CN111663150B - 一种波动型功率输入的电解水制氢方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种波动型功率输入的电解水制氢方法及其装置，所述方法包括，将波动型输入功率分配为电解功率和蓄热功率；所述电解功率用以为电解水制氢提供电能；所述蓄热功率转化为热能用以为电解水制氢提供启动能量，以提高电解水制氢的冷启动速度。该方法通过将波动型功率分配为蓄热功率，并将蓄热功率转化为热能用以为电解水制氢提供启动能量，可显著提高电解水制氢的冷启动速度，不会造成系统的停止，有效避免了波动型功率输入造成系统的频繁启停，而且不会影响氢气、氧气浓度的变化，保证氢气的产量、质量和持续安全地生产。

Description

一种波动型功率输入的电解水制氢方法及其装置

技术领域

本发明涉及电解水制氢技术领域，具体涉及一种波动型功率输入的电解水制氢方法及其装置。

背景技术

氢气在石油、化工、医药、航天、冶金等各领域中都应用的十分广泛，尤其是作为能源互联转化的重要媒介，推动传统化石能源清洁高效利用和支撑可再生能源大规模发展，实现大规模深度脱碳。氢能源作为一种清洁能源，具有能量密度高、利用过程无污染、可长时间存储的特点，随着氢能源的普及，市场对于氢能源的需求变得越来越高。

目前，制氢技术主要包括矿物燃料制氢和水电解制氢。其中，矿物燃料制氢技术主要包括天然气蒸汽转化制氢、重油部分氧化制氢及煤气化制氢；矿物燃料制氢技术主要面临着氢气产品中具有硫、氮等杂质，无法满足对于氢气品质要求较高的产业。电解水制氢主要包含碱性电解水制氢、固体氧化物水电解制氢和质子交换膜(PEM)电解水制氢；其制得的氢气纯度高、杂质含量少、能够适用于各种场合。因此，电解水制氢技术应用的最为广泛。

随着新能源技术的发展，诸如光伏、风电等应用也越来越广泛，尤其是应用光伏、风电等新能源来电解水制氢，例如中国专利文献CN111139493A公开了一种太阳能光伏光热高温电解水制氢系统；中国专利文献CN204529991U公开了一种耦合太阳能光热的高温电解水制氢系统；上述两篇文献中公开的制氢系统均采用的是新能源，虽然环保；但是由于新能源具有间歇性和波动型，而最终各种新能源都是被转换为电力的形式被利用，且电力供应最大的要求就是稳定及可靠性，因此，会导致制氢系统对新能源的适应性较差：新能源的间歇性和波动型会导致系统的频繁启停，不仅影响氢、氧浓度的变化，而且启动速率会下降，进而影响氢气的产量、质量和生产安全。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中采用新能源电解水制氢的系统存在适应性较差的缺陷，从而提供一种波动型功率输入的电解水制氢方法及其装置。

为此，本发明提供了如下技术方案：

一种波动型功率输入的电解水制氢方法，包括，

将波动型输入功率分配为电解功率和蓄热功率；

所述电解功率用以为电解水制氢提供电能；

所述蓄热功率转化为热能用以为电解水制氢提供启动能量，以提高电解水制氢的冷启动速度。

当波动型输入功率不大于电解功率时，利用功率调节开关将波动型输入功率直接分配为电解功率；为第一优先级执行；

当波动型输入功率大于电解功率时，利用功率调节开关将波动型输入功率分配为电解功率和蓄热功率；实现双向功率调节，分配的蓄热功率为第二优先级执行。

所述电解水制氢步骤包括，

水电解后形成含氢产品和含氧产品，分离所述含氢产品得到氢气并纯化后得到氢气产品，分离所述含氧产品得到氧气并纯化后得到氧气产品。

电解用水经离子交换后得到去离子水用以电解制氢。

利用所述蓄热功率转化的热能持续加热再生气至60-450℃，加热后的再生气用于所述纯化步骤和/或所述离子交换步骤的再生，所述纯化步骤包括氢气的纯化和/或氧气的纯化。

