CN111779976A - 泡沫纳米孔高压储氢 - Google Patents
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Abstract
本发明专利泡沫纳米孔高压储氢，由于泡沫纳米孔物质的悬挂键作用能在较低的压强下，实现氢气的高密度存储；取代现有的煤气管道中的煤气、液化气、汽油、柴油，实现氢能源在管道输送；利用电解制氢，光解水制氢，将电能或光能转换为氢化学能存储；按需将氢化学能转换为电能；实现家庭，或单位的煤气灶、热水器、工业锅炉等用氢气为燃料；用氢气实现氢燃料电池发电，用氢气实现氢内燃机工作。氢管道网络加气站，独立网络加气站；氢气的车辆/船运输。氢储存及管道输送网络，电力网通过能源互联网在计量、调度、控制中心控制下，氢能源与电力能源的相互转化，公用氢循环网络。微网氢循环系统。
Description
一、技术领域
本发明泡沫纳米孔高压储氢涉及一种利用纳米通孔加压储氢系统，包括：储氢罐，氢的输运网络。
二、背景技术
现有高压储氢，需要35M帕或70M帕的压强。现有煤气、液化气工业中的煤气主要成分甲烷、液化气主要成分丙烷、丙烯、丁烷、丁烯。
三、发明内容
要解决的问题：
现有煤气、液化气工业中的煤气主要成分甲烷、液化气主要成分丙烷、丙烯、丁烷、丁烯将由氢气取代；氢气应用于生活用气，工业用气，汽车燃料电池，汽车的氢内燃机。
技术方案：
压缩机(101)又叫加气机，或加压机；氢气由压强低的地方流向压强高的地方均需要压缩机(101)压缩升压氢气的压强；
减压阀(103)又叫降压阀；氢气由压强高的地方流向压强低得多的地方需要减压阀(103)；
泡沫纳米孔高压储氢：这里所说的“高压”仅仅是2MPa左右，与现有技术的需要70MPa大气压小得多；而储存的氢气的密度却要大得多；因此泡沫纳米孔高压储氢安全性好，储氢密度大；
泡沫纳米孔高压储氢由压缩机(101)，压力罐或压力管道(102)，减压阀(103)，加热电阻丝(104)，纳米孔金属、或非金属、或化合物(105)，计量与控制器(106)，能源互联网(107)，安全阀(108)；
压缩机(101)将氢气压强升高，利用压强差将氢气罐装到压力罐或压力管道(102)中，在压力的作用下，氢气分子跑到纳米孔金属、或非金属、或化合物(105)中，氢气分子跑到纳米孔金属、或非金属、或化合物(105)物质与悬挂键结合，由此，大大增加了氢气的储存密度；
需要使用氢气时，氢气在压力的作用下经过减压阀(103)送给用户使用；
安全阀(108)采用当压力罐或压力管道(102)温度超过设定的温度泄放氢气；或当压力罐或压力管道(102)压强超过设定值泄放氢气；从而避免压力罐或压力管道(102)爆炸，保证氢气存储的安全；
由于纳米孔金属、或非金属、或化合物(105)悬挂键的作用，有些氢气分子被悬挂键吸引不能在常温时释放，在计量与控制器(106)控制下加热电阻丝(104)通电、发热，使氢气分子从悬挂键脱落，释放氢气供用户使用；
纳米孔金属、或非金属、或化合物(105)是带有纳米孔的非金属，纳米孔的金属，纳米孔化合物；
纳米孔物质包括：纳米孔碳，或活性炭，或不定性碳，或带有纳米孔的石墨，或纳米孔硫，或纳米孔硅，或纳米孔磷，或纳米孔砷，或纳米孔碘，或纳米孔硼；
或纳米孔铝，或纳米孔镁，或纳米孔钴，或纳米孔锂，或纳米孔镍，或纳米孔铁，或纳米孔锌，或纳米孔铜，或纳米孔钠，或纳米孔锡，或纳米孔钠银，或纳米孔金，或纳米孔铂，或纳米孔铬，或纳米孔钛，或纳米孔钠铅，或纳米孔锰，或纳米孔钒，或纳米孔钡；或纳米孔化合物；
计量与控制器(106)，根据现场传感器送来的信息按系统设置，或用户设置，控制压缩机(101)，压力罐或压力管道(102)，减压阀(103)，加热电阻丝(104)，纳米孔金属、或非金属、或化合物(105)各个部分工作；
或计量与控制器(106)连接能源互联网(107)收集本地传感器的状态，并将传感器的信号送到能源互联网(107)，或接受互联网系统过来的指令，控制压缩机(101)，控制减压阀(103)开闭，从而控制压缩充气，用气；计量与控制器(106)控制加热电阻丝(104)的通断电，实现压力罐或压力管道(102)余量氢气放气；
基于泡沫纳米孔高压储氢系统组成框图，包括：管道输氢，带泡沫纳米孔高压储氢的氢运输车运氢，带泡沫纳米孔高压储氢的氢运输船运氢，带泡沫纳米孔高压储氢的氢燃料电池车系统，带泡沫纳米孔高压储氢的氢内燃机系统，带泡沫纳米孔高压储氢的储氢罐，带泡沫纳米孔高压储氢的加气站；带泡沫纳米孔高压储氢的家庭或单位的氢燃气系统，氢燃料电池发电系统，电能转化为氢化学能的能源存储系统，光能转换为氢化学能的能源存储系统；取代现有的石油液化气，或燃气系统，或汽油，或柴油，或天然气的管道输送，或车辆输运，或轮船输运；用氢气系统取代现有柴油、汽油、天然气、液化气的能源系统；
基于泡沫纳米孔高压储氢系统组成：电解制氢系统；或光解制氢系统；或家庭/单位用氢气系统；或氢气存储系统；或燃料电池系统；或管道氢气加气站系统；或独立氢气加气站系统；或氢燃料电池车系统；或氢内燃机车系统；或能源互联网系统；
电解制氢系统，或光解制氢系统，或家庭/单位用氢气系统，或氢气存储系统，或燃料电池系统，或管道氢气加气站系统，或独立氢气加气站系统，或氢燃料电池车系统，或氢内燃机车系统均连接到能源互联网系统，接受能源互联网系统调度，或控制，能源互联网系统计量实现各个单元之间的经济核算；
压缩、计量与控制(206)、压缩、计量与控制(212)、压缩、计量与控制1(216)、压缩、计量与控制n(218)、压缩、计量与控制(233)、压缩、计量与控制(223)、计量与控制(214)，计量与控制(220)，可以单独工作，控制本单元内的设备；
或压缩、计量与控制(206)、压缩、计量与控制(212)、压缩、计量与控制1(216)、压缩、计量与控制n(218)、压缩、计量与控制(233)、压缩、计量与控制(223)、计量与控制(214)，计量与控制(220)，通过能源互联网(207)连接到能源控制与结算中心(208)；能源控制与结算中心(208)负责整个系统的所有设备计量；或发送命令给各个单元的控制部件，控制部件在各单元内控制设备工作；
电解制氢单元：市电(201)，清洁能源发电(202)，电解水制氢(203)，压缩机(204)，储氢罐(205)，压缩、计量与控制(206)；能源互联网(207)，能源控制与结算中心(208)；
利用市电(201)电源，或清洁能源发电(202)电源电解水制氢(203)电解制氢，制取的氢气通过压缩机(204)压缩送到储氢罐(205)，
市电(201)，清洁能源发电(202)：利用太阳能发电，或风能发电，或水能发电，或潮汐能发电；
电解水制氢(203)，压缩机(204)，储氢罐(205)均受压缩、计量与控制(206)控制；
压缩机(204)将电解水生成的氢气压缩，存储到储氢罐(205)中，在压缩、计量与控制(206)的控制下，将氢气压缩输送到氢管道系统(217)中，并对输出的氢气量进行计量；并将计量的数据通过能源互联网(207)送到能源控制与结算中心(208)；
或市电(201)电源，或清洁能源发电(202)电源，电解水制氢(203)电解制氢，制得氢气直接经过压缩、计量与控制(206)，将氢气压缩输送到氢管道系统(217)中，并对输出售卖的氢气量进行计量；并将计量的数据通过能源互联网(207)送到能源控制与结算中心(208)；
光解水制氢单元：太阳能光解水制氢(209)，压缩机(210)，储氢罐(211)，压缩、计量与控制(212)；太阳能光解制氢(209)制得的氢气，通过压缩机(210)压缩后存储在储氢罐(211)，在压缩、计量与控制(212)的控制下，将氢气压缩输送到氢管道系统(217)中，并对输出售卖的氢气量进行计量；并将计量的数据通过能源互联网(207)送到能源控制与结算中心(208)；
