[發明專利]熱電化學能多聯產系統及其控制方法和調度方法

在審

• 申請號: 202010186700.X
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN113422566A
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 孔慧;王宏圣;俞珠峰
• 申請（專利權）人: 神華科學技術研究院有限責任公司
• 主分類號: H02S10/00
• 分類號: H02S10/00;H02S40/44;C25B9/65;C25B1/042;C25B1/23
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;張杰

1.一種熱電化學能多聯產系統，其特征在于，包括：

太陽能轉換設備，其用于在相應的溫度區間下將吸收的太陽能轉換為電能；

電能傳輸裝置，其連接所述太陽能轉換設備，用于接收并傳輸所述太陽能轉換設備產生的電能；

流體傳輸裝置，其用于傳輸流體介質，使得所述流體介質在流經所述太陽能轉換設備時吸收所述太陽能轉換設備的未被轉換的太陽能，從而對所述流體介質進行預熱；

電解裝置，其連接所述電能傳輸裝置和所述流體傳輸裝置，用于在所述電能傳輸裝置提供的電能的驅動下，對所述流體傳輸裝置傳輸來的預熱后的流體介質進行電解，輸出電解產物。

2.如權利要求1所述的熱電化學能多聯產系統，其特征在于，包括：

所述太陽能轉換設備包括一種類型或多種類型的轉換設備；

當所述太陽能轉換設備包括多種類型的轉換設備時，分別用于在不同的溫度區間下將吸收的太陽能轉換為電能。

3.如權利要求1所述的熱電化學能多聯產系統，其特征在于，包括：

所述太陽能轉換設備包括中低溫類型的轉換設備和中高溫類型的轉換設備，分別用于在中低溫區間和中高溫區間下將吸收的太陽能轉換為電能。

4.如權利要求3所述的熱電化學能多聯產系統，其特征在于：

所述中低溫區間為大于或等于第一溫度閾值且小于或等于第二溫度閾值的溫度區間；所述中高溫區間為大于第二溫度閾值且小于或等于第三溫度閾值的溫度區間。

其中，所述第一溫度閾值的值包括0℃，所述第二溫度閾值的值包括250℃，所述第三溫度閾值的值包括1000℃。

5.如權利要求1至4中任一項所述的熱電化學能多聯產系統，其特征在于：

所述太陽能轉換設備包括光伏電池，所述光伏電池包括單晶硅光伏組件、多晶硅光伏組件、三結GaAs光伏組件、四結GaAs光伏組件以及薄膜太陽能電池中的一種或多種形式。

6.如權利要求1至5中任一項所述的熱電化學能多聯產系統，其特征在于：

所述太陽能轉換設備包括光子增強熱電子發射池和/或熱光伏電池。

7.如權利要求1至4中任一項所述的熱電化學能多聯產系統，其特征在于：

所述電解裝置包括低溫電解裝置和/或高溫電解裝置，所述高溫電解裝置包括高溫固體氧化物電解池和/或高溫質子導體電解池。

8.如權利要求1所述的熱電化學能多聯產系統，其特征在于：

所述流體介質包括水和/或二氧化碳，所述預熱后的流體介質包括水蒸氣和/或高溫二氧化碳，所述電解產物包括氫氣、氧氣和一氧化碳中的一種或多種。

9.如權利要求1所述的熱電化學能多聯產系統，其特征在于：

所述流體傳輸裝置的外腔部分或全部由熱電材料構成。

10.一種如權利要求1至9中任意一項所述的熱電化學能多聯產系統的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

控制所述太陽能轉換設備在相應的溫度區間下將吸收的太陽能轉換為電能；

控制所述電能傳輸裝置接收并傳輸所述太陽能轉換設備產生的電能；

控制所述流體傳輸裝置傳輸流體介質，使得所述流體介質在流經所述太陽能轉換設備時吸收所述太陽能轉換設備的未被轉換的太陽能，從而對所述流體介質進行預熱；

控制所述電解裝置在所述電能傳輸裝置提供的電能的驅動下，對所述流體傳輸裝置傳輸來的預熱后的流體介質進行電解，輸出電解產物。

11.如權利要求10所述的熱電化學能聯產聯產系統的控制方法，其特征在于，還包括以下步驟：

通過控制所述流體傳輸裝置中流體介質的流量，來調節所述太陽能轉換設備的太陽能轉換率，和/或

通過控制所述流體傳輸裝置中流體介質的流量，來調節所述流體傳輸裝置提供給所述電解裝置的流體介質的溫度。