分离所述含氢产品得到的水和分离所述含氧产品得到的水与所述电解用水混合并增压后，再经离子交换得到所述去离子水。

所述电解水制氢方法为碱性水电解制氢、固体氧化物水电解制氢或质子交换膜电解制氢。

本发明还提供了一种波动型功率输入的电解水制氢的装置，包括：

功率调节模块，用以将波动型输入功率分配为电解功率和蓄热功率；

制氢模块，与所述功率调节模块连接，以利用分配的电解功率进行电解水制氢和氧；

蓄热模块，与所述功率调节模块连接，以将分配的蓄热功率转化为热能，所述热能输入所述制氢模块，以提高电解水制氢的冷启动速率。

具体地，当波动型输入功率不大于制氢模块所需功率时，功率调节开关3将波动型输入功率全部分配给制氢模块；为第一优先级执行；

当波动型输入功率大于制氢模块所需功率时，功率调节开关3将波动型输入功率同时分配给制氢模块和蓄热模块；实现功率的双向调节，分配至蓄热模块的功率为第二优先级执行。

所述功率调节模块包括：可编辑逻辑控制器模块，第一优先级开关，第二优先级开关和功率传感器；

可编辑逻辑控制器模块(PLC)分别与功率传感器、第一优先级开关和第二优先级开关连接；用于控制第一优先级开关和第二优先级开关的断开和闭合来分配波动型输入功率；

功率传感器与波动型电源连接，用于对输入的功率进行实时检测。

功率调节模块的工作原理：运行前，两个优先级开关均保持断开状态；在蓄热模块及制氢模块的两端分别施加同电压等级的电压，波动型功率输入时，PLC控制第一优先级开关闭合；功率传感器对输入功率进行实时检测并将信号返回至PLC；当输入功率小于电解槽所需最大功率时，PLC控制第二优先级开关断开；当输入功率大于电解槽所需最大功率时，PLC控制第二优先级开关闭合，蓄热模块启动；通过蓄热模块及制氢模块内置的电阻，从而实现功率的双向调节，即将超出电解槽所需最大功率部分的功率分配至蓄热模块。

所述制氢模块包括，

电解槽，分别与所述功率调节模块和蓄热模块连接；

分离子模块，包括氧气分离组件和氢气分离组件，分别与所述电解槽连接；

纯化子模块，包括氧气纯化组件和氢气纯化组件，所述氧气纯化组件与所述氧气分离组件连接，所述氢气纯化组件与所述氢气分离组件连接。

所述制氢模块还包括水处理子模块，包括顺次连接的纯水机、增压器和离子交换柱，所述离子交换柱与所述电解槽连接。

所述氧气分离组件和氢气分离组件还与所述增压机连接。

还包括再生子模块，通过蓄热模块分别与所述氧纯化组件、氢纯化组件、离子交换柱连接。

所述离子交换柱、氧气纯化组件和氢气纯化组件均并排设置至少两个。

所述蓄热模块，包括依次连接的转化器、蓄热器和换热器；

所述转化器与功率调节模块连接，所述蓄热器与电解槽连接，所述换热器分别与氧气纯化组件、氢气纯化组件和离子交换柱连接。

所述蓄热器和换热器内部均充有蓄热材料的电加热装置，加热温度为80℃－500℃。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的波动型功率输入的电解水制氢方法，包括，利用功率调节开关将波动型输入功率分配为电解功率和蓄热功率；所述电解功率用以为电解水制氢提供电能；所述蓄热功率转化为热能用以为电解水制氢提供启动能量，以提高电解水制氢的冷启动速度。