或光解水制氢单元，由太阳能光解水制氢(209)，压缩、计量与控制(212)两个部分构成，太阳能光解水制氢(209)直接连接压缩、计量与控制(212)；太阳能光解制氢(209)制得的氢气，经过压缩、计量与控制(212)的控制下，将氢气压缩输送到氢管道系统(217)中，并对输出售卖的氢气量进行计量；并将计量的数据通过能源互联网(207)送到能源控制与结算中心(208)；
家用、或单位用气单元：计量与控制(214)，家庭/单位用气(213)；家庭/单位用气(213)家庭用气或单位用气设备通过计量与控制(214)设备连接氢管道系统(217)，计量与控制(214)计量买入的氢气的量，计量与控制(214)连接能源互联网(207)，能源互联网(207)连接到能源控制与结算中心(208)；买入氢气的量，或本单元工作状态等参数送到能源控制与结算中心(208)；能源控制与结算中心(208)根据各用户的开户协议及付费情况，通过计量与控制(214)监控本单元的所有设备，或控制对本用户是否供气；
氢气储存单元：氢管道系统(217)中根据生产氢气和使用氢气需要分布n个氢气储存单元；压缩、计量与控制1(216)，储氢罐1(215)；压缩、计量与控制1(216)为双向压缩机设备，或用使用两台压缩机，一台用于储氢罐1(215)向氢管道系统(217)抽气，一台用于氢管道系统(217)向储氢罐1(215)抽气；当氢管道系统(217)内储氢罐1(215)段氢气多余时，启动压缩、计量与控制1(216)设备，将氢气从氢管道系统(217)压缩存储到储氢罐1(215)中；当氢管道系统(217)内储氢罐1(215)段氢气欠压时，启动压缩、计量与控制1(216)设备，将氢气从内储氢罐1(215)压缩到氢管道系统(217)中，供用户使用或氢管道系统(217)平衡调度；计量与控制1(216)连接能源互联网(207)，能源互联网(207)连接能源控制与结算中心(208)；能源控制与结算中心(208)进行经济核算，并通过计量与控制1(216)监控本单元的所有设备；
压缩、计量与控制n(218)，储氢罐n(219)，压缩、计量与控制n(218)中的压缩机为双向，或使用两台压缩机，或仅有一台压缩机、用于将氢管道系统(217)中的氢气压缩到储氢罐n(219)，从储氢罐n(219)到氢管道系统(217)的氢气流动靠储氢罐n(219)中压强；当氢管道系统(217)内储氢罐n(219)段氢气多余时，启动压缩、计量与控制n(218)设备，将氢气从氢管道系统(217)压缩存储到储氢罐1(215)中；当氢管道系统(217)内储氢罐n(219)段氢气欠压时，启动压缩、计量与控制n(218)设备，将氢气从内储氢罐n(219)压缩到氢管道系统(217)中，或靠储氢罐n(219)中压强将氢气压入到氢管道系统(217)中，供用户使用或氢管道系统(217)平衡调度；通常情况下储氢罐n(218)中氢气的压强大于氢管道系统(217)中的压强；计量与控制n(218)连接能源互联网(207)，能源互联网(207)连接能源控制与结算中心(208)；能源控制与结算中心(208)进行经济核算，并通过计量与控制n(218)监控本单元的所有设备；
燃料电池单元：计量与控制(220)，氢燃料电池(221)；计量与控制(220)控制氢管道系统(217)中的氢气输送到氢燃料电池(221)中，供燃料电池发电；氢燃料电池(221)发电构成电力微网供用户使用；或氢燃料电池(221)发电通过并网设备，将所产生发的电力送到电力网上；氢管道系统(217)上可以有1个或多个燃料电池；燃料电池独立对用户供电；或燃料电池发电通过并网电路，给电力网供电；计量与控制(220)连接能源互联网(207)，能源互联网(207)连接能源控制与结算中心(208)；能源控制与结算中心(208)进行经济核算，并通过计量与控制(220)监控本单元的所有设备；
工业产氢系统加入单元：石油或煤化工厂产生氢气(234)，通过压缩、计量与控制(233)将氢气压缩到氢管道系统(217)；压缩、计量与控制(233)负责计量，对单元系统进行监控；计量与控制(233)连接能源互联网(207)，能源互联网(207)连接能源控制与结算中心(208)；能源控制与结算中心(208)进行经济核算，并通过计量与控制(233)监控本单元的所有设备；
独立加气站单元：由加气机(225)，储氢罐(226)构成，通过运氢车或运氢船运送通过加压机将车载或船载的氢气，卸运至储氢罐(226)；通过加气机(225)加载到氢燃料电池电动车，或氢内燃机车；
氢管道系统连接的加气站单元：由压缩、计量与控制(223)，储氢罐(224)，加气机(222)组成；储氢罐(224)中氢气直接由氢管道系统(217)送来，通过压缩、计量与控制(223)将氢气压缩，送到储氢罐(224)中，由加气机(222)加气给氢燃料电池电动车，或氢内燃机车；计量与控制(223)连接能源互联网(207)，能源互联网(207)连接能源控制与结算中心(208)；能源控制与结算中心(208)进行经济核算，并通过计量与控制(223)监控本单元的所有设备；
运氢车或运氢船单元：由氢运输车或氢运输船(228)，储氢罐(227)，无线计量与控制(237)组成；对未连入氢管道系统(217)的加气站，或微网氢循环系统，或家庭/单位氢存储罐，或两个大型氢管道系统(217)之间需要运输氢气，采用氢运输车或氢运输船(228)运输，实现氢气的交换；无线计量与控制(237)连接能源互联网(207)，能源互联网(207)连接能源控制与结算中心(208)；能源控制与结算中心(208)进行经济核算，并通过无线计量与控制(237)监控本单元的所有设备；
氢燃料电池电动车单元：由氢储氢罐(230)，燃料电池(229)，电解水产氢(233)，无线计量与控制(235)组成；氢燃料电池电动车上的氢储氢罐(230)，通过独立加气站单元加入氢气，或通过氢管道系统连接的加气站单元加入氢气，或家庭/单位加气机加入氢气；
或插上市电电解水，通过电解水产氢(233)产生氢气，再通过车载加气机将电解的氢气加入氢储氢罐(230)中，这样通过充电桩就可以对氢燃料电池电动车充氢；无线计量与控制(235)连接能源互联网(207)，能源互联网(207)连接能源控制与结算中心(208)；能源控制与结算中心(208)进行经济核算，并通过无线计量与控制(235)监控本单元的所有设备；
氢内燃机车单元：由氢储氢罐(232)，氢内燃机(231)，电解水充氢(234)，无线计量与控制(237)组成；氢内燃机车上的氢储氢罐(230)，通过独立加气站单元加入氢气，或通过氢管道系统连接的加气站单元加入氢气，或家庭/单位加气机加入氢气；
或插上市电电解水，通过电解水产氢(234)产生氢气，再通过车载加气机将电解的氢气加入氢储氢罐(232)中，这样通过充电桩就可以对氢内燃机车充氢；
无线计量与控制(236)连接能源互联网(207)，能源互联网(207)连接能源控制与结算中心(208)；能源控制与结算中心(208)进行经济核算，并通过无线计量与控制(236)监控本单元的所有设备；
氢气源：氢气由水电解产生，或氢气由太阳光光解水产生，或氢气由煤化工产生，或氢气由石油化工产生；
氢气的储存与运输：车载或船载燃料电池储氢罐，或车载氢内燃机储氢罐，或家用氢气灶储氢罐，或家用燃料电池储氢罐，或加氢站卧室圆筒、或球形储氢罐，或储氢站/储氢场卧室圆筒、或球形储氢罐，或运氢车储氢罐，或氢气输运管道；
微网氢循环系统：为氢气循环微网系统；电解制氢(301)，光水解制氢(302)，氢储氢罐(303)，氢燃料电池(304)，氢燃气设备(305)，加气机(306)，加气机(307)，减压阀(308)，减压阀(309)；氢燃气设备(305)：氢燃气灶，氢燃气热水器，氢燃气炉；输入或输出加气机(310)；输入/输出加气口(311)；
电解制氢(301)制得氢气通过加压机(306)存储到氢储氢罐(303)中；或光解制氢(302)制得氢气通过加压机(307)存储到氢储氢罐(303)中；氢储氢罐(303)中的氢气通过减压阀(308)送给氢燃料电池(304)，氢燃料电池(304)发电供用户使用；氢储氢罐(303)中的氢气通过减压阀(309)送给氢燃气灶，供用户烧饭；或氢储氢罐(303)中的氢气通过减压阀(309)送给氢燃气热水器，供用户烧水；或氢储氢罐(303)中的氢气通过减压阀(309)送给氢燃气炉，供用户供热；
