CN116445937A

CN116445937A - 固体氧化物电解池的控制

Info

Publication number: CN116445937A
Application number: CN202310060278.7A
Authority: CN
Inventors: A·札卡力; E·拉乌法特; J·卢娜; A·萨伊德马尼什
Original assignee: Bloom Energy Corp
Current assignee: Bloom Energy Corp
Priority date: 2022-01-14
Filing date: 2023-01-16
Publication date: 2023-07-18

Abstract

本发明涉及一种模块化固体氧化物电解池SOEC系统，其包括：电解池堆叠，其被配置成接收蒸汽以及氢气；和蒸汽再循环出口，其被配置成再循环一部分所述蒸汽。

Description

固体氧化物电解池的控制

技术领域

本发明的实施例大体上涉及包括固体氧化物电解池(SOEC)的电解池系统和其操作方法。

背景技术

固体氧化物燃料电池(SOFC)可以作为电解池操作以产生氢气和氧气，称为固体氧化物电解池(SOEC)。在SOFC模式中，氧化物离子从阴极侧(空气)输送到阳极侧(燃料)，且驱动力是跨越电解质的氧气分压的化学梯度。在SOEC模式下，正电势被施加到池的空气侧，且氧化物离子现在从燃料侧输送到空气侧。由于SOFC和SOEC之间的阴极和阳极是颠倒的(即SOFC阴极是SOEC阳极，而SOFC阳极是SOEC阴极)，所以SOFC阴极(SOEC阳极)可以称为空气电极，而SOFC阳极(SOEC阴极))可以称为燃料电极。在SOEC模式期间，燃料料流中的水被还原(H₂O+2e→O^2-+H₂)以形成H₂气体和O^2-离子，O^2-离子通过固体电解质输送，然后在空气侧被氧化(O^2-到O₂)以产生分子氧。由于使用空气和湿燃料(氢气、重整天然气)操作的SOFC的开路电压约为0.9到1V(取决于水含量)，因此在SOEC模式下施加到空气侧电极的正电压会将池电压提高到典型的1.1到1.3V的工作电压。

发明内容

因此，本发明涉及一种模块化电解池系统，其基本上避免了由于现有技术的限制和缺点的而导致的一或多个问题。

以下描述将阐明本发明的特征和优点，并且这些特征和优点的一部分将在描述中显而易见，或者可通过实践本发明而习得。本发明的目标和优点将通过在书面描述和其权利要求书以及附图中特别指出的结构来实现和获得。

应理解，前文总体描述以及以下详细描述都是示范性以及说明性的，并且意在提供对所主张的本发明的进一步解释。

附图说明

附图被包括在内以提供本发明的进一步理解，并且并入在本说明书中并构成本说明书的一部分，其绘示本发明的实施例并与描述内容一起用来阐释本发明的原理。

图1绘示了根据本发明的一个示例性实施例的SOFC/SOEC模块化系统。

图2绘示了根据本发明的一个示例性实施例的大型站点(site)电解池系统。

图3绘示了根据本发明的另一个示例性实施例的大型站点电解池系统。

图4绘示了根据本发明的一个示例性实施例的大型站点电解池系统。

图5是根据本发明的一个示例性实施例的SOEC系统。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的实施例，在附图中绘示所述实施例的实例。应当理解，前述的一般描述和以下的详细描述都是实例，而不是对所要求保护的本发明的限制。

图1绘示了根据本发明的一个示例性实施例的SOFC/SOEC模块化系统10。

SOFC/SOEC系统10的模块化设计提供了灵活的系统安装和操作。与现有的模块化系统相比，所述实施例使用地上布线来进行给排水和电力输出，以提高安装和维护的速度，并降低成本。此外，减少了对专门技工进行安装的需要。模块允许以单一设计集扩大发电装机容量，可靠地发电，灵活地处理燃料以及灵活地处理电力输出电压和频率。模块化设计产生了“永远在线(always on)”的单元，具有非常高的可用性和可靠性，并且还提供了一种改进的维护和扩大的方式。模块化设计还使得能够使用可用的燃料和所需的电压和频率，这可能因客户和/或地理区域而异。

SOFC/SOEC模块化系统10包括外壳14，其中安置了至少一个发电机模块12(优选多个，发电机模块12也称为“SGM”)、一或多个燃料处理模块16(在SOFC系统中)以及一或多个功率调节模块18(即，电输出，也称为发电机模块或“SPM”)。在这些示例性实施例中，功率调节模块18可以包括将DC转换为AC或将AC转换为DC的机构。举例来说，系统10可以包括任何所需数量的模块，例如2-30个发电机模块、3-12个发电机模块、6-12个模块、或发电机模块的其它大型站点配置。

