CN113106476A - 一种利用光伏发电厂电力电解池制氢系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种利用光伏发电厂电力电解池制氢系统，属于清洁能源领域；其包括电网调度调峰控制系统、供电系统、电解池制氢系统以及供水系统；供电系统是在光伏发电厂的出线母线上增加电源支路，电源支路和电解池制氢系统连接；电解池制氢系统包括电解槽、加压罐、输出管路以及冷却装置；供水系统包括供水箱以及供水管，供水管和电解槽连接；冷却装置包括和加压罐上外壁贴合的冷却管、连接在冷却管一端的进水管，进水管和供水箱连接，冷却管的另外一端和供水管连接。本申请具有利用清洁能源为电解池制氢系统能源，减少对环境造成影响的效果。

Description

一种利用光伏发电厂电力电解池制氢系统
技术领域
本申请涉及清洁能源的领域，尤其是涉及一种利用光伏发电厂电力电解池制氢系统。
背景技术
电解水制氢是一种高效、清洁的制氢技术，其制氢工艺简单，产品纯度高，氢气、氧气纯度一般可达99.9％，是最有潜力的大规模制氢技术。
但是制氢过程中采用的电力来源一般都是火力发电电厂提供的，而火力发电产生的污染比较厉害，故现在需要在电解制氢的过程中，需要清洁的电力来源。
发明内容
为了能够使电解制氢的过程中进一步减少对环境造成的影响，本申请提供一种利用光伏发电厂电力电解池制氢系统。
本申请提供的一种利用光伏发电厂电力电解池制氢系统采用如下的技术方案：
一种利用光伏发电厂电力电解池制氢系统，包括电网调度调峰控制系统、供电系统、电解池制氢系统以及供水系统；
供电系统是在光伏发电厂的出线母线上增加电源支路，电源支路和电解池制氢系统连接；
电解池制氢系统包括电解槽、加压罐、输出管路以及冷却装置；
供水系统包括供水箱以及供水管，供水管和电解槽连接；
冷却装置包括和加压罐上外壁贴合的冷却管、连接在冷却管一端的进水管，进水管和供水箱连接，冷却管的另外一端和供水管连接。
通过采用上述技术方案，采用光伏发电厂为电解制氢提供能源，从而使制造氢气的过程中更加环保，减少制氢过程中对环境造成的影响。冷却装置和供水系统连接，从而使进入电解槽中的电解水温度较高，能够提高电解制氢的速度，不需要额外的对电解水进行加温，利用加压罐产生的高温进行加热，属于对加压罐的余热利用，实现了节能。
可选的，所述进水管上还固设有水泵，水泵增加进水管内冷水的流速。
通过采用上述技术方案，水泵能够增加进水管内冷水的流速，进而能够增加冷却管内水流的流速，使冷水温度不会提升过高就离开冷却管，进而使进入电解槽内的电解水温度不会过高，在提高制氢效率的同时，还不会对电解槽内的隔膜造成影响。
可选的，所述冷却管呈螺旋形缠绕在加压罐上。
通过采用上述技术方案，螺旋形的冷却管缠绕在加压罐上，能够使冷却管更好的与加压罐贴合，提高冷却管对加压罐的冷却效果。
可选的，所述电网强度调峰控制系统包括电网调度中心以及电厂集控中心，电源支路上还设有控制电源支路通断的电开关，电开关受电厂集控中心控制。
通过采用上述技术方案，电网调度中心能够将实时的电网情况信号传递给电厂集控中心，且控制电源支路通断的电开关受电厂集控中心的控制，故电厂集控中心根据电网调度中心传递的信号判断是否处于用电高峰期，在电网高峰期时控制电开关的的打开，使光伏发电厂的电力全部提供给电网，保证正常用电，在电网低谷期使光伏发电厂为制氢系统的工作提供能源，保证制氢系统的正常工作。
可选的，所述供水箱内设有冷凝器，冷凝器对供水箱内的冷水进一步降温。
通过采用上述技术方案，冷凝器能够进一步降低供水箱内冷水的温度，则供水箱内的冷水作为冷却用水时，温度更低，能够提高对加压罐的冷却效率，同时进一步限制冷却水经过加压罐后的温度，使冷却水进入电解槽时，温度不会过高，避免对电解槽内的隔膜造成破坏。
可选的，所述电解槽和加压罐之间设置有依次连通的氢气洗涤罐、氢气脱水罐。
通过采用上述技术方案，氢气洗涤罐能够对氢气进行洗涤，从而使氢气本身的温度不会过高，避免高温的氢气对输送管道等造成影响，氢气脱水罐能够对氢气进行脱水，使氢气内不会含有过多的水分，避免过多的水分对氢气的运输储存造成影响。
可选的，所述氢气洗涤罐上固定连接进液管，进液管和供水箱连通。