本发明提供的波动型功率输入的电解水制氢方法，通过将波动型功率分配为蓄热功率，并将蓄热功率转化为热能用以为电解水制氢提供启动能量，可显著提高电解水制氢的冷启动速度，不会造成系统的停止，有效避免了波动型功率输入造成系统的频繁启停，而且不会影响氢气、氧气浓度的变化，保证氢气的产量、质量和持续安全地生产。本发明提供的波动型功率输入的电解水制氢方法，通过功率调节开关调节波动型功率的输出方式，并与蓄热相互配合，可发挥协同作用：波动型功率的输入与电解水制氢的系统适应性好，电解效率高，冷启动速率快，而且实现了波动输入电能的高效利用。

2.本发明提供的波动型功率输入的电解水制氢方法，当波动型输入功率不大于电解功率时，功率调节开关将波动型输入功率直接分配为电解功率；为第一优先级执行；当波动型输入功率大于电解功率时，功率调节开关将波动型输入功率分配为电解功率和蓄热功率；实现双向功率调节，分配的蓄热功率为第二优先级执行。通过限定波动型功率的输出方式：第一优先级为不间断执行，第二优先级为间断性执行；可保证电解槽在不超过最大功率的范围内运行，扩大制氢系统功率使用范围，有效缓解波动型功率对制氢系统的波动冲击，提高系统稳定性，安全性，延长电解槽使用寿命的同时，通过蓄热将额外间歇性收集的电能转化为热能并进行储存，并以用于制氢系统，保证整个系统的稳定运行。本发明提供的波动型功率输入的电解水制氢方法，通过波动型功率的输出方式与蓄热相互配合，可发挥协同作用：波动型功率的输入与电解水制氢的系统适应性好，电解效率高，冷启动速率快，而且实现了波动输入电能的高效利用。

3.本发明提供的波动型功率输入的电解水制氢方法，通过将再生气在蓄热模块内持续加热至60-450℃，然后将加热后的再生气用于纯化步骤和离子交换步骤的再生，也就是纯化和再生同时进行，提高整个制氢系统的稳定性、运行寿命及制氢效率的同时，实现波动输入电能的高效利用。

4.本发明提供的波动型功率输入的电解水制氢方法，电解水、纯化和再生同时进行，相互独立，互不影响，提高制氢效率，延长系统的工作周期。

5.本发明提供的本发明提供的波动型功率输入的电解水制氢方法，适用于各种类型的电解水制氢系统，适用范围广。

6.本发明提供的波动型功率输入的电解水制氢的装置，通过制氢模块、功率调节模块和蓄热模块的相互配合，保证电解水时在不超过最大功率的范围内运行，扩大制氢系统功率使用范围，有效缓解波动型新能源对制氢系统的波动冲击，提高系统稳定性，安全性，延长制氢模块使用寿命的同时，通过蓄热模块将额外间歇性收集的电能转化为热能并进行储存，在制氢模块启动时，利用存储的热能使制氢模块快速达到运行温度，提高制氢模块的冷启动速度，即使输入的电解功率达不到最大功率，也不会造成电解的停止，有效避免了波动型功率输入造成制氢模块的频繁启停，而且不会影响氢气、氧气浓度的变化，保证氢气的产量、质量和持续安全地生产。本发明提供的波动型功率输入的电解水制氢的装置，波动型功率的输入与制氢系统适应性好，电解效率高，而且实现波动输入电能的高效利用。

7.本发明提供的波动型功率输入的电解水制氢的装置，当波动型输入功率不大于制氢模块所需功率时，功率调节模块将波动型输入功率全部分配给制氢模块；为第一优先级执行；当波动型输入功率大于制氢模块所需功率时，功率调节开关将波动型输入功率同时分配给制氢模块和蓄热模块；实现功率的双向调节，分配至蓄热模块的功率为第二优先级执行。通过上述功率的分配实现波动型输入电能高效利用的同时，提高整个制氢模块的稳定性、运行寿命及制氢效率。