图1的示例性系统10包括位于衬垫20上的任意数量的发电机模块12(一排六个模块并排堆叠)、一个燃料处理模块16(在SOFC系统中)和一个功率调节模块18。外壳14可以包括用于容纳每个模块12、16、18的机柜。或者，模块16和18可以安置在单个机柜中。虽然示出了一排发电机模块12，但所述系统可以包括超过一排的模块12。举例来说，SOFC/SOEC系统10可以包括背对背/端对端布置的两排发电机模块12。

每个发电机模块12被配置成容纳一或多个热箱13。每个热箱含有一或多个燃料/电解池堆叠或纵列(为清楚起见未示出)，例如一或多个固体氧化物燃料电池堆叠或纵列，其具有由导电互连板隔开的陶瓷氧化物电解质。也可以使用其它燃料电池类型，例如PEM、熔融碳酸盐、磷酸等。

燃料电池堆叠可以包括在外部和/或内部呈歧管状的堆叠。举例来说，堆叠可针对燃料和空气在内部呈歧管状，其中燃料和空气上升管延伸穿过燃料电池层中和/或燃料电池之间的互连板中的开口。

替代地，燃料电池堆叠可以在内部呈歧管状用于燃料并且在外部呈歧管状用于空气，其中只有燃料入口和排气上升管延伸穿过燃料电池层中和/或燃料电池之间的互连板中的开口，如美国专利第7,713,649号中所述，所述专利以全文引用的方式并入本文中。燃料电池可具有横流(其中空气和燃料流在每一燃料电池中的电解质的相对侧上大致彼此垂直)、逆流平行(其中空气和燃料流在每一燃料电池中的电解质的相对侧上大致彼此平行但在相反方向上)，或共流平行(其中空气和燃料流在每一燃料电池中的电解质的相对侧上在相同方向上大致彼此平行)配置。

燃料处理模块16和功率调节模块18可以容纳在外壳14的一个机柜中。如图1中的示例性实施例所示，为一排六个(或任何数量的)发电机模块12提供一个机柜14，所述发电机模块并排线性布置在输入/输出模块14的一侧。这排模块可以被定位成例如邻近系统为其提供电力的建筑物(例如，模块的机柜的背面面向建筑物墙壁)。

发电机模块12的线性阵列很容易按比例缩放。举例来说，根据建筑物或由燃料电池/电解池系统10服务的其它设施的电力需求，可以提供更多或更少的发电机模块12。发电机模块12和输入/输出模块14也可以按其它比率提供。举例来说，在其它示例性实施例中，可以邻近输入/输出模块14提供更多或更少的发电机模块12。此外，支持功能可以由超过一个的输入/输出模块14提供(例如，具有单独的燃料处理模块16和功率调节模块18机柜)。此外，输入/输出模块14位于一排发电机模块12的末端，也可以位于一排发电机模块12的中心或其它位置。

SOFC/SOEC模块化系统10可以被配置成便于维修系统10的组件。举例来说，常规或高维修组件(例如消耗组件)可以放置在单个模块中以减少维修人员所需的时间量。举例来说，吹扫气体(任选的)可以放置在单个模块(例如，燃料处理模块16或组合输入/输出模块14机柜)中。这可能是在日常维护期间唯一进入的模块机柜。因此，每个模块12、14、16和18都可以在不打开其它模块机柜并且不维修、修理或移除其它模块的情况下被维修、修理或从系统移除。此外，给排水和电气组件可以安置在钢覆盖层上方，所述钢覆盖层安置在混凝土衬垫与发电机模块12之间。

举例来说，如上所述，系统10可以包括多个发电机模块12。当至少一个发电机模块12离线时(即，离线模块12中的热箱13中的堆叠不产生电力)，其余的发电机模块12、燃料处理模块16和功率调节模块18(或组合输入/输出模块14)没有离线。此外，燃料电池/电解池系统10可以含有超过一个的每种类型的模块12、14、16或18。当至少一个特定类型的模块离线时，相同类型的其余模块不离线。

因此，在包含多个模块的系统中，模块12、14、16或18中的每一个都可以在不停止燃料/电解池模块化系统10中其它模块的操作的情况下从所述系统电气断开、移除和/或维修或修理，从而允许燃料电池系统继续发电。如果一个热箱13中的一个燃料电池/电解池堆叠发生故障或离线维修，则整个SOFC/SOEC模块化系统10不必关闭。