微网氢循环系统中氢燃料不足时，通过输入加气机(310)将常压外部的氢气加入到氢储氢罐(303)中；或通过输入加气口(311)将高压的氢气加入到氢储氢罐(303)中；
微网氢循环系统中产生的氢燃料用不完时，通过输出加气机(310)将氢气输出到备用储氢罐或储氢车中，出售氢气；或通过输出加气口(311)将氢气输出到备用储氢罐或储氢车中，出售氢气，这时给氢气加压是靠储氢罐或储氢车的加气机实现的；输入或输出加气机(310)中内含压缩机；输入/输出加气口(311)中无压缩机；
氢储存及管道输送网络，电力网，能源互联网：电力网(401)，能源互联网(402)，计量、调度、控制中心(403)，氢存储及管道输运网络(404)，电解水(405)，氢燃料电池(406)；
电力网(401)为电力网，电解水(405)单元，可以将电力网上多余的电能转换为氢化学能，存储于氢存储及管道输运网络(404)；当电力网(401)有多余的电能时，在计量、调度、控制中心(403)控制下，通过能源互联网(402)将指令下达到电解水(405)单元工作；
在用电高峰，当电力网(401)电力不足时，在计量、调度、控制中心(403)控制下，通过能源互联网(402)将指令下达到氢燃料电池(406)单元；将氢气的化学能转换为电能；产生的电能并网输送到电力网上；即实现“削峰填谷”；
由于泡沫纳米孔高压储氢解决了氢气高密度存储问题，实现氢能源网络，电力网络两条能源主线，通过能源互联网联系起来，实现两种不同属性能源的相互转化；电力即发即用能源，无法存储；氢化学能源可以存储；按需要进行两种能源的转化；家家户户可以发电，买电、卖电、用电；家家户户通过太阳能水解制氢或电解制氢，卖氢、卖氢、用氢。
制氢、发电、用氢、用电可以构成电、氢能源相互转化的微网，或构成大电网大氢网；
工作原理：纳米孔物质表面有许多悬挂键，氢气在压缩机高压下氢气与纳米孔物质悬挂键结合，实现氢气的高密度存储，减压后，氢气与部分纳米孔物质悬挂键脱离，输出氢气供用户使用，尚存不能与纳米孔物质悬挂键脱开的氢气在电阻丝的加热，氢气析出供用户使用；从而实现氢气的高密度存储、或运输；
创新点：
1)利用纳米孔物质中表面的悬挂键，同时升高气体的压强，实现气体的高密度储存；
2)泡沫纳米孔高压储氢：所说的“高压”仅仅是2MPa左右，安全性高，成本大大降低，而储存的氢气的密度大；与现有需要70MPa气压小得多，70MPa气压氢气罐在氢燃料电动车、氢内燃机车上，就像载着炸弹；氢气加气站、氢气储存罐的成本将到大大下降；
3)用基于氢循环的能源网络，代替现有的以石油、天然气、液化气的能源网络；
4)基于氢循环能源系统：基于氢循环的微网系统；或基于氢循环区域管网系统；或基于氢循环的氢循环与公用电网相互转换的系统；
5)用基于氢循环的能源网络与现有的电力网，实现氢化学能与电能的相互转化，实现能源的合理调度，或合理存储，对电力网实现“削峰填谷”；实现能源储存与供应的最优化；
6)加氢站取代现有的加油站、加气站，实现氢燃料电池电动车加氢，或氢内燃机车的加氢；
7)利用加压的方法，纳米孔表面材料实现氢气在常温下实现高密度存储氢气，或氢气，或氧气，或氮气；
8)利用减压，实现储存气体的释放；
9)利用加热实现储存气体的释放；
10)利用带纳米孔表面材料车载罐高压实现氢气输运；
11)利用带纳米孔表面材料罐高压实现氢气储存；
12)利用带纳米孔表面材料罐高压实现氢气储存，实现燃料电池车的氢气的存储；
13)利用带纳米孔表面材料罐高压实现氢气储存，实现氢气内燃机车的运行；
14)利用能源互联网实现加气站，或氢输运管道，或家用氢气燃气、或工业氢气，或电解氢气，或光解制氢，或载氢输运车，或氢燃料电池车，或氢内燃机车的管理，和控制，和计量；
15)氢储存及管道输送网络，电力网，能源互联网构成一个综合的能源供给系统；实现电能和化学能互相转化；
16)制氢、发电、用氢、用电可以构成电、氢能源相互转化的微网。
泡沫纳米孔高压储氢，所说的“高压”仅仅是2MPa左右，与氢气钢瓶存储需要70MPa大气压小得多；安全性能好的多；泡沫纳米孔高压储氢的密度却要大的多；使基于氢气循环能源储存系统达到实用程度。
泡沫纳米孔高压储氢与氢燃料电池电动车结合；或泡沫纳米孔高压储氢与氢内燃机结合。
能源互联网是有线网络，光纤网络，铜缆网络；或能源互联网是公用无线网络；或能源互联网是微波网络；或能源互联网是专用无线通信网络；或能源互联网是是专用有线网络。
纳米孔金属、或非金属、或化合物(105)为纳米孔物质，将纳米孔物质再加工，加工为颗粒状；或加工为柱状；或加工为条状；或加工为柱状带孔；或加工为球状；或加工为不规则形状。
在分子筛上，通过溅射法，在分子筛表面溅射纳米孔金属、或非金属、或化合物(105)纳米孔物质；或在分子筛上，通过物理气相沉积法，在分子筛表面通过物理气相沉积法纳米孔金属、或非金属、或化合物(105)为纳米孔物质；或在分子筛上，通过化学气相沉积法，在分子筛表面通过化学气相沉积法纳米孔金属、或非金属、或化合物(105)为纳米孔物质。
储氢罐有一个双向的输入/输出口；或储氢罐有两个口一个输入口，一个输出口；或储氢罐有多个输入口，多个输出口。
权利要求1中，着重强调氢气储存单元有1个或多个；其他单元：电解制氢单元，光解制氢单元，家用/单位用气单元，燃料电池单元，独立加气站单元，氢管道系统连接的加气站单元，运氢车或运氢船单元，氢燃料电池电动车单元，氢内燃机车单元，工业产氢系统加入单元，中也都是有一个或多个相同的单元。
有益效果：
利用泡沫纳米通孔高压储氢，利用泡沫纳米物质的悬挂键，可大大降低存储氢气所需要的压强，实现比较低的压强下就可以高密度的储氢，实现氢燃料电池，氢内燃机的实用化。
由于泡沫纳米通孔高压储氢解决了氢气高密度存储的，实现氢能源网络，公用电力网络两条能源主线，通过能源互联网联系起来，实现两种不同属性能源的相互转化，电力即发即用，氢化学能源可以存储；按需要进行两种能源的转化；家家户户可以发电，买电、卖电、用电；家家户户可以制氢，买氢、卖氢、用氢。
制氢、发电、用氢、用电可以构成电、氢能源相互转化的微网，供海岛，联网不方便的客户使用。
四、附图说明
图1泡沫纳米孔高压储氢组成
图2基于泡沫纳米孔高压储氢系统
图3基于氢存储的微网
图4氢储存及管道输送网络，电力网，能源互联网
五、具体实施方式
优选实例1
压缩机(101)又叫加气机，或加压机；氢气由压强低的地方流向压强高的地方均需要压缩机(101)压缩升压氢气的压强；
减压阀(103)又叫降压阀；氢气由压强高的地方流向压强低得多的地方需要减压阀(103)；
泡沫纳米孔高压储氢：这里所说的“高压”仅仅是2MPa左右，与现有技术的需要70MPa大气压小得多；而储存的氢气的密度却要大得多；因此泡沫纳米孔高压储氢安全性好，储氢密度大；
如图1所示，泡沫纳米孔高压储氢由压缩机(101)，压力罐或压力管道(102)，减压阀(103)，加热电阻丝(104)，纳米孔金属、或非金属、或化合物(105)，计量与控制器(106)，能源互联网(107)，安全阀(108)；
压缩机(101)将氢气压强升高，利用压强差将氢气罐装到压力罐或压力管道(102)中，在压力的作用下，氢气分子跑到纳米孔金属、或非金属、或化合物(105)中，氢气分子跑到纳米孔金属、或非金属、或化合物(105)物质与悬挂键结合，由此，大大增加了氢气的储存密度；
需要使用氢气时，氢气在压力的作用下经过减压阀(103)送给用户使用；
安全阀(108)采用当压力罐或压力管道(102)温度超过设定的温度泄放氢气；或当压力罐或压力管道(102)压强超过设定值泄放氢气；从而避免压力罐或压力管道(102)爆炸，保证氢气存储的安全；
由于纳米孔金属、或非金属、或化合物(105)悬挂键的作用，有些氢气分子被悬挂键吸引不能在常温时释放，在计量与控制器(106)控制下加热电阻丝(104)通电、发热，使氢气分子从悬挂键脱落，释放氢气供用户使用；
