CN211471570U - 太阳能制取氢气的系统 - Google Patents

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CN211471570U CN201922231830.6U CN201922231830U CN211471570U CN 211471570 U CN211471570 U CN 211471570U CN 201922231830 U CN201922231830 U CN 201922231830U CN 211471570 U CN211471570 U CN 211471570U
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尹宏文
孙建
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Abstract

本实用新型公开了一种太阳能制取氢气的系统。本实用新型包括太阳能发电系统(1)、蓄电池组(2)、直流升压单元(3)、直流母线(4)、直流气体反应电解制氢装置(6)，所述太阳能发电系统(1)用于通过光伏发电产生直流电，所述直流升压单元(3)用于将所述太阳能发电系统(1)产生的直流电进行升压，并通过所述直流母线(4)传送到所述蓄电池组(2)进行存储蓄电，所述直流气体反应电解制氢装置(6)用于从所述蓄电池组(2)获取电力，并通过气体反应电解制取氢气。本实用新型可广泛应用于制氢领域。

Description

太阳能制取氢气的系统
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能制取氢气的系统。
背景技术
常温常压下，氢气是一种极易燃烧、无色透明、无臭无味且难溶于水的气体，化学式为H2。氢气是世界上已知的密度最小的气体，氢气的密度只有空气的1/14，即在0℃时，一个标准大气压下，氢气的密度为0.089g/L。所以氢气可作为飞艇、氢气球的填充气体。氢气是相对分子质量最小的物质，主要用作还原剂，除了用于一般工业用途，氢气还用于医学、清洁燃料等领域。
氢气最早于16世纪初被人工制备，当时使用的方法是将金属置于强酸中生成。目前工业上一般从天然气或水煤气制氢气，而不采用高耗能的电解水的方法，制得的氢气大量用于石化行业的裂化反应和生产氨气，但是其纯度一般。目前的制取纯度高的氢气技术主要有：(1)碱性电解槽制氢技术；(2)质子交换膜电解槽制氢技术；(3)阴离子电解槽制氢技术；(4)固体氧化物电解槽制氢技术。其中，碱性电解槽制氢技术是目前工业商用主流技术，已应用了100多年，但是存在着耗能量大，造价较高的问题；质子交换膜电解槽制氢技术目前有一定的中小型商用，主要是造价高的问题制约其发展；阴离子电解槽制氢技术因为其不稳定，目前还处于有限商用阶段；固体氧化物电解槽制氢技术目前还处于实验室阶段。
太阳能光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。随着太阳能产业的技术进步和设备更新，太阳能光伏发电产业的投资成本越来越低，但是目前都仅是将太阳能转化成电能存储为终端产品，鲜见开发新的存储方式。为此，我们提出一种将太阳能和制取氢气结合的技术路线。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种太阳能制取氢气的系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种太阳能制取氢气的系统，包括太阳能发电系统、蓄电池组、直流升压单元、直流母线、直流气体反应电解制氢装置，所述太阳能发电系统用于通过光伏发电产生直流电，所述直流升压单元用于将所述太阳能发电系统产生的直流电进行升压，并通过所述直流母线传送到所述蓄电池组进行存储蓄电，所述直流气体反应电解制氢装置用于从所述蓄电池组获取电力，并通过气体反应电解制取氢气。
