A solar energy hydrogen electric methanol co production storage system and its use method, including the solar chemical chain reaction system, the solar chemical chain reaction system including the first solar chemical chain reactor and second solar chemical chain reactor, methane and raw water chemical chain reforming reaction, chemical chain reaction mode, the method of chemical chain reaction The low consumption and high efficiency reforming of methane is present. The invention is connected with a hydrogenation reactor by a hydrogen purification reactor, and the hydrogen produced in the hydrogenation reactor is converted into liquid material in the hydrogenation reactor, so that all the products in the invention are liquid, which is beneficial to the large-scale storage and transportation of the products. The invention uses high temperature solar energy to convert the methane and water raw materials into synthetic gas, stores the absorbed solar energy in the chemical energy of the product, improves the calorific value of the fuel, and through the synthesis reaction energy release system and the steam water system to carry on the subsequent transformation, realizes the co production of hydrogen, methanol and electric energy, and creates a higher economic price. Value.
【技术实现步骤摘要】
一种太阳能氢电甲醇联产储能系统及其使用方法
本专利技术属于太阳能高效热化学储能和太阳能燃料制备与利用领域,具体涉及一种太阳能氢电甲醇联产储能系统及其使用方法。
技术介绍
在全球能源需求的急剧上升及温室气体排放问题的不断加剧的背景下,太阳能热发电技术成为缓解能源危机改善生态环境的重要技术,目前是我国推进经济转型、能源革命、体制机制创新的重要时期,也是太阳能产业升级的关键阶段,我国太阳能产业迎来难得的发展机遇,基本任务是产业升级、降低成本、扩大应用,实现不依赖国家补贴的市场化自我持续发展。但是太阳能具有间歇性、低密度和不稳定性、难以持续供应的缺点,需要对太阳能的高效存储。太阳能热储存技术将阳光充沛时空下的热能储存到阳光不足的时空下备用,以维持热发电系统的稳定性。目前研究较多的太阳能储能方式包括显热储能、潜热(相变)储能和热化学储能3种方式,这3种储能方式都要经过3个储能阶段:吸热阶段、存储阶段、放热阶段。与显热储能、潜热(相变)储能相比,太阳能热化学储能利用可逆反应进行能量的存储和释放,具有储能密度高,储能密度比显热、潜热储能高1-2个数量级,在常温下长期储存分解物,并实现其远距离运输等诸多优点。氢能是一种重要的可再生能源,氢能产业的部署已成为解决社会、经济与环境可持续发展的重要条件之一,世界各国都制订了相应的氢能发展蓝图,我国也连续在多个五年计划中不断加大对氢能的开发力度。氢的用途广泛,尤其在交通能源方面,可以用于液态燃料的合成与升级,以替代传统石油制取汽油、柴油;同时,以氢为燃料的质子交换膜燃料电池能源转化效率高,副产物仅为水,有望成为新一代交通工具的动力 ...