纳米孔金属、或非金属、或化合物(105)是带有纳米孔的非金属，纳米孔的金属，纳米孔化合物；
纳米孔物质包括：纳米孔碳，或活性炭，或不定性碳，或带有纳米孔的石墨，或纳米孔硫，或纳米孔硅，或纳米孔磷，或纳米孔砷，或纳米孔碘，或纳米孔硼；
或纳米孔铝，或纳米孔镁，或纳米孔钴，或纳米孔锂，或纳米孔镍，或纳米孔铁，或纳米孔锌，或纳米孔铜，或纳米孔钠，或纳米孔锡，或纳米孔钠银，或纳米孔金，或纳米孔铂，或纳米孔铬，或纳米孔钛，或纳米孔钠铅，或纳米孔锰，或纳米孔钒，或纳米孔钡；或纳米孔化合物；
计量与控制器(106)，根据现场传感器送来的信息按系统设置，或用户设置，控制压缩机(101)，压力罐或压力管道(102)，减压阀(103)，加热电阻丝(104)，纳米孔金属、或非金属、或化合物(105)各个部分工作；
或计量与控制器(106)连接能源互联网(107)收集本地传感器的状态，并将传感器的信号送到能源互联网(107)，或接受互联网系统过来的指令，控制压缩机(101)，控制减压阀(103)开闭，从而控制压缩充气，用气；计量与控制器(106)控制加热电阻丝(104)的通断电，实现压力罐或压力管道(102)余量氢气放气；
基于泡沫纳米孔高压储氢系统组成框图，包括：管道输氢，带泡沫纳米孔高压储氢的氢运输车运氢，带泡沫纳米孔高压储氢的氢运输船运氢，带泡沫纳米孔高压储氢的氢燃料电池车系统，带泡沫纳米孔高压储氢的氢内燃机系统，带泡沫纳米孔高压储氢的储氢罐，带泡沫纳米孔高压储氢的加气站；带泡沫纳米孔高压储氢的家庭或单位的氢燃气系统，氢燃料电池发电系统，电能转化为氢化学能的能源存储系统，光能转换为氢化学能的能源存储系统；取代现有的石油液化气，或燃气系统，或汽油，或柴油，或天然气的管道输送，或车辆输运，或轮船输运；用氢气系统取代现有柴油、汽油、天然气、液化气的能源系统；
基于泡沫纳米孔高压储氢系统组成：电解制氢系统；或光解制氢系统；或家庭/单位用氢气系统；或氢气存储系统；或燃料电池系统；或管道氢气加气站系统；或独立氢气加气站系统；或氢燃料电池车系统；或氢内燃机车系统；或能源互联网系统；
电解制氢系统，或光解制氢系统，或家庭/单位用氢气系统，或氢气存储系统，或燃料电池系统，或管道氢气加气站系统，或独立氢气加气站系统，或氢燃料电池车系统，或氢内燃机车系统均连接到能源互联网系统，接受能源互联网系统调度，或控制，能源互联网系统计量实现各个单元之间的经济核算；
如图2所示基于泡沫纳米孔高压储氢系统组成框图，压缩、计量与控制(206)、压缩、计量与控制(212)、压缩、计量与控制1(216)、压缩、计量与控制n(218)、压缩、计量与控制(233)、压缩、计量与控制(223)、计量与控制(214)，计量与控制(220)，可以单独工作，控制本单元内的设备；
或压缩、计量与控制(206)、压缩、计量与控制(212)、压缩、计量与控制1(216)、压缩、计量与控制n(218)、压缩、计量与控制(233)、压缩、计量与控制(223)、计量与控制(214)，计量与控制(220)，通过能源互联网(207)连接到能源控制与结算中心(208)；能源控制与结算中心(208)负责整个系统的所有设备计量；或发送命令给各个单元的控制部件，控制部件在各单元内控制设备工作；
电解制氢单元：市电(201)，清洁能源发电(202)，电解水制氢(203)，压缩机(204)，储氢罐(205)，压缩、计量与控制(206)；能源互联网(207)，能源控制与结算中心(208)；
利用市电(201)电源，或清洁能源发电(202)电源电解水制氢(203)电解制氢，制取的氢气通过压缩机(204)压缩送到储氢罐(205)，
市电(201)，清洁能源发电(202)：利用太阳能发电，或风能发电，或水能发电，或潮汐能发电；
电解水制氢(203)，压缩机(204)，储氢罐(205)均受压缩、计量与控制(206)控制；
压缩机(204)将电解水生成的氢气压缩，存储到储氢罐(205)中，在压缩、计量与控制(206)的控制下，将氢气压缩输送到氢管道系统(217)中，并对输出的氢气量进行计量；并将计量的数据通过能源互联网(207)送到能源控制与结算中心(208)；
或市电(201)电源，或清洁能源发电(202)电源，电解水制氢(203)电解制氢，制得氢气直接经过压缩、计量与控制(206)，将氢气压缩输送到氢管道系统(217)中，并对输出售卖的氢气量进行计量；并将计量的数据通过能源互联网(207)送到能源控制与结算中心(208)；
光解水制氢单元：太阳能光解水制氢(209)，压缩机(210)，储氢罐(211)，压缩、计量与控制(212)；太阳能光解制氢(209)制得的氢气，通过压缩机(210)压缩后存储在储氢罐(211)，在压缩、计量与控制(212)的控制下，将氢气压缩输送到氢管道系统(217)中，并对输出售卖的氢气量进行计量；并将计量的数据通过能源互联网(207)送到能源控制与结算中心(208)；
或光解水制氢单元，由太阳能光解水制氢(209)，压缩、计量与控制(212)两个部分构成，太阳能光解水制氢(209)直接连接压缩、计量与控制(212)；太阳能光解制氢(209)制得的氢气，经过压缩、计量与控制(212)的控制下，将氢气压缩输送到氢管道系统(217)中，并对输出售卖的氢气量进行计量；并将计量的数据通过能源互联网(207)送到能源控制与结算中心(208)；
家用、或单位用气单元：计量与控制(214)，家庭/单位用气(213)；家庭/单位用气(213)家庭用气或单位用气设备通过计量与控制(214)设备连接氢管道系统(217)，计量与控制(214)计量买入的氢气的量，计量与控制(214)连接能源互联网(207)，能源互联网(207)连接到能源控制与结算中心(208)；买入氢气的量，或本单元工作状态等参数送到能源控制与结算中心(208)；能源控制与结算中心(208)根据各用户的开户协议及付费情况，通过计量与控制(214)监控本单元的所有设备，或控制对本用户是否供气；
氢气储存单元：氢管道系统(217)中根据生产氢气和使用氢气需要分布n个氢气储存单元；压缩、计量与控制1(216)，储氢罐1(215)；压缩、计量与控制1(216)为双向压缩机设备，或用使用两台压缩机，一台用于储氢罐1(215)向氢管道系统(217)抽气，一台用于氢管道系统(217)向储氢罐1(215)抽气；当氢管道系统(217)内储氢罐1(215)段氢气多余时，启动压缩、计量与控制1(216)设备，将氢气从氢管道系统(217)压缩存储到储氢罐1(215)中；当氢管道系统(217)内储氢罐1(215)段氢气欠压时，启动压缩、计量与控制1(216)设备，将氢气从内储氢罐1(215)压缩到氢管道系统(217)中，供用户使用或氢管道系统(217)平衡调度；计量与控制1(216)连接能源互联网(207)，能源互联网(207)连接能源控制与结算中心(208)；能源控制与结算中心(208)进行经济核算，并通过计量与控制1(216)监控本单元的所有设备；
压缩、计量与控制n(218)，储氢罐n(219)，压缩、计量与控制n(218)中的压缩机为双向，或使用两台压缩机，或仅有一台压缩机、用于将氢管道系统(217)中的氢气压缩到储氢罐n(219)，从储氢罐n(219)到氢管道系统(217)的氢气流动靠储氢罐n(219)中压强；当氢管道系统(217)内储氢罐n(219)段氢气多余时，启动压缩、计量与控制n(218)设备，将氢气从氢管道系统(217)压缩存储到储氢罐1(215)中；当氢管道系统(217)内储氢罐n(219)段氢气欠压时，启动压缩、计量与控制n(218)设备，将氢气从内储氢罐n(219)压缩到氢管道系统(217)中，或靠储氢罐n(219)中压强将氢气压入到氢管道系统(217)中，供用户使用或氢管道系统(217)平衡调度；通常情况下储氢罐n(218)中氢气的压强大于氢管道系统(217)中的压强；计量与控制n(218)连接能源互联网(207)，能源互联网(207)连接能源控制与结算中心(208)；能源控制与结算中心(208)进行经济核算，并通过计量与控制n(218)监控本单元的所有设备；