图2绘示了根据本发明的一个示例性实施例的大型站点电解池系统200。

大型站点电解池系统200包括气体分配模块(“GDM”)250，其被配置成向多个模块化区块210、220、230、240供应启动氢气。SOEC和SOFC系统通常需要新鲜氢气来启动和关闭。气体分配模块250可以进一步包括压力检测器、热检测器、气体安全切断装置和吹扫气体分配器。

如上所述，例如，每个模块化区块包括一个功率模块(“SPM”)和一或多个发电机模块(“SGM”)。将模块化区块分组到系统集合中称为叠件(stamp)。因此，大型站点电解池系统200是一个叠件。由于氢气是一种易燃气体，在压力下供应给每个SGM，因此如果检测到安全事件，则需要一种安全的方法来关闭供应给一组发电机模块SGM的气体。因此，GDM 250被配置成在检测到安全事件的情况下关闭供应给SGM的氢气。GDM250和/或燃料处理模块(例如，16)很容易在电解池系统200内应用安全设计，例如压力检测、超压保护和气体安全关闭。此外，在GDM 250处可以提供叠件级控制器。

虽然四个模块化区块210、220、230、240的分组是示例性配置，但这种配置是气体安全的有效分组。此外，四个模块化区块210、220、230、240的分组对于在维修通道260内收集氢气产物是有效的。维修通道260内的管道261被配置成收集氢气产物以与下游压缩系统集成。管道261被配置成防止冷凝物回流到发电机模块SGM中。冷凝物管理还使得能够使用各种监测和控制装置以及管道来返回到出水口(或BOP1)。

图3绘示了根据本发明的一个示例性实施例的大型站点(例如，10兆瓦系统)电解池系统300。如图3所绘示，电解池系统300包括多个叠件310、320、330、340、350、360和370。此外，电解池系统700进一步包括额外平衡的工厂组件，例如水源BOP1、氢气产物收集器BOP2(例如，包括管道261)以及氢气压缩和处理BOP3。氢气压缩和处理BOP3在功能上被配置成将压力下的氢气供应到每个相应叠件310、320、330、340、350、360和370的气体分配模块(例如，GDM 250)。因此，叠件架构可以在大型站点布局中重复，使用重复的元素来构建大型站点安装。

图4绘示了根据本发明的一个示例性实施例的大型站点电解池系统400。电解池系统400的组件类似于电解池系统200和300，现在将描述差异和/或附加特征。特别地，图4绘示了电解池系统400中的各种通信耦合(例如，以太网、因特网、硬连线等)控制器。

在本发明的各个实施例中，提供了各种系统、装置、方法和非暂时性计算机可读指令，以供客户操作SOEC站点和系统。举例来说，提供集中式控制器(例如，嵌入式控制器)以在不同系统级别(例如，站点级安全控制器、站点级控制器、叠件级控制器、模块化区块控制器、电源模块控制器，发电机模块控制器)接收客户的指令。在每个级别做出不同的决定，以减少电解池系统400的组件之间的通信总线上的数据流量。

举例来说，站点级控制器。如果每个站点有多个遥测机柜(TC)，则站点级控制器可以配置成与每个遥测机柜内的控制器通信。在另一种配置中，如果站点有单个遥测机柜，则遥测机柜内的控制器可以配置成站点级控制器。

站点级控制器可以配置成接收客户命令并与监测安全信号的IO板通信的控制器。站点级控制器可以连接到站点级安全控制器。此外，站点级控制器可以连接到公用事业(例如，电力供应商)以接收有关可用电力和联锁装置的命令。

在各种配置中，站点级控制器可以配置成执行各种功能，包括确定：站点级的可用功率；站点级的氢气生成需求；每个叠件的计算的可用功率；每个叠件的计算的氢气生成需求；站点级安全信号；去离子(“DI”)撬水质量信号；站点级的电能表功率回读；站点级的电能表功率累加器回读；每个和/或所有叠件的功率回读；站点级的计算的功率回读；站点级的水/蒸汽温度和压力回读；站点级的氢气温度和压力回读；所有叠件的产氢率回读；站点级的计算的产氢率回读；站点级的计算的氢气生成效率(kWhr/kg)；每个和/或所有叠件的收集的警报概要；每个和/或所有叠件的要求的行动等。

