太陽能水氫氧電力和燃氣聯產聯供系統的製作方法

2023-12-02 13:10:01

專利名稱：太陽能水氫氧電力和燃氣聯產聯供系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及太陽能利用、光伏、水電解、化學儲能和燃料電池技術。
背景技術：
太陽能水氫氧電力和燃氣聯產聯供系統是在現有光伏、水電解、氫氧壓力容器儲存、燃料電池、隨動控制、通用動力工程等技術的基礎上、通過動力系統匹配和優化創造的新型動力裝置。

發明內容
太陽能水氫氧電力和燃氣聯產聯供系統是採用「水=氫+氧」動力循環原理，通過對光伏水電解和燃料電池技術改進和集成，按當地氣候特徵與負荷特性匹配的系統配置，優化設計和運行參數，保證系統運行的效率、安全性、經濟性和氣候適應性。可用於各種氣候下通過太陽能提供電力和燃氣的生產和供應，可實現全天候電氣聯供，可根本解決了人居生活所需的全部電力和燃氣問題。


附圖是本發明的原理圖
權利要求
1.光伏電解壓力制氫，直接壓力儲存，無氣體壓縮和除溼設備，儲氣罐兼有自然降溫冷凝除溼功能。簡化氫氣氧氣供應系統，壓力制氫直接提供工作循環動力。
2.燃料電池採用低電流密度設計(彡300mA/cm2):省去冷卻系統用自然對流冷卻，實現電極自身擴散補水和蒸發凝結排水，省去加溼去溼裝置。
3.利用地球引力實現重力疏水和循環，省去循環泵。
4.採用氣候匹配儲氣罐滿足當地連續陰天供氣要求，大容量儲氣罐同時可獲得相對穩定的壓力/溫度/溼度氣源，便於電極氣液界面和三相接觸的自動控制和調節。
5.系統設計和運行額定工作範圍大，可在低溫(5-80°C)、低壓(I-IOMPa)、低電流密度(0-300mA/cm2)的寬範圍工作可隨時啟動和關閉，無需啟動預熱裝置。
6.低電流密度電極相對等效電容大，自身抗負載衝擊性好，不用外加電力電容器。
7.電解電極照度隨動配電系統隨時保證工作電流密度彡300mA/cm2。
8.按當地氣候特徵與負荷特性匹配的系統配置優化設計和運行參數保證系統運行的效率、安全性、經濟性和氣候適應性。 其算法為以當地天文年的周期性典型氣候特徵曲線為邊界條件求解下列集合方程組的最佳解決方案 年光伏採集電能=年電力和燃氣總能耗+年能量轉換損失+容量設計餘量(10% ) 氫氧儲能容量=最大連續陰天用能+儲能設計餘量(25% ) 供電供氣能力=瞬時負荷峰值+功率設計餘量(10% ) 系統經濟技術優化和綜合平衡={系統全壽命周期成本(LCC)最低} U {系統效率(光伏採集效率X能量轉換效率X用能效率)最大化}
9.水氫氧封閉循環相對空氣供氧受環境影響小，工作狀態控制容易，避免催化劑CO中毒和電解質C02碳酸化，省去預處理設備。大幅度壽命和可靠性。
全文摘要
太陽能水氫氧電力和燃氣聯產聯供系統是採用「水＝氫+氧」動力循環原理，通過對光伏水電解和燃料電池技術改進和集成，按當地氣候特徵與負荷特性匹配的系統配置，優化設計和運行參數，保證系統運行的效率、安全性、經濟性和氣候適應性。可用於各種氣候下通過太陽能提供電力和燃氣的生產和供應，可實現全天候電氣聯供，可根本解決了人居生活所需的全部電力和燃氣問題。
文檔編號H02J1/00GK102810855SQ20111014819
公開日2012年12月5日 申請日期2011年6月3日 優先權日2011年6月3日
發明者康健 申請人:康健