために、内燃機関に送られるような手法で作動する。
【００４０】
最後に本発明の主題のポリジェネレーション・プラント１０００について、プラント操作サイクルによって生成されたＣＯ２を回収して使用するために、使用者による必要条件に対応する第６の構成が存在する。より詳細には、モジュールの独特な空間配置より、むしろこの条件は、前記ポリジェネレーション・プラント１０００が作動できるモードに従うことを特徴とする。より明確には、前記第６の構成は、プラントの前述のあらゆる構成によって表すことができる。しかし温室内の内燃機関及び／又は燃料電池の燃焼した／排気したガスを直接送ることを通したＣＯ２の再利用、すなわち温室に前記送る前にガスをＣＯ２濃縮／分離ユニットに送ることが提供される。
【００４１】
本産業の発明特許出願は、上に記載したようなポリジェネレーション・プラント１０００の様々な構成に関連したバイオマスを変換するための方法にも関する。
【００４２】
本明細書で数回繰り返したように、当該のポリジェネレーション・プラント１０００に多様性を与える特徴は、そのモジュール性及び構成可能なこと、すなわち前記モジュールを様々に構成することができることにある。具体的には、各モジュールの全ての構成要素は、公知であり市場で入手可能な連結システム２００を用いて互いに可逆的に連結可能なコンテナ内に含有され、非限定的例として前記連結システムはツイストロック型からなる。
【００４３】
非限定的例として、水素を分離するために適用されるシステム及び技術は、市場で公知のシステム及び技術であることに注目されたい。例えばその実施形態の一部では、ポリジェネレーション・プラント１０００は、プラントの自動化及び制御システムによって適切に修正可能であり管理可能であるＰＳＡ、すなわち圧力変動吸着法（Pressure Swing Adsorption）の装置と一体化することができる、膜カラムを備えた水素分離システムと一体化される。
【００４４】
本明細書によって先に述べられたように、そのモジュールを獲得するために前記プラント内に含まれるあらゆる公知の機械的及び電気的構成要素についての表示は、当業者が添付図面に表されたそれらの存在を理解すると想定し、本発明の本質はポリジェネレーション・プラントの多様性にあり、具体的にはその中に含まれたモジュール、及びアプライアンスにより特定の可変の必要性に対応するプラントの構成を獲得するように、モジュールを配置することが可能であることを指摘して割愛された。プラントの全てのモジュールは、対応するモジュールの構成要素を適切に含有するために、前記連結システム２００と連結可能なコンテナを含むことも指摘されている。
【図１】
2020531597.tif 000003
【図２】
2020531597.tif 000004
【図３】
2020531597.tif 000005
【図４】
2020531597.tif 000006
【図５】
2020531597.tif 000007
【国際調査報告】
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