一种分布式电解制氢加氢站制造技术

本发明专利技术提供了一种分布式电解制氢加氢站，所述的系统包括：电源、电解制氢装置、加氢装置，电源来自于电网或分布式可再生能源发电设施，电源满足电解制氢装置供电电解水制取氢气，氢气可以送入储氢装置储存，也可直接送入加氢装置，给燃料电池汽车加氢。通过本发明专利技术的分布式电解制氢加氢站，不但可以利用清洁能源电力获得清洁的氢气，而且变相实现了弃风弃光电能的氢能储存，同时可以利用电解制氢槽耗电和可再生能源发电参与电网辅助服务，为电网源网荷的平衡调节做出贡献。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式电解制氢加氢站
本专利技术涉及氢能分布式发电的能源系统，具体的涉及一种分布式电解制氢加氢站。
技术介绍
氢能作为一种清洁燃料，是目前比较理想的一种燃料，而且中国氢气年产量已逾千万吨规模，位居世界第一。在氢能的应用端，除了大规模的工业应用，如合成氨、炼油、普法玻璃、多晶硅、蓝宝石等应用外，燃料电池汽车是未来最被看好的大规模氢能民用产业。利用氢能的燃料电池汽车是唯一能够全面达到汽车性能指标的环保车型，最大社会意义是代替石油和常规锂电池汽车的电池处理和污染问题，氢燃料电池汽车的优点确实很多，但截至目前还没有大规模量产化的氢燃料电池汽车的出现(丰田的Mriai未来汽车只能算是小规模的量产)。目前，全球各国都在研发燃料电池汽车技术，各国也都规划建设一定数量的加氢站，未来加氢站一定会取代现有加油站。国内外已经建成的加氢站的氢气一般来自外部，还未出现在加氢站内直接制取氢气的案例。从外部运输氢气一方面是运输成本较高，而且现阶段无法完全保证氢气的供应。鉴于以上原因，目前国内外出现的加氢站数量有限，各国实际建成的加氢站的数量远远小于规划的建设数量。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供了一种分布式电解制氢加氢站，因为氢能是零碳化的未来能源，利用分布式可再生能源发电或电网低谷电或弃风弃光电力，通过电解制氢装置制氢储存，变相地实现了不稳定发电的可再生能源电力的存储，不但可以解决未来高比例可再生能源发电给电网带来的电网源荷平衡问题，而且制取的氢能作为最环保和零碳化的未来能源，完全可以通过氢燃料电池汽车取代现有的电动汽车技术，从而避免现有的电动汽车废旧电池污染、行驶里程数太少的缺陷。本专利技术的另一个目的在于所述的分布式电解制氢加氢站能够及时相应电网调峰的需求变化，使得分布式发电站利用氢能进行调峰成为可能。为实现上述目的，本专利技术通过以下方式实现：一种分布式电解制氢加氢站，其特征在于，包括：电源、电解制氢装置和收集装置，所述收集装置为氢能储存装置或加氢装置中的任意一种或两种组合，所述电源的电力来自电网或分布式可再生能源发电设施，所述电源向电解制氢装置供电，所述电解制氢装置电解出的氢气送入所述氢能储存装置和/或加氢装置，所述加氢装置能够向氢能利用设备加氢。进一步的，所述分布式可再生能源发电设施为分布式光伏发电设施、分布式光热发电设施、分布式风电设施、分布式生物质发电设施中的任意一种或几种的组合。进一步的，所述氢能利用设备为燃料电池汽车。进一步的，所述电解制氢装置包括电解制氢槽、供电控制柜和氢气收集净化装置。进一步的，所述氢能储存装置的输入端与所述电解制氢装置连接，输出端与所述加氢装置连接。进一步的，所述氢能储存装置为高压气态氢能储存装置、低温液态氢能储存装置、有机溶剂氢能储存装置、金属化合物氢能储存装置、氨储氢的氢能储存装置中的任意一种或几种的组合。进一步的，所述电解制氢槽为碱性水溶液电解制氢槽、质子膜电解槽、固体聚合物电解槽或高温固体氧化物电解槽中的至少一种。进一步的，所述分布式风电设施的风机包括小型常规风机和/或小型微风发电机组；所述分布式光伏发电包括单晶硅光伏发电板、多晶硅光伏发电板、薄膜光伏发电板中的任意一种或几种的组合。进一步的，所述电解制氢装置能够对所述电网进行调峰。进一步的，所述电解制氢装置能够联合所述分布式可再生能源发电设施对所述电网进行调峰。根据本专利技术的一些实施例，所述分布式电解制氢加氢站利用低价的分布式可再生能源发电或电网上的弃风弃光电力或电网调峰电力，制取零碳化的无污染的未来能源氢能，通过氢能的存储变相实现了弃风弃光电能的存储。不但可以解决未来高比例可再生能源发电给电网带来的电网源荷平衡问题，而且制取的氢能作为最环保和零碳化的未来能源，完全可以通过氢燃料电池汽车取代现有的电动汽车技术，从而避免现有的电动汽车废旧电池污染、行驶里程数太少的缺陷。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术的加氢站利用的是分布式可再生能源发电，或电网上调峰的弃风弃光电力，加氢站的制氢成本低。