[實用新型]一種基于高溫電解制氫的氫能系統

有效

• 申請號: 202022890029.5
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN214529256U
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 王建強;張云路;杜賢龍;肖國萍
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海應用物理研究所
• 主分類號: C25B1/04
• 分類號: C25B1/04;C25B9/00;C25B9/65;C25B15/00;E04H3/00;E04H5/02;F24D15/02;F25B15/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 宋麗榮

本實用新型涉及一種基于高溫電解制氫的氫能系統，其包括采集第一可再生能源用于發電的可再生能源發電設備；采集第二可再生能源用于產生高溫熔鹽的可再生能源制熱設備；用于儲存高溫熔鹽的熔鹽儲熱設備連接在可再生能源制熱設備的下游；用于產生氫氣的高溫電解制氫設備分別連接在可再生能源發電設備和熔鹽儲熱設備的下游進行制氫，其中，可再生能源發電設備輸送的電能和熔鹽儲熱設備輸送的熱能實時匹配供給給高溫電解制氫設備；用于儲存氫氣的儲氫設備連接在高溫電解制氫設備的下游；用于輸送氫氣的輸氫設備連接在儲氫設備的下游。根據本實用新型的基于高溫電解制氫的氫能系統，通過高溫電解制氫設備靈活地運用自然界的各種可再生能源。

技術領域

本實用新型涉及可再生能源，更具體地涉及一種基于高溫電解制氫的氫能系統。

背景技術

人類社會的發展伴隨著能源消耗的大規模增加。交通運輸、工業生產、用電、供暖、制冷都消耗了大量的化石能源。化石燃料的利用給我們帶來了重大的環境問題，嚴重影響了人類的生活。CO₂的大量排放引起了全球氣候變暖，燃燒后產生的硫氧化物或氮氧化物，在大氣中經過復雜的化學反應，降到地面成為酸雨。PM2.5可吸入顆粒也對人類的生活環境產生了巨大的隱患。因此，人們迫切的需要改變現有的以化石能源為主的能源利用格局，增加對環境友好的清潔能源。構建新型的潔凈能源體系。

現有的新能源主要為風能和太陽能發電。然而新能源中風能和太陽能存在隨機性和不穩定性，難以滿足實時變化的用電負荷和需求。

實用新型內容

為了解決上述現有技術中的能源浪費的問題，本實用新型提供一種基于高溫電解制氫的氫能系統。

根據本實用新型的基于高溫電解制氫的氫能系統，其包括采集第一可再生能源用于發電的可再生能源發電設備；采集第二可再生能源用于產生高溫熔鹽的可再生能源制熱設備；用于儲存該產生的高溫熔鹽的熔鹽儲熱設備，其連接在可再生能源制熱設備的下游；用于產生氫氣的高溫電解制氫設備，其分別連接在可再生能源發電設備和熔鹽儲熱設備的下游以利用可再生能源發電設備輸送的電能和熔鹽儲熱設備輸送的熱能進行制氫，其中，可再生能源發電設備輸送的電能和熔鹽儲熱設備輸送的熱能實時匹配供給給高溫電解制氫設備；用于儲存該產生的氫氣的儲氫設備，其連接在高溫電解制氫設備的下游；以及用于輸送該儲存的氫氣的輸氫設備，其連接在儲氫設備的下游。

優選地，該氫能系統還包括氨水吸收式制冷設備，其連接在高溫電解制氫設備的下游以將制氫過程中產生的300-500℃的熱能輸送到氨水吸收式制冷設備中進行制冷。

優選地，該氫能系統還包括固體氧化物燃料電池供電設備，其連接在輸氫設備的下游以將輸氫設備中的氫氣輸送到固體氧化物燃料電池供電設備中進行發電。

優選地，該氫能系統還包括加氫站，其中，加氫站連接在輸氫設備的下游以將輸氫設備中的氫氣輸送到加氫站中進行供氣，加氫站連接在固體氧化物燃料電池供電設備的下游以使得固體氧化物燃料電池供電設備向加氫站供電。

優選地，該氫能系統還包括耗氫大型化工廠，其中，耗氫大型化工廠連接在輸氫設備的下游以將輸氫設備中的氫氣輸送到耗氫大型化工廠中用作化工廠原材料，耗氫大型化工廠連接在固體氧化物燃料電池供電設備的下游以使得固體氧化物燃料電池供電設備向耗氫大型化工廠供電。

優選地，該氫能系統還包括城市住宅及商用社區，其中，城市住宅及商用社區連接在輸氫設備的下游以將輸氫設備中的氫氣輸送到城市住宅及商用社區中進行供熱，城市住宅及商用社區連接在固體氧化物燃料電池供電設備的下游以使得固體氧化物燃料電池供電設備向城市住宅及商用社區供電。

優選地，第一可再生能源為風能、太陽能光伏、水能和/或潮汐能。

優選地，第二可再生能源為太陽能光熱、地熱能和/或核能。