專利名稱：太陽能水氫氧電力和燃?xì)饴?lián)產(chǎn)聯(lián)供系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能利用、光伏、水電解、化學(xué)儲能和燃料電池技術(shù)。
背景技術(shù)：
太陽能水氫氧電力和燃?xì)饴?lián)產(chǎn)聯(lián)供系統(tǒng)是在現(xiàn)有光伏、水電解、氫氧壓力容器儲存、燃料電池、隨動控制、通用動力工程等技術(shù)的基礎(chǔ)上、通過動力系統(tǒng)匹配和優(yōu)化創(chuàng)造的新型動力裝置。

發(fā)明內(nèi)容
太陽能水氫氧電力和燃?xì)饴?lián)產(chǎn)聯(lián)供系統(tǒng)是采用“水=氫+氧”動力循環(huán)原理，通過對光伏水電解和燃料電池技術(shù)改進(jìn)和集成，按當(dāng)?shù)貧夂蛱卣髋c負(fù)荷特性匹配的系統(tǒng)配置，優(yōu)化設(shè)計和運行參數(shù)，保證系統(tǒng)運行的效率、安全性、經(jīng)濟(jì)性和氣候適應(yīng)性?？捎糜诟鞣N氣候下通過太陽能提供電力和燃?xì)獾纳a(chǎn)和供應(yīng)，可實現(xiàn)全天候電氣聯(lián)供，可根本解決了人居生活所需的全部電力和燃?xì)鈫栴}。


附圖是本發(fā)明的原理圖
權(quán)利要求
1.光伏電解壓力制氫，直接壓力儲存，無氣體壓縮和除濕設(shè)備，儲氣罐兼有自然降溫冷凝除濕功能。簡化氫氣氧氣供應(yīng)系統(tǒng)，壓力制氫直接提供工作循環(huán)動力。
2.燃料電池采用低電流密度設(shè)計(彡300mA/cm2):省去冷卻系統(tǒng)用自然對流冷卻，實現(xiàn)電極自身擴(kuò)散補(bǔ)水和蒸發(fā)凝結(jié)排水，省去加濕去濕裝置。
3.利用地球引力實現(xiàn)重力疏水和循環(huán)，省去循環(huán)泵。
4.采用氣候匹配儲氣罐滿足當(dāng)?shù)剡B續(xù)陰天供氣要求，大容量儲氣罐同時可獲得相對穩(wěn)定的壓力/溫度/濕度氣源，便于電極氣液界面和三相接觸的自動控制和調(diào)節(jié)。
5.系統(tǒng)設(shè)計和運行額定工作范圍大，可在低溫(5-80°C)、低壓(I-IOMPa)、低電流密度(0-300mA/cm2)的寬范圍工作可隨時啟動和關(guān)閉，無需啟動預(yù)熱裝置。
6.低電流密度電極相對等效電容大，自身抗負(fù)載沖擊性好，不用外加電力電容器。
7.電解電極照度隨動配電系統(tǒng)隨時保證工作電流密度彡300mA/cm2。
8.按當(dāng)?shù)貧夂蛱卣髋c負(fù)荷特性匹配的系統(tǒng)配置優(yōu)化設(shè)計和運行參數(shù)保證系統(tǒng)運行的效率、安全性、經(jīng)濟(jì)性和氣候適應(yīng)性。 其算法為以當(dāng)?shù)靥煳哪甑闹芷谛缘湫蜌夂蛱卣髑€為邊界條件求解下列集合方程組的最佳解決方案 年光伏采集電能=年電力和燃?xì)饪偰芎?年能量轉(zhuǎn)換損失+容量設(shè)計余量(10% ) 氫氧儲能容量=最大連續(xù)陰天用能+儲能設(shè)計余量(25% ) 供電供氣能力=瞬時負(fù)荷峰值+功率設(shè)計余量(10% ) 系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)化和綜合平衡={系統(tǒng)全壽命周期成本(LCC)最低} U {系統(tǒng)效率(光伏采集效率X能量轉(zhuǎn)換效率X用能效率)最大化}
9.水氫氧封閉循環(huán)相對空氣供氧受環(huán)境影響小，工作狀態(tài)控制容易，避免催化劑CO中毒和電解質(zhì)C02碳酸化，省去預(yù)處理設(shè)備。大幅度壽命和可靠性。
全文摘要
太陽能水氫氧電力和燃?xì)饴?lián)產(chǎn)聯(lián)供系統(tǒng)是采用“水＝氫+氧”動力循環(huán)原理，通過對光伏水電解和燃料電池技術(shù)改進(jìn)和集成，按當(dāng)?shù)貧夂蛱卣髋c負(fù)荷特性匹配的系統(tǒng)配置，優(yōu)化設(shè)計和運行參數(shù)，保證系統(tǒng)運行的效率、安全性、經(jīng)濟(jì)性和氣候適應(yīng)性?？捎糜诟鞣N氣候下通過太陽能提供電力和燃?xì)獾纳a(chǎn)和供應(yīng)，可實現(xiàn)全天候電氣聯(lián)供，可根本解決了人居生活所需的全部電力和燃?xì)鈫栴}。
文檔編號H02J1/00GK102810855SQ20111014819
公開日2012年12月5日 申請日期2011年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月3日
發(fā)明者康健 申請人:康健