[發明專利]一種分布式電解水制氫用于氫動力供氫的解決方案

在審

• 申請號: 201810572613.0
• 申請日: 2018-06-06
• 公開（公告）號: CN108716614A
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發明（設計）人: 段佳琪;臧文平;呂海龍;趙夕;竇文鑫;李琳慈;殷正娥;韓雪
• 申請（專利權）人: 安徽錦美碳材科技發展有限公司
• 主分類號: F17C5/06
• 分類號: F17C5/06;F17C13/00;F17C13/02;C25B1/04;C25B15/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明是一種分布式電解水制氫用于氫動力供氫的解決方案，其特征在于：包括制氫系統、純化系統、壓縮系統、儲氫系統、加氫系統、自動化控制系統、人工智能、大數據和云計算，各部分以標準集裝箱的尺寸進行模塊化組裝即可成為加氫站。本發明提出的加氫站建立條件簡單，在環境條件和供電條件不好的地區也可以工作，通水通電即可產氫，避免大量的中長距離的運送高壓氫。制氫、純化、壓縮、儲氫和加氫等系統的運行情況均采用自動化控制，而且氫氣產供比可調控，大大提高了移動式氫動力設備的加氫效率，節省停留加氫的時間。通過人工智能、大數據和云計算，加氫站可對氫動力設備的運行和使用狀況進行辨識，并對制氫和儲氫進行超前的準備，以保證準確的完成加氫服務。采用模塊化組裝的方式，有利于加氫站的集中生產和組配，保證統一的質量，有利于推廣使用。

技術領域

本發明屬于新能源技術領域，尤其涉及一種分布式電解水制氫用于氫動力供氫的解決方案。

背景技術

氫能是理想的清潔能源，目前的電解水制氫技術成熟，設備簡單，制氫過程無污染，且所得氫氣的純度高。但是該技術仍存在繼續優化的可能，優化的目的是提升效率，降低成本。基于此目的，我們對電極板進行了改進，相關專利正在申請中。

目前，已建成的加氫站多數需要頻繁運輸大量氫氣，運輸成本和安全防護成本較高。電解水制氫不能在加氫站中廣泛應用的主要原因是，氫氣需求量的不確定性會導致加氫站在氫氣儲存過量時停止制氫，在氫氣供不應求時加大電流快速制氫，這樣會對電網產生沖擊，而且大電流會使電解設備發熱嚴重，加速電極的損耗。

分布式電解水制氫方案是以電源為能量源，在可供電和水的地點建立撬裝式加氫站，只消耗電、水和輔助材料即可產氫、供氫。電源可以是供電網供電力，風電、光電等，特別是在環境條件和供電條件不好的地區也可以使用。制氫、純化、儲氫、加氫均采用自動化控制，配置上各種傳感器的信息采集系統，結合信息遠傳、人工智能、大數據和云計算，可對加氫站的產氫任務和速度進行調控，使得加氫站能根據潛在的氫需求量，以較小的電流持續制氫、純化、儲氫，同時能以很快的速度足量供氫。

發明內容

本發明的目的在于：

提供一種分布式電解水制氫用于氫動力供氫的解決方案，采用該方案建立制氫加氫站時，通水通電即可工作，無需氫的輸運成本和安全設防成本，可相對超前計算出氫需求，并對加氫站的產氫任務和速度進行全自動調控，以充分擴大供氫能力，提高加氫站的加氫效率。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：

一種分布式電解水制氫用于氫動力供氫的解決方案，其特征在于，包括制氫系統、純化系統、壓縮系統、儲氫系統、加氫系統、自動化控制系統、人工智能、大數據和云計算，各部分以標準集裝箱的尺寸進行模塊化組裝即可成為加氫站；

所述氫動力是以氫為能源，通過氫能轉換而取得動力的機械設備，如氫燃料電池、氫內燃機等，這些機械設備有一個共同的特征，功率多在50KW~1000KW，具有便攜和可移動的特征；

所述制氫系統采用電解水制氫，可根據指令實時增加或減少工作電解槽的數量。電源可以是供電網供電力，風電、光電等，特別是在環境條件和供電條件不好的地區也可以使用；

所述純化系統對所產氫氣進行脫水和脫氧，使純化后的氫氣純度高于99.7%；

所述壓縮系統采用專用氫氣壓縮機將純化后的氫氣壓縮至所述儲氫系統的儲氫罐中。專用氫氣壓縮機配有相應的循環冷卻系統；

所述儲氫系統設有多組儲氫罐，儲氫壓力為70MPa~100MPa；

所述加氫系統設有多個氫氣加注機，采用質量流量計計量，加氫流量50g/s~60g/s，額定工作壓力≥70Mpa；還設有預冷系統，預冷溫度范圍為-40°C~0°C。