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액화수소를 기화시키고 압축하여 저장한 후 수소 수요처로 공급하는 수소 공급부; 상기 수소 공급부로부터 액화수소의 재기화 냉열을 회수하여 공기를 액화시키는 공기 액화부; 및 상기 수소 공급부의 압축열과 상기 공기 액화부의 압축열을 회수하여 액화공기를 재기화시킨 후 전력을 생산하는 공기 발전부;를 포함하는, 수소 공급 시스템
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청구항 1에 있어서, 상기 공기 발전부는, 액화공기를 기화시키는 공기 기화기; 상기 공기 기화기에 의해 기화된 재기화 공기를 상기 수소 공급부의 압축열과 상기 공기 액화부의 압축열을 이용하여 적어도 1단계 이상으로 단계적으로 가열하는 가열수단; 상기 가열수단에 의해 가열된 재기화 공기를 작동유체로 사용하는 공기 터빈; 및 상기 공기 터빈의 팽창일을 이용하여 전력을 생산하는 발전기;를 포함하는, 수소 공급 시스템
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청구항 2에 있어서,상기 가열수단은, 상기 공기 기화기에 의해 기화된 재기화 공기를 신재생에너지를 이용하여 1차 가열하는 공기 히터;를 포함하는, 수소 공급 시스템
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청구항 3에 있어서,상기 가열수단은,상기 공기 히터에 의해 1차 가열된 재기화 공기를, 상기 수소 공급부의 압축열 및 상기 공기 액화부의 압축열 중 어느 하나 이상을 이용하여 추가 가열하는 열 저장설비;를 더 포함하는, 수소 공급 시스템
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청구항 4에 있어서,상기 공기 액화부는, 공기를 압축하는 공기 압축기; 및 상기 공기 압축기에 의해 압축된 압축공기와 상기 공기 발전부에서 예냉하는 공기 냉각기;를 포함하고, 상기 열 저장설비는, 상기 공기 냉각기에서 제1 열매체유가 회수한 압축열을 저장하여 상기 공기 히터에 의해 가열된 재기화 공기를 가열하며, 상기 재기화 공기를 가열하면서 얻은 냉열을 저장하여 상기 제1 열매체유에 전달하는 제1 열 저장설비;를 포함하는, 수소 공급 시스템
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청구항 4에 있어서, 상기 수소 공급부는, 액화수소를 압축하는 액화수소 펌프; 상기 액화수소 펌프에 의해 압축된 액화수소를 공기 냉각기에서 예냉된 공기와 열교환시켜 공기를 액화시키고 액화수소는 기화시키는 열교환기;상기 열교환기에 의해 기화된 수소를 더 압축하는 수소 압축기; 및 상기 수소 압축기에 의해 압축된 수소를 냉각시키는 수소 냉각기;를 포함하는, 수소 공급 시스템
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청구항 5에 있어서,상기 열 저장설비는, 상기 수소 냉각기에서 제2 열매체유가 회수한 압축열을 저장하여 상기 공기 히터에 의해 가열된 재기화 공기를 가열하며, 상기 재기화 공기를 가열하면서 얻은 냉열을 저장하여 상기 제2 열매체유에 전달하는 제2 열 저장설비;를 포함하는, 수소 공급 시스템
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청구항 6에 있어서,상기 열교환기는, 쉘 앤 플레이트 타입 또는 PCHE인, 수소 공급 시스템
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청구항 4에 있어서,상기 열 저장설비의 내부에는, 자갈, 세라믹, 콘크리트, 벽돌 및 메탈 중 어느 하나 이상을 포함하는 충전층이 구비되는, 수소 공급 시스템
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청구항 4에 있어서,상기 열 저장설비의 내부는, 고체-액체 또는 액체-기체 사이의 상변화에 동반되는 잠열을 활용할 수 있도록 충전되는 상변화물질; 및내부에 다공성 물질이 충전되어 있으며 재기화 공기가 유동하는 관 또는 튜브;가 구비되어 있고, 상기 관 또는 튜브를 매개로 하여, 상기 상변화물질과 열매체유가 간접 열교환하는, 수소 공급 시스템
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청구항 1에 있어서, 상기 공기 발전부에서 생산된 전력은 전력 수요처로 공급되고,상기 전력 수요처는, 수소 충전소, 지역사회, 및 배터리를 포함하는, 수소 공급 시스템
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청구항 2에 있어서,상기 공기 터빈으로부터 배출되는 팽창 공기는 청정공기 수요처로 공급되고, 상기 청정공기 수요처는, 난방 수요처, 냉방 수요처 및 환기용 공기 수요처를 포함하는, 수소 공급 시스템
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액화수소를 기화시키고 압축하여 저장한 후 수소 수요처로 공급하고, 상기 액화수소의 재기화 냉열을 회수하여 공기를 액화시키며, 상기 액화공기를 기화시키는 단계; 상기 기화된 재기화 공기를 상기 수소의 압축열과 상기 공기의 압축열을 이용하여 적어도 1단계 이상으로 단계적으로 가열하는 단계; 및 상기 가열된 재기화 공기를 작동유체로 사용하여 터빈을 구동시키고, 터빈의 팽창일을 이용하여 전력을 생산하는 단계;를 포함하는, 수소 공급 방법
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청구항 13에 있어서, 상기 단계적으로 가열하는 단계는, 상기 재기화 공기를 신재생에너지를 이용하여 1차 가열하는 1차 가열 단계; 상기 압축공기의 열에너지를 회수하면서 가열된 제1 열매체유의 온도와, 상기 압축수소의 열에너지를 회수하면서 가열된 제2 열매체유의 온도를 비교하는 단계; 상기 가열된 제1 열매체유 및 제2 열매체유 중에서 더 낮은 온도의 열매체유와 1차 가열된 재기화 공기를 열교환시켜 1차 가열된 재기화 공기를 2차 가열하는 2차 가열 단계; 및 상기 가열된 제1 열매체유 및 제2 열매체유 중에서 더 높은 온도의 열매체유와 상기 2차 가열된 재기화 공기를 열교환시켜 2차 가열된 재기화 공기를 3차 가열하는 3차 가열 단계;를 포함하는, 수소 공급 방법
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청구항 14에 있어서, 상기 2차 가열 단계에서 재기화 공기를 가열하면서 냉각된 열매체유와 상기 압축공기를 열교환시켜 압축공기를 예냉하는 단계; 및상기 예냉된 압축공기와 상기 액화수소를 열교환시켜 상기 압축공기는 액화시키고 상기 액화수소는 기화시키는 단계;를 포함하는, 수소 공급 방법
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청구항 14에 있어서, 상기 액화수소를 기화시키는 단계;상기 기화된 수소를 압축하는 단계; 및 상기 압축된 수소를 냉각시키는 단계;를 더 포함하고, 상기 압축된 수소를 냉각시키는 단계는, 상기 3차 가열 단계에서 재기화 공기를 가열하면서 냉각된 열매체유와 상기 압축수소를 열교환시키는, 수소 공급 방법
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