通过采用上述技术方案，氢气洗涤罐和供水箱连通，供水箱也同时为氢气洗涤罐的供水来源，这样设置，不用设置单独的供水管路，使整个系统更加精简，提高建设效率，降低成本，也方便维修，同时因为供水箱内的冷水温度更低，还提高了对氢气的洗涤效果。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.采用光伏发电厂为电解池制氢系统提高电力，代替常规的火力发电厂，减少制氢过程中对环境造成的影响，进一步提高氢气能源的洁净性，同时还设有电网调度调峰控制中心，使光伏发电厂只有在低谷期才会为电解池制氢系统提供电力，进而不会影响正常电力的供应；
2.加压罐上缠绕冷却管，冷却管和供水箱连接，供水箱内的冷水首先进入冷却管内作为冷却水使用对加压罐进行降温，然后再进入电解槽内作为电解水使用，进而使电解水具有一定的温度，能够提高电解制氢的效率。
附图说明
图1是实施例中制氢系统示意图。
附图标记说明：1、电网调度调峰控制系统；11、电网调度中心；12、电厂集控中心；2、供电系统；21、电源支路；22、电开关；3、电解池制氢系统；31、电解槽；32、加压罐；33、输出管路；34、冷却装置；341、冷却管；342、进水管；343、水泵；35、氢气洗涤罐；351、进液管；36、氢气脱水罐；4、供水系统；41、供水箱；42、供水管；43、冷凝器。
具体实施方式
以下结合附图1对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种利用光伏发电厂电力电解池制氢系统。参照图1，制氢系统包括电网调度调峰控制系统1、供电系统2、电解池制氢系统3以及供水系统4；供电系统2是在光伏发电厂的出线母线上增加电源支路21形成，电源支路21和电解池制氢系统3连接，为电解池制氢系统3的工作提供能量；供水系统4为电解池制氢系统3的工作提供原料；电网调度调峰控制系统1对光伏发电厂的电力进行调度，在高峰期暂时停止对电解池制氢系统3的供电，在低估时为电解池制氢系统3提供能源，避免对高峰期的用电造成影响。
参照图1，电网调度调峰控制系统1包括电网调度中心11以及电厂集控中心12；电网调度中心11将电网用量信号传输给电厂集控中心12，电厂集控中心12根据电网用量对电网进行调度，在用电高峰期对电网进行调度，确保用电高峰期的电网供电。
参照图1，电源支路21上还设有控制通断的电开关22，电开关22和电厂集控中心12电连接，使电厂集控中心12能够控制电开关22的通断。
参照图1，电解池制氢系统3包括电解槽31、加压罐32、输出管路33以及冷却装置34；电解槽31为多个且相互连接在一起，电解槽31经过电解产生氢气，加压罐32位于电解槽31的出口处，电解槽31产生的氢气进入加压罐32内，加压罐32对氢气进行压缩加压，从而提高氢气的压力，方便氢气进行输送，输出管路33和加压罐32的出口连接，故输出管路33对加压后的氢气进行输送；冷却装置34设于加压罐32处，加压罐32对氢气进行压缩加压的过程中容易产生高温，冷却装置34对加压罐32进行冷却降温，降低产生事固的概率，提高加压罐32的使用寿命。
参照图1，电解槽31和加压罐32之间还设有氢气洗涤罐35、氢气脱水罐36；电解槽31、氢气洗涤罐35、氢气脱水罐36以及加压罐32依次连接，氢气洗涤罐35对氢气进行降温，氢气脱水罐36对氢气进行脱水，使氢气中不会含有过多的水分。
参照图1，冷却装置34包括环绕在加压罐32上的冷却管341、固定连接在冷却管341进口端的进水管342，冷却管341的出口端和电解槽31连通；冷却管341呈螺旋形缠绕在加压罐32的外壁上，进水管342和供水系统4连接，供水系统4内部的电解水首先提供给冷却装置34对加压罐32进行降温；而电解水经过加压罐32后本身温度会提高，再进入电解槽31内进行电解产生氢气，温度较高的电解水能够提高产生氢气的效率。
参照图1，进水管342上还固设有水泵343，水泵343能够增加冷却管341内部冷却水的流速，进而使冷却管341和加压罐32的温差较大，提高冷却效果，同时还能够使冷却水的温度不会过高，在冷却水进入电解槽31内作为电解水时，电解水的温度不会过大，在提高制氢效率时，还不会对电解槽31内的隔膜造成影响，进而使电解槽31能够正常进行工作。
