[go: up one dir, main page]

FR2928991A1 - Fuel gas i.e. hydrogen, storing and delivering device for captive fleet of bus, has gas draw-off circuit comprising portion i.e. exchanger, set in direct or indirect heat exchange with cold environment in downstream of turbine - Google Patents

Fuel gas i.e. hydrogen, storing and delivering device for captive fleet of bus, has gas draw-off circuit comprising portion i.e. exchanger, set in direct or indirect heat exchange with cold environment in downstream of turbine Download PDF

Info

Publication number
FR2928991A1
FR2928991A1 FR0851743A FR0851743A FR2928991A1 FR 2928991 A1 FR2928991 A1 FR 2928991A1 FR 0851743 A FR0851743 A FR 0851743A FR 0851743 A FR0851743 A FR 0851743A FR 2928991 A1 FR2928991 A1 FR 2928991A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
gas
cold
cold environment
circuit
turbine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR0851743A
Other languages
French (fr)
Inventor
Souza Guillaume De
Mathieu Lefebvre
Sitra Colom
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Air Liquide SA, LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude filed Critical Air Liquide SA
Priority to FR0851743A priority Critical patent/FR2928991A1/en
Publication of FR2928991A1 publication Critical patent/FR2928991A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C7/00Methods or apparatus for discharging liquefied, solidified, or compressed gases from pressure vessels, not covered by another subclass
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01Shape
    • F17C2201/0104Shape cylindrical
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05Size
    • F17C2201/056Small (<1 m3)
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/03Thermal insulations
    • F17C2203/0362Thermal insulations by liquid means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0612Wall structures
    • F17C2203/0614Single wall
    • F17C2203/0619Single wall with two layers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0636Metals
    • F17C2203/0639Steels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0658Synthetics
    • F17C2203/0663Synthetics in form of fibers or filaments
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01Pure fluids
    • F17C2221/012Hydrogen
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0107Single phase
    • F17C2223/0123Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/036Very high pressure (>80 bar)
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2225/00Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
    • F17C2225/01Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2225/0107Single phase
    • F17C2225/0123Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2225/00Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
    • F17C2225/03Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2225/036Very high pressure, i.e. above 80 bars
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0337Heat exchange with the fluid by cooling
    • F17C2227/0358Heat exchange with the fluid by cooling by expansion
    • F17C2227/0362Heat exchange with the fluid by cooling by expansion in a turbine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0367Localisation of heat exchange
    • F17C2227/0369Localisation of heat exchange in or on a vessel
    • F17C2227/0376Localisation of heat exchange in or on a vessel in wall contact
    • F17C2227/0381Localisation of heat exchange in or on a vessel in wall contact integrated in the wall
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0367Localisation of heat exchange
    • F17C2227/0388Localisation of heat exchange separate
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00Applications
    • F17C2270/01Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0165Applications for fluid transport or storage on the road
    • F17C2270/0168Applications for fluid transport or storage on the road by vehicles
    • F17C2270/0176Buses
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00Applications
    • F17C2270/01Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0165Applications for fluid transport or storage on the road
    • F17C2270/0184Fuel cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/32Hydrogen storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

The device has a reservoir (1) for storing high pressure gas, and a cold environment i.e. liquid nitrogen bath (6), formed around the stored gas so as to maintain the gas at a cryogenic temperature of 77 Kelvin. A gas draw-off circuit (5) draws-off the gas from the reservoir, and is connected to a user unit i.e. fuel cell (8), where the circuit comprises an expansion turbine (13) for expanding the pressurized gas to be drawn off. The circuit has a portion i.e. exchanger (15), set in direct or indirect heat exchange with the environment in downstream of turbine. An independent claim is also included for a method for storing and delivering a fuel gas.

Description

La présente invention concerne un dispositif et un procédé de stockage et de délivrance d'un gaz, en particulier de l'hydrogène gazeux, ainsi que leur utilisation. Afin de permettre la diffusion de l'hydrogène en tant que combustible pour le transport ou pour l'alimentation de sites isolés, il est nécessaire de mettre en cure des systèmes de stockages sûrs et ayant des densités massique et volumique suffisantes. Pour ce faire, il existe plusieurs options permettant d'augmenter la densité du gaz hydrogène stocké, par exemple : - les stockages de gaz à haute ou très haute pression qui sont constitués d'un réservoir (bouteille) pouvant être soumis à une pression de plusieurs centaines de bars - les stockages sous forme liquide (dépendant de la température de liquéfaction du gaz). Si l'on prend pour exemple le transport routier, l'autonomie d'un véhicule 15 dépendra de la quantité de gaz stocké, et donc de la masse et du volume du stockage haute pression. Classiquement, le stockage à haute pression est utilisé à température ambiante. Les réservoirs sont de forme cylindrique et les matériaux utilisés peuvent être : 20 - de l'acier, - de l'acier renforcé de fibres (carbone ou verre), - de l'acier entièrement bobiné de fibre de carbone (acier utilisé pour rendre le stockage imperméable et le bobinage pour la résistance structurelle) ou 25 - du plastique bobiné de fibre de carbone (plastique utilisé pour l'imperméabilité et le bobinage pour la résistance structurelle). Les pressions de stockage actuelles sont de l'ordre de 200 bars pour les stockages acier et jusqu'à 350 ou 700 bars ou au-delà pour les stockages composites. Les meilleures densités massiques obtenues aujourd'hui sont de 4% 30 à 6,5% pour les stockages composites d'hydrogène. La densité volumique d'un stockage d'hydrogène à haute pression à température ambiante à 350 bars est de 23kg H2/m3 et l'énergie de compression à 350 bars est de l'ordre de 0,25 kWh/Nm3 H2. The present invention relates to a device and a method for storing and delivering a gas, in particular hydrogen gas, as well as their use. In order to allow the diffusion of hydrogen as a fuel for transportation or for the supply of isolated sites, it is necessary to treat safe storage systems with sufficient mass and volume densities. To do this, there are several options for increasing the density of stored hydrogen gas, for example: - gas storage at high or very high pressure which consist of a tank (bottle) that can be subjected to a pressure of several hundred bars - storage in liquid form (depending on the liquefaction temperature of the gas). Taking road transportation as an example, the range of a vehicle will depend on the amount of gas stored, and therefore the mass and volume of the high pressure storage. Conventionally, high pressure storage is used at room temperature. The tanks are cylindrical and the materials used can be: 20 - steel, - fiber reinforced steel (carbon or glass), - fully wound carbon fiber steel (steel used to make impervious storage and winding for structural strength) or carbon fiber wound plastic (plastic used for impermeability and winding for structural strength). Current storage pressures are of the order of 200 bar for steel storage and up to 350 or 700 bar or above for composite storage. The best mass densities obtained today are from 4% to 6.5% for composite hydrogen storage. The volume density of a hydrogen storage at high pressure at room temperature at 350 bar is 23 kg H2 / m3 and the compression energy at 350 bar is of the order of 0.25 kWh / Nm3 H2.

