CN106369270A - 一种加氢站网络设施及由其构成的氢气分布式能源 - Google Patents

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Abstract

一种加氢站网路设施,实现了为一个区域的氢燃料电池储氢瓶加注氢气;并与氢燃料电池一起构成了氢气分布式能源;把城市周围的能源通过各种制氢的方法生产氢气,再经过加压、运输、存储、加气等环节实现能源的转换,实现循环过程即产生氢气→储气瓶组拖车→氢燃料电池“消耗”→储气瓶组拖车→产生氢气→一直循环下去,本案实施提供的能源不与“电网”争线路,独立于电网,通过储气瓶组拖车“移动的管道”为氢燃料电池供气;本案最大效果是把一个城市变成氢能社会,做到零排放。当我国每个城市都实施本案,整个国家就能早日进入氢能社会,其意义非常重大。

Description

一种加氢站网络设施及由其构成的氢气分布式能源
技术领域
本发明涉及一种加氢站网路设施,实现了为一个区域的氢燃料电池储氢瓶加注氢气;并与氢燃料电池一起构成了氢气分布式能源;本发明优先把可再生能源转化成氢气为城市提供“动力”,替代化石能源,当每个城市都成功实施了本案,我们的国家就进入了蓝天白云、山清水秀的氢能社会,本发明属于氢能领域。
背景技术
我国现有的加氢站,工艺流程落后,都是采用工作压力为20MPa储气瓶组拖车运输氢气,每个加氢站都存在二次加压,有压缩机加压过压安全隐患,站内有储气瓶组,有氢气泄漏存在爆炸风险;日加气量受压缩机排气量和站内储氢瓶组容量的限制,无法大规模大气量连续对氢燃料电池(汽车)加气,更无法利用现有的限电放弃的光能、风能、水能、核能等能源开展建设;八年前,业内人士都知道:2008年北京奥运会采用的国外的站内制氢加氢站技术建设的加氢站,到目前为止,几乎在全国没有增加这种类型的加气站,站内制氢安全风险更大,占地面积巨大,这种建站方式至今还没有大规模推广开来;站内制氢加气站没有辐射能力,也就没有了经济效益;特别是我国现有的加氢站设施没有办法为固定的氢燃料电池加满氢气,功能单一,影响氢能发展。
今年随着日本丰田、本田和韩国现代氢燃料电池汽车量产、推广普及,特别是这些汽车的储氢瓶额定工作压力分别为35、70MPa;而我们现有的加氢站都不能对其加满气,这就有必要对我国加氢站工艺流程及设备进行创新,为我国氢燃料电池汽车发展提供优良的加氢站基础设施配套建设。
现有的天然气分布式能源,其设备在一个地方通过天然气燃烧产生热量推动汽轮机发电,产生的电通过电网输送到各个分布点的用户使用,同时燃烧余热产生的热水也通过管网输送到各个分布点使用;现实生活中,产生的电,难以并入国家电网,影响经济效益的发挥;热水通过管网输送其热能有损耗,有时分布点区域巨大,对应的电缆、热水管管网布设工程量巨大,投资资金也就巨大,影响总体经济效益。
两个相同的天然气分布式能源之间如果距离远,无法交叉供应,无法连成网络,有区域性和局限性。二者之间的分布式能源用户更无法互换,无法移动,扩充能力非常弱。现有的天然气分布式能源,没有办法扩大辐射范围,只能固定一个地方,分布点的用户之间不能“繁殖”能源辐射给更多的能源用户。
总之,天然气分布式能源通过燃烧的方式从发电、输送、客户端使用都存在损耗,分布点客户端用户数量是固定的,一旦燃烧发电,用户多了无法满足供电,用户少了电力无法存贮造成浪费,夏季热能消耗不掉,也造成浪费,这是天然气分布式最大的弊端,难以大规模复制,实际推广应用中,受到制约的因素很多,天然气转化能源的效率非常低。
发明内容
技术方案:
一种加氢站网路设施技术方案:
一种加氢站网络设施是由压缩机、储气瓶组、加气机和相应连接的管路构成;其技术特征是:氢气资源地制氢生产出的氢气经压缩机加压和相应连接的管路对固定的储气瓶组或储气瓶组拖车充装满氢气,到加气点经加气机完成对氢燃料电池加满氢气至额定压力,储气瓶组拖车在氢气资源地制氢点和加气点之间通过相应连接的管路往返循环装卸氢气,储气瓶组中的压力大于额定压力。
本案的氢燃料电池包含氢燃料电池储氢瓶,或称储氢瓶作为氢燃料电池不可分割的一部分,对氢燃料电池加满氢气至额定压力就是对氢燃料电池储氢瓶加满氢气至额定压力;
本案的氢燃料电池包含氢燃料电池本身作为固定的发电、发热设备提供能源;也包含安装在车辆上作为氢燃料电池的车辆,如氢燃料电池汽车、氢燃料电池叉车、氢燃料电池铲车、氢燃料电池无轨电车、氢燃料电池物流车、氢燃料电池邮政车等;氢燃料电池安装在拖车上可以作为移动的发电机组,上述所有安装了氢燃料电池的设备都在本发明氢燃料电池的保护范围内,或称本案的氢燃料电池包括未来和上述一切用氢气的设备。
对氢燃料电池加满氢气至额定压力,在实际使用过程中,只要是采用储气瓶组拖车对氢燃料电池加氢气,都在本发明的保护范围内。不加满或加不到额定压力是对本案的变劣使用,还是在本发明的保护范围内。
储气瓶组中的压力大于额定压力,实际使用中,对储气瓶组充装的压力小于或等于额定压力,是变劣使用,也在本发明的保护范围内,或称:储气瓶组中的压力大于额定压力是非必要条件。
本发明中的加气点与制氢点有一段距离,二者之间用储气瓶组拖车运送氢气;只要是用储气瓶组拖车在二者之间运送氢气,就在本发明的保护范围内;
本发明中的加气点,是对氢燃料电池加满氢气至额定压力的地方;可以是为氢燃料电池车辆加氢气的地方,也可以是为一个工厂或港口码头、矿山等区域为氢燃料电池叉车、铲车等装卸车辆加氢气的地方,这些加气点也可称为加气站或加氢站,这时的加气机一般是固定在加气站或称加氢站地面上的,这些加气站或称加氢站可以有多个加气机同时与储气瓶组拖车通过管路连接,同时对多辆氢燃料电池车(辆)加氢气;也可以是为某个小区或楼宇内的固定的提供能源的氢燃料电池加满氢气的加注点,这时的加气机不在加气点地面上,可以在储气瓶组拖车上,利用本人以前的发明:加气机和储气瓶组拖车一起构建了储气瓶组拖车式加气站;有了储气瓶组拖车式加气站为某个小区或楼宇内的固定的提供能源的氢燃料电池加满氢气,有了这一个功能,辐射能力加强了,因为,氢燃料电池不管在车上还是固定在某地,都能提供能源,例如:氢燃料电池汽车停在某处,都能另外给汽车以外的设备或家庭供电,本方案中的氢气具有储能效果,而氢燃料电池储氢瓶中储氢多少就是存储能量多少,随时可以通过氢燃料电池对外供能源,其意想不到效果是达到了比天然气分布式能源更优越的技术效果,所以上述方案,与氢燃料电池一起构成了氢气分布式能源,接下来:
氢气分布式能源技术方案
氢气分布式能源是由压缩机、储气瓶组、加气机、氢燃料电池和相应连接的管路构成;其技术特征是:氢气资源地制氢生产出的氢气经压缩机加压和相应连接的管路对固定的储气瓶组或储气瓶组拖车充装满氢气,到加气点经加气机完成对氢燃料电池加满氢气至额定压力,储气瓶组拖车在氢气资源地制氢点和加气点之间通过相应连接的管路往返循环装卸氢气,储气瓶组中的压力大于额定压力,氢燃料电池对外提供能源。
上述氢燃料电池和相应连接的管路还包括多个氢燃料电池通过相应连接的管路共用一个储氢瓶,这时的加气点,还包含为小区或楼宇供能量的氢燃料电池加满氢气的加注点,上述氢燃料电池包含所用的既能为自己又能为外部提供能源的设备,如发电机组、氢燃料电池车辆、拖车式发电机组等含氢燃料电池的设备或装备。氢燃料电池是对外提供能源的最小单元,这些加气点下的氢燃料电池提供能源的最小单元分布在一个区域内,才有了分布式能源的效果。氢燃料电池汽车可以离开这个区域,到另外一个区域停下来,为汽车本身以外的设备或家庭供电,对外辐射“繁殖”能力强,这是天然气分布式能源所没有的功能。
下面结合图1详细讲解技术方案:
图1是一种加氢站网络设施及由其构成的氢气分布式能源两个发明共用的示意图;
1、表示氢气资源地制氢生产出的氢气;2、表示压缩机;3、表示储气瓶组中的一种储气瓶组拖车;4、表示加气机;5、表示由3和4构成的第一个加气点对8充装满氢气;6、表示由3和4构成的第二个加气点;7、表示由3和4构成的第N个加气点;8、表示氢燃料电池(本图画出氢燃料电池汽车样子方便理解);9、表示储气瓶组中的一种固定式储气瓶组;10、表示压缩机对储氢瓶组连接的充装管路;还有加气点储氢瓶组拖车与加气机对氢燃料电池储气瓶充装氢气连接的管路;包括储氢瓶组拖车与在车上的加气机,构成的拖车式加氢站对氢燃料电池储气瓶充装氢气连接的管路;还包括多个氢燃料电池共用一个储氢瓶的相应连接的管路;
一种加氢站网路设施技术方案和图1结合详细讲解:
一种加氢站网络设施是由压缩机(2)、储气瓶组(3)(9)、加气机(4)和相应连接的管路(10)构成;其技术特征是:氢气资源地制氢生产出的氢气(1)经压缩机(2)加压和相应连接的管路(10)对固定的储气瓶组(9)或储气瓶组拖车(3)充装满氢气,到加气点(5)、(6)、(7)经加气机(4)完成对氢燃料电池(8)加满氢气至额定压力,储气瓶组拖车(3)在氢气资源地制氢点(在1、2的地方)和加气点(5)、(6)、(7)之间通过相应连接的管路(10)往返循环装卸氢气,储气瓶组(3)(9)中的压力大于额定压力。
同样,氢气分布式能源技术方案和图1结合详细讲解:
氢气分布式能源是由压缩机(2)、储气瓶组(3)(9)、加气机(4)、氢燃料电池(8)和相应连接的管路(10)构成;其技术特征是:氢气资源地制氢生产出的氢气(1)经压缩机(2)加压和相应连接的管路(10)对固定的储气瓶组(9)或储气瓶组拖车(3)充装满氢气,到加气点(5)、(6)、(7)经加气机(4)完成对氢燃料电池(8)加满氢气至额定压力,储气瓶组拖车(3)在氢气资源地制氢点(在1、2的地方)和加气点(5)、(6)、(7)之间通过相应连接的管路(10)往返循环装卸氢气,储气瓶组(3)(9)中的压力大于额定压力,氢燃料电池(8)对外提供能源。
本案为一个总的发明构思,有两个以上发明可以作为一个专利文件申请,符合“专利法”要求;本案两个专利即一种加氢站网络设施及由其构成的氢气分布式能源;一种加氢站网络设施实现了对氢燃料电池加注氢气的功能,具体是在N个加气点(站)实施的,在这区域的N个加气点(站)具有区域网络性,服务范围广,服务的对象是在N个加气点(站)加氢气的氢燃料电池;实现了这一区域众多氢燃料电池储氢瓶存储氢气功能;氢气具有储能特性,而氢燃料电池能提供能源,可以作为最小单元对外提供能源,分布在这一片区的众多氢燃料电池,单独或一起对外提供能源,具有分布式能源特点,这也是一种加氢站网络设施实现了一个意外没有想到的巨大的功能,这个意想不到的效果,不但证明了一种加氢站网络设施技术进步非常显著,也总结出一种加氢站网络设施与氢燃料电池构成的氢气分布式能源比天然气分布式能源更具有经济性,所以本案两个发明作为一个专利申请,有四个独立权利要求项;
本人以前申请或授权的专利,解决的是具体的小问题,实现的是小功能;这次本案在氢能领域就是要发挥创造性劳动把以前本人的几个发明专利逐一整合形成一个大方案,解决大问题,实现大功能即实现城市加氢站网络及由其构成的分布式能源,让我们居住的城市不再有碳排放;本案大方案具体是把现有的能源或再生能源与现有的资源通过各种方式制氢,用储氢瓶组拖车运氢气到N个加气点,通过加气机实现对氢燃料电池加满氢气,由氢燃料电池提供能源,满足下游氢燃料电池汽车燃料的需求,替代了化石能源,实现了能源的转换;形象比喻:城市周围用可再生能源制氢,其氢气用储氢瓶组拖车运到城里加气点完成对氢燃料电池加气,流程是:城外生产的氢气→储氢瓶组拖车(移动的管道)→氢燃料电池加气;再简要一些:城外氢气→管道→氢燃料电池,这个过程越简单越具有可行性,我们看出每个城市建立这样的“移动管道”是非常可行的,城市周围有氢气气源,“移动管道”的储氢瓶组拖车短距离运输费用不会很高,“移动管道”就能完成对氢燃料电池加氢气,这里要用到本人以前的几个专利使得本案大功能得以实现,效果非常显著,本案把以前本人的专利运用在氢能领域需要再次发挥创造性劳动,使得大方案简单、高效、安全,最终取得非常显著的效果;这里请不要把本人以前的专利与本案抵触。另外,本人以前申请的“氢能供应链”专利与本案技术路线完全不同,它重点是走氢气液化、长途运输之路,使用的低温液体泵加压,对液体加压,加压方式不同;本案重点是走加氢站网络、分布式能源之路,使用的气体压缩机,对气体加压,加压方式不同,设备也完全不同,虽然都用到以前的本人的专利,但具体设备、整体方案、发明目的、实现功能完全不同,根本没有抵触申请。实在要比,本案与本人的“氢能供应链”比较节省了液化工厂部分,加压方式工艺路线完全不同,“氢能供应链”专利没有抵触本案申请。
