[發明專利]一種利用多能源制備氫氣并供應綠色能源的方法及系統

有效

• 申請號: 201310251747.X
• 申請日: 2013-06-21
• 公開（公告）號: CN103427468A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 高幼蘇;陳飛;肖鐸;劉泓;戚偉;龐文堯
• 申請（專利權）人: 高幼蘇;陳飛;肖鐸;劉泓;戚偉;龐文堯
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34;C25B1/04
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 連耀忠

技術領域

本發明涉及一種能源轉換應用領域，更具體地說，涉及一種利用多能源制備氫氣并供應綠色能源的方法及系統。

背景技術

當前綠色家居有考慮太陽能電池和風力發電機組、潮汐發電機組。但是這幾種能源不夠穩定，并網發電時，利用率在用電低谷期不高。同時，現代家居多用天然氣作為燃料，天然氣與空氣比較，比重略大，泄漏后不容易散逸，容易引起爆炸及中毒，并且在燃燒中產生有毒氣體，對環境造成污染。

中國實用新型專利ZL201220525716.X公開了一種自發電隧道照明系統，在隧道路面的表層設有多個壓電裝置，多個壓電裝置的電力輸出端通過全橋整流裝置與變換器的電力輸入端相連，變換器的電力輸出端與儲能裝置的電力輸入端相連，儲能裝置的電力輸出端連接隧道燈。

上述實用新型利用了公路的振動能量，解決了隧道地區布設線路不便、成本昂貴的問題，改善了現有的電網供電和太陽能供電方式的諸多不足，為隧道照明系統提供了新的能量來源。但由于發電功率低下，只能適用于照明等低功率設備，無法大范圍應用，無法改進現有技術中，大型設備的用電問題存在的不足。

中國發明專利申請200410008339.2公開了一種風光互補制氫方法及其裝置，利用太陽能電池板和風力發電機綜合發電電解水制取氫氣。

太陽能和風能的結合在一定程度上能彌補單純由太陽能或單純由風能發電存在的不穩定、利用率低等不足和缺點，但由于自然能源始終是不穩定的能源，如果不存在徹底解決其不穩定的技術方案，則簡單地將幾種形式的自然能源發電裝置疊加在一起，仍然無法解決現有技術存在的問題。并且，上述發明并未考慮使用氫氣發電，并產生水，將水用于飲用或者循環電解再次產生氫氣，一旦水源中斷，則無法繼續運行。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種利用可再生能源進行水電解，并存儲氫氣進行發電、燃燒，并進行復合式供水供電的利用多能源制備氫氣并供應綠色能源的方法，及其系統。

本發明的技術方案如下：

一種利用多能源制備氫氣并供應綠色能源的方法，步驟如下：

1）利用可再生能源進行發電，分別為用電設備、水電解裝置供電；

2）水電解裝置通過市電和/或利用可再生能源獲得的電能制得氫氣，并進行壓縮、存儲；

3）氫氣燃料電池利用步驟2）制得的氫氣進行發電，為用電設備、水電解裝置供電；進行燃燒，提供熱能；

4）將氫氣燃料電池、氫氣燃燒產生的水進行凈化、存儲。

作為優選，步驟1）中，利用可再生能源進行發電還為充電電池組進行充電，進行電能的存儲。

作為優選，步驟3）中，還設置有備用氫氣源為氫氣燃料電池提供氫氣。

作為優選，步驟4）中，收集存儲的水，作為飲用淡水資源，接入飲用水系統，并用于步驟2）中水電解裝置的原料進行循環使用。

作為優選，將外部水源、污水經過凈化后，用于步驟2）中水電解裝置的原料進行循環使用。

作為優選，對氫氣燃料電池保持在特定的溫度濕度范圍內，用于保證氫氣燃料電池的性能穩定。

作為優選，利用可再生能源進行發電后，對電能進行分配的優先級由高到低，依次為：用電設備、水電解裝置、充電電池組。

作為優選，所述的可再生能源包括太陽能、風力、潮汐。

作為優選，設置氫氣泄漏檢測裝置，對氫氣存儲、使用過程是否存在氫氣泄漏進行檢測。

一種利用多能源制備氫氣并供應綠色能源的系統，包括可再生能源發電裝置、水電解裝置、氫氣壓縮裝置、氫氣存儲裝置，還包括電源分配裝置、氫氣燃料電池、氫氣爐、氫氣泄漏檢測裝置、淡水存儲裝置、水處理裝置；可再生能源發電裝置與電源分配裝置連接，電源分配裝置分別與水電解裝置、用電設備連接，用于將可再生能源獲得的電能分配給水電解裝置、用電設備；氫氣燃料電池的電能輸入電源分配裝置，通過電源分配裝置分別分配給水電解裝置、用電設備；氫氣存儲裝置與氫氣爐連接，為氫氣爐提供燃料，氫氣泄漏檢測裝置用于檢測氫氣存儲裝置、氫氣爐是否存在氫氣泄漏；氫氣燃料電池與氫氣爐產生的水通過淡水存儲裝置、水處理裝置進行存儲與凈化。

作為優選，還包括充電電池組，與電源分配裝置連接，將可再生能源獲得的電能分配給充電電池組進行充電，進行電能的存儲。

作為優選，氫氣燃料電池還連接有提供備用氫氣的氫氣輸入裝置。

作為優選，氫氣燃料電池產生的水排放至淡水存儲裝置，流至水電解裝置，為水電解裝置提供原料，并作為飲用水源接入飲用水管道。