举例来说，叠件级控制器。模块化区块(例如，模块化区块210、220、230、240)处的每个控制器在通信上和功能上耦合，以便向叠件级的一个控制器报告。叠件级控制器可以被配置成从每个模块控制器收集各种数据(例如，如上所列举的)，并且进一步被配置成向站点级控制器或遥测控制器回报。

这里，叠件级控制器被配置成链接叠件级压缩系统和每个模块化区块之间的通信。换句话说，叠件级控制器用作网关，以将警报和/或其它数据从站点级和压缩撬传递到每个模块化区块控制器，并从模块化区块控制器返回到站点级控制器和压缩撬。

如果叠件级控制器在通信上与网络断开连接或因设计而被移除，遥测机柜中的控制器可以配置成实现叠件级控制器的功能。

在各种配置中，叠件级控制器可以配置成执行各种功能，包括确定：每个和/或所有模块化区块的计算的可用功率；每个和/或所有模块化区块的计算的氢气生成需求；每个和/或所有模块化区块的功率回读；叠件级的计算的功率回读；叠件级的水/蒸汽温度和压力回读；叠件级的氢气温度和压力回读；每个和/或所有模块化区块的产氢率回读；叠件级的计算的产氢率回读；叠件级的计算的氢气生成效率(kWhr/kg)；每个和/或所有模块化区块的收集的警报概要；每个和/或所有模块化区块的要求的行动等。

在各种配置中，模块化区块控制器(和功率模块控制器)可以配置成监测一个模块中的发电机模块。此外，模块化区块控制器(和电源模块控制器)可以配置成来自/到发电机模块的所有安全警报的网关。模块化区块控制器(和电源模块控制器)可以配置成执行各种功能，包括确定：每个和/或所有发电机模块的计算的可用功率；每个和/或所有发电机模块的计算的氢气生成需求；每个和/或所有发电机模块的功率回读；模块化区块级的计算的功率回读；模块化区块级的水/蒸汽温度和压力回读；模块化区块级的氢气温度和压力回读；每个和/或所有发电机模块的产氢率回读；模块化区块级的计算的产氢率回读；模块化区块级的计算的氢气生成效率(kWhr/kg)；每个和/或所有发电机模块的收集的警报概要；每个和/或所有发电机模块的要求的行动等。

举例来说，发电机模块控制器。发电机模块控制器被配置成监测各个发电机模块中的传感器并基于从操作员和/或上层控制器接收的命令执行功能。发电机模块控制器在通信上和功能上耦合到模块化区块控制器。举例来说，发电机模块被配置成向模块化区块控制器回报所需的关键数据。

在各种配置中，发电机模块控制器可配置成执行各种功能，包括确定：功率回读；产氢率回读；水/蒸汽温度和压力回读；氢气温度和压力回读；产氢率回读；计算的氢气生成效率(kWhr/kg)；警报概要等。

图5是根据本发明的一个示例性实施例的SOEC系统500。

如图1所示，SOEC系统100包括空气管道105、鼓风机106、空气入口107、蒸汽管道110、再循环蒸汽入口111、热箱150、任选的氢气管道130、富集空气出口123、富集空气管道125、富集空气鼓风机126、蒸汽和氢气产物出口120、分离器160、文丘里流量计165、蒸汽再循环鼓风机170、热传感器175和客户190(例如，使用者、操作员、其计算机)。

根据示例性配置和操作，蒸汽管道110处的蒸汽输入(例如，以不同压力向站点或设施供应蒸汽)可以具有约100℃和110℃之间的温度(例如，105℃)和约1psig的压力。在各种实施例中，蒸汽可从外部来源输入到SOEC系统500或可在本地生成。在一些实施例中，多个蒸汽入口可配置成分别接收外部和本地蒸汽。替代地或附加地，水可以被输入到SOEC系统500并且被蒸发。

在空气管道105处的空气输入(例如，环境空气)可以是环境温度，在当地大气压力下可能在约-20℃和+45℃之间。来自空气管道105的空气在空气鼓风机106处接收，并且归因于压缩热量，由空气鼓风机106输出的空气的温度将略高于环境。举例来说，与20℃的环境空气温度相比，鼓风机106输出的空气温度在1.0psig时可能为约30℃。然后，在热箱150的空气入口107处接收空气管道105的空气输入。

来自任选的氢气管道130的氢气可能仅在SOEC系统500不以其它方式产生氢气时才需要用于启动和瞬变。举例来说，不再需要单独的氢气进料料流或稳定状态下的氢气再循环蒸汽。这种氢气料流的压力是在站点建造时确定的设计选项，并且可以在约5psig和3000psig之间。温度很可能接近环境，因为其很可能来自存储装置。

