CN113530667B - 基于太阳能甲醇分解合成循环的零碳排放冷热电联供系统和方法 - Google Patents

基于太阳能甲醇分解合成循环的零碳排放冷热电联供系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于太阳能甲醇分解合成循环的零碳排放冷热电联供系统和方法，属于分布式能源领域。本发明利用太阳能使甲醇受热分解得到一氧化碳和氢气，将低品位的太阳能转为高品位的化学能进行储存。在合成气内燃机中，一氧化碳和氢气燃烧生成二氧化碳和水，旋转的曲轴带动发电机产生电能以供电，系统产生的多级余热可供应热需求，通过吸收式制冷装置可供应冷需求，通过有机朗肯循环装置可利用低温余热发电。通过光伏装置给负载和电解槽供电，电解槽电解合成气内燃机中生成的水以制氢，与合成气内燃机中生成的二氧化碳重新合成甲醇，实现碳循环。此系统输入太阳能，输出冷热电能，无需昂贵的储能设备，能量效率高，碳排放为零。

Description

基于太阳能甲醇分解合成循环的零碳排放冷热电联供系统和 方法
技术领域
本发明涉及一种冷热电联供系统，具体涉及一种基于太阳能甲醇分解合成循环的零碳排放冷热电联供系统和方法，属于分布式能源领域。
背景技术
冷热电联供系统作为分布式能源发展的主要方向和形式，是一种建立在能量梯级利用基础上的综合产、用能系统。因其能实现更高能源利用率、更低能源成本、更高供能安全性以及更好环保性能等多功能目标而开始逐步应用于商业写字楼、医院等城市公共综合体建筑。
目前多数联热电联供系统以天然气、生物质气等一次能源或者甲醇等二次能源作为燃料，其会产生大量二氧化碳，对环境造成危害，同时其燃料无法实现自给自足。为顺应时代节能减排的大趋势，需要着手去解决冷热电联供系统中的这些不足。
发明内容
基于上述不足，本发明提供了一种基于太阳能甲醇分解合成循环的零碳排放冷热电联供系统。此系统可以将合成气内燃机中产生的二氧化碳制取甲醇，既能实现系统的零碳排放，还能实现燃料的自给自足。系统整体效率高，清洁无污染。
本发明首先提供了一种基于太阳能甲醇分解合成循环的零碳排放冷热电联供系统，该系统包括太阳能供热系统、甲醇储罐、第一甲醇泵、第一换热器、第一反应器、第一分离器、第二甲醇泵、光伏装置、电解槽、第一水泵、水储罐、第二分离器、合成气储罐、第二换热器、吸收式制冷装置、氢气储罐、第三甲醇泵、第二水泵、第三分离器、流化床反应器、二氧化碳储罐、合成气内燃机、发电机、有机朗肯循环装置；
所述甲醇储罐通过第一甲醇泵与第一换热器的第一通道入口相连；所述第一换热器的第一通道出口与第一反应器入口相连，第一反应器出口与第一换热器的第二通道入口相连，第一换热器的第二通道出口与第一分离器的入口相连；所述第一分离器的液相出口通过第二甲醇泵与甲醇储罐入口相连，第一分离器的气相出口与合成气储罐入口相连；所述第一反应器内进行甲醇分解反应，太阳能供热系统为第一反应器输送所需反应热；
所述合成气储罐出口与合成气内燃机进气管相连；所述合成气内燃机曲轴与发电机相连，合成气内燃机排气管经第二换热器后与第二分离器入口相连；所述第二分离器的气相出口与二氧化碳储罐入口相连，液相出口与水储罐入口相连；
所述水储罐出口通过第一水泵与电解槽相连；所述电解槽阴极与氢气储罐入口相连；所述光伏装置与电解槽相连，在光伏装置有盈余电力时为电解槽供电；
所述氢气储罐出口、二氧化碳储罐出口均与流化床反应器入口相连；所述流化床反应器出口与第三分离器入口相连；第三分离器分离出二氧化碳、氢气、水和甲醇，所述第三分离器的氧化碳出口与二氧化碳储罐入口相连，氢气出口与氢气储罐相连，水出口通过第二水泵与水储罐相连，甲醇出口通过第三甲醇泵与甲醇储罐入口相连；