(2)本专利技术的加氢站变相地实现了弃风弃光等可再生能源发电电能的存储。(3)本专利技术的加氢站可以成为电网调峰的有力手段，通过快速改变电解制氢槽耗电量和分布式可再生能源发电装置的发电量，从而满足电网调峰的负荷变化需求。(4)本专利技术制取的氢能，用于氢燃料电池汽车，是良好的取代现有电动汽车的未来交通工具。附图说明图1是本专利技术实施例1中一种分布式电解制氢加氢站的结构图；图2是本专利技术实施例2中一种分布式电解制氢加氢站的结构图；图3是本专利技术实施例3中一种分布式电解制氢加氢站的结构图；图4是本专利技术实施例4中一种分布式电解制氢加氢站的结构图。为进一步清楚的说明本专利技术的结构和各部件之间的连接关系，给出了一下附图标记，并加以说明。1、电解制氢装置；2、分布式可再生能源发电设施；3、加氢装置；4、氢能存储装置；5、逆变器；6、燃料电池汽车；7.蓄电池；8.高压低温液化储氢装置；9、气化罐；10、高压氢气储罐。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面参照附图来描述根据本专利技术实施例提出的加氢站系统。实施例1如图1所示，本实施例是一种可再生能源发电设施与电网供电，进行电解制氢后将氢能源输送至加氢装置的分布式电解制氢加氢站，所述的加氢站包括：分布式可再生能源发电设施2，可以是分布式光伏发电、分布式光热发电、分布式风电、分布式生物质发电等发电方式中的任意一种或几种组合；电解制氢装置1，包括电解制氢槽、供电控制柜和氢气收集净化装置；加氢装置3，用于给燃料电池汽车或其他氢能利用设备加氢；所述分布式可再生能源发电设施2发出的电力供给电解制氢装置1，电解出的氢气送入氢能存储装置4，或直接送入加氢装置3，加氢装置3直接利用电解制氢装置1生产的氢或氢能存储装置4的氢作为来源，给燃料电池汽车或其他氢能利用设备加氢。进一步，所述的分布式电解制氢加氢站还包括氢能存储装置4，其输入端与电解制氢装置连接，输出端与加氢装置连接，用于将氢气以氢能的形式存储。进一步，所述的氢能存储装置4用于将氢气以高压气态存储或低温液态形式存储，还可以采用有机溶剂储氢、金属化合物储氢、氨储氢等储氢技术中的任意一种或几种组合。进一步，所述电解制氢装置1的电解制氢槽可以是碱性水溶液电解制氢槽、质子膜电解槽、固体聚合物电解槽或高温固体氧化物电解槽中的至少一种。进一步，所述分布式可再生能源发电设施2可以是分布式风力发电、分布式光伏发电、分布式光热蝶式斯特林发电或分布式生物质发电中的至少一种。进一步，所述分布式风力发电的风机包括小型常规风机和/或小型微风发电机组。进一步，所述分布式光伏发电包括单晶硅或多晶硅的常规光伏发电板，也包括常见的非晶硅的薄膜太阳电池发电。进一步，所述的分布式电解制氢加氢站可以为多个，且分布于城市不同区域。进一步，所述的电解制氢装置1供电也可来自电网，在用电低谷时段时，间接利用弃风弃光电在加氢站内电解制氢，也可利用电解制氢槽耗电调节来进行电网调峰。进一步，所述的电解制氢装置1的调峰本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式电解制氢加氢站，其特征在于，包括：电源、电解制氢装置和收集装置，所述收集装置为氢能储存装置或加氢装置中的任意一种或两种组合，所述电源的电力来自电网或分布式可再生能源发电设施，所述电源向电解制氢装置供电，所述电解制氢装置电解出的氢气送入所述氢能储存装置和/或加氢装置，所述加氢装置能够向氢能利用设备加氢。

【技术特征摘要】
1.一种分布式电解制氢加氢站，其特征在于，包括：电源、电解制氢装置和收集装置，所述收集装置为氢能储存装置或加氢装置中的任意一种或两种组合，所述电源的电力来自电网或分布式可再生能源发电设施，所述电源向电解制氢装置供电，所述电解制氢装置电解出的氢气送入所述氢能储存装置和/或加氢装置，所述加氢装置能够向氢能利用设备加氢。2.根据权利要求1所述的分布式电解制氢加氢站，其特征在于：所述分布式可再生能源发电设施为分布式光伏发电设施、分布式光热发电设施、分布式风电设施、分布式生物质发电设施中的任意一种或几种的组合。3.根据权利要求1所述的分布式电解制氢加氢站，其特征在于：所述氢能利用设备为燃料电池汽车。4.根据权利要求1所述的分布式电解制氢加氢站，其特征在于：所述电解制氢装置包括电解制氢槽、供电控制柜和氢气收集净化装置。5.根据权利要求1所述的分布式电解制氢加氢站，其特征在于：所述氢能储存装置的输入端与所述电解制氢装置连接，输出端与所述加...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔华，杨豫森，徐波，谭智，陈辉，
申请(专利权)人：赫普科技发展北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11