Pour des pressions encore plus élevées, de l'ordre de 700 bars, cette densité volumique passe à 39 kg H2/m3 et l'énergie de compression à 700 bars est de l'ordre de 0,29 kWh/Nm3 H2. Pourtant ce gain significatif de 68% en densité volumique H2 n'est pas encore vraiment valorisé du fait de l'augmentation du poids de la structure servant de réservoir. Selon les applications visées, cette solution de stockage est encore peu avantageuse car la quantité de gaz stocké par rapport au volume et au poids total du stockage reste encore faible. Une autre forme de stockage envisagée est l'emploi d'hydrogène liquéfié qui offre une très grande densité volumique (70,3 kg H2/m3) mais qui nécessite la mise enœ vre d'un réservoir capable de maintenir en froid une masse importante de liquide (à 20K) et cela quelque soit les conditions de température extérieur. Ceci impose alors de maîtriser parfaitement l'isolation thermique du réservoir. En supposant ceci possible, la forte énergie de liquéfaction de l'hydrogène, qui est de 1,4 kWh/Nm3 LH2 pour les grands liquéfacteurs, devient très pénalisante. For even higher pressures, of the order of 700 bar, this density increases to 39 kg H2 / m3 and the compression energy at 700 bar is of the order of 0.29 kWh / Nm3 H2. However, this significant gain of 68% in volume density H2 is not yet really valued because of the increase in the weight of the structure serving as a reservoir. Depending on the targeted applications, this storage solution is still not very advantageous because the quantity of gas stored relative to the volume and the total weight of the storage is still low. Another form of storage envisaged is the use of liquefied hydrogen which offers a very high density (70.3 kg H2 / m3) but which requires the implementation of a reservoir capable of keeping a large amount of cold in the cold. liquid (at 20K) and this whatever the conditions of external temperature. This then requires to perfectly control the thermal insulation of the tank. Assuming this possible, the high liquefaction energy of hydrogen, which is 1.4 kWh / Nm3 LH2 for large liquefiers, becomes very penalizing.