所述第二换热器向吸收式制冷装置供给余热进行制冷，吸收式制冷装置的余热供给有机朗肯循环装置进行发电。
作为本发明的优选方案，所述的太阳能供热系统包括太阳能板、第一热罐和第一冷罐；太阳能板的热端出口通过循环介质管道与第一热罐的第一入口连接，其冷端入口通过循环介质管道与第一冷罐的第一出口连接；第一热罐的出口通过循环介质管道向第一反应器供热后与第一冷罐入口相连；第一冷罐的第二出口通过循环介质管道经第二换热器换热后与第一热罐的第二入口相连。
作为本发明的优选方案，所述的吸收式制冷装置采用水和溴化锂作为工质对，其中溴化锂水溶液为吸收剂，水为制冷剂。
进一步的，所述的吸收式制冷装置包括蒸发器、溶液泵、发生器、冷凝器、节流阀；蒸发器中的低压水蒸气通过管道进入吸收器并被其中的吸收剂溴化锂溶液所吸收，蒸发器内维持低压，同时吸收过程中放出大量溶解热，热量由管内的冷却介质带走，水和溴化锂的混合溶液通过溶液泵送入发生器，溶液在发生器中被第二换热器的余热流加热而升温，水蒸气重新蒸发出来以高压蒸汽进入冷凝器冷凝，冷凝液经过节流阀节流减压后进入蒸发器蒸发吸热，此时冷水降温实现了制冷，发生器中剩下的吸收剂回到吸收器中继续循环。
作为本发明的优选方案，所述的有机朗肯循环装置的循环工质采用HFC-245fa。
进一步的，所述有机朗肯循环装置包括蒸发器、透平、发电机、冷凝器、工质泵；工质HFC-245fa在蒸发器中吸收热量，生成的蒸汽进入透平膨胀做工，带动发电机发电，从透平排出的蒸汽在冷凝器中被冷却水冷却放热，凝结成液态，最后通过工质泵抽回到蒸发器中反复循环。
作为本发明的优选方案，所述光伏装置的发电量取决于太阳能的强度；太阳能充足时，光伏优先向负载稳定供电，满足负载的功率需求，在光伏装置有盈余电力时，用盈余电力供应电解槽。
作为本发明的优选方案，所述的合成气内燃机配置有第三换热器，第三换热器用于交换合成气内燃机缸套循环水的热量；所述流化床反应器配置有第二热罐和第二冷罐，第二冷罐的出口通过循环介质管道经流化床反应器后与第二热罐的入口相连，第二热罐直接向负载供热。
本发明还提供了一种上述装置的零碳排放冷热电联供方法，其包括如下步骤：
甲醇通过第一甲醇泵抽入到第一反应器中，在催化剂的催化作用下，甲醇分解为一氧化碳和氢气，在第一反应器后设置了第一分离器用于分离未反应完的甲醇，并通过第二甲醇泵抽回甲醇储罐；
甲醇分解后的一氧化碳和氢气储存在合成气储罐中并直接供入合成气内燃机进气道；合成气在合成气内燃机中燃烧后，快速膨胀的气体推动活塞运动，从而带动曲轴旋转，曲轴可带动发电机发电，燃烧后的废热通过第二换热器后一部分用于供热，一部分用于吸收式制冷装置制冷，一部分用于有机朗肯循环装置发电，实现冷热电联供；
合成气内燃机中完全反应之后的产物为二氧化碳和氢气，通过第一分离器将它们分离至相应的水储罐和二氧化碳储罐；
水储罐中的水通过第一水泵送至电解槽中，电解槽阴极产生的氢气储存至氢气储罐中；氢气和二氧化碳作为反应物供入流化床反应器中，在催化剂的作用下，氢气和二氧化碳反应生成甲醇和水；
第二冷罐中储存的低温介质通过交换流化床反应器中产生的热量并储存在第二热罐中，可直接向负载供热，反应之后的产物通过第三分离器，其中水通过第二水泵抽至水储罐中，甲醇通过第三甲醇泵抽至甲醇储罐中，未反应完的氢气和二氧化碳分离至相应的氢气储罐和二氧化碳储罐。