一种加氢站网络设施及由其构成的氢气分布式能源技术方案技术特征详细解释:
首先:一种加氢站网络设施,名称部分技术特征详细讲解:
一种加氢站网络设施,加氢,其技术特征:本案中用储氢瓶组中的压力高于氢燃料电池储氢瓶的额定压力,即“储气瓶组中的压力大于额定压力”,利用压差完成对氢燃料电池储氢瓶加满氢气功能;
一种加氢站网络设施,加氢站,其技术特征:储气瓶组通过加气机对氢燃料电池储氢瓶加满氢气,在加氢站网络设施中的加气点,如果对氢燃料电池车辆加注氢气,就是一种加氢站功能;本案制氢点的固定储气瓶组和加气机对氢燃料电池加气、加气点的储气瓶组拖车和加气机对氢燃料电池加气都是加氢站功能。
一种加氢站网络设施,网络设施,其技术特征是:一个制氢地产生的氢气(1)经压缩机(2)加压可以对多辆或称N辆储气瓶组拖车(3)充装满大于额定压力的氢气,到由第一(5)、第二(6)、第N个(7)加气点构成的网络中,用加气机(4)对氢燃料电池储氢瓶加满到额定压力的氢气,我们看到网络中N个加气点中的每一个加气点中不再需要压缩机(2),每个加气点非常简单,没有固定的储气瓶组,也就没有了爆炸风险,这是本发明一个非常显著的技术进步。网络设施是对这些设备总的集合或总的包含这些设备。
氢气分布式能源,名称部分技术特征详细讲解:
氢气分布式能源,氢气,其技术特征:
氢燃料电池中的氢气可以直接将其化学能转换成电能,利用率为60-80%;已知:1Nm3氢气大约可产生1.25kWh电能,所以如果想增加设备电能的储存容量,加大储氢罐的体积或压力即可。
现有的氢燃料电池都配套有储氢瓶,储氢瓶的体积或压力大小,决定了氢燃料电池工作时输出能量的大小。
氢燃料电池的储氢瓶中灌装的氢气,氢燃料电池没有工作时,灌装的是氢气多少;氢燃料电池工作时,输出电量对外做功的大小;氢燃料电池安装在汽车上,就是氢燃料电池汽车,上马路行驶,氢燃料电池输出总的能量衡量汽车行驶多少里程;氢燃料电池汽车停在家里或任何地方;可以作为发电站对外输出电能;氢燃料电池汽车即可移动也可固定在某地输出电能,可以作为分布式能源一个最小单元,每个氢燃料电池即每个能源最小单元总的集合就是分布式能源,所以,本发明,让氢气作为分布式能源载体是非常准确的,每个氢燃料电池作为提供能源的最小单元也是非常恰当的。
氢燃料电池安装在汽车上,既可以满足自身的用电驱动车辆行驶;又可以停下来满足对外供电,把氢燃料电池作为一个输出能源的最小单元;可以移动、可以固定;这是天然气分布式能源没有的、无法达到的功能。
氢气分布式能源,分布式,其技术特征:
上述一种加氢站网络设施实现的功能,为氢燃料电池储气瓶加满氢气;把氢燃料电池作为能源提供最小单元,网络区域内众多氢燃料电池提供能源,实际上就构成了一个分布式能源;分布式是一种加氢站网络设施和其涉及的氢燃料电池总的集合。
下面,一种加氢站网络设施及由其构成的氢气分布式能源技术方案技术特征详细解释:
氢气资源地制氢生产出的氢气(1),其技术特征是:包括各种资源各种方式制氢生产的氢气;优选城市周围的太阳能、风能发电电解水制氢,再生能源可循环利用,利用可再生能源生产的氢气优先在本发明的保护范围内。
氢气是二次能源,可以从很多种渠道获得,包括原油,天然气,沼汽,农作物秸秆和有机废水,常见的有水电解制氢、煤炭气化制氢、重油及天然气水蒸气催化转化制氢等,最好的方法是太阳能制氢,含光伏发电和光热发电,在各地利用各种资源用各种方法或技术制氢,一般是指在各地利用各种资源大规模工厂化制氢,目的是利用各地资源禀赋价格优势,大规模工厂化制氢就是降低氢气成本,只有取得非常便宜的氢气,才能使得本发明的经济效益有使用价值和市场竞争力。
中国神华集团是全世界第一的煤气化公司,有80台煤气化炉,各地焦化工厂已经做到氢气生产过程中实现二氧化碳的封存,整个氢气的生产过程中是可以做到低碳或者是说零排放,可以提供四千万辆燃料电池汽车用氢。其价格是石油价格的十分之一,具有竞争力,为各地提供大量的氢源。
我国各地还有“弃风”、“弃光”、“弃核”、“弃水”电的问题。各地都有电能过剩的情况,利用放弃的风电、光电、核电、水电等电解水制氢,为氢能的发展提供了潜在的资源,这些说明氢气资源地分布在全国各地,每个城市周围都有这样那样的资源制氢作为本发明的气源地,使得本发明具有可行性。
市场上,到目前为止,没有发现氢气分布式能源案例,也没有发现有这样的概念。
我们知道:氢气是一种燃烧热值高、CO2零排放的二次能源,每千克氢气燃烧产生的热量,大约是汽油的3倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍。
由于氢气是唯一能提供既没有“温室效应”、又没有任何污染的能源,取之不尽,用之不竭,人们逐渐认识到:氢能将是21世纪最有前景,最能从根本上解决人类环境危机和能源危机的终极手段,我们从氢气的角度建立分布式能源,作为未来能源使用的最佳方案。
压缩机(2),其技术特征是:对氢气加压,可以是隔膜压缩机、往复式压缩机、活塞式压缩机等,也可以气泵式压缩机等,包括市面上各种压缩机,只要是对气体加压的设备都在本发明的保护范围内;
