[實(shí)用新型]結(jié)合制氫儲(chǔ)能及燃料電池技術(shù)的超臨界CO2太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202022720803.8
• 申請(qǐng)日: 2020-11-23
• 公開（公告）號(hào): CN213817331U
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高煒;張一帆;顧正萌;吳家榮;白文剛;蔣世希;吳帥帥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/35
• 分類號(hào): H02J7/35;H01M8/0656;H01M8/14;F24S20/20
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

1.一種結(jié)合制氫儲(chǔ)能及燃料電池技術(shù)的超臨界CO2太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括太陽(yáng)能集熱器(1-1)、超臨界二氧化碳布雷頓循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)、碳酸鹽燃料電池系統(tǒng)及電解池(2-3)，其中，太陽(yáng)能集熱器(1-1)的出口與超臨界二氧化碳布雷頓循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的入口相連通，太陽(yáng)能集熱器(1-1)的入口與超臨界二氧化碳布雷頓循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的出口相連通，超臨界二氧化碳布雷頓循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的輸出端與外界電網(wǎng)及電解池(2-3)的電源接口相連接，電解池(2-3)的氧氣出口與碳酸鹽燃料電池系統(tǒng)中的氧氣入口相連通，電解池(2-3)的氫氣出口與碳酸鹽燃料電池系統(tǒng)的氫氣入口相連通，碳酸鹽燃料電池系統(tǒng)的輸出端與外界電網(wǎng)相連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合制氫儲(chǔ)能及燃料電池技術(shù)的超臨界CO2太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述超臨界二氧化碳布雷頓循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)包括燃?xì)忮仩t(2-1)、二氧化碳透平(1-2)、發(fā)電機(jī)(1-3)、二氧化碳高溫回?zé)崞?1-4)、二氧化碳低溫回?zé)崞?1-5)、預(yù)冷器(1-6)、二氧化碳主壓縮機(jī)(1-7)及二氧化碳再壓縮機(jī)(1-8)，其中，太陽(yáng)能集熱器(1-1)的出口與二氧化碳透平(1-2)的進(jìn)口相連通，二氧化碳透平(1-2)的出口與二氧化碳高溫回?zé)崞?1-4)的熱側(cè)進(jìn)口相連通，二氧化碳高溫回?zé)崞?1-4)的熱側(cè)出口與二氧化碳低溫回?zé)崞?1-5)的熱側(cè)進(jìn)口相連通，二氧化碳低溫回?zé)崞?1-5)的熱側(cè)出口分為兩路，一路與二氧化碳再壓縮機(jī)(1-8)的入口相連通，另一路與預(yù)冷器(1-6)的二氧化碳側(cè)入口相連通，預(yù)冷器(1-6)的二氧化碳側(cè)出口與二氧化碳主壓縮機(jī)(1-7)的入口相連通，二氧化碳主壓縮機(jī)(1-7)的出口與二氧化碳低溫回?zé)崞?1-5)的冷側(cè)入口相連通，二氧化碳低溫回?zé)崞?1-5)的冷側(cè)出口與二氧化碳再壓縮機(jī)(1-8)的出口通過管道并管后與二氧化碳高溫回?zé)崞?1-4)的冷側(cè)入口連通，二氧化碳高溫回?zé)崞?1-4)的冷側(cè)出口分為兩路，一路與太陽(yáng)能集熱器(1-1)的入口相連通，另一路與燃?xì)忮仩t(2-1)的二氧化碳側(cè)入口相連通，燃?xì)忮仩t(2-1)的二氧化碳側(cè)出口與二氧化碳透平(1-2)的進(jìn)口相連通，二氧化碳透平(1-2)與發(fā)電機(jī)(1-3)軸連接，發(fā)電機(jī)(1-3)的兩個(gè)電極與電解池(2-3)連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的結(jié)合制氫儲(chǔ)能及燃料電池技術(shù)的超臨界CO2太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，碳酸鹽燃料電池系統(tǒng)包括外部空氣進(jìn)氣管、外部空氣入口管道、碳酸鹽燃料電池(2-5)、陰極氣預(yù)熱器(2-6)及氫氣預(yù)熱器(2-2)；

電解池(2-3)的氧氣出口與外部空氣進(jìn)氣管通過管道并管后與燃?xì)忮仩t(2-1)的空氣-氧氣進(jìn)氣口連接，電解池(2-3)的氫氣出口與氫氣預(yù)熱器(2-2)的氫氣側(cè)進(jìn)口連通，氫氣預(yù)熱器(2-2)的氫氣側(cè)出口與碳酸鹽燃料電池(2-5)的陽(yáng)極進(jìn)口連通，碳酸鹽燃料電池(2-5)的陽(yáng)極出口與燃?xì)忮仩t(2-1)的氫氣入口連通，燃?xì)忮仩t(2-1)的煙氣出口與氫氣預(yù)熱器(2-2)的煙氣側(cè)入口連接，氫氣預(yù)熱器(2-2)的凝結(jié)水出口與電解池(2-3)的回收水入口連接，氫氣預(yù)熱器(2-2)的煙氣側(cè)出口與外部空氣入口管道通過管道并管后與陰極氣預(yù)熱器(2-6)的陰極氣入口相連接，陰極氣預(yù)熱器(2-6)的陰極氣出口與碳酸鹽燃料電池(2-5)的陰極入口相連接，碳酸鹽燃料電池(2-5)的陰極出口與陰極氣預(yù)熱器(2-6)的過量氣體入口連接，陰極氣預(yù)熱器(2-6)的過量氣體出口與外部大氣連通。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的結(jié)合制氫儲(chǔ)能及燃料電池技術(shù)的超臨界CO2太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，還包括儲(chǔ)氫罐(2-4)，其中，電解池(2-3)的氫氣出口與儲(chǔ)氫罐(2-4)的入口連接，儲(chǔ)氫罐(2-4)的出口與氫氣預(yù)熱器(2-2)的氫氣側(cè)進(jìn)口連通。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的結(jié)合制氫儲(chǔ)能及燃料電池技術(shù)的超臨界CO2太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，還包括儲(chǔ)氧罐(2-7)，其中，電解池(2-3)的氧氣出口與儲(chǔ)氧罐(2-7)的入口相連接，儲(chǔ)氧罐(2-7)的出口與外部空氣進(jìn)氣管通過管道并管后與燃?xì)忮仩t(2-1)的空氣-氧氣進(jìn)氣口連接。