En effet, si nous considérons une pile à combustible consommant 0,7 Nm3 H2/kWe. Elle consomme 2,09 kWth / kWe H2 ce qui correspond à un rendement de conversion de 47,7%. De la même façon, on peut définir cette pile à combustible en disant qu'elle produit 1,43 kWe / Nm3/h d'Hydrogène consommé. Nous voyons alors que l'énergie électrique nécessaire à la liquéfaction de 1 Nm3/h d'H2 correspond à peu de chose près à l'énergie produite par ce même Nm3/h d'H2 par la pile à combustible. Ainsi, pour consommer 1 kWe à la roue d'un véhicule, il faut avoir consommé 0,98 kWe pour liquéfier l'hydrogène, ceci sans compter le rendement électrique de production de l'électricité employée à la liquéfaction qui ne dépasse pas les 50% (supposé à partir d'énergies fossiles). Ainsi, pour un kWe à la roue on aura consommé 1,96 kW thermique soit un rendement de 51%. Par comparaison avec un stockage de 350 bars à température ambiante, pour avoir 1 kWe à la roue du véhicule, on consomme 0,175 kWe pour comprimer l'H2. En prenant un rendement de conversion électrique de 50%, le rendement kWe roue/kWth peut être estimé à 35,6% environ. A la vue de ces éléments, les solutions les plus viables énergétiquement pour le stockage de l'hydrogène sont, au moins pour certaines applications, celles liées à la haute pression mais leur densité de stockage reste deux fois moindre que la solution de stockage sous forme liquide. Une solution intermédiaire consiste à stocker du gaz pressurisé à une température relativement basse. L'invention s'intéresse donc à une solution permettant d'optimiser les densités de stockage massique et volumique de l'hydrogène tout en maintenant une énergie et une structure de stockage acceptables. L'invention peut concerner un stockage à haute pression dans un caisson basse pression de liquide cryogénique. Ce second caisson est de préférence lui- même isolé du milieu extérieur, pour limiter les pertes thermique. Ainsi, descendre la température du gaz stocké sous pression à 80°K environ permet de multiplier par 2,5 à 3 la densité massique du gaz. Pour l'hydrogène, ce facteur est de 2,7 ce qui est intéressant puisque l'énergie de compression nécessaire n'a elle augmenté que d'un facteur égal à 2,2. De plus, la densité de stockage est montée à 63 kg/m3 ce qui se rapproche de la solution de stockage sous forme liquide (70,3 kg/m3) mais avec une énergie de mise encawre moindre (0,55 kWh/Nm3 au lieu de 1, 4 kWh/Nm3 pour la liquéfaction). Le maintien en froid est entretenu de préférence par mise enoEuvre d'un cycle de réfrigération permettant de compenser les pertes thermique vers le milieu extérieur. Ce cycle de réfrigération peut utiliser un compresseur pour liquéfier le fluide caloporteur (par exemple de l'azote) évaporé du fait des pertes de frigories du système isolé. L'arbre du compresseur peut être entraîné par un moteur lui-même alimenté par une source d'énergie auxiliaire, ou une pile à combustible dédiée ou par une turbine alimentée par la détente d'une partie du gaz à haute pression stocké. Un calcul correspondant à l'alimentation d'un autobus de 40 tonnes faisant 200 km/jour a été réalisé et démontre que, pour une puissance maximale produite de 143 kWe, un débit de 100 Nm3/h d'hydrogène suffit et qu'en phase de déplacement, la perte thermique du caisson d'azote liquide (2m x 2,5m x 0,5m contenant cinq réservoirs à haute pression de 0,3 m3 chacun) correspond à la vaporisation de 5 Nm3/h d'azote. Cet azote vaporisé perdu peut être reliquéfié via un cycle froid consommant seulement 0,25 kW ce qui ne représente que 0, 18% de l'énergie fournie par une pile à combustible typique. Indeed, if we consider a fuel cell consuming 0.7 Nm3 H2 / kWe. It consumes 2.09 kWth / kWe H2 which corresponds to a conversion efficiency of 47.7%. In the same way, this fuel cell can be defined by saying that it produces 1.43 kWe / Nm3 / h of Hydrogen consumed. We then see that the electrical energy required for the liquefaction of 1 Nm3 / h of H2 corresponds almost to the energy produced by this same Nm3 / h of H2 by the fuel cell. Thus, to consume 1 kWe at the wheel of a vehicle, it is necessary to have consumed 0.98 kWe to liquefy hydrogen, this without counting the electrical production efficiency of the electricity used for liquefaction that does not exceed 50 % (assumed from fossil fuels). Thus, for a kWe at the wheel we will have consumed 1.96 kW thermal or a yield of 51%. Compared with a storage of 350 bars at room temperature, to have 1 kWe at the wheel of the vehicle, consumes 0.175 kWe to compress the H2. By taking an electrical conversion efficiency of 50%, the kWe wheel / kWth efficiency can be estimated at about 35.6%. In view of these elements, the most energy-efficient solutions for the storage of hydrogen are, at least for certain applications, those related to high pressure, but their storage density remains twice as low as the storage solution in form. liquid. An intermediate solution is to store pressurized gas at a relatively low temperature. The invention is therefore concerned with a solution that makes it possible to optimize mass and volume storage densities of hydrogen while maintaining an acceptable energy and storage structure. The invention may relate to high-pressure storage in a cryogenic liquid low pressure vessel. This second box is preferably itself isolated from the external environment, to limit heat loss. Thus, lowering the temperature of the gas stored under pressure at approximately 80 ° K makes it possible to multiply the mass density of the gas by 2.5 to 3 times. For hydrogen, this factor is 2.7 which is interesting since the necessary compression energy has only increased by a factor equal to 2.2. In addition, the storage density has risen to 63 kg / m3, which is close to the storage solution in liquid form (70.3 kg / m3) but with a lower energy consumption (0.55 kWh / Nm3 at instead of 1, 4 kWh / Nm3 for liquefaction). The maintenance in cold is maintained preferably by implementation of a refrigeration cycle to compensate for heat losses to the outside environment. This refrigeration cycle can use a compressor to liquefy the coolant (eg nitrogen) evaporated due to losses of frigories of the isolated system. The compressor shaft may be driven by a motor itself powered by an auxiliary power source, or a dedicated fuel cell or by a turbine powered by the expansion of a portion of the high pressure gas stored. A calculation corresponding to the supply of a 40-tonne bus running 200 km / day has been carried out and shows that, for a maximum output of 143 kWe, a flow rate of 100 Nm3 / h of hydrogen is sufficient and that displacement phase, the thermal loss of the box of liquid nitrogen (2m x 2.5m x 0.5m containing five high pressure tanks of 0.3 m3 each) corresponds to the vaporization of 5 Nm3 / h of nitrogen. This lost vaporized nitrogen can be reliqued via a cold cycle consuming only 0.25 kW, which represents only 0.18% of the energy provided by a typical fuel cell.

Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur relevés ci-dessus. A cette fin, le dispositif selon l'invention concerne un dispositif de stockage et de délivrance d'un gaz, en particulier de l'hydrogène gazeux, comprenant un réservoir de stockage du gaz sous forme gazeuse, sous pression et à une température cryogénique, le dispositif comportant une ambiance froide formée autour du gaz stocké pour maintenir ce dernier à une température cryogénique inférieure à 100K et de préférence comprise entre 60 et 80K et encore plus préférentiellement à une température de 77K, un circuit de soutirage du gaz connecté à un organe utilisateur du gaz soutiré, le circuit de soutirage comprenant une turbine de détente du gaz sous pression soutiré, le circuit de soutirage du gaz du réservoir comprenant, en aval de la turbine de détente, une portion en échange thermique direct ou indirect avec l'ambiance froide formée autour du gaz stocké. Cette solution de stockage cryogénique haute pression permet donc d'augmenter l'autonomie des véhicules utilisant un gaz combustible stocké à haute pression, sans augmenter le poids ou le volume du stockage tout en permettant une bonne maîtrise des consommations énergétiques de maintien en froid. Selon d'autres particularités possibles : - le dispositif comporte un groupe froid conformé pour générer ou maintenir l'ambiance froide autour du gaz stocké à une température cryogénique via un cycle de compression/détente thermodynamique d'un fluide de travail, le groupe froid comprenant un compresseur monté sur un axe entraîné par un moteur apte à être alimenté électriquement via une alimentation, le compresseur étant apte à être couplé mécaniquement à l'axe de la turbine pour transférer sélectivement de l'énergie mécanique générée par la détente du gaz soutiré à l'entraînement du compresseur du groupe froid, - le circuit de soutirage du gaz du réservoir comprend, en aval de la portion en échange thermique avec l'ambiance froide, un échangeur de réchauffage du gaz soutiré et une connexion fluidique à l'entrée d'alimentation de l'organe utilisateur, - le dispositif comporte une connexion électrique apte à connecter le moteur à une alimentation électrique telle qu'un réseau, - l'organe utilisateur comprend une pile à combustible, - le réservoir comprend une double enveloppe d'isolation, l'ambiance froide étant formée dans la double enveloppe et comprenant un bain de gaz froid liquéfié tel que de l'azote liquide, - le groupe froid est conformé pour générer ou refroidir le bain de gaz froid liquéfié autour du gaz stocké, pour compenser les déperditions thermiques notamment par vaporisation. L'invention concerne également un procédé de stockage et de délivrance de gaz. A cet effet, le procédé de stockage et de délivrance d'un gaz, en particulier 10 de l'hydrogène gazeux, comprend les étapes suivantes : -disposer le gaz dans un réservoir de stockage sous forme gazeuse et à une pression comprise entre 200bar et 500bar et de préférence 350 bar, le gaz dans le réservoir étant maintenu à une température cryogénique inférieure à 100K et de préférence entre 60 et 80K, par exemple à une 15 température de 77K, - entretenir une ambiance froide autour du gaz stocké pour maintenir ce dernier à la température cryogénique, - soutirer et détendre du gaz du réservoir, - maintenir l'ambiance froide en réalisant un échange thermique direct ou 20 indirect entre le gaz soutiré détendu et l'ambiance froide. Selon d'autres particularités possibles, le procédé comprend l'une au moins des étapes suivantes : - maintenir l'ambiance froide en utilisant l'énergie mécanique de détente du gaz soutiré pour produire du froid, 25 -maintenir l'ambiance froide en utilisant un groupe froid alimenté électriquement via un réseau et/ou une pile (8) à combustible. L'invention concerne également une utilisation dudit dispositif ou dudit procédé pour le stockage et la délivrance de gaz combustible de type hydrogène à bord d'un véhicule, notamment d'un bus. 30 Selon d'autres particularités possibles, le réservoir de stockage est rempli en gaz à partir d'une station comprenant une première réserve de gaz et une seconde réserve de gaz froid liquéfié destinée à former l'ambiance froide. L'invention peut concerner également tout dispositif ou procédé alternatif comprenant toute combinaison des caractéristiques ci-dessus ou ci-dessous. An object of the present invention is to overcome all or part of the disadvantages of the prior art noted above. To this end, the device according to the invention relates to a device for storing and delivering a gas, in particular hydrogen gas, comprising a gas storage tank in gaseous form, under pressure and at a cryogenic temperature, the device comprising a cold environment formed around the stored gas to maintain the latter at a cryogenic temperature below 100K and preferably between 60 and 80K and even more preferably at a temperature of 77K, a gas withdrawal circuit connected to an organ user of the gas withdrawn, the withdrawal circuit comprising an expansion turbine of the pressurized gas withdrawn, the tank gas withdrawal circuit comprising, downstream of the expansion turbine, a portion in direct or indirect thermal exchange with the atmosphere cold formed around the stored gas. This high-pressure cryogenic storage solution thus makes it possible to increase the range of vehicles using a combustible gas stored at high pressure, without increasing the weight or the volume of the storage while allowing a good control of the energy consumption of maintaining cold. According to other possible features: the device comprises a cold unit shaped to generate or maintain the cold environment around the gas stored at a cryogenic temperature via a thermodynamic compression / expansion cycle of a working fluid, the cold unit comprising a compressor mounted on an axis driven by a motor adapted to be electrically powered via a power supply, the compressor being able to be mechanically coupled to the axis of the turbine to selectively transfer mechanical energy generated by the expansion of the gas withdrawn to the cold unit compressor drive, - the tank gas withdrawal circuit comprises, downstream of the heat exchange portion with the cold environment, a gas reheating exchanger withdrawn and a fluidic connection to the inlet of the supply of the user organ, the device comprises an electrical connection able to connect the motor to a power supply. n electrical such as a network, - the user member comprises a fuel cell, - the tank comprises a double insulation envelope, the cold environment being formed in the jacket and comprising a liquefied cold gas bath such as liquid nitrogen, the cold group is shaped to generate or cool the bath of liquefied cold gas around the stored gas, to compensate for heat losses including vaporization. The invention also relates to a method for storing and delivering gas. For this purpose, the method for storing and delivering a gas, in particular hydrogen gas, comprises the following steps: - placing the gas in a storage tank in gaseous form and at a pressure of between 200 bar and 500 bar and preferably 350 bar, the gas in the tank being maintained at a cryogenic temperature below 100K and preferably between 60 and 80K, for example at a temperature of 77K, - maintain a cold atmosphere around the stored gas to maintain this last at the cryogenic temperature, - withdrawing and expanding gas from the tank, - maintaining the cold environment by performing a direct or indirect heat exchange between the expanded withdrawn gas and the cold environment. According to other possible particularities, the method comprises at least one of the following steps: - maintain the cold environment by using the mechanical energy of expansion of the gas withdrawn to produce cold, 25 - maintain the cold atmosphere by using a cold group electrically powered via a network and / or a fuel cell (8). The invention also relates to a use of said device or said method for storing and delivering hydrogen-type fuel gas on board a vehicle, in particular a bus. According to other possible particularities, the storage tank is filled with gas from a station comprising a first reserve of gas and a second reserve of liquefied cold gas intended to form the cold environment. The invention may also relate to any alternative device or method comprising any combination of the above or below features.