本发明申请的储气瓶组(3)(9)是指:包含固定的储气瓶组(9)和移动的储气瓶组拖车(3)中的任意一种,本案优选储气瓶组拖车(3);本发明没有固定的储气瓶组(9)也可,也照样构成一种加氢站网络设施,固定的储气瓶组(9)是非必要条件,当然,在制氢点有压缩机(2)和固定的储气瓶组(9)和加气机(4),其本身也是个加气点或称加氢站,能完成对氢燃料电池储氢瓶(8)充装满氢气。制氢点有没有固定的储气瓶组,都在本发明的保护范围内。
本发明的氢燃料电池(8),其技术特征是:氢燃料电池一定含有储氢瓶,本发明的氢燃料电池包含现有和未来的所有氢燃料电池类型和所有安装了氢燃料电池的设备或装备。具体包含:固定的氢燃料电池,它也包括若干个氢燃料电池通过管路共用一个储氢瓶,它作为发电机组用,可以为一个小区或一幢楼宇供电,能供电就属于分布式能源,所以,本发明也可以叫做氢气分布式能源,;氢燃料电池储氢瓶安装在移动设备上,与该设备一起构成氢燃料电池装备中的任意一种,如氢燃料电池储氢瓶安装在叉车、铲车上,叫做氢燃料电池叉车、铲车;安装在汽车上,叫做氢燃料电池汽车;安装在拖车上,构成移动式发电机组,本案优选氢燃料电池储氢瓶安装在汽车上,一起构成氢燃料电池汽车;图1中氢燃料电池汽车(8)图型形象代表氢燃料电池。我们知道,氢燃料电池汽车停在某个地方还可以对外提供电源,或移动式发电机组对外供电,正是因为氢燃料电池能单独对外供电,所以,本发明叫做氢气分布式能源也是恰当的,或将来有关氢气分布式能源采用本案加氢气的方法也在本案保护范围内。
氢燃料电池储氢瓶安装在汽车上,作为氢燃料电池汽车或拖车时,具有移动特性,一方面供电使自己移动,一方面停下来为其它用户供电,这是区别天然气分布式能源的不同之处,技术进步非常显著。意想不到效果是,可以实现氢气分布式能源联网,不再受区域地理位置的限制,扩展起来快捷方便高效。
本方案中每个加气点(5)、(6)、(7):储气瓶组拖车(3)可以连接多个加气机(4)可以同时对多个氢燃料电池(8)(汽车)同时加满氢气,这也在上述方案中,或称也在本发明的权利保护范围内。图1中每个加气点(5)、(6)、(7)只画出一个加气机(4)对应一辆汽车(8)力求画面整洁。本案加气点不管是一个还是多个,都在本发明的保护范围内。加气点越多经济效果越好:同样,加气点中的加气机越多对外加气量就越多经济效果越好;
储气瓶组拖车(3),其技术特征是:只要是运送氢气的储气瓶组拖车就在本发明的保护范围内,优选本人发明的车载储气瓶组拖车(ZL201410060518.4),还可以是本人发明的一种车载储气瓶组拖车式加气站(ZL201410097130.1);
加气机(4),其技术特征是:由传感器、氢气计量计、阀构成,完成对氢气的计量,符合贸易规则。国外有的加气机中含有空气加压泵对氢气二次加压,也在本发明的保护范围内。
当储气瓶组拖车(3)和加气机(4)合在一起就是本人以前发明的一种车载储气瓶组拖车式加气站(ZL201410097130.1);可以到各加气点对固定的氢燃料电池储氢瓶(8)加满氢气,这是本发明的一个重要功能,有了它,就能从严格意义上讲实现了分布式能源功能。可以对固定在小区或楼宇的氢燃料电池储氢瓶加满氢气,还可以对工厂、码头、港口、矿山等地的氢燃料电池汽车、拖车、铲车、叉车等氢能设备加注氢气。
本发明分布式能源氢燃料电池权利保护范围,写明氢燃料电池为分布式能源提供能源的最小单元,不限制其它用氢设备为本氢气分布式能源的最小能源单元,只要是有氢燃料电池储氢瓶的用氢设备都在本发明的保护范围内,这里再次强调。换句话说,只要是用氢的设备都在本发明的保护范围内,或者说,氢燃料电池包含了所有氢气用户。
额定压力,其技术特征是指:氢燃料电池中的储氢瓶灌装氢气的工作压力,可以根据储氢瓶的用途人为制定,例如:氢燃料电池作为发电机组,氢燃料电池的储氢瓶可以是10MPa;氢燃料电池安装在叉车上,就是氢燃料电池叉车,氢燃料电池的储氢瓶可以是20MPa;氢燃料电池安装在汽车上,氢燃料电池汽车上的储气瓶的额定压力可以是35MPa或是70MPa(这是标准规定的);压力越高存储的氢气越多,行驶的里程就越远。我们可以针对氢燃料电池具体用途规定储氢瓶的工作压力或称额定压力。作为车用氢燃料电池其储氢瓶的额定压力比较高,而作为发电用的氢燃料电池储氢瓶额定压力规定的比较低。只要是储气瓶组中的压力大于氢燃料电池储氢瓶中的压力,就能对氢燃料电池的储氢瓶加氢气。
经压缩机(2)加压,对储气瓶组拖车(3)充装满氢气;其技术特征是:优选充满氢气的压力大于额定压力;好处是下一个环节即由加气机和气瓶拖车构成的N个加气站,不再需要压缩机二次加压;
本案实质是:把某个区域的资源通过各种技术制成氢气,通过氢燃料电池汽车替代现有车辆使用的化石能源,本案能够实现对应的N个加气点构成的网络,而每一个加气点实现“无动力”加气,所谓“无动力”加气就是不再需要压缩机二次做功加压,完全靠自己自身的压力完成对外加气功能;这里要用到的核心技术是:一种加气机和由其构成的加气站(ZL200910141153.7)中的“多气瓶交替循环提供高压气”技术,即由加气机和储气瓶组拖车构成的加气站对氢燃料电池储氢瓶加满氢气,起始压力大于等于25MPa,也就是储气瓶组拖车的压力大于等于25MPa就在本发明的保护范围内;具有是多少,以后根据氢燃料电池储氢瓶的额定压力而定;压缩机(2)对氢气加压,对储气瓶组拖车(3)充装压力,优选大于额定压力,即大于35MPa或大于70MPa;目前,可以先选先大于35MPa的压力满足对35MPa氢燃料储氢瓶充装,待70MPa的氢燃料电池储氢瓶普及时,再选择大于70MPa的压力满足对70MPa氢燃料储氢瓶充装,大于量一般选择5-20MPa之间。