作为本发明的优选方案，在太阳能充足时，预先生产合成气储存在合成气储罐中，在无太阳能或太阳能不足时，利用合成气储罐中预先储存的合成气在合成气内燃机中燃烧产生能量。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明的太阳能供热系统和光伏装置可以同步利用太阳能。在太阳光充足时，无需使用额外化石能源，第一热罐可以收集并储存太阳能板的热量和合成气内燃机的尾气中的余热，为甲醇的分解反应提供能量；甲醇分解后的产物为氢气和一氧化碳，在反应器后设置了第一分离器用于分离未反应完的甲醇，并通过第二甲醇泵抽回甲醇储罐；甲醇分解过程可将低品位的太阳能以合成气化学能的形式存储，提高了能量品位。同时本发明光伏装置的发电量取决于太阳能的强度，太阳能充足时，光伏优先向负载稳定供电，满足负载的功率需求，在光伏有盈余电力时，用盈余电力供应电解槽，其特点在于光伏装置直接向负载供电，省去了电池；电解槽阴极产生的氢气与二氧化碳通过反应重新生成甲醇，这一措施将温室气体二氧化碳利用起来，整个系统实现了二氧化碳的零排放；同时反应生成的甲醇可再次作为原料参与下一轮循环，实现了原料的自给自足。
(2)本发明甲醇分解后的合成气储存在合成气储罐中并直接供入合成气内燃机进气道；合成气在合成气内燃机中燃烧后，快速膨胀的气体推动活塞运动，从而带动曲轴旋转，其旋转的曲轴可带动发电机发电，其燃烧后的废热通过换热器后一部分可用于供热，一部分可用吸收式制冷装置制冷，一部分可用有机朗肯循环装置发电，实现冷热电联供。
(3)由于太阳能无法持续输入，在太阳能充足时系统可预先生产较多的合成气储存在合成气储罐中，在无太阳能时，可直接利用合成气储罐中预先储存的合成气；此系统适用于太阳能充足的条件，但在没有太阳能时也能正常稳定工作，具有较高的适应性。
(4)本发明不仅仅可用于城市公共综合体建筑，还可用于土地广阔、阳光充足的地区，如海岛，高原地区等。太阳能板和光伏装置的能量来源均为太阳能，大面积充足的光照条件可促进整个循环系统正常稳定高效的运行，完美的利用海岛、高原等地区的太阳能资源优势。
(5)本发明适用于太阳光充足的条件，但同时也解决了太阳光不充足甚至是没有太阳光的情况，系统适应性高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为基于太阳能甲醇分解合成循环的零碳排放冷热电联供系统示意图。
图2为吸收式制冷系统示意图。
图3为有机朗肯循环系统示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如附图1所示，本发明提供了一种基于太阳能甲醇分解合成循环的零碳排放冷热电联供系统，该系统包括太阳能板1、第一热罐2、第一冷罐3、甲醇储罐4、第一甲醇泵5、第一换热器6、第一反应器7、第一分离器8、第二甲醇泵9、光伏10、电解槽11、第一水泵12、水储罐13、第二分离器14、合成气储罐15、第二换热器16、吸收式制冷装置17、氢气储罐18、第三甲醇泵19、第二水泵20、第三分离器21、流化床反应器22、第二冷罐23、第二热罐24、二氧化碳储罐25、合成气内燃机26、第三换热器27、发电机28、有机朗肯循环装置29，其中吸收式制冷装置17为组合装置，包括发生器171、冷凝器172、节流阀173、蒸发器174、吸收器175、溶液泵176、换热器177和减压阀178，有机朗肯循环装置29为组合装置，包括蒸发器291、透平292、发电机293、冷凝器294和工质泵295；