参照图1，供水系统4包括供水箱41以及供水管42；供水管42和进水管342连接，水泵343位于进水管342和供水管42的连接处，供水箱41能够暂时储存电解水；供水箱41内还设有冷凝器43，冷凝器43能够对供水箱41内的电解水进一步降温，提供电解水作为冷却水的降温效果。
参照图1，氢气洗涤罐35上还固定连接有进液管351，进液管351和供水箱41连通，故提供给氢气洗涤罐35的洗涤用水温度也比较低，能够快速的对氢气进行降温，避免传输出去的氢气温度过高。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种利用光伏发电厂电力电解池制氢系统，其特征在于：包括电网调度调峰控制系统(1)、供电系统(2)、电解池制氢系统(3)以及供水系统(4)；
供电系统(2)是在光伏发电厂的出线母线上增加电源支路(21)，电源支路(21)和电解池制氢系统(3)连接；
电解池制氢系统(3)包括电解槽(31)、加压罐(32)、输出管路(33)以及冷却装置(34)；
供水系统(4)包括供水箱(41)以及供水管(42)，供水管(42)和电解槽(31)连接；
冷却装置(34)包括和加压罐(32)上外壁贴合的冷却管(341)、连接在冷却管(341)一端的进水管(342)，进水管(342)和供水箱(41)连接，冷却管(341)的另外一端和供水管(42)连接。
2.根据权利要求1所述的一种利用光伏发电厂电力电解池制氢系统，其特征在于：所述进水管(342)上还固设有水泵(343)，水泵(343)增加进水管(342)内冷水的流速。
3.根据权利要求1所述的一种利用光伏发电厂电力电解池制氢系统，其特征在于：所述冷却管(341)呈螺旋形缠绕在加压罐(32)上。
4.根据权利要求1所述的一种利用光伏发电厂电力电解池制氢系统，其特征在于：所述电网强度调峰控制系统包括电网调度中心(11)以及电厂集控中心(12)，电源支路(21)上还设有控制电源支路(21)通断的电开关(22)，电开关(22)受电厂集控中心(12)控制。
5.根据权利要求1所述的一种利用光伏发电厂电力电解池制氢系统，其特征在于：所述供水箱(41)内设有冷凝器(43)，冷凝器(43)对供水箱(41)内的冷水进一步降温。
6.根据权利要求1所述的一种利用光伏发电厂电力电解池制氢系统，其特征在于：所述电解槽(31)和加压罐(32)之间设置有依次连通的氢气洗涤罐(35)、氢气脱水罐(36)。
7.根据权利要求5所述的一种利用光伏发电厂电力电解池制氢系统，其特征在于：所述氢气洗涤罐(35)上固定连接进液管(351)，进液管(351)和供水箱(41)连通。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114752944A (zh) * 2021-12-29 2022-07-15 苏氢氢能科技(浙江)有限公司 一种新型电解水制氢系统

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020195349A1 (en) * 2001-05-30 2002-12-26 Casale Chemicals Sa Method and apparatus for the storage and redistribution of electrical energy
US20040072040A1 (en) * 2002-04-23 2004-04-15 University Of Massachusetts Lowell Electrolyzer pressure equalization system
CN102864466A (zh) * 2012-10-19 2013-01-09 南京氢谷能源科技有限公司 一种制冷冷却式水洗器
CN103427468A (zh) * 2013-06-21 2013-12-04 高幼苏 一种利用多能源制备氢气并供应绿色能源的方法及系统
CN103422112A (zh) * 2013-06-21 2013-12-04 高幼苏 一种制备氢气并进行复合式供水供电的方法及系统
CN104704147A (zh) * 2012-05-28 2015-06-10 水吉能公司 电解器与能量系统
CN106704815A (zh) * 2016-11-20 2017-05-24 硕橙（厦门）科技有限公司 一种利用可再生能源的自支持加氢站
