可再生能源电解储能系统的制作方法

本技术涉及可再生能源储能，尤其涉及一种可再生能源电解储能系统。

背景技术：

1、为了满足氢气使用需求，通常会采用电解池反应堆对水进行电解产生氢气，但需要采用外部能量维持电解池反应堆的高温运行环境。目前通常采用外加第一电加热器、燃烧器供能或耦合工业废热等方式满足电解池反应堆的热能需求，但在化石燃料短缺、荒漠、高原等地区供电不足，因此并不适用。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提出一种可再生能源电解储能系统，能够利用野外风能、太阳能满足电解池反应堆所需的热能以及电解池反应堆的供电需求。

2、为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

3、可再生能源电解储能系统，包括太阳能发电储热装置、风能发电装置、导热介质储罐、电解池反应堆、第一换热器、第二换热器、水箱、水泵、风机、冷凝分离器和氢气储罐，所述导热介质储罐用于存储导热介质；

4、所述导热介质储罐与所述太阳能发电储热装置的工质进口相连，所述太阳能发电储热装置的工质出口通过第一控制阀分别与所述第一换热器的高温通道进口、所述第二换热器的高温通道进口相连，所述第一换热器的高温通道出口、所述第二换热器的高温通道出口均与所述导热介质储罐相连；

5、所述水箱通过所述水泵、所述第一换热器的低温通道与所述电解池反应堆的燃料进口相连；所述风机通过所述第二换热器的低温通道与所述电解池反应堆的空气进口相连；

6、所述电解池反应堆的燃料出口连接于所述冷凝分离器的进口，所述冷凝分离器的氢气出口连接于所述氢气储罐；

7、所述太阳能发电储热装置和所述风能发电装置均能够通过整流逆变器为所述电解池反应堆供电。

8、作为上述可再生能源电解储能系统的一种可选技术方案，还包括第三换热器、第二控制阀、第三控制阀、两个储热介质罐和储热控制阀，所述第二控制阀和所述第三控制阀均为流量调节阀，所述太阳能发电储热装置的工质出口通过所述第二控制阀分别与所述第一控制阀的进口、所述第三换热器的导热介质通道进口相连，所述第三换热器的导热介质通道出口通过所述第三控制阀分别与所述导热介质储罐、所述第一控制阀的进口相连；

9、其中一个所述储热介质罐通过第三换热器的储热介质通道、所述储热控制阀与另一所述储热介质罐相连。

10、作为上述可再生能源电解储能系统的一种可选技术方案，还包括第一电加热器、第四控制阀和第五控制阀，所述第四控制阀为流量调节阀，所述太阳能发电储热装置和所述风能发电装置均能够通过整流逆变器为所述第一电加热器供电；

11、所述第一电加热器上设有导热介质电加热通道，所述导热介质储罐通过所述第四控制阀分别与所述导热介质电加热通道的进口、所述太阳能发电储热装置的工质进口相连；

12、所述第二控制阀的进口通过所述第五控制阀分别与所述导热介质电加热通道的出口、所述太阳能发电储热装置的工质出口相连。

13、作为上述可再生能源电解储能系统的一种可选技术方案，还包括第六控制阀和旁通介质管路，所述第六控制阀为流量调节阀，所述第四控制阀的一个出口通过所述第六控制阀分别与所述导热介质电加热通道的进口、所述旁通介质管路的进口相连，所述旁通介质管路的出口与所述第五控制阀的一个进口相连。

14、作为上述可再生能源电解储能系统的一种可选技术方案，还包括第四换热器，所述电解池反应堆的空气出口连接于所述第四换热器的高温通道进口，所述第四换热器的低温通道的两端分别连接于所述第二换热器的低温通道出口和所述电解池反应堆的空气进口。

15、作为上述可再生能源电解储能系统的一种可选技术方案，还包括第五换热器，所述第一换热器的低温通道出口通过所述第五换热器的低温通道连接于所述电解池反应堆的燃料进口；

16、所述电解池反应堆的燃料出口通过所述第五换热器的高温通道连接于所述冷凝分离器的进口。

17、作为上述可再生能源电解储能系统的一种可选技术方案，所述第四换热器的低温通道出口和所述电解池反应堆的空气进口的连接管路上设有第二电加热器，所述太阳能发电储热装置和所述风能发电装置均能够通过整流逆变器为所述第二电加热器供电；

18、和/或，所述第五换热器的低温通道出口和所述电解池反应堆的燃料进口的连接管路上设有第三电加热器，所述太阳能发电储热装置和所述风能发电装置均能够通过整流逆变器为所述第三电加热器供电。

19、作为上述可再生能源电解储能系统的一种可选技术方案，还包括第七控制阀，所述第七控制阀为流量调节阀，所述第五换热器的高温通道出口通过所述第七控制阀分别与所述冷凝分离器的进口、所述第五换热器的低温通道进口相连。

20、作为上述可再生能源电解储能系统的一种可选技术方案，还包括混合器，所述混合器的进口分别与所述第七控制阀的一个出口、所述第一换热器的低温通道出口相连，所述混合器的出口与所述第五换热器的低温通道进口相连。

