[發(fā)明專利]一種可再生能源制氫和儲氫系統(tǒng)及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010512413.3
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111621799B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李建偉;劉永浩;張艷;王建;郭亮
• 申請（專利權(quán)）人: 陽光電源股份有限公司
• 主分類號: C25B1/04
• 分類號: C25B1/04;C25B9/65;C25B9/67;C25B15/021;C01B3/00;F28D21/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王嬌嬌

1.一種可再生能源制氫和儲氫系統(tǒng)，其特征在于，包括：可再生能源發(fā)電子系統(tǒng)、水電解制氫子系統(tǒng)、伴熱子系統(tǒng)和有機物儲氫子系統(tǒng)；

所述可再生能源發(fā)電子系統(tǒng)連接所述水電解制氫子系統(tǒng)；

所述水電解制氫子系統(tǒng)的氫氣輸出端連接所述有機物儲氫子系統(tǒng)；

所述伴熱子系統(tǒng)連接在所述有機物儲氫子系統(tǒng)與所述水電解制氫子系統(tǒng)之間，將所述有機物儲氫子系統(tǒng)產(chǎn)生的加氫有機物的熱量轉(zhuǎn)移至所述水電解制氫子系統(tǒng)；

其中，所述伴熱子系統(tǒng)包括第一換熱器和第一流量控制閥，所述有機物儲氫子系統(tǒng)包括第一溫度控制器、第二換熱器和第二流量控制閥；

所述第一流量控制閥用于控制進入所述第一換熱器的冷卻水量；

所述第一換熱器用于將進入所述第一換熱器的加氫有機物進行熱交換；

所述第二換熱器用于將經(jīng)第二流量控制閥進入第二換熱器的加氫有機物進行熱交換，以使所述加氫有機物的溫度穩(wěn)定；

所述第一溫度控制器用于根據(jù)所述第一換熱器的出水口的水溫控制第二流量控制閥的開度，以調(diào)節(jié)進入所述第一換熱器中的加氫有機物的流量，以使所述第一換熱器的出水口的水溫在第一預(yù)設(shè)溫度范圍內(nèi)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述伴熱子系統(tǒng)包括：所述第一換熱器、伴熱水泵、伴熱水罐、所述第一流量控制閥；

所述第一換熱器的入水口經(jīng)由所述第一流量控制閥連接至所述伴熱水泵，所述第一換熱器的出水口連接所述水電解制氫系統(tǒng)內(nèi)水電解制氫裝置的熱交換水入口；

所述伴熱水泵的入水口連接所述伴熱水罐的出水口，所述伴熱水罐的入水口連接所述水電解制氫裝置的熱交換水出口。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述有機物儲氫子系統(tǒng)包括：加氫反應(yīng)器、所述第二換熱器、冷卻裝置、所述第一溫度控制器、第二溫度控制器、所述第二流量控制閥、第三流量控制閥和加氫有機物儲罐；

所述加氫反應(yīng)器生成的加氫有機物中的一部分經(jīng)由所述第一換熱器后進入所述第二換熱器，所述加氫有機物中的其余部分直接進入所述第二換熱器；

所述第二流量控制閥設(shè)置在所述加氫反應(yīng)器與所述第二換熱器連接的支路上；

所述第一溫度控制器設(shè)置在所述第一換熱器的出水口，檢測所述第一換熱器的出水溫度，并依據(jù)檢測到的溫度控制所述第二流量控制閥的開度，以使伴熱子系統(tǒng)中的伴熱水的溫度維持在第一預(yù)設(shè)溫度范圍內(nèi)；

所述第二換熱器的入水口經(jīng)由所述第三流量控制閥與所述冷卻裝置的出水口連接，所述第二換熱器的出水口連接所述冷卻裝置的入水口；

所述第二溫度控制器設(shè)置在所述第二換熱器的加氫有機物輸出端，檢測所述第二換熱器輸出的加氫有機物的溫度，并依據(jù)檢測到的加氫有機物的溫度控制所述第三流量控制閥的開度，以使所述加氫有機物維持在第二預(yù)設(shè)溫度范圍內(nèi)；

所述第二換熱器的加氫有機物輸出端連接所述加氫有機物儲罐。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述有機物儲氫子系統(tǒng)還包括：脫氫有機物儲罐；

所述脫氫有機物儲罐內(nèi)存儲有脫氫有機物，用于向加氫反應(yīng)器輸送脫氫有機物。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述可再生能源發(fā)電子系統(tǒng)包括光伏發(fā)電裝置和DC/DC變換器；

所述光伏發(fā)電裝置的電能輸出端與所述DC/DC變換器的輸入端連接，所述DC/DC變換器的輸出端連接所述水電解制氫子系統(tǒng)內(nèi)的水電解制氫裝置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述可再生能源發(fā)電子系統(tǒng)包括風(fēng)力發(fā)電裝置、AC/DC變換器、DC/DC變換器，所述水電解制氫子系統(tǒng)包括第三溫度控制器；

所述風(fēng)力發(fā)電裝置的電能輸出端與所述AC/DC變換器的輸出端連接，所述AC/DC變換器的輸出端與所述DC/DC變換器的輸入端連接，所述DC/DC變換器的輸出端連接所述水電解制氫子系統(tǒng)內(nèi)的水電解制氫裝置；

所述第三溫度控制器設(shè)置在所述水電解制氫裝置上，用于檢測所述水電解制氫裝置的溫度，并當檢測到的溫度低于預(yù)設(shè)溫度時，控制所述伴熱子系統(tǒng)工作為所述水電解制氫裝置加熱。