空气管道105处的空气输入、蒸汽管道110处的蒸汽输入和任选的氢气管道130处的氢气输入被输入到热箱150。反过来，热箱150在热箱150的蒸汽和氢气产物出口120输出蒸汽和氢气产物H₂-H₂O-G，其中G代表毛值。热箱输出H₂-H₂O-G的温度可能在约500℃和180℃之间(例如，130℃)，压力介于约0.1和0.5psig之间。

另外，将热箱输出H2-H2O-G输入到分离器160且分成蒸汽再循环料流RECH2OLP，其中LP表示低压，且净产物为H2-H2O-N，其中N表示净值(例如，用于商业使用或存储的输出物)。这里，净产物H2-H2O-N的温度可能在约100℃和180℃之间(例如，130℃)，压力介于约0.1psig和0.5psig之间。蒸汽再循环料流RECH2OLP的温度可介于约100℃和180℃之间(例如，130℃)，压力介于约0.1psig和0.5psig之间。热箱150还可以经由富集空气管道125在富集空气出口123处输出富集空气，其温度可能在约120℃和300℃之间，基本处于当地大气压力(例如，小于0.5psig或小于0.05psig)。

蒸汽再循环料流RECH2OLP输入到蒸汽再循环鼓风机170。产生的再循环蒸汽REC-STM的温度可能在约100℃和180℃之间(例如，140℃、154℃)，压力介于约0.5和1.5psig之间(例如，约1psig)，并在再循环蒸汽入口111处输入热箱150。在一些实施例中，再循环蒸汽中可能不包括再循环氢气进料。

正如从图1中可以理解的那样，与具有内部蒸汽生成的SOEC配置相比，蒸汽管道110处的进入蒸汽温度(例如，105℃)较低。在各种配置中，多个再循环回路可被配置成使用内部蒸汽生成和外部蒸汽生成的SOEC系统。如所示，再循环蒸汽入口111被配置成接收来自蒸汽管道110的蒸汽。此处，实施例任选地使设施供应的蒸汽从蒸汽管道110(通常饱和且温度约为105℃)通过内部蒸汽生成盘管、一或多个汽化器和/或其它加热元件，且使用空气排出的热量(例如，约280℃)进一步加热(即，过热)蒸汽供应，随后经由任选的风扇或富集空气鼓风机126在富集空气管道125处释放热量。

在一些实施例中，客户190能够控制固体氧化物电解池(SOEC)系统。一或多个接口提供定制通信协议(例如，通过以太网、互联网、硬连线等)，以接收和执行客户命令，从而操作SOEC的不同状态。因此，实施例提供支持以满足客户对利用可再生氢气的需求，同时保证SOEC的安全运行。

举例来说，实施例使客户或其它第三方能够使用如氢气生成、功率限制和可用蒸汽的参数来控制SOEC系统。在一些实施例中，提供了一种能够在通信丢失的情况下进入安全待机状态的系统。此外，可以根据与客户达成一致的条件来定义安全待机状态。

此外，或替代地，实施例为客户提供一或多种机制来操作SOEC系统，提供安全逻辑以保持在操作的安全限制内，通过实现氢气生产上升来保证氢气生成满足客户需求。在某些情况下，客户可以收到即将到来的站点限制的预先通知(例如，外部氢气不可用、可用电力时间表、与电力存储的有限通信、水和输入氢气存储的限制等)。因此，客户可以根据这些限制进行调整(例如，根据站点的氢气使用量或氢气储存限制来调整氢气的生成)。

SOEC系统500产生的氢气量取决于从电网或外部电源输入的功率、可用的水和/或蒸汽来源以及系统中的电池数量。

一旦SOEC系统500通电，嵌入式控制器就可以配置成显示系统已准备好启动。在此状态下，客户190可以发送启动命令来启动加热过程。从这一点开始，SOEC系统500在内部管理其子系统。

加热过程结束后，状态会自动转换为准备生产H2。在此状态下，如果客户190的内部安全需求得到满足，他们可以发送准许生产H2命令。SOEC控制器还会检查是否存在任何可能阻碍过渡到H2生产状态的安全问题。

在H2生产状态下，可以发出H2产生率的命令。在内部，SOEC根据可用的电力和水/蒸汽输入，执行以下计算目标H2产生率＝min(允许的H2产生率，客户H2产生率)，以保证目标H2产生率满足要求。允许的H2产生率计算如下：

