[實用新型]一種便于充放氫調控的儲氫系統

有效

• 申請號: 202221696151.1
• 申請日: 2022-07-01
• 公開（公告）號: CN219493838U
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 張暢;王金意;郭海礁;徐顯明;潘龍;吳展
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司;四川華能氫能科技有限公司;華能集團技術創新中心有限公司;四川華能太平驛水電有限責任公司;四川華能寶興河水電有限責任公司;四川華能嘉陵江水電有限責任公司;四川華能東西關水電股份有限公司;四川華能康定水電有限責任公司;四川華能涪江水電有限責任公司;華能明臺電力有限責任公司
• 主分類號: F17C11/00
• 分類號: F17C11/00;F17C13/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 趙迪

本實用新型實施例提出了一種儲氫系統，包括儲/放氫組件、溫壓控件和控制組件，其中儲/放氫組件包括若干并聯的儲/放氫本體，且儲/放氫本體內部包含儲氫材料；若干儲/放氫本體具有不同的容氫量，且根據若干儲/放氫本體的工作順序，其之間的容氫量呈梯級排布；溫壓控件對每一儲/放氫本體的輸氫管道內的氫氣加熱；控制組件分別與儲/放氫組件和溫壓控件連接，并在儲/放氫組件工作一定時間后，改變儲/放氫本體的工作順序。本實用新型實施例實現儲氫材料在儲氫或放氫的過程中氫氣量的平穩變化，且在一個儲/放氫周期內，儲/放氫系統與上下游系統的匹配度較好且調控簡單，降低運行成本，提高儲/放氫本體內部儲氫材料儲/放氫的實用性。

技術領域

本實用新型涉及儲氫技術領域，尤其涉及一種便于充放氫調控的儲氫系統。

背景技術

氫氣的儲存和運輸是當前氫能產業鏈的一個瓶頸問題。為了提升氫氣存儲和運輸過程的安全性，如何儲氫成為了一個熱門的研究方向，利用儲氫材料在吸收氫氣后可以實現氫氣的穩定儲存，避免了氫氣作為易燃、易爆化學品在存儲和運輸中的安全隱患。然而，利用固體或有機物液體等儲氫材料可實現氫氣大規模、長周期的存儲并可在常溫常壓下存放且安全性高，但儲氫材料在儲氫或放氫的過程中速率逐漸下降且儲氫量或放氫量變化幅度較大，造成一個儲/放氫周期內，儲/放氫系統與上下游系統的匹配度較差且調控難度大。

實用新型內容

本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為此，本實用新型的目的在于提出一種便于充放氫調控的儲氫系統，實現了儲/放氫循環過程中儲氫反應放熱和放氫加熱熱量的連續轉化利用，提高了儲/放氫過程的整體能效水平并降低了氫能儲輸成本；利用換熱輸氫組件內換熱介質的氣化升壓對儲/放氫本體釋放的氫氣進行輸送，節省了氫氣傳輸能耗。

為達到上述目的，一種儲氫系統，包括：

儲/放氫組件，其包括若干并聯的儲/放氫本體，且所述儲/放氫本體內部包含儲氫材料；若干所述儲/放氫本體具有不同的容氫量，且根據若干所述儲/放氫本體的工作順序，其之間的容氫量呈梯級排布；

溫壓控件，其連接在所述儲/放氫本體的輸入端，通過對每一所述儲/放氫本體的輸氫管道內的氫氣加熱實現調控氫氣的壓力和溫度；和

控制組件，其分別與所述儲/放氫組件和所述溫壓控件連接，并在所述儲/放氫組件工作一定時間后，改變所述儲/放氫本體的工作順序。

在一些實施例中，第k個所述儲/放氫本體的儲氫量為Qk＝H*a_k；

其中H為第k個所述儲/放氫本體內的所述儲氫材料在選定溫度T和壓力P下的飽和儲氫量；a_k為第k個所述儲/放氫本體的儲氫量與飽和儲氫量的比例；

a_k∈[a,b]；a,b1；

ak由儲/放氫材料的在溫度T和壓力P下的儲氫量—儲氫速度曲線決定；其中a和b的決定方法如下：

使全部的所述儲/放氫本體的儲氫速度或放氫速度達到一定設定值Q，

Q＝m*(W_b+W_a)/2；

使得W_a≥w；W_b≥w；并根據若干所述儲/放氫本體的工作順序，使相鄰的所述儲/放氫本體的儲/放氫速度的差值為定值；

其中，W_b，W_a為第n個所述儲/放氫本體和第1個所述儲/放氫本體對應的單位質量的儲氫速度或放氫速度，由所述溫度T、所述壓力P和a、b決定；m為所述儲氫材料的總質量，Q根據制氫速度或用戶需氫流量確定；aξ，b1-ξ，ξ＝0.1-0.3；w為設定的單位質量最小儲/放氫速度。