[實(shí)用新型]一種發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320507449.8
• 申請(qǐng)日: 2013-08-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203415657U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 向華;李文霞;向得夫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海合既得動(dòng)氫機(jī)器有限公司
• 主分類號(hào): H01M8/04
• 分類號(hào): H01M8/04;H01M8/22
• 代理公司: 上海申浩律師事務(wù)所 31280
• 代理人: 周智勇

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及新能源發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用太陽(yáng)能提供熱量通過(guò)甲醇與水催化重整制得氫氣進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，基于經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，人們正在探索新能源發(fā)電技術(shù)，現(xiàn)有的新能源發(fā)電技術(shù)主要包括太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電、潮汐發(fā)電和燃料電池發(fā)電技術(shù)。

其中，利用太陽(yáng)能發(fā)電主要有兩大類型，一類是太陽(yáng)能光發(fā)電，另一類是太陽(yáng)能熱發(fā)電。太陽(yáng)能光發(fā)電是將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)變成電能的一種發(fā)電方式，這種發(fā)電形式通常采用光伏電池進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，由于光伏電池成本高、光轉(zhuǎn)化率低以及占地面積大等原因這種發(fā)電形式一直未能得到普及。太陽(yáng)能熱發(fā)電是先將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能，再將熱能轉(zhuǎn)化成電能，較為常見(jiàn)的是將太陽(yáng)能通過(guò)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，這種發(fā)電形式同樣存在能量轉(zhuǎn)化率低的問(wèn)題。

在新能源中，氫能將會(huì)成為21世紀(jì)最理想的能源。這是因?yàn)椋瑲涞闹亓枯p，在燃料相同重量的煤、汽油和氫氣的情況下，氫氣產(chǎn)生的能量最多，而且它燃燒的產(chǎn)物是水，沒(méi)有灰渣和廢氣，不會(huì)污染環(huán)境；而煤和石油燃燒生成的是二氧化碳和二氧化硫，可分別產(chǎn)生溫室效應(yīng)和酸雨。另外，使用氫-氫燃料電池還可以把氫能直接轉(zhuǎn)化成電能，使氫能的利用更為方便。目前，這種燃料電池已在宇宙飛船和潛水艇上得到使用，但是由于成本較高，一時(shí)還難以普遍使用。

鑒于氫能的上述特性，人們已經(jīng)開(kāi)始探索如何使氫氣發(fā)電得到普及利用。由于氫易氣化、著火和爆炸，如何解決氫能的貯存和運(yùn)輸問(wèn)題成為開(kāi)發(fā)氫能的關(guān)鍵。

上述新能源發(fā)電技術(shù)基于經(jīng)濟(jì)成本、安全性或?qū)嵱眯缘确矫嬖驘o(wú)法得到普及利用。

因此，如何提供一種綜合運(yùn)行成本低、安全性高且具有實(shí)用性的新能源發(fā)電系統(tǒng)是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的旨在提供一種發(fā)電系統(tǒng)，該發(fā)電系統(tǒng)綜合利用包括太陽(yáng)能、氫能和燃料電池的新能源，對(duì)外部環(huán)境接近零污染、綜合運(yùn)行成本低、安全性高且具有實(shí)用性。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種發(fā)電系統(tǒng)，所述發(fā)電系統(tǒng)包括太陽(yáng)能收集單元、甲醇儲(chǔ)存單元、水供應(yīng)單元、制氫單元、燃料電池和綜合控制單元；所述太陽(yáng)能收集單元利用獲得的初始熱量為所述制氫單元提供制氫所需的溫度條件；所述甲醇儲(chǔ)存單元為所述制氫單元提供制備氫氣所需的甲醇；所述水供應(yīng)單元為所述制氫單元提供制備氫氣所需的水；所述制氫單元利用所述甲醇儲(chǔ)存單元提供的甲醇和所述水供應(yīng)單元提供的水通過(guò)催化重整制備氫氣；所述燃料電池用所述制氫單元制備的氫氣發(fā)電；所述綜合控制單元用于控制所述太陽(yáng)能收集單元、所述甲醇儲(chǔ)存單元、所述水供應(yīng)單元、所述制氫單元和所述燃料電池。

優(yōu)選地，還包括換熱器和再生熱量回輸管路；所述換熱器通過(guò)所述制氫單元獲得再生熱量，所述再生熱量回輸管路的一端與所述換熱器連接、另一端與所述制氫單元連接；則所述太陽(yáng)能收集單元為所述制氫單元提供制氫所需的最初溫度條件；所述再生熱量回輸管路將所述再生熱量輸送至所述制氫單元由所述再生熱量或者由所述再生熱量與太陽(yáng)能收集單元提供的初始熱量共同提供制氫所需的持續(xù)溫度條件。

優(yōu)選地，還包括換熱器和冷凝水回輸管路，所述換熱器用于通過(guò)所述制氫單元獲得冷凝水，所述冷凝水回輸管路的一端與所述換熱器連接、另一端與所述水供應(yīng)單元連接，用于將所述冷凝水輸送至所述水供應(yīng)單元進(jìn)行再利用。

優(yōu)選地，所述燃料電池輸出端設(shè)置有生成水回輸管路，所述生成水回輸管路與所述水供應(yīng)單元連接，用于將所述生成水輸送至所述水供應(yīng)單元進(jìn)行再利用。

優(yōu)選地，所述制氫單元包括依次連接的氣化室、重整室、預(yù)熱控溫裝置和分離室，則所述太陽(yáng)能收集單元分別為所述氣化室、所述重整室、所述預(yù)熱控溫裝置和所述分離室提供制氫所需的最初溫度條件；所述再生熱量回輸管路將所述再生熱量輸送至所述氣化室、所述重整室、所述預(yù)熱控溫裝置和所述分離室由所述再生熱量或者由所述再生熱量與太陽(yáng)能收集單元提供的初始熱量共同提供制氫所需的持續(xù)溫度條件。

優(yōu)選地，所述發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用于移動(dòng)式機(jī)動(dòng)設(shè)備或分布式小型用電設(shè)施。