燃料电池单元：计量与控制(220)，氢燃料电池(221)；计量与控制(220)控制氢管道系统(217)中的氢气输送到氢燃料电池(221)中，供燃料电池发电；氢燃料电池(221)发电构成电力微网供用户使用；或氢燃料电池(221)发电通过并网设备，将所产生发的电力送到电力网上；氢管道系统(217)上可以有1个或多个燃料电池；燃料电池独立对用户供电；或燃料电池发电通过并网电路，给电力网供电；计量与控制(220)连接能源互联网(207)，能源互联网(207)连接能源控制与结算中心(208)；能源控制与结算中心(208)进行经济核算，并通过计量与控制(220)监控本单元的所有设备；
工业产氢系统加入单元：石油或煤化工厂产生氢气(234)，通过压缩、计量与控制(233)将氢气压缩到氢管道系统(217)；压缩、计量与控制(233)负责计量，对单元系统进行监控；计量与控制(233)连接能源互联网(207)，能源互联网(207)连接能源控制与结算中心(208)；能源控制与结算中心(208)进行经济核算，并通过计量与控制(233)监控本单元的所有设备；
独立加气站单元：由加气机(225)，储氢罐(226)构成，通过运氢车或运氢船运送通过加压机将车载或船载的氢气，卸运至储氢罐(226)；通过加气机(225)加载到氢燃料电池电动车，或氢内燃机车；
氢管道系统连接的加气站单元：由压缩、计量与控制(223)，储氢罐(224)，加气机(222)组成；储氢罐(224)中氢气直接由氢管道系统(217)送来，通过压缩、计量与控制(223)将氢气压缩，送到储氢罐(224)中，由加气机(222)加气给氢燃料电池电动车，或氢内燃机车；计量与控制(223)连接能源互联网(207)，能源互联网(207)连接能源控制与结算中心(208)；能源控制与结算中心(208)进行经济核算，并通过计量与控制(223)监控本单元的所有设备；
运氢车或运氢船单元：由氢运输车或氢运输船(228)，储氢罐(227)，无线计量与控制(237)组成；对未连入氢管道系统(217)的加气站，或微网氢循环系统，或家庭/单位氢存储罐，或两个大型氢管道系统(217)之间需要运输氢气，采用氢运输车或氢运输船(228)运输，实现氢气的交换；无线计量与控制(237)连接能源互联网(207)，能源互联网(207)连接能源控制与结算中心(208)；能源控制与结算中心(208)进行经济核算，并通过无线计量与控制(237)监控本单元的所有设备；
氢燃料电池电动车单元：由氢储氢罐(230)，燃料电池(229)，电解水产氢(233)，无线计量与控制(235)组成；氢燃料电池电动车上的氢储氢罐(230)，通过独立加气站单元加入氢气，或通过氢管道系统连接的加气站单元加入氢气，或家庭/单位加气机加入氢气；
或插上市电电解水，通过电解水产氢(233)产生氢气，再通过车载加气机将电解的氢气加入氢储氢罐(230)中，这样通过充电桩就可以对氢燃料电池电动车充氢；无线计量与控制(235)连接能源互联网(207)，能源互联网(207)连接能源控制与结算中心(208)；能源控制与结算中心(208)进行经济核算，并通过无线计量与控制(235)监控本单元的所有设备；
氢内燃机车单元：由氢储氢罐(232)，氢内燃机(231)，电解水充氢(234)，无线计量与控制(237)组成；氢内燃机车上的氢储氢罐(230)，通过独立加气站单元加入氢气，或通过氢管道系统连接的加气站单元加入氢气，或家庭/单位加气机加入氢气；
或插上市电电解水，通过电解水产氢(234)产生氢气，再通过车载加气机将电解的氢气加入氢储氢罐(232)中，这样通过充电桩就可以对氢内燃机车充氢；
无线计量与控制(236)连接能源互联网(207)，能源互联网(207)连接能源控制与结算中心(208)；能源控制与结算中心(208)进行经济核算，并通过无线计量与控制(236)监控本单元的所有设备；
氢气源：氢气由水电解产生，或氢气由太阳光光解水产生，或氢气由煤化工产生，或氢气由石油化工产生；
氢气的储存与运输：车载或船载燃料电池储氢罐，或车载氢内燃机储氢罐，或家用氢气灶储氢罐，或家用燃料电池储氢罐，或加氢站卧室圆筒、或球形储氢罐，或储氢站/储氢场卧室圆筒、或球形储氢罐，或运氢车储氢罐，或氢气输运管道；
微网氢循环系统：如图3所示为氢气循环微网系统框图；电解制氢(301)，光水解制氢(302)，氢储氢罐(303)，氢燃料电池(304)，氢燃气设备(305)，加气机(306)，加气机(307)，减压阀(308)，减压阀(309)；氢燃气设备(305)：氢燃气灶，氢燃气热水器，氢燃气炉；输入或输出加气机(310)；输入/输出加气口(311)；
电解制氢(301)制得氢气通过加压机(306)存储到氢储氢罐(303)中；或光解制氢(302)制得氢气通过加压机(307)存储到氢储氢罐(303)中；氢储氢罐(303)中的氢气通过减压阀(308)送给氢燃料电池(304)，氢燃料电池(304)发电供用户使用；氢储氢罐(303)中的氢气通过减压阀(309)送给氢燃气灶，供用户烧饭；或氢储氢罐(303)中的氢气通过减压阀(309)送给氢燃气热水器，供用户烧水；或氢储氢罐(303)中的氢气通过减压阀(309)送给氢燃气炉，供用户供热；
微网氢循环系统中氢燃料不足时，通过输入加气机(310)将常压外部的氢气加入到氢储氢罐(303)中；或通过输入加气口(311)将高压的氢气加入到氢储氢罐(303)中；
微网氢循环系统中产生的氢燃料用不完时，通过输出加气机(310)将氢气输出到备用储氢罐或储氢车中，出售氢气；或通过输出加气口(311)将氢气输出到备用储氢罐或储氢车中，出售氢气，这时给氢气加压是靠储氢罐或储氢车的加气机实现的；输入或输出加气机(310)中内含压缩机；输入/输出加气口(311)中无压缩机；
氢储存及管道输送网络，电力网，能源互联网：如图4所示，电力网(401)，能源互联网(402)，计量、调度、控制中心(403)，氢存储及管道输运网络(404)，电解水(405)，氢燃料电池(406)；
电力网(401)为电力网，电解水(405)单元，可以将电力网上多余的电能转换为氢化学能，存储于氢存储及管道输运网络(404)；当电力网(401)有多余的电能时，在计量、调度、控制中心(403)控制下，通过能源互联网(402)将指令下达到电解水(405)单元工作；
在用电高峰，当电力网(401)电力不足时，在计量、调度、控制中心(403)控制下，通过能源互联网(402)将指令下达到氢燃料电池(406)单元；将氢气的化学能转换为电能；产生的电能并网输送到电力网上；即实现“削峰填谷”；
由于泡沫纳米孔高压储氢解决了氢气高密度存储问题，实现氢能源网络，电力网络两条能源主线，通过能源互联网联系起来，实现两种不同属性能源的相互转化；电力即发即用能源，无法存储；氢化学能源可以存储；按需要进行两种能源的转化；家家户户可以发电，买电、卖电、用电；家家户户通过太阳能水解制氢或电解制氢，卖氢、卖氢、用氢。
制氢、发电、用氢、用电可以构成电、氢能源相互转化的微网，或构成大电网大氢网；
工作原理：纳米孔物质表面有许多悬挂键，氢气在压缩机高压下氢气与纳米孔物质悬挂键结合，实现氢气的高密度存储，减压后，氢气与部分纳米孔物质悬挂键脱离，输出氢气供用户使用，尚存不能与纳米孔物质悬挂键脱开的氢气在电阻丝的加热，氢气析出供用户使用；从而实现氢气的高密度存储、或运输；
创新点：
1)利用纳米孔物质中表面的悬挂键，同时升高气体的压强，实现气体的高密度储存；
2)泡沫纳米孔高压储氢：所说的“高压”仅仅是2MPa左右，安全性高，成本大大降低，而储存的氢气的密度大；与现有需要70MPa气压小得多，70MPa气压氢气罐在氢燃料电动车、氢内燃机车上，就像载着炸弹；氢气加气站、氢气储存罐的成本将到大大下降；
3)用基于氢循环的能源网络，代替现有的以石油、天然气、液化气的能源网络；