优选的，制得的氢气储存起来。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：由于本实用新型的太阳能制取氢气的系统包括太阳能发电系统、蓄电池组、直流升压单元、直流母线、直流气体反应电解制氢装置，所述太阳能发电系统用于通过光伏发电产生直流电，所述直流升压单元用于将所述太阳能发电系统产生的直流电进行升压，并通过所述直流母线传送到所述蓄电池组进行存储蓄电，所述直流气体反应电解制氢装置用于从所述蓄电池组获取电力，并通过气体反应电解制取氢气；本实用新型采用了高效的太阳能发电系统与高效的制氢技术结合，将电能以氢气的方式储存起来，氢气作为终端产品，可以应用于发电输电、工业用氢、交通运输等方面，实现一种新的、可移动式的能源生产方式实现了制氢生产的低成本化，能源利用的高效化，太阳能发电的直流电的产生、输送、储存，直到输出使用，全部为直流电，避免了中间转换为交流电带来的能量损耗，进一步节能，为太阳能直接在制氢工厂内转化成氢气提供了全新的系统。
附图说明
图1是本实用新型实施例的太阳能制取氢气的系统的整体结构示意图；
图2是本实用新型实施例的太阳能制取氢气的方法的流程示意图。
图中：1－太阳能发电系统；2－电池组；3－直流升压单元；4－直流母线；5－固定卡块；6－直流气体反应电解制氢装置。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种太阳能制取氢气的系统，包括太阳能发电系统1、蓄电池组2、直流升压单元3、直流母线4、直流气体反应电解制氢装置6，所述太阳能发电系统1用于通过光伏发电产生直流电，所述直流升压单元3用于将所述太阳能发电系统1产生的直流电进行升压，并通过所述直流母线4传送到所述蓄电池组2进行存储蓄电，所述直流气体反应电解制氢装置6用于从所述蓄电池组2获取电力，并通过气体反应电解制取氢气。
进一步的，可将制得的氢气储存起来，实现了将太阳能以工厂化生产的方式，通过高效制氢工艺，直接将太阳能以氢气的方式储存起来，应用于多样化的市场。本实用新型的氢气生成、分配和存储三合一的系统适用于人口稠密或偏远地区，可以使每家每户能享受无限量的24小时的供电、供热和饮用水供给。
或者，制得的氢气应用于发电和输电。
或者，制得的氢气应用于交通运输的汽车燃料电池中，可以现场生产纯氢燃料为燃料电池车加氢。
或者，制得的氢气直接应用于化工生产，或者直接应用于合成燃料，可按需要生产大量的氢气给当地工业制造使用，减少氢气运输、储存费用，做到二氧化碳的零排放。
请参阅图2，本实用新型提供一种技术方案：一种太阳能制取氢气的方法，通过太阳能发电系统1产生直流电，直流升压单元3将所述太阳能发电系统1产生的直流电进行升压，并通过直流母线4传送到蓄电池组2进行存储蓄电，所述蓄电池组2直接驱动直流气体反应电解制氢装置6的电解槽工作，制得氢气。
以上对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。
本实用新型采用了高效的太阳能发电系统与高效的制氢技术结合，将电能以氢气的方式储存起来，氢气作为终端产品，可以应用于发电输电、工业用氢、交通运输等方面，实现一种新的、可移动式的能源生产方式实现了制氢生产的低成本化，能源利用的高效化，太阳能发电的直流电的产生、输送、储存，直到输出使用，全部为直流电，避免了中间转换为交流电带来的能量损耗，进一步节能，为太阳能直接在制氢工厂内转化成氢气提供了全新的系统。
本实用新型可广泛应用于制氢领域。

Claims (2)

1.一种太阳能制取氢气的系统，其特征在于：包括太阳能发电系统(1)、蓄电池组(2)、直流升压单元(3)、直流母线(4)、直流气体反应电解制氢装置(6)，所述太阳能发电系统(1)用于通过光伏发电产生直流电，所述直流升压单元(3)用于将所述太阳能发电系统(1)产生的直流电进行升压，并通过所述直流母线(4)传送到所述蓄电池组(2)进行存储蓄电，所述直流气体反应电解制氢装置(6)用于从所述蓄电池组(2)获取电力，并通过气体反应电解制取氢气。
2.根据权利要求1所述的太阳能制取氢气的系统，其特征在于：制得的氢气储存起来。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110983358A (zh) * 2019-12-12 2020-04-10 珠海横琴博信能源建设有限公司 太阳能制取氢气的系统及方法
CN114481179A (zh) * 2021-12-25 2022-05-13 智寰(北京)氢能科技有限公司 中压直流汇集型可再生能源发电制氢系统及其工作方法

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