本发明专利技术涉及新能源技术领域，提供了一种利用可再生能源生产氢气的装置及应用系统。该利用可再生能源生产氢气的装置，包括风力发电单元、光伏发电单元、直流控制单元和制氢氧单元，所述风力发电单元通过整流单元与所述直流控制单元连接，所述光伏发电单元与所述直流控制单元连接，所述直流控制单元与所述制氢氧单元连接。本发明专利技术实现电解制氢气，集风能、太阳能为一体的可再生能源发电，以电解水的方式来制取氢气和氧气，以实现氢、氧联供，降低制氢成本。降低制氢成本。降低制氢成本。
【技术实现步骤摘要】
利用可再生能源生产氢气的装置及应用系统
[0001]本专利技术涉及新能源
，特别是涉及一种利用可再生能源生产氢气的装置及应用系统。
技术介绍
[0002]氢能被视为21世纪最具发展潜力，高能量密度的清洁能源，人类早在200年前对氢能应用就产生了兴趣。20世纪90年代中期以来，多种因素的汇合，增加了氢经济的吸引力。这些因素包括持久的城市空气污染，对较低或零排放的交通工具的需求，对我国来说减少对国外石油进口的需求，可再生能源的储存的需求等，氢能作为一种高效，清洁，可持续的无碳能源，被视为21世纪的绿色能源和战略能源。
[0003]目前，我国制氢的方法有工业副产氢，电解水制氢，化工原料制氢，化石燃料制氢和其他制氢法。这些制氢方法中，只有电解水制氢最环保，其他几种主要的制氢方法都伴随着大量的二氧化碳的产生，生产1kg氢伴随着CO2的最高产生量达到11kg，作为温室气体的CO2少量排放也要征收高额碳排放税。电解水制氢工艺简单，无污染，产品纯度高(可达99.99％)，全球水资源丰富等优势。但这种制氢的方法耗电量很大，导致制氢的成本相对比较高，阻碍着电解水制氢发展。
技术实现思路
[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种利用可再生能源生产氢气的装置，以解决现有制氢成本高的问题。
[0005]本专利技术还提出一种利用可再生能源生产氢气的应用系统。
[0006]根据本专利技术第一方面实施例的利用可再生能源生产氢气的装置，包括风力发电单元、光伏发电单元、直流控制单元和制氢氧单元，所述风力发电单元通过整流单元与所述直流控制单元连接，所述光伏发电单元与所述直流控制单元连接，所述直流控制单元与所述制氢氧单元连接。
[0007]根据本专利技术实施例的利用可再生能源生产氢气的装置，通过设置风力发电单元、光伏发电单元、直流控制单元和制氢氧单元，所述风力发电单元通过整流单元与所述直流控制单元连接，实现将风力发电经过整流变成直流电，所述光伏发电单元与所述直流控制单元连接，光伏直流电与风力发电转化成的直流电一起进入直流控制单元，所述直流控制单元与所述制氢氧单元连接，直流控制单元为制氢氧单元供电，实现电解制氢气，集风能、太阳能为一体的可再生能源发电，以电解水的方式来制取氢气和氧气，以实现氢、氧联供，降低制氢成本。
[0008]根据本专利技术的一个实施例，所述风力发电单元包括塔架、中心支撑轴、涡轮转子、涡轮静子、变桨风门和集风器，所述中心支撑轴竖直安装在所述塔架内，所述涡轮转子与所述中心支撑轴相连，所述涡轮静子与所述涡轮转子相适配，并设置于所述涡轮转子外侧，所述变桨风门设于所述塔架上，且与所述涡轮静子相对设置，所述集风器设于所述塔架上，且
与所述变桨风门相对设置。
[0009]根据本专利技术的一个实施例，所述垂直轴的第一端与发电机的输入端连接，所述中心支撑轴的第一端与发电机的输入端连接，所述发电机的输出端与所述整流单元连接，所述中心支撑轴的第二端设有用以遮盖所述涡轮转子的防雨罩，所述发电机设于机房内，所述光伏发电单元设于所述防雨罩上侧。
[0010]根据本专利技术的一个实施例，所述塔架的顶侧设有封顶平台，所述光伏发电单元设于所述封顶平台上侧。
[0011]根据本专利技术的一个实施例，所述光伏发电单元包括光伏电池板，所述光伏电池板的输出端与所述直流控制单元连接。
[0012]根据本专利技术的一个实施例，所述制氢氧单元包括电解槽和电极，所述电解槽用以储存电解质水溶液，所述电极设于所述电解槽内，所述电极与所述直流控制单元连接。
[0013]根据本专利技术的一个实施例，所述电解槽分别与碱液罐和纯水储罐连通，所述纯水储罐与纯水制取单元连接。
[0014]根据本专利技术的一个实施例，还包括储电单元，所述储电单元与所述直流控制单元连接。