D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après, faite en référence à la figure unique qui représente schématiquement la structure et le fonctionnement d'un exemple de réalisation non limitatif de l'invention. Other features and advantages will appear on reading the description below, made with reference to the single figure which schematically shows the structure and operation of a non-limiting embodiment of the invention.

Dans l'exemple de réalisation de la figure 1 le dispositif de stockage et de délivrance comporte un réservoir 1 de gaz sous pression (stockage à haute pression par exemple 350 bar environ). Ce réservoir 1 de gaz haute pression est par exemple disposé dans un caisson 60 basse pression de liquide cryogénique (bain 6 d'azote liquide). Ce second caisson 60 est de préférence lui-même isolé du milieu extérieur pour limiter les pertes thermiques (isolation sous vide par exemple). Un circuit 5 permet de soutirer le gaz sous pression du réservoir 1 via une turbine 13 de détente. En aval de la turbine 13, le circuit 5 de soutirage comprend une portion 15 apte à être mise sélectivement en échange thermique direct ou indirect avec le bain 6 d'azote liquide. De cette façon, les frigories produites lors de la détente du gaz soutiré sont utilisées pour refroidir ou maintenir en froid le bain cryogénique 6 (ambiance froide). Encore en aval, le circuit de soutirage 5 peut comporter un échangeur 7 de réchauffage et une connexion vers un organe 8 utilisateur tel qu'une pile à combustible. In the embodiment of Figure 1 the storage and delivery device comprises a reservoir 1 of pressurized gas (high pressure storage for example about 350 bar). This tank 1 of high pressure gas is for example disposed in a low pressure chamber 60 cryogenic liquid (bath 6 of liquid nitrogen). This second box 60 is preferably itself isolated from the outside environment to limit heat losses (vacuum insulation for example). A circuit 5 makes it possible to withdraw the gas under pressure from the tank 1 via a turbine 13 for expansion. Downstream of the turbine 13, the withdrawal circuit 5 comprises a portion 15 capable of being put selectively in direct or indirect thermal exchange with the bath 6 of liquid nitrogen. In this way, the frigories produced during the expansion of the withdrawn gas are used to cool or keep cold the cryogenic bath 6 (cold environment). Still downstream, the withdrawal circuit 5 may include a heat exchanger 7 and a connection to a user member 8 such as a fuel cell.

En plus (ou à la place) de l'échange thermique 15 avec le gaz détendu, le dispositif peut comporter un groupe froid 2 prévu pour assurer ou maintenir l'ambiance froide 2 autour du gaz stocké sous pression. Un tel groupe froid 2 peut utiliser classiquement un fluide frigorigène subissant un cycle thermodynamique (compression à l'état gazeux, condensation, détente à l'état liquide, évaporation) pour produire du froid (azote liquide par exemple). La chaleur générée par le groupe froid 2 est restituée vers l'extérieur au niveau d'un condenseur. Les systèmes de production de froid à compression mécanique sont les systèmes les plus classiquement rencontrés. Ce type de groupe froid consomme de l'énergie mécanique, essentiellement fournie par consommation d'électricité dans un compresseur 3 (mais aussi dans les auxiliaires : pompes, ventilateurs des condenseurs...). Le compresseur 3 est ainsi entraîné de préférence par un moteur 4 électrique via un axe d'entraînement. In addition to (or instead of) the heat exchange 15 with the expanded gas, the device may comprise a cold unit 2 provided to ensure or maintain the cold environment 2 around the gas stored under pressure. Such a cold group 2 can conventionally use a refrigerant undergoing a thermodynamic cycle (compression in the gaseous state, condensation, expansion in the liquid state, evaporation) to produce cold (liquid nitrogen for example). The heat generated by the cold unit 2 is returned to the outside at a condenser. Mechanically compressed cold production systems are the most commonly encountered systems. This type of cold unit consumes mechanical energy, mainly supplied by electricity consumption in a compressor 3 (but also in auxiliaries: pumps, condenser fans ...). The compressor 3 is thus driven preferably by an electric motor 4 via a drive shaft.

De préférence, l'axe de la turbine 13 de détente peut être couplé à l'axe d'entraînement du compresseur 3 pour transférer de l'énergie mécanique générée par la détente au compresseur 3 du groupe froid 2. Le dispositif peut être monté sur un véhicule 115 tel qu'un bus par exemple. Preferably, the axis of the expansion turbine 13 can be coupled to the drive shaft of the compressor 3 to transfer mechanical energy generated by the expansion to the compressor 3 of the cold unit 2. The device can be mounted on a vehicle 115 such as a bus for example.

Une station 16 de remplissage peut assurer le remplissage du gaz sous pression dans le réservoir 1 à partir d'une réserve de gaz 11 sous pression. Si nécessaire la station 6 comprend un compresseur 14 (si la pression de stockage de la réserve 11 est inférieure à la pression cible du réservoir 1). La station 16 peut comporter également une source 12 de liquide cryogénique (azote liquide par exemple) destinée à alimenter le caisson 60 pour former l'ambiance froide 6. L'invention peut s'appliquer notamment à une flotte captive de véhicule ayant un besoin de stockage de combustible important pour leur rotation (bus, camion de ramassage des poubelles, etc.) et étant remplis dans une station de remplissage centralisée de taille importante justifiant d'un stockage d'azote liquide et d'hydrogène à haute pression (par exemple 200bar). Le remplissage en hydrogène du réservoir 1 à la température de 80K et à la pression de 350bar peut être réalisé via un échangeur 17 de refroidissement alimenté par l'azote liquide. L'échangeur 17 de refroidissement est situé de préférence après l'étage de compression 14 (si la source 11 a une pression insuffisante nécessitant une compression lors du remplissage). Pour conserver l'hydrogène gazeux à une température cryogénique dans le réservoir 1 embarqué (80K par exemple), il est nécessaire de compenser la déperdition thermique du réservoir (ambiance froide 6). A filling station 16 can fill the pressurized gas in the tank 1 from a gas reserve 11 under pressure. If necessary the station 6 comprises a compressor 14 (if the storage pressure of the reserve 11 is lower than the target pressure of the tank 1). The station 16 may also comprise a source 12 of cryogenic liquid (liquid nitrogen for example) intended to feed the box 60 to form the cold environment 6. The invention can be applied in particular to a captive fleet of vehicle having a need for storage of important fuel for their rotation (bus, garbage collection truck, etc.) and being filled in a large central filling station justifying storage of liquid nitrogen and high pressure hydrogen (for example 200bar). The hydrogen filling of the tank 1 at the temperature of 80 K and the pressure of 350 bar can be achieved via a cooling exchanger 17 supplied with liquid nitrogen. The cooling exchanger 17 is preferably located after the compression stage 14 (if the source 11 has insufficient pressure requiring compression during filling). To keep the hydrogen gas at a cryogenic temperature in the tank 1 embedded (80K for example), it is necessary to compensate for the heat loss of the tank (cold environment 6).