到加气点经加气机(4)完成对氢燃料电池的(8)加满氢气至额定压力,其技术特征是:这里本发明优选不要压缩机二次加压的工艺流程,当然采用二次加压工艺也在本案的保护范围,本案的储气瓶组拖车和加气机构成的加氢站,这里优选采用本人的三个发明专利,分别是:一种加气机和由其构成的加气站(ZL200910141153.7);一种车载储气瓶组拖车式加气站(ZL201410097130.1);车载储气瓶组拖车(ZL201410060518.4)与本发明配套,实现无需二次加压的工艺流程,从而体现本发明的最大优势,直接用储气瓶组拖车完成对氢燃料电池加满氢气至额定压力,即城市中“移动的管道”能直接对氢燃料电池加满氢气,我们看出:氢气→管道→氢燃料电池;这个过程越简单越好,越具有可行性,我们的城市氢能建设才能取得成功;本案:氢气→移动的管道→氢燃料电池;用到本人的三个专利是能实现的,如何不再需要压缩机二次加压的原理,在本人已经授权的发明专利中已经讲解非常清楚,详见三个专利说明书,下面简要说明一下:
对氢气储气瓶组拖车(3)充装满氢气,再经加气机(4)完成对氢燃料电池的储气瓶加满至额定压力。要求对氢气储气瓶组拖车(3)充装满氢气的压力要大于氢燃料电池储氢瓶加满的额定压力,例如:
假使氢燃料电池储气瓶中的额定压力是20MPa,我们采用25MPa的储气瓶拖车到加氢站,加氢站就用气瓶拖车和加气机用快速接头的管路(10)直接连接完成对外加气,两辆这样气瓶拖车循环,加氢站就不再需要气体压缩机了,只有这两种设备简化了加气站工艺流程,更为简单、安全、高效;
同理,氢燃料电池汽车中的储气瓶额定压力是35MPa,我们采用45MPa的气瓶拖车到加氢站,完成对外加氢气;
氢燃料电池汽车中的储气瓶额定压力是70MPa,我们采用85MPa或90MPa的气瓶拖车到加气站,完成对外加氢气;它可以加满储气瓶额定压力分别是20MPa、35MPa、70MPa的氢燃料电池汽车,85MPa或90MPa的气瓶拖车效率最高。
加气机(4)可以单独作为一台设备使用,与储气瓶组拖车一起构成加氢站,如在ZL200910141153.7专利中;
储气瓶组拖车(3)和加气机(4)可以是构成一个固定的加氢点(也叫加氢站),也可以如同(5)(6)(7)构成一个加氢站网络,对移动的氢燃料电池汽车或拖车上的氢燃料电池储氢瓶加注灌装氢气;
加气机(4)可以和储气瓶组拖车(3)一起构成气瓶拖车式加氢站。如在ZL201410097130.1专利中;是一个移动的加氢站,对工厂内的叉车或小区楼宇固定的氢燃料电池储氢气瓶加注灌装氢气;这就具有分布式能源功能。
本案不论是移动的还是固定的用氢设备都可以加满氢气,本案通过本人以前申请的已经授权的三个发明专利全部都能实现上述功能,把以前申请的专利整合通过压缩机和现有氢燃料电池集成本案,实现:可再生能源制氢→氢气→管道→氢燃料电池→可再生能源制氢→氢气→管道→氢燃料电池;这个大循环中有储气瓶组拖车在制氢点和加气点往返循环装卸氢气,这个大循环功能要实现,需要发挥创造性劳动,没有以前任何可以借鉴的东西,完全靠本人的知识积累取得的;或称是:对以前的本人已经发明的专利再次创造,在新的氢能领域实现加氢站网络功能和氢气分布式能源功能。
本发明的氢气分布式能源,其加气机(4)可以单独作为一台设备使用,与气瓶拖车一起构成加氢站,如在ZL 200910141153.7专利中;可以对应(5)(6)(7)加氢点;即第一个、第二个到第N个加氢站构成的网络,N个加氢站可以满足很多个氢燃料电池加注灌装氢气;
同样,压缩机(2)可以加压对由加气机(4)和储气瓶组拖车(3)一起构成储氢瓶组拖车式加氢站加满氢气。如在ZL201410097130.1专利中;满足很多个小区内的分布式能源单元即氢燃料电池叉车或固定的氢燃料电池发电机组的储氢瓶加注灌装氢气;
满足移动或固定的很多氢燃料电池分布式能源单元灌装氢气,这是本发明的最大特色;
本发明是把本人的有关专利技术与现有氢燃料电池进行整合形成氢气分布式能源,其分布式能源单元可以移动的,可以辐射更多的分布式能源用户,这是本发明的最大亮点。
再次强调:本案是氢能领域,运行压力大于25MPa,其本发明的设备适合本领域的高压设备,其他领域的专利不能在本案高压环境下运行,与本案没有可比性,不发生专利新颖性抵触申请。
本发明需要本人的多年积累,是本人来自于天然气技术领域知识积累的再次发明创造,因为,在氢能领域高压情况下,需要发挥创造性劳动才能设计出中国特色的氢气分布式能源,把复杂多变的各种制氢、运氢、加氢方式归纳集成本发明的一种可复制的氢气分布式能源。
其技术显著进步是:分布式能源最小单位可以移动;各种方式各种资源大规模工业化制氢可以降低成本;分布式能源中的储气瓶组拖车是短距离运输,加氢站终端采用本发明的另外三个分案申请专利,实现了无动力加气工艺。这种工作方式最大技术进步是可以高效、快捷、安全、大规模呈几何数增长复制氢气分布式能源。
储气瓶组拖车在氢气资源地制氢点和加气点之间通过相应连接的管路往返循环装卸氢气,储气瓶组中的压力大于额定压力。
其技术特征是:储气瓶组拖车在制氢点(在1和2地方)(经压缩机加压)充装满氢气,送往加气点(5)(6)(7),经加气机对外加气(卸气):对外加气用完(卸完气)再次返回制氢点,再次装满氢气;这样的过程:储气瓶组拖车开往加气点是卸气、返回制氢点是装气,循环反复,这样的过程就是往返装卸氢气的循环过程。就是利用“多气瓶交替循环提供高压气”的专利技术使得本案得以实现;只要采用“多气瓶分组”对外加气,就在本发明的保护范围内,本人的“储气瓶组拖车式加气站”专利就是采用这个原理,完成无动力对外加气;制氢点装满氢气环节要用压缩机组加压,加气点对外加氢气(卸气)不用压缩机,实现的过程非常简单,经济效益非常显著。
一种加氢站网络设施,这样的网络设施可以重复建设或称复制,其每个网络设施内部N个加气点的设备还是一样的,或称共用,其制氢点的制氢方式可以改变,但加气点的设备不用改变,没有浪费,设备利用率极高,这非常有利于本案快速大规模复制与推广。一种加氢站网络设施的复制也就是其构成的氢气分布式能源复制,其规模越来越大,经济效益非常显著,一个城市采用这种方法,很快就能建成氢能城市。本发明复制的终端加气点的设备是通用,制氢点增加再多,对应的加气点增加更多,网络更大,其储气瓶组拖车和加气机是一样的,这两种设备可以标准化工厂化规模生产,复制起来非常快,这是本发明的最高境界。