8.本发明提供的波动型功率输入的电解水制氢的装置，通过设置所述离子交换柱、氧气纯化组件和氢气纯化组件均并排设置至少两个；实现各组件及离子交换柱的纯化和再生交替进行；提高制氢模块的运行效率和周期，提高制氢效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例2中波动型功率输入的电解水制氢的装置的示意图。

图2是本发明实施例2中波动型功率输入的电解水制氢的装置中功率调节开关的电路结构图。

附图说明：图1中的密虚线

代表能量流；疏虚线－－－－代表吹扫气；实线——代表水、氢气和氧气的流动路线；

1、蓄热模块；11、蓄热器；12、转化器；13、换热器；2、制氢模块；201、电解槽；202、氧气和水的气液分离器；203、氢气和水的气液分离器；204、离子交换柱－1；205、离子交换柱－2；206、氢纯化组件－1；207、氢纯化组件－2；208、氧纯化组件－1；209、氧纯化组件－2；210、纯水机；211、增压器；3、功率调节开关；31、可编辑逻辑控制器模块；32、功率传感器；33、第一优先级开关；34、第二优先级开关。

具体实施方式

提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。

实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。

实施例1

本实施例提供一种波动型功率输入的电解水制氢方法，具体包括如下步骤：

调节波动功率步骤：当波动型输入功率不大于电解槽所需最大功率时，输入功率均接入电解槽参与去离子水水电解；

当波动型输入功率大于电解槽所需最大功率时，与电解槽所需最大功率相等的部分接入电解槽参与去离子水水电解，设为第一优先级；超出的部分接入蓄热模块，设为第二优先级，在蓄热模块内将其转化为热能并储存在蓄热模块；波动型功率采用波动型电能输出模块提供，具体为新能源或低谷电，新能源可以为光伏发电或风力发电等；本实施例采用光伏发电。

电解水制氢步骤：电解用水经过纯水机进行过滤、除杂处理后，增压至工作压力；经过离子交换柱处理后得到电导率大于15MΩ·cm的去离子水进入电解槽，电解槽启动时，将蓄热模块储存的热能传输给启动时的电解槽，提高冷启动速率。

氧气纯化步骤：氧气与未反应的去离子水由电解槽阴极出口流出，经过气水分离器后，分离得到的液态水与经纯水机过滤、除杂后的水混合，分离得到的氧气进入氧纯化组件进行纯化，得到纯度为99.9－99.999％的氧气产品；

氢气纯化步骤：氢气与通过膜渗透过来的水由电解槽阳极出口流出，经过气水分离器后，分离得到的液态水与经纯水机过滤、除杂后的水混合，分离得到的氢气进入氢纯化模块进行纯化，得到纯度为99.9－99.999％氢气产品；

再生步骤：将在换热模块加热后的吹扫再生气分别持续地换热至温度为60－450℃后，分别进入氧纯化组件、氢纯化组件和离子交换柱，各模块内吸附材料经过高温吹扫后再生，恢复活性，排出吹扫再生气；

与此同时，并排设置的其它氧纯化组件、氢纯化组件和离子交换柱分别进行氧气、氢气和电解用水的纯化，实现氧纯化组件、氢纯化组件和离子交换柱的纯化和再生同时进行。

电解水制氢的方法可以是碱性水电解制氢、固体氧化物水电解制氢和质子交换膜电解制氢中的任意一种，本实施例采用的是质子交换膜电解制氢。

实施例2

如图1所示，本实施例提供一种波动型功率输入的电解水制氢的装置，包括功率调节模块、蓄热模块1和制氢模块2；

所述功率调节模块可以为功率调节开关3，如图2所示，包括功率传感器32，可编辑逻辑控制器模块31，第一优先级开关33和第二优先级开关；其中，可编辑逻辑控制器模块31控制第一优先级开关33和第二优先级开关，并分别与功率传感器32、第一优先级开关33和第二优先级开关连接；功率传感器32与波动型电源连接。