【技术保护点】
1.一种太阳能氢电甲醇联产储能系统,其特征在于,包括太阳能化学链反应系统、合成反应释能系统和汽水系统;其中,太阳能化学链反应系统包括第一太阳能化学链反应器(2)和第二太阳能化学链反应器(3),第一太阳能化学链反应器(2)的氢气出口与氢气冷却器(4)气体入口相连,第二太阳能化学链反应器(3)的氢气出口与氢气冷却器(4)气体入口相连,氢气冷却器(4)气体出口与氢气提纯反应器(6)入口相连,氢气提纯反应器(6)出口与加氢反应器(25)相连;第一太阳能化学链反应器(2)的合成气出口与合成气冷却器(5)气体入口相连,第二太阳能化学链反应器(3)的合成气出口与合成气冷却器(5)气体入口相连,合成气冷却器(5)气体出口与合成气压缩机(7)入口相连;合成反应释能系统、汽水系统均与合成气压缩机(7)出口相连。
【技术特征摘要】
1.一种太阳能氢电甲醇联产储能系统,其特征在于,包括太阳能化学链反应系统、合成反应释能系统和汽水系统;其中,太阳能化学链反应系统包括第一太阳能化学链反应器(2)和第二太阳能化学链反应器(3),第一太阳能化学链反应器(2)的氢气出口与氢气冷却器(4)气体入口相连,第二太阳能化学链反应器(3)的氢气出口与氢气冷却器(4)气体入口相连,氢气冷却器(4)气体出口与氢气提纯反应器(6)入口相连,氢气提纯反应器(6)出口与加氢反应器(25)相连;第一太阳能化学链反应器(2)的合成气出口与合成气冷却器(5)气体入口相连,第二太阳能化学链反应器(3)的合成气出口与合成气冷却器(5)气体入口相连,合成气冷却器(5)气体出口与合成气压缩机(7)入口相连;合成反应释能系统、汽水系统均与合成气压缩机(7)出口相连。2.根据权利要求1所述的一种太阳能氢电甲醇联产储能系统,其特征在于,第一太阳能化学链反应器(2)的氢气出口经第一氢气出口控制阀(34)与氢气冷却器(4)气体入口相连,第二太阳能化学链反应器(3)的氢气出口经第二氢气出口控制阀(35)与氢气冷却器(4)气体入口相连;第一太阳能化学链反应器(2)的合成气出口经第一合成气出口控制阀(36)与合成气冷却器(5)气体入口相连,第二太阳能化学链反应器(3)的合成气出口经第二合成气出口控制阀(37)与合成气冷却器(5)气体入口相连。3.根据权利要求2所述的一种太阳能氢电甲醇联产储能系统,其特征在于,第一太阳能化学链反应器(2)的甲烷入口与甲烷管道相连或第一太阳能化学链反应器(2)的甲烷入口与甲烷分离器(23)相连;第二太阳能化学链反应器(3)的甲烷入口与甲烷管道相连或第二太阳能化学链反应器(3)的甲烷入口与甲烷分离器(23)相连。4.根据权利要求3所述的一种太阳能氢电甲醇联产储能系统,其特征在于,甲烷管道经第一甲烷入口调节阀(32)与第一太阳能化学链反应器(2)的甲烷入口相连,甲烷分离器(23)经第一甲烷入口调节阀(32)与第一太阳能化学链反应器(2)的甲烷入口相连;甲烷管道经第二甲烷入口调节阀(33)与第一太阳能化学链反应器(3)的甲烷入口相连,或甲烷分离器(23)经第二甲烷入口调节阀(33)与第一太阳能化学链反应器(2)的甲烷入口相连;精制水源经氢气冷却器(4)以及合成气冷却器(5)后分为两路,一路经第一反应水入口调节阀(38)与第一太阳能化学链反应器(2)水入口相连,另一路经第二反应水入口调节阀(39)与第二太阳能化学链反应器(3)水入口相连。5.根据权利要求4所述的一种太阳能氢电甲醇联产储能系统,其特征在于,第一甲烷入口调节阀(32)、第二氢气出口控制阀(35)、第一合成气出口控制阀(36)与第二反应水入口调节阀(39)同开同关,第二甲烷入口调节阀(33)、第一氢气出口控制阀(34)、第二合成气出口控制阀(37)以及第一反应水入口调节阀(38)同开同关,第一甲烷入口调节阀(32)、第二氢气出口控制阀(35)、第一合成气出口控制阀(36)与第二反应水入口调节阀(39)为一组阀门,第二甲烷入口调节阀(33)、第一氢气出口控制阀(34)、第二合成气出口控制阀(37)以及第一反应水入口调节阀(38)为一组阀门,并且两组阀门开闭状态相反。6.根据权利要求4所述的一种太阳能氢电甲醇联产储能系统,其特征在于,汽水系统包括...
【专利技术属性】
技术研发人员:魏进家,王新赫,杜轩成,于雯波,张军社,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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