L'entretien du froid (ambiance froide 6) pour compenser les déperditions thermiques du stockage peut être réalisée par le groupe froid 2 dont le compresseur est entraîné par l'axe de la turbine 13 alimentée par la détente de l'hydrogène stocké à haute pression et/ou par un moteur 4 électrique alimenté et/ou par une alimentation extérieure 10 et/ou par la pile à combustible 8 du bus 115. Les frigories produites par la détente 13 de l'hydrogène sont transmises à l'azote 6 liquide par un échangeur 15. Si le régime minimum de la pile 8 à combustible (alimentation des auxiliaires) est suffisant, il n'y a pas nécessité d'un groupe froid 2, les frigories générées par la détente 13 du débit minimal de gaz suffisent à entretenir le froid. The maintenance of the cold (cold environment 6) to compensate for the heat losses of the storage can be achieved by the cold unit 2 whose compressor is driven by the axis of the turbine 13 supplied by the expansion of hydrogen stored at high pressure and / or by an electric motor 4 powered and / or by an external power supply 10 and / or by the fuel cell 8 of the bus 115. The frigories produced by the expansion 13 of the hydrogen are transmitted to the liquid nitrogen 6 by an exchanger 15. If the minimum speed of the fuel cell 8 (supply of auxiliaries) is sufficient, there is no need for a cold unit 2, the frigories generated by the expansion 13 of the minimum flow rate of gas are sufficient to maintain the cold.

Le maintien du froid 6 lorsque le système est arrêté peut être réalisé de plusieurs manières. Une première solution consiste à brancher le bus 115 au réseau 10 électrique pour alimenter le moteur 4 électrique entraînant le compresseur 3 du groupe froid 2. Une deuxième solution consiste à prévoir une connexion directe de l'ambiance froide 6 avec une source 12 d'azote liquide permettant de compenser les pertes d'azote évaporé. Une autre solution peut consister à purger le réservoir 1 ou 6. L'invention propose ainsi un stockage offrant un bon compromis poids/capacité de stockage/rendement énergétique total. L'invention permet en particulier de gérer à moindre coût énergétique un stockage froid ayant une bonne capacité de stockage. L'invention permet un gain en terme de capacité de stockage (stockage sous pression et maintien en froid) supérieur à la perte due à la consommation énergétique nécessaire au maintien en froid. En utilisation, c'est de préférence l'hydrogène sortant du stockage qui permet de maintenir en froid le réservoir. Hors utilisation on peut brancher le stockage à une alimentation 10 électrique et/ou une alimentation 12 en froid (azote liquide par exemple). L'invention s'applique avantageusement notamment à des flottes captives de véhicules. The maintenance of the cold 6 when the system is stopped can be achieved in several ways. A first solution is to connect the bus 115 to the electrical network 10 to supply the electric motor 4 driving the compressor 3 of the cold unit 2. A second solution is to provide a direct connection of the cold environment 6 with a source 12 of nitrogen liquid to compensate for losses of evaporated nitrogen. Another solution may be to purge the tank 1 or 6. The invention thus provides a storage offering a good compromise weight / storage capacity / total energy efficiency. The invention makes it possible in particular to manage at a lower energy cost a cold storage having a good storage capacity. The invention allows a gain in terms of storage capacity (storage under pressure and maintenance in cold) greater than the loss due to the energy consumption required to maintain cold. In use, it is preferably the hydrogen leaving the storage that keeps the reservoir cold. Out of use, the storage can be connected to an electrical supply and / or a cold supply 12 (liquid nitrogen for example). The invention is advantageously applied in particular to captive fleets of vehicles.

L'invention améliore la sûreté du stockage de gaz par une diminution de la pression pour une même quantité stockée. L'invention permet de valoriser le froid du gaz soutiré pour, par exemple, reliquéfier l'azote de maintien en froid. The invention improves the safety of gas storage by reducing the pressure for the same amount stored. The invention makes it possible to valorize the cold of the withdrawn gas in order, for example, to reliquefy the holding nitrogen in cold conditions.

