太阳能超临界二氧化碳循环发电耦合水蒸汽电解制氢系统技术方案

本发明专利技术公开了一种太阳能超临界二氧化碳循环发电耦合水蒸汽电解制氢系统，它包括压缩机、回热器、预热器、高聚光太阳能接收器、水蒸汽过热器、高压二氧化碳气轮机、再热器、低压二氧化碳气轮机、发电机、冷却器、水蒸汽发生器、固体氧化物电解槽。太阳能热发电系统采用超临界二氧化碳循环，为水蒸汽电解制氢提供了高温热源和廉价电力。水蒸汽电解制氢的余热通过再热器和预热器进行回收利用，提高了太阳能热发电系统的循环热效率，并提高了其输出热能的品位。另外采用分流的手段减少了进入回热器的气体流量，解决了回热器因高低压两侧流体的比热容不同而出现换热夹点的难题。本发明专利技术具有循环热效率高、能量利用率高、制氢成本低、发电成本低的特点。

【技术实现步骤摘要】
太阳能超临界二氧化碳循环发电耦合水蒸汽电解制氢系统
本专利技术属于太阳能热发电技术和水电解制氢
，特别是涉及一种太阳能超临界二氧化碳循环发电耦合水蒸汽电解制氢系统。
技术介绍
太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁可再生能源，在世界范围内面临能源紧张和环境污染的情况下，太阳能已成为今后能源开发的主体，太阳能发电也将成为未来提供大规模电力的主力军。太阳能发电分为太阳能热发电和光伏发电，按规模化特点太阳能热发电未来发展的潜力要大于光伏发电产业。目前商业化太阳能热发电技术主要采用的是传统的水蒸汽朗肯循环，热效率在35%～40%之间，而且需要大量的冷却水，在太阳能充足的干旱地区使用受到很大限制。超临界二氧化碳布雷顿循环的热效率与水蒸汽朗肯循环相比较有明显提高，可达到50%以上，而且用水量很少，其有望成为未来太阳能热发电系统最有潜力的形式。据研究表明高温下CO2与不锈钢材料存在化学不相容的问题，其循环最高温度取为650℃左右，因此超临界二氧化碳布雷顿循环的最高温度为450℃～650℃时具有较高的循环热效率，而采用高倍聚光（如塔式和蝶式）的太阳能接收器出口的气体介质温度可高达800℃～100本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能超临界二氧化碳循环发电耦合水蒸汽电解制氢系统，其特征在于：包括压缩机、回热器、预热器、高聚光太阳能接收器、水蒸汽过热器、高压二氧化碳气轮机、再热器、低压二氧化碳气轮机、发电机、冷却器、水蒸汽发生器、固体氧化物电解槽、给水管道、氢气管道、氧气管道；所述的压缩机的出口通过管道分为两路：一路与回热器的管程入口连接，另一路与预热器的壳程入口连接；所述的回热器的管程出口与预热器的壳程出口通过管道汇合成一路与高聚光太阳能接收器的工质入口连接；所述的高聚光太阳能接收器的工质出口与水蒸汽过热器的管程入口连接；所述的水蒸汽过热器的管程出口与高压二氧化碳气轮机的入口连接；所述的高压二氧化碳气轮机的出口与...

【技术特征摘要】
1.一种太阳能超临界二氧化碳循环发电耦合水蒸汽电解制氢系统，其特征在于：包括压缩机、回热器、预热器、高聚光太阳能接收器、水蒸汽过热器、高压二氧化碳气轮机、再热器、低压二氧化碳气轮机、发电机、冷却器、水蒸汽发生器、固体氧化物电解槽、给水管道、氢气管道、氧气管道；所述的压缩机的出口通过管道分为两路：一路与回热器的管程入口连接，另一路与预热器的壳程入口连接；所述的回热器的管程出口与预热器的壳程出口通过管道汇合成一路与高聚光太阳能接收器的工质入口连接；所述的高聚光太阳能接收器的工质出口与水蒸汽过热器的管程入口连接；所述的水蒸汽过热器的管程出口与高压二氧化碳气轮机的入口连接；所述的高压二氧化碳气轮机的出口与再热器的壳程入口连接；所述的再热器的壳程出口与低压二氧化碳气轮机的入口连接；所述的低压二氧化碳气轮机的出口通过管道分为两路：一路与回热器的壳程入口连接，另一路与水蒸汽发生器的管程入口连接；所述的水蒸汽发生器的管程出口与回热器的壳程出口通过管道汇合成一路与冷却器的壳程入口连接；所述的冷却器的壳程出口与压缩机的入口连接；压缩机与高压二氧化碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志强，何宏舟，张亮，
申请(专利权)人：集美大学，
类型：发明
国别省市：福建,35