4)基于氢循环能源系统：基于氢循环的微网系统；或基于氢循环区域管网系统；或基于氢循环的氢循环与公用电网相互转换的系统；
5)用基于氢循环的能源网络与现有的电力网，实现氢化学能与电能的相互转化，实现能源的合理调度，或合理存储，对电力网实现“削峰填谷”；实现能源储存与供应的最优化；
6)加氢站取代现有的加油站、加气站，实现氢燃料电池电动车加氢，或氢内燃机车的加氢；
7)利用加压的方法，纳米孔表面材料实现氢气在常温下实现高密度存储氢气，或氢气，或氧气，或氮气；
8)利用减压，实现储存气体的释放；
9)利用加热实现储存气体的释放；
10)利用带纳米孔表面材料车载罐高压实现氢气输运；
11)利用带纳米孔表面材料罐高压实现氢气储存；
12)利用带纳米孔表面材料罐高压实现氢气储存，实现燃料电池车的氢气的存储；
13)利用带纳米孔表面材料罐高压实现氢气储存，实现氢气内燃机车的运行；
14)利用能源互联网实现加气站，或氢输运管道，或家用氢气燃气、或工业氢气，或电解氢气，或光解制氢，或载氢输运车，或氢燃料电池车，或氢内燃机车的管理，和控制，和计量；
15)氢储存及管道输送网络，电力网，能源互联网构成一个综合的能源供给系统；实现电能和化学能互相转化；
16)制氢、发电、用氢、用电可以构成电、氢能源相互转化的微网。
优选实例2
泡沫纳米孔高压储氢，所说的“高压”仅仅是2MPa左右，与氢气钢瓶存储需要70MPa大气压小得多；安全性能好的多；泡沫纳米孔高压储氢的密度却要大的多；使基于氢气循环能源储存系统达到实用程度。
优选实例3
泡沫纳米孔高压储氢与氢燃料电池电动车结合；或泡沫纳米孔高压储氢与氢内燃机结合。
优选实例4
能源互联网是有线网络，光纤网络，铜缆网络；或能源互联网是公用无线网络；或能源互联网是微波网络；或能源互联网是专用无线通信网络；或能源互联网是是专用有线网络。
优选实例5
纳米孔金属、或非金属、或化合物(105)为纳米孔物质，将纳米孔物质再加工，加工为颗粒状；或加工为柱状；或加工为条状；或加工为柱状带孔；或加工为球状；或加工为不规则形状。
优选实例6
在分子筛上，通过溅射法，在分子筛表面溅射纳米孔金属、或非金属、或化合物(105)纳米孔物质；或在分子筛上，通过物理气相沉积法，在分子筛表面通过物理气相沉积法纳米孔金属、或非金属、或化合物(105)为纳米孔物质；或在分子筛上，通过化学气相沉积法，在分子筛表面通过化学气相沉积法纳米孔金属、或非金属、或化合物(105)为纳米孔物质。
优选实例7
储氢罐有一个双向的输入/输出口；或储氢罐有两个口一个输入口，一个输出口；或储氢罐有多个输入口，多个输出口。
优选实例8
权利要求1中，着重强调氢气储存单元有1个或多个；其他单元：电解制氢单元，光解制氢单元，家用/单位用气单元，燃料电池单元，独立加气站单元，氢管道系统连接的加气站单元，运氢车或运氢船单元，氢燃料电池电动车单元，氢内燃机车单元，工业产氢系统加入单元，中也都是有一个或多个相同的单元。
虽然结合附图对本发明的实施方式进行说明，但本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围内作出各种变形或修改，也可以本设计中的一部分。
Claims (8)
1.泡沫纳米孔高压储氢，其特征是：
压缩机(101)又叫加气机，或加压机；氢气由压强低的地方流向压强高的地方均需要压缩机(101)压缩升压氢气的压强；
减压阀(103)又叫降压阀；氢气由压强高的地方流向压强低得多的地方需要减压阀(103)；
泡沫纳米孔高压储氢：这里所说的“高压”仅仅是2MPa左右，与现有技术的需要70MPa大气压小得多；而储存的氢气的密度却要大得多；因此泡沫纳米孔高压储氢安全性好，储氢密度大；
泡沫纳米孔高压储氢由压缩机(101)，压力罐或压力管道(102)，减压阀(103)，加热电阻丝(104)，纳米孔金属、或非金属、或化合物(105)，计量与控制器(106)，能源互联网(107)，安全阀(108)；
压缩机(101)将氢气压强升高，利用压强差将氢气罐装到压力罐或压力管道(102)中，在压力的作用下，氢气分子跑到纳米孔金属、或非金属、或化合物(105)中，氢气分子跑到纳米孔金属、或非金属、或化合物(105)物质与悬挂键结合，由此，大大增加了氢气的储存密度；
需要使用氢气时，氢气在压力的作用下经过减压阀(103)送给用户使用；
安全阀(108)采用当压力罐或压力管道(102)温度超过设定的温度泄放氢气；或当压力罐或压力管道(102)压强超过设定值泄放氢气；从而避免压力罐或压力管道(102)爆炸，保证氢气存储的安全；
由于纳米孔金属、或非金属、或化合物(105)悬挂键的作用，有些氢气分子被悬挂键吸引不能在常温时释放，在计量与控制器(106)控制下加热电阻丝(104)通电、发热，使氢气分子从悬挂键脱落，释放氢气供用户使用；
纳米孔金属、或非金属、或化合物(105)是带有纳米孔的非金属，纳米孔的金属，纳米孔化合物；
纳米孔物质包括：纳米孔碳，或活性炭，或不定性碳，或带有纳米孔的石墨，或纳米孔硫，或纳米孔硅，或纳米孔磷，或纳米孔砷，或纳米孔碘，或纳米孔硼；
或纳米孔铝，或纳米孔镁，或纳米孔钴，或纳米孔锂，或纳米孔镍，或纳米孔铁，或纳米孔锌，或纳米孔铜，或纳米孔钠，或纳米孔锡，或纳米孔钠银，或纳米孔金，或纳米孔铂，或纳米孔铬，或纳米孔钛，或纳米孔钠铅，或纳米孔锰，或纳米孔钒，或纳米孔钡；或纳米孔化合物；
计量与控制器(106)，根据现场传感器送来的信息按系统设置，或用户设置，控制压缩机(101)，压力罐或压力管道(102)，减压阀(103)，加热电阻丝(104)，纳米孔金属、或非金属、或化合物(105)各个部分工作；
或计量与控制器(106)连接能源互联网(107)收集本地传感器的状态，并将传感器的信号送到能源互联网(107)，或接受互联网系统过来的指令，控制压缩机(101)，控制减压阀(103)开闭，从而控制压缩充气，用气；计量与控制器(106)控制加热电阻丝(104)的通断电，实现压力罐或压力管道(102)余量氢气放气；
基于泡沫纳米孔高压储氢系统组成框图，包括：管道输氢，带泡沫纳米孔高压储氢的氢运输车运氢，带泡沫纳米孔高压储氢的氢运输船运氢，带泡沫纳米孔高压储氢的氢燃料电池车系统，带泡沫纳米孔高压储氢的氢内燃机系统，带泡沫纳米孔高压储氢的储氢罐，带泡沫纳米孔高压储氢的加气站；带泡沫纳米孔高压储氢的家庭或单位的氢燃气系统，氢燃料电池发电系统，电能转化为氢化学能的能源存储系统，光能转换为氢化学能的能源存储系统；取代现有的石油液化气，或燃气系统，或汽油，或柴油，或天然气的管道输送，或车辆输运，或轮船输运；用氢气系统取代现有柴油、汽油、天然气、液化气的能源系统；
基于泡沫纳米孔高压储氢系统组成：电解制氢系统；或光解制氢系统；或家庭/单位用氢气系统；或氢气存储系统；或燃料电池系统；或管道氢气加气站系统；或独立氢气加气站系统；或氢燃料电池车系统；或氢内燃机车系统；或能源互联网系统；
电解制氢系统，或光解制氢系统，或家庭/单位用氢气系统，或氢气存储系统，或燃料电池系统，或管道氢气加气站系统，或独立氢气加气站系统，或氢燃料电池车系统，或氢内燃机车系统均连接到能源互联网系统，接受能源互联网系统调度，或控制，能源互联网系统计量实现各个单元之间的经济核算；
压缩、计量与控制(206)、压缩、计量与控制(212)、压缩、计量与控制1(216)、压缩、计量与控制n(218)、压缩、计量与控制(233)、压缩、计量与控制(223)、计量与控制(214)，计量与控制(220)，可以单独工作，控制本单元内的设备；
或压缩、计量与控制(206)、压缩、计量与控制(212)、压缩、计量与控制1(216)、压缩、计量与控制n(218)、压缩、计量与控制(233)、压缩、计量与控制(223)、计量与控制(214)，计量与控制(220)，通过能源互联网(207)连接到能源控制与结算中心(208)；能源控制与结算中心(208)负责整个系统的所有设备计量；或发送命令给各个单元的控制部件，控制部件在各单元内控制设备工作；