允许的H2产生率＝函数(可用功率、可用蒸汽流量、可用新鲜H2)。

如果安全警报检测到所需的水/蒸汽来源不可用，则SOEC系统500会过渡到热备用状态，在所述状态下其可以保持在一定温度，但不允许客户生成氢气。然而，如果问题得到解决，SOEC系统500可以设置回先前的状态(例如，H2生产、加热状态)。

关于警报，SOEC系统集成了一系列广泛的安全和操作警报，如果触发警报，这些警报可以使系统进入安全停止状态。然后客户能够通过清除警报命令清除警报并重新启动SOEC系统500。

最后，如果客户190认为需要冷却系统，这可以通过受控关闭命令来实现，这将使SOEC系统500进入受控关闭状态。

在客户和SOEC系统500之间的通信丢失的情况下，内部逻辑会保留最新的可用命令。这保证了系统可以根据客户190发送的最后一条命令继续安全运行。一旦检测到通信丢失，系统也可以设置回主模式，允许SOEC操作员将系统恢复到所需状态。

使客户能够根据他们的产品需求操作系统的能力缓解了有关氢气供应可用性的问题。本发明的实施例提供了通信接口，用于向SOEC发送命令，以及闭环系统，用于在保证安全的同时将系统过渡到不同的操作模式。

SOEC的主要功能是利用电力通过电解过程将水分子分解为氢气和氧气。然后可以捕获氢气并用于多种应用，例如注入天然气管道、氢动力汽车和长期储存等。

在本文描述的各不同实施例中，一或多个传感器或检测器可用于检测安全事件。举例来说，可以使用一或多个压力检测器和一或多个热检测器。一或多个压力检测器可以沿输入氢气管道放置以检测压力不足(例如，低于5PSI)和过压。如果压力检测器被触发，则系统(即热箱150)关闭。此外，一或多个热检测器可以放置在热箱的机柜内以检测过热(例如，超过230℃)。举例来说，机柜通风由富集空气鼓风机126提供和维持。如果热检测器被触发，则系统(即热箱150)关闭。

当SOEC系统在稳定状态下运行或检测到安全事件时，SOEC系统(例如100)停止接收氢气。另外，热箱150中的电解池堆叠可配置成当SOEC系统启动、关闭时或当SOEC系统不产生氢气时接收氢气。

所属领域的技术人员将显而易见，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明的电解池系统的控制进行各种修改和变化。因此，希望本发明涵盖本发明的修改和变化，前提是这些修改和变化在所附权利要求书及其等效物的范围内。

Claims

1.一种固体氧化物电解池SOEC系统，其包含：

电解池堆叠，其被配置成接收蒸汽和氢气；和

蒸汽再循环出口，其被配置成再循环一部分所述蒸汽。

2.根据权利要求1所述的SOEC系统，其中所述SOEC系统被配置成从使用者接收一或多个命令。

3.根据权利要求1所述的SOEC系统，其进一步包含发电机模块控制器。

4.根据权利要求1所述的SOEC系统，其进一步包含功率模块控制器。

5.根据权利要求1所述的SOEC系统，其进一步包含模块化区块控制器。

6.根据权利要求1所述的SOEC系统，其进一步包含叠件级控制器。

7.根据权利要求1所述的SOEC系统，其进一步包含站点级控制器。

8.根据权利要求1所述的SOEC，其中将氢气和蒸汽排出料流再循环回到所述堆叠。

9.根据权利要求8所述的SOEC系统，其进一步包含将一部分所述氢气和蒸汽排出料流供应到蒸汽再循环鼓风机的分离器。

10.根据权利要求8所述的SOEC系统，其中所述氢气和蒸汽排出料流的再循环部分包括蒸汽但不包括氢气。

11.根据权利要求1所述的SOEC系统，其中所述电解池堆叠被配置成当所述SOEC系统处于启动、关闭时或当所述SOEC系统不产生氢气时接收氢气。

12.根据权利要求1所述的SOEC系统，其中所述电解池堆叠被配置成当所述SOEC系统检测到安全事件时停止接收氢气。

13.根据权利要求12所述的SOEC系统，其中所述安全事件由压力检测器或热检测器检测。

14.根据权利要求1所述的SOEC系统，其中由所述再循环蒸汽出口输出的蒸汽与氢气混合并且将蒸汽和氢气的组合供应到再循环蒸汽入口。

15.一种操作固体氧化物电解池SOEC系统的方法，其包含：

在电解池堆叠处接收蒸汽和氢气；以及

在蒸汽再循环出口处再循环一部分所述蒸汽。