Claims (11)

REVENDICATIONS 1. Dispositif de stockage et de délivrance d'un gaz, en particulier de l'hydrogène gazeux, comprenant un réservoir (1) de stockage du gaz sous forme gazeuse, sous pression et à une température cryogénique, le dispositif comportant une ambiance froide (6) formée autour du gaz stocké pour maintenir ce dernier à une température cryogénique inférieure à 100K et de préférence comprise entre 60 et 80K et encore plus préférentiellement à une température de 77K, un circuit (5) de soutirage du gaz connecté à un organe (8) utilisateur du gaz soutiré, le circuit (5) de soutirage comprenant une turbine (13) de détente du gaz sous pression soutiré, le circuit (5) de soutirage du gaz du réservoir (1) comprenant, en aval de la turbine (13) de détente, une portion (15) en échange thermique direct ou indirect avec l'ambiance froide (6) formée autour du gaz stocké. 1. Apparatus for storing and delivering a gas, in particular hydrogen gas, comprising a reservoir (1) for storing the gas in gaseous form, under pressure and at a cryogenic temperature, the device comprising a cold environment ( 6) formed around the stored gas to maintain the latter at a cryogenic temperature of less than 100K and preferably between 60 and 80K and even more preferably at a temperature of 77K, a circuit (5) for withdrawing the gas connected to an organ ( 8) user of the gas withdrawn, the withdrawal circuit (5) comprising a turbine (13) for expanding the pressurized gas withdrawn, the circuit (5) for withdrawing the gas from the tank (1) comprising, downstream of the turbine ( 13), a portion (15) in direct or indirect thermal exchange with the cold environment (6) formed around the stored gas. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un groupe froid (2) conformé pour générer ou maintenir l'ambiance (6) froide autour du gaz stocké à une température cryogénique via un cycle de compression/détente thermodynamique d'un fluide de travail, le groupe froid (2) comprenant un compresseur (3) monté sur un axe entraîné par un moteur (4) apte à être alimenté électriquement via une alimentation (10), le compresseur (3) étant apte à être couplé mécaniquement à l'axe de la turbine (13) pour transférer sélectivement de l'énergie mécanique générée par la détente du gaz soutiré à l'entraînement du compresseur (3) du groupe froid (2). 2. Device according to claim 1, characterized in that it comprises a cold unit (2) shaped to generate or maintain the cold environment (6) around the gas stored at a cryogenic temperature via a thermodynamic compression / expansion cycle d a working fluid, the cold unit (2) comprising a compressor (3) mounted on an axis driven by a motor (4) adapted to be electrically powered via a power supply (10), the compressor (3) being adapted to be mechanically coupled to the axis of the turbine (13) for selectively transferring mechanical energy generated by expansion of the withdrawn gas to the compressor drive (3) of the refrigeration unit (2). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le circuit (5) de soutirage du gaz du réservoir (1) comprend, en aval de la portion (15) en échange thermique avec l'ambiance froide (6), un échangeur (7) de réchauffage du gaz soutiré et une connexion (9) fluidique à l'entrée d'alimentation de l'organe (8) utilisateur. 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the circuit (5) for withdrawing the gas from the reservoir (1) comprises, downstream of the portion (15) in heat exchange with the cold environment (6), an exchanger (7) for heating the withdrawn gas and a fluidic connection (9) to the supply inlet of the user member (8). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte une connexion (10) électrique apte à connecter le moteur (4) à une alimentation électrique telle qu'un réseau. 4. Device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises an electrical connection (10) adapted to connect the motor (4) to a power supply such as a network. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'organe (8) utilisateur comprend une pile à combustible. 5. Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the member (8) user comprises a fuel cell. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le réservoir (1) comprend une double enveloppe d'isolation, l'ambiance froide (6) étant formée dans la double enveloppe et comprenant un bain de gaz froid liquéfié tel que de l'azote liquide. 6. Device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the reservoir (1) comprises a double insulation envelope, the cold environment (6) being formed in the jacket and comprising a gas bath liquefied cold such as liquid nitrogen. 7. Dispositif selon les revendications 2 et 6, prises en combinaison, caractérisé en ce que le groupe froid (2) est conformé pour générer ou refroidir le bain (6) de gaz froid liquéfié autour du gaz stocké, pour compenser les déperditions thermiques notamment par vaporisation. 7. Device according to claims 2 and 6, taken in combination, characterized in that the cold unit (2) is shaped to generate or cool the bath (6) of liquefied cold gas around the stored gas, to compensate for heat losses including by vaporization. 8. Procédé de stockage et de délivrance d'un gaz, en particulier de l'hydrogène gazeux, comprenant les étapes suivantes : - disposer le gaz dans un réservoir (1) de stockage sous forme gazeuse et à une pression comprise entre 200bar et 500bar et de préférence 350 bar, le gaz dans le réservoir (1) étant maintenu à une température cryogénique inférieure à 100K et de préférence entre 60 et 80K, par exemple à une température de 77K, - entretenir une ambiance froide (6) autour du gaz stocké pour maintenir ce dernier à la température cryogénique, - soutirer et détendre du gaz du réservoir (1), - maintenir l'ambiance froide (6) en réalisant un échange thermique direct ou indirect entre le gaz soutiré détendu et l'ambiance froide (6). 8. A method for storing and delivering a gas, in particular hydrogen gas, comprising the following steps: - arranging the gas in a storage tank (1) in gaseous form and at a pressure of between 200 bar and 500 bar and preferably 350 bar, the gas in the tank (1) being maintained at a cryogenic temperature below 100K and preferably between 60 and 80K, for example at a temperature of 77K, - maintain a cold environment (6) around the gas stored to maintain the latter at the cryogenic temperature, - withdrawing and expanding gas from the tank (1), - maintaining the cold environment (6) by performing a direct or indirect heat exchange between the expanded off-gas and the cold environment ( 6). 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend l'une au moins des étapes suivantes : - maintenir l'ambiance froide (6) en utilisant l'énergie mécanique de détente du gaz soutiré pour produire du froid, - maintenir l'ambiance froide (6) en utilisant un groupe froid (2) alimenté électriquement via un réseau et/ou une pile (8) à combustible. 9. The method of claim 8, characterized in that it comprises at least one of the following steps: - maintain the cold environment (6) using the mechanical energy of expansion of the gas withdrawn to produce cold, - maintaining the cold environment (6) by using a cold unit (2) electrically powered via a network and / or a fuel cell (8). 10. Utilisation du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 ou du procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 9 pour le stockage et la délivrance de gaz combustible de type hydrogène à bord d'un véhicule (15), notamment d'un bus. 10. Use of the device according to any one of claims 1 to 7 or the method according to any one of claims 8 to 9 for the storage and delivery of hydrogen-type fuel gas on board a vehicle (15), including a bus. 11. Utilisation selon la revendication 10, caractérisé en ce que le réservoir (1) de stockage est rempli en gaz à partir d'une station (16) comprenant une première réserve (11) de gaz et une seconde (12) réserve de gaz froid liquéfié destinée à former l'ambiance froide (6). 11. Use according to claim 10, characterized in that the storage tank (1) is filled with gas from a station (16) comprising a first reserve (11) of gas and a second (12) reserve of gas liquefied cold to form the cold atmosphere (6).
FR0851743A 2008-03-18 2008-03-18 Fuel gas i.e. hydrogen, storing and delivering device for captive fleet of bus, has gas draw-off circuit comprising portion i.e. exchanger, set in direct or indirect heat exchange with cold environment in downstream of turbine Pending FR2928991A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0851743A FR2928991A1 (en) 2008-03-18 2008-03-18 Fuel gas i.e. hydrogen, storing and delivering device for captive fleet of bus, has gas draw-off circuit comprising portion i.e. exchanger, set in direct or indirect heat exchange with cold environment in downstream of turbine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0851743A FR2928991A1 (en) 2008-03-18 2008-03-18 Fuel gas i.e. hydrogen, storing and delivering device for captive fleet of bus, has gas draw-off circuit comprising portion i.e. exchanger, set in direct or indirect heat exchange with cold environment in downstream of turbine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2928991A1 true FR2928991A1 (en) 2009-09-25