21、作为上述可再生能源电解储能系统的一种可选技术方案，还包括氢气控制阀，所述氢气储罐通过所述氢气控制阀与所述第一换热器的低温通道进口相连。

22、本实用新型有益效果：本实用新型提供的可再生能源电解储能系统，通过太阳能发电储热装置和风能发电装置为电解池反应堆供电，无需电网提供电能，同时利用太阳能发电储热装置对导热介质进行升温，升温后的导热介质能够通过第一换热器对水泵提供的水进行加热形成水蒸气送入电解池反应堆内，升温后的导热介质还能够对风机提供的空气进行加热形成热空气送入电解池反应堆内，电解池反应堆内进行电解反应制备氢气和氧气，产生的氢气通过冷凝分离器进行水气分离后送至氢气储罐中存储。

技术特征：

1.可再生能源电解储能系统，其特征在于，包括太阳能发电储热装置(1)、风能发电装置(2)、导热介质储罐(3)、电解池反应堆(4)、第一换热器(5)、第二换热器(6)、水箱(7)、水泵(8)、风机(9)、冷凝分离器(10)和氢气储罐(11)，所述导热介质储罐(3)用于存储导热介质；

2.根据权利要求1所述的可再生能源电解储能系统，其特征在于，还包括第三换热器(13)、第二控制阀(14)、第三控制阀(15)、两个储热介质罐和储热控制阀(34)，所述第二控制阀(14)和所述第三控制阀(15)均为流量调节阀，所述太阳能发电储热装置(1)的工质出口通过所述第二控制阀(14)分别与所述第一控制阀(12)的进口、所述第三换热器(13)的导热介质通道进口相连，所述第三换热器(13)的导热介质通道出口通过所述第三控制阀(15)分别与所述导热介质储罐(3)、所述第一控制阀(12)的进口相连；

3.根据权利要求2所述的可再生能源电解储能系统，其特征在于，还包括第一电加热器(18)、第四控制阀(19)和第五控制阀(20)，所述第四控制阀(19)为流量调节阀，所述太阳能发电储热装置(1)和所述风能发电装置(2)均能够通过整流逆变器(100)为所述第一电加热器(18)供电；

4.根据权利要求3所述的可再生能源电解储能系统，其特征在于，还包括第六控制阀(21)和旁通介质管路(22)，所述第六控制阀(21)为流量调节阀，所述第四控制阀(19)的一个出口通过所述第六控制阀(21)分别与所述导热介质电加热通道的进口、所述旁通介质管路(22)的进口相连，所述旁通介质管路(22)的出口与所述第五控制阀(20)的一个进口相连。

5.根据权利要求1所述的可再生能源电解储能系统，其特征在于，还包括第四换热器(23)，所述电解池反应堆(4)的空气出口连接于所述第四换热器(23)的高温通道进口，所述第四换热器(23)的低温通道的两端分别连接于所述第二换热器(6)的低温通道出口和所述电解池反应堆(4)的空气进口。

6.根据权利要求5所述的可再生能源电解储能系统，其特征在于，还包括第五换热器(24)，所述第一换热器(5)的低温通道出口通过所述第五换热器(24)的低温通道连接于所述电解池反应堆(4)的燃料进口；

7.根据权利要求6所述的可再生能源电解储能系统，其特征在于，所述第四换热器(23)的低温通道出口和所述电解池反应堆(4)的空气进口的连接管路上设有第二电加热器(25)，所述太阳能发电储热装置(1)和所述风能发电装置(2)均能够通过整流逆变器(100)为所述第二电加热器(25)供电；

8.根据权利要求6所述的可再生能源电解储能系统，其特征在于，还包括第七控制阀(27)，所述第七控制阀(27)为流量调节阀，所述第五换热器(24)的高温通道出口通过所述第七控制阀(27)分别与所述冷凝分离器(10)的进口、所述第五换热器(24)的低温通道进口相连。

9.根据权利要求8所述的可再生能源电解储能系统，其特征在于，还包括混合器(28)，所述混合器(28)的进口分别与所述第七控制阀(27)的一个出口、所述第一换热器(5)的低温通道出口相连，所述混合器(28)的出口与所述第五换热器(24)的低温通道进口相连。

10.根据权利要求1至9任一所述的可再生能源电解储能系统，其特征在于，还包括氢气控制阀(29)，所述氢气储罐(11)通过所述氢气控制阀(29)与所述第一换热器(5)的低温通道进口相连。

技术总结
本技术涉及可再生能源储能技术领域，公开了一种可再生能源电解储能系统，通过太阳能发电储热装置和风能发电装置为电解池反应堆供电，无需电网提供电能，同时利用太阳能发电储热装置对导热介质进行升温，升温后的导热介质能够通过第一换热器对水泵提供的水进行加热形成水蒸气送入电解池反应堆内，升温后的导热介质还能够对风机提供的空气进行加热形成热空气送入电解池反应堆内，电解池反应堆内进行电解反应制备氢气和氧气，产生的氢气通过冷凝分离器进行水气分离后送至氢气储罐中存储。

技术研发人员：李亮,沈雪松,李梦娇,李智,王珊
受保护的技术使用者：山东国创燃料电池技术创新中心有限公司
技术研发日：20230321
技术公布日：2024/1/13