功率调节开关的工作原理：运行前，两个优先级开关均保持断开状态；在蓄热模块1及制氢模块2的两端分别施加同电压等级的电压，波动型功率输入时，可编辑逻辑控制器模块31控制第一优先级开关33闭合；功率传感器32对输入功率进行实时检测并将信号返回至可编辑逻辑控制器模块31；当输入功率小于电解槽201所需最大功率时，可编辑逻辑控制器模块31控制第二优先级开关断开；当输入功率大于电解槽201所需最大功率时，可编辑逻辑控制器模块31控制第二优先级开关闭合，蓄热模块1启动；通过蓄热模块1及制氢模块2内置的电阻，从而实现功率的双向调节，即将超出电解槽201所需最大功率部分的功率分配至蓄热模块1。

所述功率调节开关不仅限于上述的方式，只要满足上述功率分配的电器元件，均可替换。

蓄热模块1包括依次连接的转化器12、蓄热器11和换热器13；转化器12与功率调节开关3连接，所述蓄热器11与电解槽201连接，所述换热器13分别与氧气纯化组件、氢气纯化组件和离子交换柱连接。

通过采用上述的功率调节开关3将波动型功率分配为蓄热功率和电解功率，并与蓄热模块1配合，在转化器12内将蓄热功率转化为热能并存储在蓄热器11内用以为电解水制氢提供启动能量，可显著提高电解水制氢的冷启动速度，不会造成模块的停止，有效避免了波动型功率输入造成模块的频繁启停，而且不会影响氢气、氧气浓度的变化，保证氢气的产量、质量和持续安全地生产。

制氢模块2包括，

电解槽201，分别与所述功率调节开关3和蓄热器11连接；

分离模块，包括氧气和水的气液分离器202、氢气和水的气液分离器203；并分别与所述电解槽201连接，用于将电解槽201电解得到的含氧产品和含氢产品分别分离得到氧气和氢气；

纯化子模块，包括并联的氧纯化组件－1 208和氧纯化组件－2 209、并联的氢纯化组件－1 206和氢纯化组件－2 207；2个氧纯化组件均与氧气和水的气液分离器202连接；2个氢纯化组件均与氢气和水的气液分离器203连接；用于将氢气和水的气液分离器203分离得到的氢气、氧气和水的气液分离器202分离得到的氧气分别进行纯化得到氧气产品和氢气产品；

水处理子模块，包括顺序连接的纯水机210、增压器211和并联的的离子交换柱－1204和离子交换柱－2 205；2个并联的离子交换柱分别与电解槽201连接，用于将电解用水经纯水机210过滤、除杂处理后得到的纯水用增压器211增压至工作压力后进入离子交换柱进行离子交换得到的去离子水，并输入电解槽201进行电解制氢。氢气和水的气液分离器203分离得到的纯水、以及氧气和水的气液分离器202分离得到的纯水与纯水机210处理后的纯水混合后用增压器211增压进入离子交换柱。

通过设置2个并联的离子交换柱，可用于同时进行纯水去离子和离子交换柱的再生；通过设置2个并联的氧纯化组件、2个并联的氢纯化组件，可用于同时进行氧/氢的纯化和氧/氢纯化组件的再生，以提高整个装置的运行效率和周期。

蓄热模块1，包括依次连接的转化器12、蓄热器11和换热器13；且蓄热器11与电解槽201连接，换热器13分别与2个并联的离子交换柱、2个并联的氧纯化组件、2个并联的氢纯化组件连接；通过功率调节开关3输入的电能通过转化器12转化为热能，然后储存在蓄热器11内，蓄热器11内的热量可传输至换热器13内并可持续地将吹扫再生气加热后用于水处理模块和纯化模块进行离子交换柱、氢纯化组件和氧纯化组件的再生；实现纯化和再生的同时进行。