电解制氢单元：市电(201)，清洁能源发电(202)，电解水制氢(203)，压缩机(204)，储氢罐(205)，压缩、计量与控制(206)；能源互联网(207)，能源控制与结算中心(208)；
利用市电(201)电源，或清洁能源发电(202)电源电解水制氢(203)电解制氢，制取的氢气通过压缩机(204)压缩送到储氢罐(205)，
市电(201)，清洁能源发电(202)：利用太阳能发电，或风能发电，或水能发电，或潮汐能发电；
电解水制氢(203)，压缩机(204)，储氢罐(205)均受压缩、计量与控制(206)控制；
压缩机(204)将电解水生成的氢气压缩，存储到储氢罐(205)中，在压缩、计量与控制(206)的控制下，将氢气压缩输送到氢管道系统(217)中，并对输出的氢气量进行计量；并将计量的数据通过能源互联网(207)送到能源控制与结算中心(208)；
或市电(201)电源，或清洁能源发电(202)电源，电解水制氢(203)电解制氢，制得氢气直接经过压缩、计量与控制(206)，将氢气压缩输送到氢管道系统(217)中，并对输出售卖的氢气量进行计量；并将计量的数据通过能源互联网(207)送到能源控制与结算中心(208)；
光解水制氢单元：太阳能光解水制氢(209)，压缩机(210)，储氢罐(211)，压缩、计量与控制(212)；太阳能光解制氢(209)制得的氢气，通过压缩机(210)压缩后存储在储氢罐(211)，在压缩、计量与控制(212)的控制下，将氢气压缩输送到氢管道系统(217)中，并对输出售卖的氢气量进行计量；并将计量的数据通过能源互联网(207)送到能源控制与结算中心(208)；
或光解水制氢单元，由太阳能光解水制氢(209)，压缩、计量与控制(212)两个部分构成，太阳能光解水制氢(209)直接连接压缩、计量与控制(212)；太阳能光解制氢(209)制得的氢气，经过压缩、计量与控制(212)的控制下，将氢气压缩输送到氢管道系统(217)中，并对输出售卖的氢气量进行计量；并将计量的数据通过能源互联网(207)送到能源控制与结算中心(208)；
家用、或单位用气单元：计量与控制(214)，家庭/单位用气(213)；家庭/单位用气(213)家庭用气或单位用气设备通过计量与控制(214)设备连接氢管道系统(217)，计量与控制(214)计量买入的氢气的量，计量与控制(214)连接能源互联网(207)，能源互联网(207)连接到能源控制与结算中心(208)；买入氢气的量，或本单元工作状态等参数送到能源控制与结算中心(208)；能源控制与结算中心(208)根据各用户的开户协议及付费情况，通过计量与控制(214)监控本单元的所有设备，或控制对本用户是否供气；
氢气储存单元：氢管道系统(217)中根据生产氢气和使用氢气需要分布n个氢气储存单元；压缩、计量与控制1(216)，储氢罐1(215)；压缩、计量与控制1(216)为双向压缩机设备，或用使用两台压缩机，一台用于储氢罐1(215)向氢管道系统(217)抽气，一台用于氢管道系统(217)向储氢罐1(215)抽气；当氢管道系统(217)内储氢罐1(215)段氢气多余时，启动压缩、计量与控制1(216)设备，将氢气从氢管道系统(217)压缩存储到储氢罐1(215)中；当氢管道系统(217)内储氢罐1(215)段氢气欠压时，启动压缩、计量与控制1(216)设备，将氢气从内储氢罐1(215)压缩到氢管道系统(217)中，供用户使用或氢管道系统(217)平衡调度；计量与控制1(216)连接能源互联网(207)，能源互联网(207)连接能源控制与结算中心(208)；能源控制与结算中心(208)进行经济核算，并通过计量与控制1(216)监控本单元的所有设备；
压缩、计量与控制n(218)，储氢罐n(219)，压缩、计量与控制n(218)中的压缩机为双向，或使用两台压缩机，或仅有一台压缩机、用于将氢管道系统(217)中的氢气压缩到储氢罐n(219)，从储氢罐n(219)到氢管道系统(217)的氢气流动靠储氢罐n(219)中压强；当氢管道系统(217)内储氢罐n(219)段氢气多余时，启动压缩、计量与控制n(218)设备，将氢气从氢管道系统(217)压缩存储到储氢罐1(215)中；当氢管道系统(217)内储氢罐n(219)段氢气欠压时，启动压缩、计量与控制n(218)设备，将氢气从内储氢罐n(219)压缩到氢管道系统(217)中，或靠储氢罐n(219)中压强将氢气压入到氢管道系统(217)中，供用户使用或氢管道系统(217)平衡调度；通常情况下储氢罐n(218)中氢气的压强大于氢管道系统(217)中的压强；计量与控制n(218)连接能源互联网(207)，能源互联网(207)连接能源控制与结算中心(208)；能源控制与结算中心(208)进行经济核算，并通过计量与控制n(218)监控本单元的所有设备；
燃料电池单元：计量与控制(220)，氢燃料电池(221)；计量与控制(220)控制氢管道系统(217)中的氢气输送到氢燃料电池(221)中，供燃料电池发电；氢燃料电池(221)发电构成电力微网供用户使用；或氢燃料电池(221)发电通过并网设备，将所产生发的电力送到电力网上；氢管道系统(217)上可以有1个或多个燃料电池；燃料电池独立对用户供电；或燃料电池发电通过并网电路，给电力网供电；计量与控制(220)连接能源互联网(207)，能源互联网(207)连接能源控制与结算中心(208)；能源控制与结算中心(208)进行经济核算，并通过计量与控制(220)监控本单元的所有设备；
工业产氢系统加入单元：石油或煤化工厂产生氢气(234)，通过压缩、计量与控制(233)将氢气压缩到氢管道系统(217)；压缩、计量与控制(233)负责计量，对单元系统进行监控；计量与控制(233)连接能源互联网(207)，能源互联网(207)连接能源控制与结算中心(208)；能源控制与结算中心(208)进行经济核算，并通过计量与控制(233)监控本单元的所有设备；
独立加气站单元：由加气机(225)，储氢罐(226)构成，通过运氢车或运氢船运送通过加压机将车载或船载的氢气，卸运至储氢罐(226)；通过加气机(225)加载到氢燃料电池电动车，或氢内燃机车；
氢管道系统连接的加气站单元：由压缩、计量与控制(223)，储氢罐(224)，加气机(222)组成；储氢罐(224)中氢气直接由氢管道系统(217)送来，通过压缩、计量与控制(223)将氢气压缩，送到储氢罐(224)中，由加气机(222)加气给氢燃料电池电动车，或氢内燃机车；计量与控制(223)连接能源互联网(207)，能源互联网(207)连接能源控制与结算中心(208)；能源控制与结算中心(208)进行经济核算，并通过计量与控制(223)监控本单元的所有设备；
运氢车或运氢船单元：由氢运输车或氢运输船(228)，储氢罐(227)，无线计量与控制(237)组成；对未连入氢管道系统(217)的加气站，或微网氢循环系统，或家庭/单位氢存储罐，或两个大型氢管道系统(217)之间需要运输氢气，采用氢运输车或氢运输船(228)运输，实现氢气的交换；无线计量与控制(237)连接能源互联网(207)，能源互联网(207)连接能源控制与结算中心(208)；能源控制与结算中心(208)进行经济核算，并通过无线计量与控制(237)监控本单元的所有设备；
氢燃料电池电动车单元：由氢储氢罐(230)，燃料电池(229)，电解水产氢(233)，无线计量与控制(235)组成；氢燃料电池电动车上的氢储氢罐(230)，通过独立加气站单元加入氢气，或通过氢管道系统连接的加气站单元加入氢气，或家庭/单位加气机加入氢气；
或插上市电电解水，通过电解水产氢(233)产生氢气，再通过车载加气机将电解的氢气加入氢储氢罐(230)中，这样通过充电桩就可以对氢燃料电池电动车充氢；无线计量与控制(235)连接能源互联网(207)，能源互联网(207)连接能源控制与结算中心(208)；能源控制与结算中心(208)进行经济核算，并通过无线计量与控制(235)监控本单元的所有设备；