所述甲醇储罐4通过第一甲醇泵5与第一换热器6第一换热通道入口相连；所述第一换热器6第一换热通道出口与第一反应器7入口相连，第一反应器7出口与第一换热器6第二换热通道入口相连，第一换热器6第二换热通道出口与第一分离器8的入口相连；所述第一分离器8液相出口通过第二甲醇泵9与甲醇储罐4入口相连，气相出口与合成气储罐15入口相连；所述合成气储罐15出口与合成气内燃机26进气管相连；所述合成气内燃机26曲轴与发电机相连，合成气内燃机26排气管与第二分离器14入口相连；所述第二分离器14气相出口与二氧化碳储罐25入口相连，液相出口与水储罐13入口相连；所述水储罐13出口通过第一水泵12与电解槽11相连；所述电解槽11阴极与氢气储罐18入口相连；所述氢气储罐18出口和二氧化碳储罐25出口均与流化床反应器22入口相连；所述流化床反应器22出口与第三分离器21入口相连；所述第三分离器21的二氧化碳出口与二氧化碳储罐25入口相连，氢气出口与氢气储罐18相连，水出口通过第二水泵20与水储罐13相连，甲醇出口通过第三甲醇泵19与甲醇储罐4入口相连。
本发明以太阳能为主导核心，实现了太阳能、热能、机械能、电能的综合利用，为负载稳定供能。
本发明提供了一种基于太阳能甲醇分解合成循环的冷热电联供系统，实现能源的梯级利用。甲醇分解后得到的合成气作为合成气内燃机26的燃料，合成气内燃机26稳定工作后，其旋转的曲轴带动发电机28发电，为负载供电；同时合成气内燃机26工作时产生的大量废热在此系统中均得到了利用，首先利用第二换热器16交换高温尾气的热量，为第一热罐2提供热量，同时其余热流可通过吸收式制冷装置17制冷，吸收式制冷装置17中冷却介质的余热可通过有机朗肯循环装置29发电；其次利用第三换热器27交换合成气内燃机缸套水的余热，可直接为负载供热，实现能源的梯级利用；
附图2所示为吸收式制冷系统的示意图。在此吸收式制冷装置17中，采用水和溴化锂作为工质对，其中溴化锂水溶液为吸收剂，水为制冷剂。实施例中制冷过程所需的热量来源为合成气内燃机高温尾气中的余热，充分利用可用的废热。蒸发器174中的低压水蒸气通过管道进入吸收器175并被其中的吸收剂溴化锂溶液所吸收，蒸发器174内维持低压，同时吸收过程中放出大量溶解热，热量由管内的冷却介质带走。水和溴化锂的混合溶液通过溶液泵176以及换热器177后送入发生器171，溶液在发生器171中被第二换热器16的余热流加热而升温，水蒸气重新蒸发出来以高压蒸汽进入冷凝器172冷凝，冷凝液经过节流阀173节流减压后进入蒸发器174蒸发吸热，此时冷水降温实现了制冷。发生器171中剩下的吸收剂通过换热器177和减压阀178后回到吸收器175中继续循环；
附图3所示为有机朗肯循环系统示意图。在此有机朗肯循环装置29中，循环工质采用低沸点的有机物HFC-245fa(五氟丙烷)，工质HFC-245fa在蒸发器291中从吸收式制冷装置17的余热流吸收热量，生成具有一定压力和温度的蒸汽，蒸汽进入透平292膨胀做工，带动发电机293发电，从透平292排出的蒸汽在冷凝器294中被冷却水冷却放热，凝结成液态，最后通过工质泵295抽回到蒸发器291中反复循环。
实施例所述的甲醇分解反应，其反应所需催化剂选择氧化铜为主体，氧化锌/氧化铝为间隔体，并根据情况适量添加助剂，反应的方程式可表示为：
Figure BDA0003212891190000061
甲醇通过第一甲醇泵5抽入到第一反应器7中，在太阳能充足时，由太阳能板1收集的太阳能以热能形式储存在第一热罐2中，为甲醇的分解反应供热，使其升温至反应所需温度(180℃-300℃)，在铜锌铝系催化剂的催化作用下，甲醇分解为一氧化碳和氢气，在第一反应器7后设置了第一分离器8用于分离未反应完的甲醇，并通过第二甲醇泵9抽回甲醇储罐4；甲醇分解过程可将低品位的太阳能以合成气化学能的形式存储，提高了能量品位。
本发明在太阳能充足时，系统可预先生产较多的合成气储存在合成气储罐中，在无太阳能时，可直接利用合成气储罐15中预先储存的合成气；合成气在合成气内燃机26中反应的方程式可表示为：
2CO+4H2+3O2＝2CO2+4H2O (2)