所述蓄热器11和换热器13的内部均充有蓄热材料，蓄热材料可以是水、导热油、显热蓄热材料、相变蓄热材料等；蓄热器11和换热器13的温度为80℃－500℃。蓄热器11内储存的热量可输入即将启动的电解槽201，以提高电解槽201的冷启动速率，同时在换热器13内进行持续性地加热吹扫再生气，并将加热后的吹扫再生气分别输入氧纯化组件、氢纯化组件和离子交换柱进行再生。

所述氧纯化组件、氢纯化组件和离子交换柱不仅限于上述的2个并联，也可以多个并联，如3个并联、4个并联等。

所述吹扫再生气可以为氢气、氧气、氮气。

上述的装置适用于任何一种电解水制氢的方法，例如碱性水电解制氢、固体氧化物水电解制氢、质子交换膜电解制氢。

上述的波动型功率输入的电解水制氢的装置，通过功率调节开关3和蓄热模块1的相互配合，使得波动型功率的输入与电解水制氢模块2适应性好，电解效率高，冷启动速率快，而且实现了波动输入电能的高效利用。

具体工作过程：第一优先级开关33和第二优先级开关均保持断开状态，并在蓄热模块1及制氢模块2的两端分别施加同电压等级的电压，当新能源或低谷电输入波动型功率时，可编辑逻辑控制器模块31控制第一优先级开关33闭合；功率传感器32对输入功率进行实时检测并将信号返回至可编辑逻辑控制器模块31；当输入功率小于电解槽201所需最大功率时，可编辑逻辑控制器模块31控制第二优先级开关34断开；当输入功率大于电解槽201所需最大功率时，可编辑逻辑控制器模块31控制第二优先级开关34闭合，蓄热模块1启动；通过蓄热模块1及制氢模块2内置的电阻，从而实现功率的双向调节，即将超出电解槽201所需最大功率部分的功率分配至蓄热模块1。

分配至蓄热模块1内的功率先在转化器12内由电能转化为热能，然后输入蓄热器11内进行储存，当电解槽201启动时，将部分热能输送至电解槽201，以提高电解槽201的冷启动速率；部分热能输送至换热器13，吹扫再生气在换热器13内分别进行加热，然后分别传输至离子交换柱－1 204、氧纯化组件－1208、氢纯化组件－1 206，用于离子交换柱－1204、氧纯化组件－1 208和氢纯化组件－1 206的再生。

电解用水经纯水机210进行过滤、除杂处理后，在增压器211内增压至工作压力，然后输入离子交换柱－2 205进行去离子，得到的去离子水输入电解槽201用于电解制氢；由电解槽201制得的氢气和未反应的水由电解槽201阳极出口流出进入氢气和水的气液分离器203进行分离，分离得到的氢气进入氢纯化组件－2 207进行纯化得到氢气产品；由电解槽201制得的氧气和未反应的水由电解槽201阴极出口流出进入氧气和水的气液分离器202进行分离，分离得到的氧气进入氧纯化组件－2 209进行纯化得到氧气产品；氧气和水的气液分离器202、氢气和水的气液分离器203分离得到的纯水与经纯水机210处理后得到的纯水混合再利用。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (14)