Family

ID=39734990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0851743A Pending FR2928991A1 (en) 2008-03-18 2008-03-18 Fuel gas i.e. hydrogen, storing and delivering device for captive fleet of bus, has gas draw-off circuit comprising portion i.e. exchanger, set in direct or indirect heat exchange with cold environment in downstream of turbine

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2928991A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021104912A3 (en) * 2019-11-29 2021-07-22 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Energy provision system, vehicle, refuelling device, method for providing energy, and method for operating a refuelling device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004004379A1 (en) * 2004-01-29 2005-08-11 Bayerische Motoren Werke Ag Cryotank unit for vehicles has inner and outer tanks with exhaust pipe connected to inner tank downstream of a Joule Thomson throttle through which boil-off gas is discharged
DE102005028199A1 (en) * 2005-06-17 2006-12-21 Linde Ag Storage container for kyrogenic media
DE102006019993B3 (en) * 2006-04-26 2007-12-27 Daimlerchrysler Ag Compressed gas e.g. hydrogen, storage for e.g. fuel cell vehicle, has cooling device provided for heat transfer medium, where part of gas is supplied as heat transfer medium to cooling device through branching of filling device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004004379A1 (en) * 2004-01-29 2005-08-11 Bayerische Motoren Werke Ag Cryotank unit for vehicles has inner and outer tanks with exhaust pipe connected to inner tank downstream of a Joule Thomson throttle through which boil-off gas is discharged
DE102005028199A1 (en) * 2005-06-17 2006-12-21 Linde Ag Storage container for kyrogenic media
DE102006019993B3 (en) * 2006-04-26 2007-12-27 Daimlerchrysler Ag Compressed gas e.g. hydrogen, storage for e.g. fuel cell vehicle, has cooling device provided for heat transfer medium, where part of gas is supplied as heat transfer medium to cooling device through branching of filling device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021104912A3 (en) * 2019-11-29 2021-07-22 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Energy provision system, vehicle, refuelling device, method for providing energy, and method for operating a refuelling device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3864336B1 (en) Method and facility for storing and distributing liquefied hydrogen
FR3066250B1 (en) DEVICE AND METHOD FOR COOLING LIQUEFIED GAS AND / OR NATURAL EVAPORATION GAS FROM LIQUEFIED GAS
EP1931911B1 (en) Method and device for filling a tank with a pressurised gas
EP3764047B1 (en) Method and installation for producing liquid hydrogen
EP2288811B1 (en) Device and method for pumping a cryogenic fluid
US20180346313A1 (en) Gaseous hydrogen storage system with cryogenic supply
KR102473948B1 (en) Boil-off gas treatment system of liquid hydrogen storage tank for ship
EP3732743B1 (en) Energy production assembly coupling a fuel cell and a reversible thermodynamic system
KR102142006B1 (en) Gas and liquid hydrogen composite charge system
EP3791120A1 (en) Method and facility for storing and distributing liquefied hydrogen
US20080016884A1 (en) Method and Device for Filling Pressure Containers with Low-Boiling Permanent Gases or Gas Mixtures
CN111886440B (en) Liquid methane storage and fuel delivery system
EP2837873A2 (en) Method and installation for producing pressurised gas
EP1634024B1 (en) Process and arrangement for the backup supply of a pressurized gas through cryogenic liquid spraying
JP2010043708A (en) Regional energy supply system
CN218599448U (en) Mixed filling system for hydrogenation station
FR2928991A1 (en) Fuel gas i.e. hydrogen, storing and delivering device for captive fleet of bus, has gas draw-off circuit comprising portion i.e. exchanger, set in direct or indirect heat exchange with cold environment in downstream of turbine
CN114673930B (en) Energy-saving alloy hydrogen storage tank hydrogen charging system
FR2843652A1 (en) FUEL CELL INSTALLATION
KR20200142150A (en) Switching Method of Refueling System from Gas phase based to multi-phase based refueling
KR102512996B1 (en) System and Method for Controlling Boil-Off Gas of Liquefied Hydrogen
CN117287628A (en) Liquid hydrogen booster-type hydrogenation station and operation method thereof
FR2869404A1 (en) PROCESS FOR LIQUEFACTING CARBON DIOXIDE GAS.
KR102578403B1 (en) Boil-Off Gas Proceeding System for Liquefied Hydrogen Carrier
KR20200131937A (en) Multi-phase Fuel Charging System