[發明專利]一種分布式制氫儲能發電系統及其工作方法

在審

• 申請號: 202210299827.1
• 申請日: 2022-03-25
• 公開（公告）號: CN114678572A
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 朱維;謝佳平;楊事成;李建偉;趙舸
• 申請（專利權）人: 上海卓微氫科技有限公司
• 主分類號: H01M8/0656
• 分類號: H01M8/0656;H01M8/04119;H01M8/04007;H01M8/04291;H01M8/04746;H01M8/04828
• 代理公司: 青島致嘉知識產權代理事務所(普通合伙) 37236
• 代理人: 張曉艷

1.一種分布式制氫儲能發電系統，其特征在于：包括水電解制氫單元、氫氣純化加濕單元、燃料電池發電單元、固態儲氫單元，所述水電解制氫單元通過管路與氫氣純化加濕單元連接，所述氫氣純化加濕單元通過管路分別連接燃料電池發電單元和固態儲氫單元，所述燃料電池發電單元通過管路連接水電解制氫單元。

2.根據權利要求1所述的分布式制氫儲能發電系統，其特征在于：所述水電解制氫單元具有電源系統以及水電解制氫裝置。

3.根據權利要求2所述的分布式制氫儲能發電系統，其特征在于：所述氫氣純化加濕單元采用兩塔干燥裝置，所述兩塔干燥裝置包括脫氧塔、氣液冷卻分離器、第一干燥塔、第二干燥塔，所述脫氧塔通過管路連接氣液冷卻分離器，所述氣液冷卻分離器通過管路分別連接第一干燥塔、第二干燥塔，所述氣液冷卻分離器通過設有排水閥的管路連接水電解制氫裝置。

4.根據權利要求3所述的分布式制氫儲能發電系統，其特征在于：所述燃料電池發電單元與第一干燥塔、第二干燥塔連接的管路上設有第一電磁閥，所述固態儲氫單元與第一干燥塔、第二干燥塔連接的管路上設有第二電磁閥。

5.根據權利要求4所述的分布式制氫儲能發電系統，其特征在于：所述第一電磁閥與燃料電池發電單元之間設有氫氣緩沖罐。

6.根據權利要求5所述的分布式制氫儲能發電系統，其特征在于：所述燃料電池發電單元包括燃料電池、空氣供應子系統、水熱管理子系統、電力輸出子系統、控制系統，所述燃料電池的氫氣進口通過管路與氫氣緩沖罐連接。

7.根據權利要求3所述的分布式制氫儲能發電系統，其特征在于：所述固態儲氫單元包括至少一個儲氫裝置、連接在儲氫裝置進氣口側的控制閥門，連接在儲氫裝置出氣口側的控制閥門。

8.根據權利要求7所述的分布式制氫儲能發電系統，其特征在于：所述固態儲氫單元的出氣口側通過管路連接至第一干燥塔、第二干燥塔。

9.根據權利要求6所述的分布式制氫儲能發電系統，其特征在于：燃料電池發電單元還包括水回收裝置，所述水回收裝置與水熱管理子系統通過管路連接，所述水回收裝置還通過管路連接水電解制氫裝置。

10.一種分布式制氫儲能發電系統的工作方法，其特征在于：所述方法包括三種工作模式：

(1)制氫-儲氫模式

水電解制氫單元制備出的氫氣經氫氣純化加濕單元干燥后，進入到固態儲氫單元中儲存；

(2)干燥塔再生模式

在制氫-儲氫模式時，如果氫氣純化加濕單元在出氣口的氣體濕度達不到存儲要求，暫停固態儲氫單元儲氫過程，選用水電解制氫單元制備的氫氣通過氫氣純化加濕單元進行再生，直到氫氣純化加濕單元出氣口的氣體濕度達到存儲要求；

(3)儲氫-發電模式

固態儲氫單元中儲存的氫氣經氫氣純化加濕單元加濕后，進入到燃料電池發電單元用于發電。