1.一种波动型功率输入的电解水制氢方法，其特征在于，包括，

将波动型输入功率分配为电解功率和蓄热功率；

所述电解功率用以为电解水制氢提供电能；

所述蓄热功率转化为热能用以为电解水制氢提供启动能量，以提高电解水制氢的冷启动速度；

当波动型输入功率不大于电解功率时，利用功率调节开关将波动型输入功率直接分配为电解功率；为第一优先级执行；

当波动型输入功率大于电解功率时，利用功率调节开关将波动型输入功率分配为电解功率和蓄热功率，分配的蓄热功率为第二优先级执行；

第一优先级为不间断执行，第二优先级为间断性执行；

利用所述蓄热功率转化的热能持续加热再生气至60-450℃，加热后的再生气用于电解水制氢中的纯化步骤和/或离子交换步骤的再生。

2.根据权利要求1所述的波动型功率输入的电解水制氢方法，其特征在于，

所述电解水制氢步骤包括，

水电解后形成含氢产品和含氧产品，分离所述含氢产品得到氢气并纯化后得到氢气产品，分离所述含氧产品得到氧气并纯化后得到氧气产品。

3.根据权利要求2所述的波动型功率输入的电解水制氢方法，其特征在于，

电解用水经离子交换后得到去离子水用以电解制氢。

4.根据权利要求3所述的波动型功率输入的电解水制氢方法，其特征在于，

所述纯化步骤包括氢气的纯化和/或氧气的纯化。

5.根据权利要求3所述的波动型功率输入的电解水制氢方法，其特征在于，分离所述含氢产品得到的水和分离所述含氧产品得到的水与所述电解用水混合并增压后，再经离子交换得到所述去离子水。

6.根据权利要求1-5任一项所述的波动型功率输入的电解水制氢方法，其特征在于，所述电解水制氢方法为碱性水电解制氢、固体氧化物水电解制氢或质子交换膜电解制氢。

7.基于权利要求1-6任一项所述的波动型功率输入的电解水制氢方法的一种波动型功率输入的电解水制氢的装置，其特征在于，包括：

功率调节模块，用以将波动型输入功率分配为电解功率和蓄热功率；

制氢模块，与所述功率调节模块连接，以利用分配的电解功率进行电解水制氢和氧；

蓄热模块，与所述功率调节模块连接，以将分配的蓄热功率转化为热能，所述热能输入所述制氢模块，以提高电解水制氢的冷启动速率。

8.根据权利要求7所述波动型功率输入的电解水制氢的装置，其特征在于，

所述功率调节模块包括：可编辑逻辑控制器模块，第一优先级开关，第二优先级开关和功率传感器；

可编辑逻辑控制器模块分别与功率传感器、第一优先级开关和第二优先级开关连接；用于控制第一优先级开关和第二优先级开关的断开和闭合来分配波动型输入功率；

功率传感器与波动型电源连接，用于对输入的功率进行实时检测。

9.根据权利要求7或8所述的波动型功率输入的电解水制氢的装置，其特征在于，所述制氢模块包括，

电解槽，分别与所述功率调节模块和蓄热模块连接；

分离子模块，包括氧气分离组件和氢气分离组件，分别与所述电解槽连接；

纯化子模块，包括氧气纯化组件和氢气纯化组件，所述氧气纯化组件与所述氧气分离组件连接，所述氢气纯化组件与所述氢气分离组件连接。

10.根据权利要求9所述的波动型功率输入的电解水制氢的装置，其特征在于，所述制氢模块还包括水处理子模块，所述水处理子模块包括顺次连接的纯水机、增压器和离子交换柱，所述离子交换柱与所述电解槽连接。

11.根据权利要求9所述的波动型功率输入的电解水制氢的装置，其特征在于，所述氧气分离组件和氢气分离组件还与增压机连接。

12.根据权利要求10所述的波动型功率输入的电解水制氢的装置，其特征在于，还包括再生子模块，所述再生子模块通过蓄热模块分别与氧纯化组件、氢纯化组件、离子交换柱连接。

13.根据权利要求10所述的波动型功率输入的电解水制氢的装置，其特征在于，所述离子交换柱、氧气纯化组件和氢气纯化组件均并排设置至少两个。

14.根据权利要求10所述波动型功率输入的电解水制氢的装置，其特征在于，所述蓄热模块，包括依次连接的转化器、蓄热器和换热器；

所述转化器与功率调节模块连接，所述蓄热器与电解槽连接，所述换热器分别与氧气纯化组件、氢气纯化组件和离子交换柱连接。

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