合成气内燃机26中完全反应之后的产物为二氧化碳和水，通过第一分离器14将它们分离至相应的水储罐13和二氧化碳储罐25。
本发明中所述光伏装置10优先向负载稳定供电，满足负载的功率需求，在光伏装置10有盈余电力时，用盈余电力供应电解槽11，电解槽阴极产生的氢气与二氧化碳通过反应重新生成甲醇，这一措施将温室气体二氧化碳利用起来，整个系统实现了二氧化碳的零排放；同时反应生成的甲醇可再次作为原料参与下一轮循环，实现了原料的自给自足；光伏装置10直接向负载供电，省去了电池。
本发明是一种零碳排放系统。水储罐13中的水通过第一水泵12送至电解槽11中，通过光伏10供电，电解槽11阴极产生的氢气储存至氢气储罐18中。氢气和二氧化碳作为反应物供入流化床反应器22中，在催化剂的作用下，氢气和二氧化碳反应生成甲醇和水，其反应方程式可表示为：
Figure BDA0003212891190000071
流化床反应器22中产生的热量可储存在第二热罐24中向负载供热，反应之后的产物通过第三分离器21，其中水通过第二水泵20抽至水储罐13中，甲醇通过第三甲醇泵19抽至甲醇储罐4中，未反应完的氢气和二氧化碳分离至相应的氢气储罐18和二氧化碳储罐25。此零碳排放系统既利用了合成气内燃机26的尾气二氧化碳，同时生成了反应的原料甲醇，实现了燃料的自给自足，同时整个系统碳排放量为零，对环境友好。
以上所述仅为说明本系统的功能结构和运行方案，并非对其进行限制。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于太阳能甲醇分解合成循环的零碳排放冷热电联供系统，其特征在于该系统包括太阳能供热系统、甲醇储罐、第一甲醇泵、第一换热器、第一反应器、第一分离器、第二甲醇泵、光伏装置、电解槽、第一水泵、水储罐、第二分离器、合成气储罐、第二换热器、吸收式制冷装置、氢气储罐、第三甲醇泵、第二水泵、第三分离器、流化床反应器、二氧化碳储罐、合成气内燃机、发电机、有机朗肯循环装置；
所述甲醇储罐通过第一甲醇泵与第一换热器的第一通道入口相连；所述第一换热器的第一通道出口与第一反应器入口相连，第一反应器出口与第一换热器的第二通道入口相连，第一换热器的第二通道出口与第一分离器的入口相连；所述第一分离器的液相出口通过第二甲醇泵与甲醇储罐入口相连，第一分离器的气相出口与合成气储罐入口相连；所述第一反应器内进行甲醇分解反应，太阳能供热系统为第一反应器输送所需反应热；
所述合成气储罐出口与合成气内燃机进气管相连；所述合成气内燃机曲轴与发电机相连，合成气内燃机排气管经第二换热器后与第二分离器入口相连；所述第二分离器的气相出口与二氧化碳储罐入口相连，液相出口与水储罐入口相连；
所述水储罐出口通过第一水泵与电解槽相连；所述电解槽阴极与氢气储罐入口相连；所述光伏装置与电解槽相连，在光伏装置有盈余电力时为电解槽供电；
所述氢气储罐出口、二氧化碳储罐出口均与流化床反应器入口相连；所述流化床反应器出口与第三分离器入口相连；第三分离器分离出二氧化碳、氢气、水和甲醇，所述第三分离器的氧化碳出口与二氧化碳储罐入口相连，氢气出口与氢气储罐相连，水出口通过第二水泵与水储罐相连，甲醇出口通过第三甲醇泵与甲醇储罐入口相连；
所述第二换热器向吸收式制冷装置供给余热进行制冷，吸收式制冷装置的余热供给有机朗肯循环装置进行发电。
2.根据权利要求1所述的基于太阳能甲醇分解合成循环的零碳排放冷热电联供系统，其特征在于，所述的太阳能供热系统包括太阳能板、第一热罐和第一冷罐；太阳能板的热端出口通过循环介质管道与第一热罐的第一入口连接，其冷端入口通过循环介质管道与第一冷罐的第一出口连接；第一热罐的出口通过循环介质管道向第一反应器供热后与第一冷罐入口相连；第一冷罐的第二出口通过循环介质管道经第二换热器换热后与第一热罐的第二入口相连。
