[發(fā)明專利]太陽能和熱聲發(fā)電聯(lián)合制氫系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110336182.X
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113074095B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅二倉;孫巖雷;胡劍英;余國瑤;羅開琦;吳張華;張麗敏
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所
• 主分類號: F03G7/00
• 分類號: F03G7/00;F03G6/00;F25B23/00;C25B9/00;C25B1/04;C25B9/65
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 韓世虹

本發(fā)明提供一種太陽能和熱聲發(fā)電聯(lián)合制氫系統(tǒng)，包括太陽能集熱裝置、熱聲發(fā)電裝置和電解水制氫裝置，所述太陽能集熱裝置的輸出端通過輸熱總管道分別與所述熱聲發(fā)電裝置和所述電解水制氫裝置連接，所述熱聲發(fā)電裝置通過電能轉(zhuǎn)換裝置與所述電解水制氫裝置連接；所述電解水制氫裝置為采用固體氧化制氫方式制氫的電解水制氫裝置。本發(fā)明中所述太陽集熱裝置收集的熱量一部分傳輸至所述熱聲發(fā)電裝置，轉(zhuǎn)化電能，并通過所述電能轉(zhuǎn)換裝置整流作用，提供給電解水制氫裝置實(shí)現(xiàn)電解水制氫，另一部分熱量傳輸至電解水制氫裝置，為固體氧化物分解提供高溫驅(qū)動(dòng)熱，提高制氫效率和產(chǎn)量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)采用清潔能源高效制氫，降低能耗和成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及制氫技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽能和熱聲發(fā)電聯(lián)合制氫系統(tǒng)。

背景技術(shù)

氫能被認(rèn)為是最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉矗c其他能源相比，氫能具有密度小重量輕、導(dǎo)熱性好、資源豐富、燃燒性能穩(wěn)定、熱值高以及燃燒產(chǎn)物清潔環(huán)保無污染的特點(diǎn)，是一種十分優(yōu)質(zhì)的二次能源，在節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著極其重要的角色，因此，其制取、存儲、運(yùn)輸和應(yīng)用技術(shù)也成為了關(guān)注和研究的焦點(diǎn)。

目前，制取氫氣的方法主要有各種礦物質(zhì)燃料制氫、氯堿工業(yè)副產(chǎn)物制氫、電解水制氫、生物質(zhì)制氫以及光化學(xué)催化制氫等。其中，各種礦物燃料制氫法由于制氫成本最低，適用規(guī)模大，是目前最主要的制氫方法。

但普遍存在制氫能耗大、成本高所、污染嚴(yán)重以及氫能生產(chǎn)、儲存、輸運(yùn)過程脫節(jié)的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種太陽能和熱聲發(fā)電聯(lián)合制氫系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中制氫能耗大、成本高所和污染嚴(yán)重的缺陷，實(shí)現(xiàn)清潔高效制氫，降低能耗和成本，保護(hù)環(huán)境，提高制氫產(chǎn)量和效率。

本發(fā)明提供一種太陽能和熱聲發(fā)電聯(lián)合制氫系統(tǒng)，包括太陽能集熱裝置、熱聲發(fā)電裝置和電解水制氫裝置，所述太陽能集熱裝置的輸出端通過輸熱總管道分別與所述熱聲發(fā)電裝置和所述電解水制氫裝置連接，所述熱聲發(fā)電裝置通過電能轉(zhuǎn)換裝置與所述電解水制氫裝置連接；

所述電解水制氫裝置為采用固體氧化制氫方式制氫的電解水制氫裝置。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種太陽能和熱聲發(fā)電聯(lián)合制氫系統(tǒng)，所述太陽能集熱裝置的輸出端通過并聯(lián)設(shè)置的第一輸熱管道和第二輸熱管道與所述輸熱總管道連接，所述第二輸熱管道設(shè)有儲熱裝置。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種太陽能和熱聲發(fā)電聯(lián)合制氫系統(tǒng)，還包括熱聲低溫制冷機(jī)，所述熱聲低溫制冷機(jī)與所述太陽能集熱裝置的輸出端連接，所述熱聲低溫制冷機(jī)與液化裝置連接，所述電解水制氫裝置連接有儲氣罐，所述儲氣罐與所述液化裝置連接，所述液化裝置連接有液氫輸送裝置。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種太陽能和熱聲發(fā)電聯(lián)合制氫系統(tǒng)，還包括熱聲制冷裝置，所述熱聲制冷裝置與所述太陽能集熱裝置的輸出端連接。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種太陽能和熱聲發(fā)電聯(lián)合制氫系統(tǒng)，所述輸熱總管道設(shè)有第一閥門；

所述輸熱總管道通過第一輸熱支管道與所述熱聲發(fā)電裝置連接，所述第一輸熱支管道設(shè)有第二閥門；

所述輸熱總管道通過第二輸熱支管道與所述電解水制氫裝置連接，所述第二輸熱支管道設(shè)有第三閥門；

所述輸熱總管道與第三輸熱支管道連通，所述第三輸熱支管道通過第一輸熱分支管道與所述熱聲低溫制冷機(jī)連接，所述第三輸熱支管道通過第二輸熱分支管道與所述熱聲制冷裝置連接，所述第三輸熱支管道設(shè)有第四閥門；

所述第一輸熱支管道、所述第二輸熱支管道和所述第三輸熱支管道并聯(lián)，所述第一輸熱分支管道與所述第二輸熱分支管道并聯(lián)。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種太陽能和熱聲發(fā)電聯(lián)合制氫系統(tǒng)，還包括燃燒裝置，所述燃燒裝置與所述儲氣罐連接，所述燃燒裝置通過輸熱次管道分別與所述熱聲發(fā)電裝置、所述熱聲低溫制冷機(jī)和所述熱聲制冷裝置連接。