本案一种加氢站网络设施,比起国际上的现有的站内制氢加氢站有优势,主要表现在:
站内制氢加氢站有固定的储气瓶组和压缩机,受站内储气瓶组容量的限制,大批加气车辆连续来站加气,当站内储气瓶组内的气用完,压缩机的排气量又不能及时跟上,加气就暂停,就不能连续大容量对外加气,国外加氢站初期车少矛盾不突出,后期车多矛盾显现无法改进,这是未来国外加氢站的致命弱点,所以国际上通用的站内制氢加氢站在我国根本行不通;本案每个加气点没有站内固定的储气瓶组和压缩机,城市里建N个加气站,非常简单、安全;对外加气自然就没有受站内固定的储气瓶组容量的限制和压缩机做功出口排气量的限制;本案采用“多气瓶交替循环提供高压气”技术,理论上,循环交替的储气瓶组的容量无限大,没有加气量这方面的限制,可以实现大容量连续加气;建站初期,每个加气点可以用一把加气枪对外加气,随着氢燃料电池汽车增多,可以逐步增加加气枪应对逐步增多的氢燃料电池汽车的加气,对外加气越多储气瓶组拖车循环的次数越多,加气点位置不变,加气量可以逐渐增多,设备只是增加加气枪(增加停车位),扩充能力强,我们建站初期预留50个停车位即可,这是现有国外的加氢站没有的技术优势,本案制氢地一般在城市周围,不受场地限制,可以大规模制氢,可以加满多个N辆储气瓶组拖车(移动的管道),满足加气点连续循环要求,最终使得本案的城市氢气移动管道网络设施成立,实现了能源循环转换。
本案一种加氢站网络设施,比起国际上的现有的站内制氢加氢站还有一个巨大的优势是:
本案具有延迟、存储、调峰功能:具体表现在:可以多准备些储气瓶组拖车,储气瓶组拖车既是运输工具也是存储工具,可以把今天的生产氢气的多余量存储起来,为明天的加气点提供连续不断的气源;当加气点有个别加气点有加气高峰时,可以多提供储气瓶组拖车加快循环,不影响其加气点的连续性;今天制氢点加班加点多充装储气瓶组拖车,就是延迟到明天为各个加气点能连续大气量的对外加气;每天加气量数据又反过来指导明天制氢点的氢气产量;这些在当今互联网的条件非常容易解决。而站内制氢加氢站其站内储气瓶组容量是一定的,没有这方面的功能。未来氢燃料电池汽车日益增多时,本案这个功能非常有用,可以调节、平衡各个加气点的加气量,满足这一区域所有氢燃料电池汽车加气需求。在我国,加气点审批非常困难,每一个加气点要提高效率,必须仰靠外围提供的源源不断的气源,来满足加气点日益增多的车辆加气。而我们的加气点的加气机可以不断扩充,不涉及压缩机和固定的储气瓶组,这是一个非常独特的工艺流程,是站内制氢加氢站没有的功能。
本案最大技术进步是:
可再生能源→制氢→移动的管道→氢燃料电池(消耗了氢气);这个循环成立,运行成本非常低,经济效益非常好,具有可复制性,每个城市都这样复制,每个城市的汽车都使用氢气,整个社会实现碳零排放。
氢气分布式能源有了天然气分布式能源无法达到功能,两个氢气分布式能源之间交叉供应,连成网络,没有区域性和局限性。二者之间的分布式能源用户通过移动的单元可以互换,扩充能力强,扩大了辐射范围,分布点的用户可以“繁殖”能源辐射给更多的能源用户。
一种加氢站网络设施及由其构成的氢气分布式能源,把城市周围的能源通过各种制氢的方法生产氢气,再经过加压、运输、存储、加气等环节实现能源的转换,是替代化石能源的最佳技术方案,解决了大自然给予我们的能源没有办法存储的难题,再生能源循环生产的氢气,可以存储、运输、通过本发明的核心技术“多气瓶交替循环提供高压气”对氢燃料电池加满氢气;让太阳能、风能、核能、水能循环产生的氢气通过氢燃料电池“消耗”掉,循环过程:产生氢气→储气瓶组拖车→氢燃料电池“消耗”→储气瓶组拖车→产生氢气→一直循环下去,本案实施提供的能源不与“电网”争线路,独立于电网,通过储气瓶组拖车“移动的管道”为氢燃料电池供气;一个城市建立几个这样加氢站网络设施,例如:氢气资源地可以一个采用太阳能制氢、一个采用风能制氢;白天太阳能制氢、晚上风能制氢,交替循环,本案最大效果是把一个城市变成氢能社会,做到零排放。我们把大的社会问题变成非常清晰可以执行的几个步骤,而每个步骤非常简单可行,整个方案实施能源问题解决的非常完美,需要发挥创造性的思维;当我国每个城市都实施本案,整个国家就能早日进入氢能社会,其意义非常重大。
实际上,本案实现了加氢站网路和氢气分布式能源全部功能,其精髓是:
本案就是城市氢能移动管网建设项目或称城市氢能管网建设项目,再简单些叫做,氢能城市建设,衡量一个氢能城市的标准是:用可再生能源生产了多少氢气,用掉了多少氢气,而用掉了多少氢气在城市里,使用大户是氢燃料电池车辆和发电机组,这些大户使用氢气要比使用化石能源便宜才有动力,当然,环保的要求可以促进其发展;就氢能城市建设而言,首先要盈利赚钱才具有可持续发展,本案优选太阳能、风能发电制氢,降低了制氢成本,能源来源是再生可持续的,只有这些设备折旧费用,本案整个工艺流程没有了二次加压设备,既节省了设备投资又降低了运行成本,实施过程中城市里每个加气点没有站内固定的储气瓶组就没有了爆炸的风险,没有二次加压设备即压缩机组做功,就没有了机械噪声扰民和润滑机油污染排放,只要我们的制氢生产的氢气比汽油便宜,本案就具有实用性。
有益效果
一种加氢站网络设施有益效果在于它实现了一些功能带来了巨大的经济效益:
1、本发明优先在城市周围寻求氢气资源地,在氢气资源地采用各种方式大规模工业化制氢可以降低氢气成本;采用压缩机加压氢气、对储气瓶组拖车充装氢气,用它在加气点之间短途循环运输,非常经济,为各个加气点提供气源,每个加气点不再需要三相电源、大型压缩设备,可以实现连续大气量加气,建站成本、运行成本非常低;它实现了各种再生能源制氢,通过氢气的运输、储运、加氢等环节,用氢燃料电池实现了能源的转换,氢燃料电池汽车交通工具替代了燃油,全过程碳零排放,使用的能源是可再生的,是人类终极版本氢燃料电池汽车最佳的供氢方式。
