一种基于燃料电池的能源供应系统的制作方法

本发明涉及氢气能源利用，具体涉及一种基于燃料电池的能源供应系统。

背景技术：

1、日渐加剧的能源紧缺和环境污染问题己成为我国经济社会飞速发展下的巨大隐患。据预测，2030年我国能源缺口约为2.5x10，吨标准煤，2050年这一数字或将跃升至4.6x108吨。与此同时，我国现行以火电为主的供能方式不仅效率低下，且浪费极为严重。而化石燃料燃烧过程中产生的大量有害物更是导致雾霾等恶劣天气频发的罪魁祸首，调查显示约80％的pm2.5污染问题与能源消耗相关。由此可见，传统供能模式已成为阻碍社会经济可持续发展的关键因素，遂使得建立高效可靠和环境友好的新型供能方式刻不容缓。

2、氢能技术是一种以氢气作为能源载体的能源生产和利用方式，依靠氢巨大的能量密度，通过氢气燃烧获得能量。由于氢气在燃烧时只产生水，不产生温室气体和空气污染物，因此被认为是一种清洁、可再生的能源。氢能技术具有广泛的应用前景，可以作为一种替代传统能源的可持续能源形式，有望在能源转型和环境保护方面发挥重要作用。

3、但是，目前在建筑领域应用氢能的实际案例较少，主要原因在于氢能如何与建筑安全、高效、可靠的结合起来是较为显著的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种基于燃料电池的能源供应系统，以解决相关技术中氢能利用与楼宇建筑，特别是高层住宅建筑安全可靠结合的问题。

2、为达到上述技术目的，本发明采取了以下技术方案：

3、根据本发明的第一方面，提供了一种基于燃料电池的能源供应系统，包括：

4、制氢系统，设置在用户的楼顶天台上；

5、燃料电池发电系统，设置在每户住宅的户外安装区域内，通过供氢管道与所述制氢系统相连通；

6、所述燃料电池发电系统与每户住宅内的用户用电管理器相连，为用户供电，同时与每户住宅内的储热水箱相连，为用户供热。

7、优选地，所述制氢系统包括：

8、制氢能源系统，及与所述制氢能源系统相连的纯水制取装置、pem电解槽、氢气纯化装置、氢气贮存管；所述纯水制取装置外接自来水；

9、所述供氢管道一端与所述氢气贮存管相连通，另一端自上而下与每户的燃料电池发电系统的燃气入口相连通。

10、优选地，所述制氢能源系统包括以下项中的一项或多项的组合，包括：

11、并联在直流母线排上的风力发电系统、光伏发电系统、高温燃料电池发电系统、低温燃料电池发电系统、蓄电池组储能系统；

12、所述直流母线排通过直流交流转换模块，为所述纯水制取装置供电。

13、优选地，所述系统，还包括：

14、所述直流母线排还通过直流交流转换模块，与外部交流电网相连。

15、优选地，所述燃料电池发电系统包括：

16、低温燃料电池及与所述低温燃料电池的冷却水出口相连通的吸收式制冷机组，所述吸收式制冷机组用于为用户制冷；

17、高温燃料电池及所述高温燃料电池的冷却水出口相连通的高温余热回收机组，所述高温余热回收机组用于为用户供热；

18、双效吸收式冷机组，与所述高温余热回收机组的供热侧出口相连通，用于为用户制冷或供热。

19、优选地，所述系统，还包括：

20、通过外部交流电网供电的电制冷系统，设置在用户住宅内，与所述吸收式制冷机组的供冷侧出口及双效吸收式冷机组的供冷侧出口相连通；

21、通过外部交流电网供电的电制热系统，设置在用户住宅内，与所述高温余热回收机组的供热侧出口相连通。

22、优选地，所述系统，还包括：

23、蓄冷系统，安装在每户住宅的户外安装区域内，与所述吸收式制冷机组及双效吸收式冷机组相连，用于存储多余的冷量；

24、蓄热系统，安装在每户住宅的户外安装区域内，与所述高温余热回收机组相连，用于存储多余的热量。

25、优选地，所述蓄冷系统为蓄冷罐，所述蓄热系统为蓄热罐。

26、优选地，所述高温燃料电池为固体氧化物燃料电池或者熔融碳酸盐燃料电池；

27、低温燃料电池为pem燃料电池。

28、优选地，所述户外安装区域与用户住宅物理隔离，且罩设有通风格栅，所述通风格栅用于户外安装区域内的空气流通。

29、本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

30、通过将制氢系统设置在用户的楼顶天台上，通过楼顶天台进行电解水现场制氢，节省了氢气运输的费用；同时通过户外安装区域内将燃料电池发电系统与住户隔开，杜绝氢气入户的安全隐患，提供了一种高效可靠和环境友好的新型楼宇供氢方式。

31、另外，通过燃料电池发电系统产生的余热为楼宇供热，实现了氢能源的多用途高效利用。

技术特征：

1.一种基于燃料电池的能源供应系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述制氢系统包括：

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述制氢能源系统包括以下项中的一项或多项的组合，包括：

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述燃料电池发电系统包括：

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，

9.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，

10.根据权利要求1～9任一项所述的系统，其特征在于，

技术总结
本发明提供了一种基于燃料电池的能源供应系统，该系统通过将制氢系统设置在用户的楼顶天台上，通过楼顶天台进行电解水现场制氢，节省了氢气运输的费用；同时通过户外安装区域内将燃料电池发电系统与住户隔开，杜绝氢气入户的安全隐患，提供了一种高效可靠和环境友好的新型楼宇供氢方式。另外，通过燃料电池发电系统产生的余热为楼宇供热，实现了氢能源的多用途高效利用。

技术研发人员：黄猛,谭建明,张永,陈胜男,杨华
受保护的技术使用者：珠海格力电器股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6