[0015]根据本专利技术第二方面实施例的利用可再生能源生产氢气的应用系统，包括氢气纯化单元、氢气压缩机、氢气储存单元、氧气压缩机、氧气储罐和所述利用可再生能源生产氢气的装置，所述氢气纯化单元和所述氧气压缩机分别与所述制氢氧单元连接，所述氢气压缩机与所述氢气纯化单元连接，所述氢气储存单元与所述氢气压缩机连接，所述氧气储罐与所述氧气压缩机连接。
[0016]根据本专利技术实施例的利用可再生能源生产氢气的应用系统，通过设置氢气纯化单元、氢气压缩机、氢气储存单元、氧气压缩机、氧气储罐和所述利用可再生能源生产氢气的装置，实现对电解生产的氢气和氧气分别利用，降低氢气生产的成本，提高氢气的纯度和利用率，减小环境污染。
[0017]根据本专利技术的一个实施例，所述氢气储存单元包括低压氢气储罐、中压氢气储罐和高压氢气储罐，所述低压氢气储罐、所述中压氢气储罐和所述高压氢气储罐分别与所述氢气压缩机连接。
[0018]本专利技术实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：
[0019]通过设置风力发电单元、光伏发电单元、直流控制单元和制氢氧单元，所述风力发电单元通过整流单元与所述直流控制单元连接，实现将风力发电经过整流变成直流电，所述光伏发电单元与所述直流控制单元连接，光伏直流电与风力发电转化成的直流电一起进入直流控制单元，所述直流控制单元与所述制氢氧单元连接，直流控制单元为制氢氧单元供电，实现电解制氢气，集风能、太阳能为一体的可再生能源发电，以电解水的方式来制取氢气和氧气，以实现氢、氧联供，降低制氢成本。
[0020]进一步的，通过设置氢气纯化单元、氢气压缩机、氢气储存单元、氧气压缩机、氧气储罐和所述利用可再生能源生产氢气的装置，实现对电解生产的氢气和氧气分别利用，降低氢气生产的成本，提高氢气的纯度和利用率，减小环境污染。
[0021]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本专利技术实施例利用可再生能源生产氢气的装置的结构示意图；
[0024]图2为本专利技术实施例利用可再生能源生产氢气的应用系统的框示图；
[0025]图3为本专利技术实施例利用可再生能源生产氢气的应用系统的实际平面布置图。
[0026]附图标记：
[0027]1、风力发电单元；2、光伏发电单元；3、整流单元；4、直流控制单元；5、储电单元；6、制氢氧单元；7、碱液罐；8、纯水储罐；9、纯水制取单元；10、氢气纯化单元；11、氢气压缩机；12、氢气储存单元；13、加氢站；14、氢气液化生产试验站；15、氧气压缩机；16、氧气储罐；17、逆变器；18、厂用交流负载；19、燃料电池生产试验站；101、塔架；102、涡轮转子；103、涡轮静子；104、变桨风门；本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种利用可再生能源生产氢气的装置，其特征在于，包括风力发电单元、光伏发电单元、直流控制单元和制氢氧单元，所述风力发电单元通过整流单元与所述直流控制单元连接，所述光伏发电单元与所述直流控制单元连接，所述直流控制单元与所述制氢氧单元连接。2.根据权利要求1所述的利用可再生能源生产氢气的装置，其特征在于，所述风力发电单元包括塔架、中心支撑轴、涡轮转子、涡轮静子、变桨风门和集风器，所述中心支撑轴竖直安装在所述塔架内，所述涡轮转子与所述中心支撑轴相连，所述涡轮静子与所述涡轮转子相适配，并设置于所述涡轮转子外侧，所述变桨风门设于所述塔架上，且与所述涡轮静子相对设置，所述集风器设于所述塔架上，且与所述变桨风门相对设置。3.根据权利要求2所述的利用可再生能源生产氢气的装置，其特征在于，所述中心支撑轴的第一端与发电机的输入端连接，所述发电机的输出端与所述整流单元连接，所述中心支撑轴的第二端设有用以遮盖所述涡轮转子的防雨罩，所述发电机设于机房内，所述光伏发电单元设于所述防雨罩上侧。4.根据权利要求2所述的利用可再生能源生产氢气的装置，其特征在于，所述塔架的顶侧设有封顶平台，所述光伏发电单元设于所述封顶平台上侧。5.根据权利要求1所述的利用可再生能源生产氢气的装置，其特征在于，所述光伏发电...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭文礼，郭晔恒，孔瑞蕾，谈琦，
申请(专利权)人：北京恒聚化工集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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