2、本发明优先在城市周围寻求一个氢气资源地,可以用储氢瓶组拖车对应城里N个加气点(加氢站),而N个加氢站构成了加氢站网络,满足城里氢燃料电池汽车的加气;随着氢燃料电池汽车增多,本发明可以复制,其内的设备可以复制,加气点增多,前后复制的加氢站网络设施内的加气点可以共用气源地制氢产生的压缩氢气;大大提高了设备利用率。这是加氢站网络设施的自我复制功能。多个加氢站网络设施,实现了多种制氢方式,扩大了气源,共用其内的加气点设备,辐射能力加强,本案工艺流程独特,为以后的发展提供了扩展能力。
3、本发明一次加压,以后每个加气点,可以只有储气瓶组拖车与加气机两种设备构成的加氢站,不再二次加压,每个站节省了压缩机、三相电源、地面储氢瓶组等,N个站就节省了N倍这样的设备,这是非常大的技术进步;本发明利于加氢站布局,加氢站优选采用本发明的另外三个已授权的专利,实现了无动力加气工艺流程,完全区别于现有加氢站技术路线。让加氢站能做到零损耗、零做功、大气量完成对用氢设备加注。这种工作方式最大技术进步是可以高效、快捷、安全、大规模呈几何数增长复制加氢站,加氢站多,形成网络才有实际意义。
4、本发明,一个城市多个复制这样加氢站网络设施,把城市周围的能源通过各种制氢的方法生产氢气,再经过加压、运输、存储、加气等环节实现能源的转换,是替代化石能源的最佳技术方案,解决了大自然给予我们的能源没有办法存储的难题,再生能源的循环生产氢气,通过本发明的核心技术“多气瓶交替循环提供高压气”让太阳能、风能、核能、水能循环产生的氢气通过氢燃料电池“消耗”掉,循环过程:再生能源生产氢气→储气瓶组拖车→氢燃料电池“消耗掉”氢气→再生能源生产氢气→储气瓶组拖车→氢燃料电池“消耗掉”氢气→……一直这样循环下去,本案实施提供的能源即氢气不与“城市电网”争线路,独立于电网;同样也不与天然气管网争管路,没有城市管网建设负担,是通过储气瓶组拖车“移动的管道”为氢燃料电池供气;例如:氢气资源地可以一个采用太阳能制氢、一个采用风能制氢;白天太阳能制氢、晚上风能制氢,交替循环,本案最大效果是把一个城市变成氢能社会,做到零排放。当我国每个城市都实施本案,整个国家就能早日进入氢能社会,其意义非常重大。
分布式能源有益效果在于它实现了一些功能带来了巨大的经济效益:
5、本发明,满足移动或固定的很多分布式能源单元,即对氢燃料电池灌装氢气,氢气分布式能源有了天然气分布式能源无法达到功能,两个氢气分布式能源之间交叉供应,连成网络,没有区域性和局限性。二者之间的分布式能源用户通过移动的单元可以互换,扩充能力强,扩大了辐射范围,分布点的用户可以“繁殖”能源辐射给更多的能源用户。
6、本发明氢气分布式能源,其分布式能源单元可以移动,可以辐射更多的分布式能源单元,这是现有天然气分布式能源无法办到的。这是我们的核心技术,是氢能经济取代石油经济最佳分布式能源方案。
7、在中国实施本发明,一则,形成一个巨大的氢能经济;自给能源,不再依赖石油;可以实现国家经济战略转型,二则,加氢站网络设施与氢气分布式能源和我国的氢燃料电池汽车产业可以形成中国特色氢能技术,可以作为第二个中国“高铁”基础设施向全世界各地推广。正如全球对石油高度依赖导致了石油经济一样,氢能的广泛应用将影响到每个人生活的方方面面,进而成为主导经济的主要因素和工业的血液。由于氢能技术特别是氢燃料电池技术不但可以驱动汽车,船只和飞机,还可以为手机,电脑,工厂及家庭提供稳定高效无污染电源,实际上实现氢能经济比石油经济的影响还要广大和深远。
附图说明
图1是一种加氢站网络设施及由其构成的氢气分布式能源两个发明共用的示意图;
1、表示氢气资源地制氢生产出的氢气;2、表示压缩机;3、表示储气瓶组中的一种储气瓶组拖车;4、表示加气机;5、表示由3和4构成的第一个加气点对8充装满氢气;6、表示由3和4构成的第二个加气点;7、表示由3和4构成的第N个加气点;8、表示氢燃料电池(本图画出氢燃料电池汽车样子方便理解);9、表示储气瓶组中的一种固定式储气瓶组;10、表示压缩机对储氢瓶组连接的充装管路;还有加气点储氢瓶组拖车与加气机对氢燃料电池储气瓶充装氢气连接的管路;包括储氢瓶组拖车与在车上的加气机,构成的拖车式加氢站对氢燃料电池储气瓶充装氢气连接的管路;还包括多个氢燃料电池共用一个储氢瓶的相应连接的管路;
实施例
实施例1:
本案优先首选可再生能源制氢:
在城市周围一处建立太阳能光伏发电(光热发电)站,为了提供制氢效率,降低成本,可以用渔光互补光伏发电站,在水面架设太阳能光伏板,不影响养鱼,也不影响发电;还有大棚光伏发电站等,在发电站上用电解水制氢方式制氢,在制氢点安装氢气压缩机组,在城里对应建立四个加气点,分别叫做:光1加气点,光2加气点,光3加气点,光4加气点;其中光4加气点是小区固定的氢燃料电池发电机组加注点;
在城市周围另一处建立风能发电站,在站上用电解水制氢方式制氢,在制氢点安装氢气压缩机组,在城里对应建立四个加气点,分别叫做:风1加气点,风2加气点,风3加气点,风4加气点;其中风4加气点是小区固定的氢燃料电池发电机组加注点;
上述两个方案具体安装图1所示:
工艺流程:
在光电制氢点氢气(1)经压缩机(2)加压至45MPa对储气瓶组拖车(3)加满45MPa的氢气,多辆储气瓶组拖车(3)分别到光1加气点,光2加气点,光3加气点,经加气机(4)对氢燃料电池汽车加满氢气至35MPa额定压力;储气瓶组拖车(3)可以是储气瓶组拖车式加气站,可以到光4加气点,对小区固定的氢燃料电池发电机组加满氢气;满足氢气分布式能源功能;
同样:
在风电制氢点氢气(1)经压缩机(2)加压至45MPa对储气瓶组拖车(3)加满45MPa的氢气,多辆储气瓶组拖车(3)分别到风1加气点,风2加气点,风3加气点,经加气机(4)对氢燃料电池汽车加满氢气至35MPa额定压力;储气瓶组拖车(3)可以是储气瓶组拖车式加气站,可以到风4加气点,对小区固定的氢燃料电池发电机组加满氢气;满足氢气分布式能源功能;