3.根据权利要求1所述的基于太阳能甲醇分解合成循环的零碳排放冷热电联供系统，其特征在于，所述的吸收式制冷装置采用水和溴化锂作为工质对，其中溴化锂水溶液为吸收剂，水为制冷剂；
所述的吸收式制冷装置包括蒸发器、溶液泵、发生器、冷凝器、节流阀；蒸发器中的低压水蒸气通过管道进入吸收器并被其中的吸收剂溴化锂溶液所吸收，蒸发器内维持低压，同时吸收过程中放出大量溶解热，热量由管内的冷却介质带走，水和溴化锂的混合溶液通过溶液泵送入发生器，溶液在发生器中被第二换热器的余热流加热而升温，水蒸气重新蒸发出来以高压蒸汽进入冷凝器冷凝，冷凝液经过节流阀节流减压后进入蒸发器蒸发吸热，此时冷水降温实现了制冷，发生器中剩下的吸收剂回到吸收器中继续循环。
4.根据权利要求1所述的基于太阳能甲醇分解合成循环的零碳排放冷热电联供系统，其特征在于，所述的有机朗肯循环装置的循环工质采用HFC-245fa；
所述有机朗肯循环装置包括蒸发器、透平、发电机、冷凝器、工质泵；工质HFC-245fa在蒸发器中吸收热量，生成的蒸汽进入透平膨胀做工，带动发电机发电，从透平排出的蒸汽在冷凝器中被冷却水冷却放热，凝结成液态，最后通过工质泵抽回到蒸发器中反复循环。
5.根据权利要求1所述的基于太阳能甲醇分解合成循环的零碳排放冷热电联供系统，其特征在于，所述光伏装置的发电量取决于太阳能的强度；太阳能充足时，光伏优先向负载稳定供电，满足负载的功率需求，在光伏装置有盈余电力时，用盈余电力供应电解槽。
6.根据权利要求1所述的基于太阳能甲醇分解合成循环的零碳排放冷热电联供系统，其特征在于，所述的合成气内燃机配置有第三换热器，第三换热器用于交换合成气内燃机缸套循环水的热量；所述流化床反应器配置有第二热罐和第二冷罐，第二冷罐的出口通过循环介质管道经流化床反应器后与第二热罐的入口相连，第二热罐直接向负载供热。
7.一种权利要求1所述装置的零碳排放冷热电联供方法，其特征在于，包括如下步骤：
甲醇通过第一甲醇泵抽入到第一反应器中，在催化剂的催化作用下，甲醇分解为一氧化碳和氢气，在第一反应器后设置了第一分离器用于分离未反应完的甲醇，并通过第二甲醇泵抽回甲醇储罐；
甲醇分解后的一氧化碳和氢气储存在合成气储罐中并直接供入合成气内燃机进气道；合成气在合成气内燃机中燃烧后，快速膨胀的气体推动活塞运动，从而带动曲轴旋转，曲轴可带动发电机发电，燃烧后的废热通过第二换热器后一部分用于供热，一部分用于吸收式制冷装置制冷，一部分用于有机朗肯循环装置发电，实现冷热电联供；
合成气内燃机中完全反应之后的产物为二氧化碳和氢气，通过第一分离器将它们分离至相应的水储罐和二氧化碳储罐；
水储罐中的水通过第一水泵送至电解槽中，电解槽阴极产生的氢气储存至氢气储罐中；氢气和二氧化碳作为反应物供入流化床反应器中，在催化剂的作用下，氢气和二氧化碳反应生成甲醇和水；
第二冷罐中储存的低温介质通过交换流化床反应器中产生的热量并储存在第二热罐中，可直接向负载供热，反应之后的产物通过第三分离器，其中水通过第二水泵抽至水储罐中，甲醇通过第三甲醇泵抽至甲醇储罐中，未反应完的氢气和二氧化碳分离至相应的氢气储罐和二氧化碳储罐。
8.根据权利要求1所述的基于太阳能甲醇分解合成循环的零碳排放冷热电联供系统，其特征在于，在太阳能充足时，预先生产合成气储存在合成气储罐中，在无太阳能或太阳能不足时，利用合成气储罐中预先储存的合成气在合成气内燃机中燃烧产生能量。
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