CN107022768A (zh) * 2017-04-11 2017-08-08 赫普热力发展有限公司 一种利用火电厂调峰电力通过碱性电解槽制氢的系统
CN107093898A (zh) * 2017-04-11 2017-08-25 赫普热力发展有限公司 一种应用清洁能源发电电解制氢注入燃气管网的系统
CN107893237A (zh) * 2016-12-27 2018-04-10 中国科学院上海应用物理研究所 基于高温电解水蒸气制氢技术的加氢站
CN109995081A (zh) * 2019-04-15 2019-07-09 杨清萍 一种清洁能源发电制氢、氢储能的热电联供系统
CN112342558A (zh) * 2020-09-22 2021-02-09 河南恒聚新能源设备有限公司 利用风电光热光伏可再生能源生产氢气的装置及应用系统
CN112383084A (zh) * 2020-09-22 2021-02-19 河南恒聚新能源设备有限公司 利用可再生能源生产氢气的装置及应用系统

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020195349A1 (en) * 2001-05-30 2002-12-26 Casale Chemicals Sa Method and apparatus for the storage and redistribution of electrical energy
US20040072040A1 (en) * 2002-04-23 2004-04-15 University Of Massachusetts Lowell Electrolyzer pressure equalization system
CN104704147A (zh) * 2012-05-28 2015-06-10 水吉能公司 电解器与能量系统
CN102864466A (zh) * 2012-10-19 2013-01-09 南京氢谷能源科技有限公司 一种制冷冷却式水洗器
CN103427468A (zh) * 2013-06-21 2013-12-04 高幼苏 一种利用多能源制备氢气并供应绿色能源的方法及系统
CN103422112A (zh) * 2013-06-21 2013-12-04 高幼苏 一种制备氢气并进行复合式供水供电的方法及系统
CN106704815A (zh) * 2016-11-20 2017-05-24 硕橙（厦门）科技有限公司 一种利用可再生能源的自支持加氢站
CN107893237A (zh) * 2016-12-27 2018-04-10 中国科学院上海应用物理研究所 基于高温电解水蒸气制氢技术的加氢站
CN107022768A (zh) * 2017-04-11 2017-08-08 赫普热力发展有限公司 一种利用火电厂调峰电力通过碱性电解槽制氢的系统
CN107093898A (zh) * 2017-04-11 2017-08-25 赫普热力发展有限公司 一种应用清洁能源发电电解制氢注入燃气管网的系统
CN207166137U (zh) * 2017-04-11 2018-03-30 赫普热力发展有限公司 一种应用清洁能源发电电解制氢注入燃气管网的系统
CN109995081A (zh) * 2019-04-15 2019-07-09 杨清萍 一种清洁能源发电制氢、氢储能的热电联供系统
CN112342558A (zh) * 2020-09-22 2021-02-09 河南恒聚新能源设备有限公司 利用风电光热光伏可再生能源生产氢气的装置及应用系统
CN112383084A (zh) * 2020-09-22 2021-02-19 河南恒聚新能源设备有限公司 利用可再生能源生产氢气的装置及应用系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114752944A (zh) * 2021-12-29 2022-07-15 苏氢氢能科技(浙江)有限公司 一种新型电解水制氢系统

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