我们看出复制的两个加氢站网络设施,使用的可再生的能源不同,一个太阳能一个风能,但其后的制氢、加压、运氢、加氢设备都是一样的,加气站的设备可以通用,即光1加气点,光2加气点,光3加气点和风1加气点,风2加气点,风3加气点的设备是一样,储气瓶组拖车在这些加气点上都是通用的,可以相互供气,白天,阳光充足,多采用光能制氢的氢气供气;夜晚,风比较大,多采用风能制氢的氢气供气;风光互补制氢适合城市周围开展大规模制氢;本案可以采用多个N辆储气瓶组拖车,今天多存储一些氢气,为明天的加气点多提供一些氢气;使得每个加气点能连续大容量供氢气。这是现有国外加氢站没有的功能;
经济效益分析:
以光发电为例加以说明:现在光发电成本在每度0.7元,国家补贴0.4,实际成本价格0.3元,4度电产生一立方氢气,也就是立方氢气价格为1.2元,所有设备折旧摊销每立方为0.25元,毛利为0.1元,合计销售价格1.55元;
一公斤氢气价格为1.55×11=17.05元,氢燃料电池汽车(丰田MIRAI汽车数据)一公斤氢气行驶一百公里;每公里耗费0.17元;
而燃油小汽车每百公里耗油为8升,每升油价为6元,合计48元,每公里耗费0.48元;
结论:本案具有实用性,随着光伏发电成本进一步降低,当成本降低到0.4元,补贴0.4元,电为零成本,本案优势更明显;
可再生能源制氢是本案最好的方式,适用于中国扬州、盐城等中小城市,但是特大型城市,城市周围没有那么多地方架设太阳能、风能制氢,这时要考虑工业化大生产的资源,见下面的案例;
实施例2:
在北京城市周围建立大规模制氢工厂集中制氢降低成本,原料来源采用天津曹妃甸LNG接收站的LNG;LNG短途运输到北京,费用很低,LNG非常干净;海气价格非常便宜;还可以利用其冷能降低氢气压缩机出口排气温度;
在图1中所示:
LNG汽化成气态,重整制氢或裂解制氢(1),产生的氢气经压缩机(2)加压对储气瓶(3)组拖车充满85MPa压力的氢气;
在图1中,我们看出对储气瓶组拖车(3)对应很多个加氢站,每个加氢站又可以对应很多加氢机(4)同时加氢气,每个加氢站可以做到零损耗、零做功对外加氢气,运行成本非常低。这是本发明最大的亮点,可以实现建加氢站速度呈几何数增长,本发明氢气分布式能源中的加氢站终端可以做到比加油站还要简单、安全、高效的技术效果。
由储气瓶组拖车(3)和加气机(4)构成N个加氢站,可以满足很多个分布式能源用户单元,氢燃料电池储氢瓶(8)汽车加气;可以分别满足20MPa、35MPa、70MPa额定压力的储氢瓶充装,使用率最高。
同样,
LNG汽化成气态,重整制氢或裂解制氢(1),产生的氢气经压缩机(2)加压对储气瓶(3、4)组拖车式加氢站充满85MPa压力的氢气;满足对固定的发电机组即氢燃料电池储氢瓶(8)充装氢气;
85MPa储气瓶组拖车(3)和加气机(4)配套构成储气瓶组拖车式加氢站,可以分别满足20MPa、35MPa、70MPa额定压力的储氢瓶充装,使用率最高。
本案例,一方面实现了加氢站网络设施的建设,与氢燃料电池构成了氢气分布式能源;适合各种资源制氢在各地实现。可以大规模复制,不管什么资源什么方式制氢,只要生产出大量的氢气,都可以用本发明的氢气分布式能源复制,把各种资源各种技术大量生产出的氢气最终都通过本发明中加氢站高效、安全、快捷与氢气用户连接起来,实现分布式能源非常多的用户单元。
重大意义:
在北京可以复制很多个这样的氢气分布式能源,不限何种资源制氢,集中制氢都能降低成本,每个氢气分布式能源对应N个加氢站,通过氢燃料电池储氢瓶(8)把这些分布式能源连接起来形成网络,提高各个氢气分布式能源利用率,彻底解决北京雾霾问题,彻底摆脱石油能源,带动氢燃料电池汽车向前发展,使我们的国家率先进入氢能社会。
本案功能最大目的是:
再生能源制氢→加压装到储气瓶组拖车(移动的管道)→氢燃料电池→……一直循环下去,全过程使用的设备最少、最简单、最安全;实施过程覆盖的范围不是点,而是一个网络区域,复制推广后,区域连成一个氢能社会,我们按照本案实施目标能实现。

Claims (4)

1.一种加氢站网络设施是由压缩机、储气瓶组、加气机和相应连接的管路构成;其技术特征是:氢气资源地制氢生产出的氢气经压缩机加压和相应连接的管路对固定的储气瓶组或储气瓶组拖车充装满氢气,到加气点经加气机完成对氢燃料电池加满氢气至额定压力,储气瓶组拖车在氢气资源地制氢点和加气点之间通过相应连接的管路往返循环装卸氢气,储气瓶组中的压力大于额定压力。
2.建立一种加氢站网络设施的方法,一种加氢站网络设施是由压缩机、储气瓶组、加气机和相应连接的管路构成;其技术特征是:氢气资源地制氢生产出的氢气经压缩机加压和相应连接的管路对固定的储气瓶组或储气瓶组拖车充装满氢气,到加气点经加气机完成对氢燃料电池加满氢气至额定压力,储气瓶组拖车在氢气资源地制氢点和加气点之间通过相应连接的管路往返循环装卸氢气,储气瓶组中的压力大于额定压力。
3.氢气分布式能源是由压缩机、储气瓶组、加气机、氢燃料电池和相应连接的管路构成;其技术特征是:氢气资源地制氢生产出的氢气经压缩机加压和相应连接的管路对固定的储气瓶组或储气瓶组拖车充装满氢气,到加气点经加气机完成对氢燃料电池加满氢气至额定压力,储气瓶组拖车在氢气资源地制氢点和加气点之间通过相应连接的管路往返循环装卸氢气,储气瓶组中的压力大于额定压力,氢燃料电池对外提供能源。
4.建立氢气分布式能源的方法,氢气分布式能源是由压缩机、储气瓶组、加气机、氢燃料电池和相应连接的管路构成;其技术特征是:氢气资源地制氢生产出的氢气经压缩机加压和相应连接的管路对固定的储气瓶组或储气瓶组拖车充装满氢气,到加气点经加气机完成对氢燃料电池加满氢气至额定压力,储气瓶组拖车在氢气资源地制氢点和加气点之间通过相应连接的管路往返循环装卸氢气,储气瓶组中的压力大于额定压力,氢燃料电池对外提供能源。
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