氢内燃机车单元：由氢储氢罐(232)，氢内燃机(231)，电解水充氢(234)，无线计量与控制(237)组成；氢内燃机车上的氢储氢罐(230)，通过独立加气站单元加入氢气，或通过氢管道系统连接的加气站单元加入氢气，或家庭/单位加气机加入氢气；
或插上市电电解水，通过电解水产氢(234)产生氢气，再通过车载加气机将电解的氢气加入氢储氢罐(232)中，这样通过充电桩就可以对氢内燃机车充氢；
无线计量与控制(236)连接能源互联网(207)，能源互联网(207)连接能源控制与结算中心(208)；能源控制与结算中心(208)进行经济核算，并通过无线计量与控制(236)监控本单元的所有设备；
氢气源：氢气由水电解产生，或氢气由太阳光光解水产生，或氢气由煤化工产生，或氢气由石油化工产生；
氢气的储存与运输：车载或船载燃料电池储氢罐，或车载氢内燃机储氢罐，或家用氢气灶储氢罐，或家用燃料电池储氢罐，或加氢站卧室圆筒、或球形储氢罐，或储氢站/储氢场卧室圆筒、或球形储氢罐，或运氢车储氢罐，或氢气输运管道；
微网氢循环系统：为氢气循环微网系统；电解制氢(301)，光水解制氢(302)，氢储氢罐(303)，氢燃料电池(304)，氢燃气设备(305)，加气机(306)，加气机(307)，减压阀(308)，减压阀(309)；氢燃气设备(305)：氢燃气灶，氢燃气热水器，氢燃气炉；输入或输出加气机(310)；输入/输出加气口(311)；
电解制氢(301)制得氢气通过加压机(306)存储到氢储氢罐(303)中；或光解制氢(302)制得氢气通过加压机(307)存储到氢储氢罐(303)中；氢储氢罐(303)中的氢气通过减压阀(308)送给氢燃料电池(304)，氢燃料电池(304)发电供用户使用；氢储氢罐(303)中的氢气通过减压阀(309)送给氢燃气灶，供用户烧饭；或氢储氢罐(303)中的氢气通过减压阀(309)送给氢燃气热水器，供用户烧水；或氢储氢罐(303)中的氢气通过减压阀(309)送给氢燃气炉，供用户供热；
微网氢循环系统中氢燃料不足时，通过输入加气机(310)将常压外部的氢气加入到氢储氢罐(303)中；或通过输入加气口(311)将高压的氢气加入到氢储氢罐(303)中；
微网氢循环系统中产生的氢燃料用不完时，通过输出加气机(310)将氢气输出到备用储氢罐或储氢车中，出售氢气；或通过输出加气口(311)将氢气输出到备用储氢罐或储氢车中，出售氢气，这时给氢气加压是靠储氢罐或储氢车的加气机实现的；输入或输出加气机(310)中内含压缩机；输入/输出加气口(311)中无压缩机；
氢储存及管道输送网络，电力网，能源互联网：电力网(401)，能源互联网(402)，计量、调度、控制中心(403)，氢存储及管道输运网络(404)，电解水(405)，氢燃料电池(406)；
电力网(401)为电力网，电解水(405)单元，可以将电力网上多余的电能转换为氢化学能，存储于氢存储及管道输运网络(404)；当电力网(401)有多余的电能时，在计量、调度、控制中心(403)控制下，通过能源互联网(402)将指令下达到电解水(405)单元工作；
在用电高峰，当电力网(401)电力不足时，在计量、调度、控制中心(403)控制下，通过能源互联网(402)将指令下达到氢燃料电池(406)单元；将氢气的化学能转换为电能；产生的电能并网输送到电力网上；即实现“削峰填谷”；
由于泡沫纳米孔高压储氢解决了氢气高密度存储问题，实现氢能源网络，电力网络两条能源主线，通过能源互联网联系起来，实现两种不同属性能源的相互转化；电力即发即用能源，无法存储；氢化学能源可以存储；按需要进行两种能源的转化：家家户户可以发电，买电、卖电、用电；家家户户通过太阳能水解制氢或电解制氢，卖氢、卖氢、用氢。
制氢、发电、用氢、用电可以构成电、氢能源相互转化的微网，或构成大电网大氢网；
工作原理：纳米孔物质表面有许多悬挂键，氢气在压缩机高压下氢气与纳米孔物质悬挂键结合，实现氢气的高密度存储，减压后，氢气与部分纳米孔物质悬挂键脱离，输出氢气供用户使用，尚存不能与纳米孔物质悬挂键脱开的氢气在电阻丝的加热，氢气析出供用户使用；从而实现氢气的高密度存储、或运输；
创新点：
1)利用纳米孔物质中表面的悬挂键，同时升高气体的压强，实现气体的高密度储存；
2)泡沫纳米孔高压储氢：所说的“高压”仅仅是2MPa左右，安全性高，成本大大降低，而储存的氢气的密度大；与现有需要70MPa气压小得多，70MPa气压氢气罐在氢燃料电动车、氢内燃机车上，就像载着炸弹；氢气加气站、氢气储存罐的成本将到大大下降；
3)用基于氢循环的能源网络，代替现有的以石油、天然气、液化气的能源网络；
4)基于氢循环能源系统：基于氢循环的微网系统；或基于氢循环区域管网系统；或基于氢循环的氢循环与公用电网相互转换的系统；
5)用基于氢循环的能源网络与现有的电力网，实现氢化学能与电能的相互转化，实现能源的合理调度，或合理存储，对电力网实现“削峰填谷”；实现能源储存与供应的最优化；
6)加氢站取代现有的加油站、加气站，实现氢燃料电池电动车加氢，或氢内燃机车的加氢；
7)利用加压的方法，纳米孔表面材料实现氢气在常温下实现高密度存储氢气，或氢气，或氧气，或氮气；
8)利用减压，实现储存气体的释放；
9)利用加热实现储存气体的释放；
10)利用带纳米孔表面材料车载罐高压实现氢气输运；
11)利用带纳米孔表面材料罐高压实现氢气储存；
12)利用带纳米孔表面材料罐高压实现氢气储存，实现燃料电池车的氢气的存储；
13)利用带纳米孔表面材料罐高压实现氢气储存，实现氢气内燃机车的运行；
14)利用能源互联网实现加气站，或氢输运管道，或家用氢气燃气、或工业氢气，或电解氢气，或光解制氢，或载氢输运车，或氢燃料电池车，或氢内燃机车的管理，和控制，和计量；
15)氢储存及管道输送网络，电力网，能源互联网构成一个综合的能源供给系统；实现电能和化学能互相转化；
16)制氢、发电、用氢、用电可以构成电、氢能源相互转化的微网。
2.根据权利要求1所述的泡沫纳米孔高压储氢，其特征是：
泡沫纳米孔高压储氢，所说的“高压”仅仅是2MPa左右，与氢气钢瓶存储需要70MPa大气压小得多；安全性能好的多；泡沫纳米孔高压储氢的密度却要大的多；使基于氢气循环能源储存系统达到实用程度。
3.根据权利要求1所述的泡沫纳米孔高压储氢，其特征是：
泡沫纳米孔高压储氢与氢燃料电池电动车结合；或泡沫纳米孔高压储氢与氢内燃机结合。
4.根据权利要求1所述的泡沫纳米孔高压储氢，其特征是：
能源互联网是有线网络，光纤网络，铜缆网络；或能源互联网是公用无线网络；或能源互联网是微波网络；或能源互联网是专用无线通信网络；或能源互联网是是专用有线网络。
5.根据权利要求1所述的泡沫纳米孔高压储氢，其特征是：
纳米孔金属、或非金属、或化合物(105)为纳米孔物质，将纳米孔物质再加工，加工为颗粒状；或加工为柱状；或加工为条状；或加工为柱状带孔；或加工为球状；或加工为不规则形状。
6.根据权利要求1所述的泡沫纳米孔高压储氢，其特征是：
在分子筛上，通过溅射法，在分子筛表面溅射纳米孔金属、或非金属、或化合物(105)纳米孔物质；或在分子筛上，通过物理气相沉积法，在分子筛表面通过物理气相沉积法纳米孔金属、或非金属、或化合物(105)为纳米孔物质；或在分子筛上，通过化学气相沉积法，在分子筛表面通过化学气相沉积法纳米孔金属、或非金属、或化合物(105)为纳米孔物质。
7.根据权利要求1所述的泡沫纳米孔高压储氢，其特征是：
储氢罐有一个双向的输入/输出口；或储氢罐有两个口一个输入口，一个输出口；或储氢罐有多个输入口，多个输出口。
8.根据权利要求1所述的泡沫纳米孔高压储氢，其特征是：
权利要求1中，着重强调氢气储存单元有1个或多个；其他单元：电解制氢单元，光解制氢单元，家用/单位用气单元，燃料电池单元，独立加气站单元，氢管道系统连接的加气站单元，运氢车或运氢船单元，氢燃料电池电动车单元，氢内燃机车单元，工业产氢系统加入单元，中也都是有一个或多个相同的单元。
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