一种光电氢系统技术方案

本实用新型专利技术实施例提供一种光电氢系统，包括：用于将光能转换为电能的太阳能光伏电池组、控制系统、制氢系统和电能存储设备；所述太阳能光伏电池组与所述控制系统连接；所述控制系统与所述制氢系统、所述电能存储设备连接，以将所述太阳能光伏电池组输出的电能在所述制氢系统和所述电能存储设备之间分配；所述电能存储设备连接存储太阳能光伏电池组，存储太阳能光伏电池组转换得到的电能；所述制氢系统连接存储太阳能光伏电池组，将所述太阳能光伏电池组转换得到的电能转换为氢气。所述控制系统还与并网逆变器连接，以便将由所述控制系统分配的来自所述太阳能光伏电池组的电能并入电网。电网。电网。

【技术实现步骤摘要】
一种光电氢系统


[0001]本技术涉及新能源领域，尤其涉及一种光电氢系统。

技术介绍

[0002]目前传统能源依旧占据主导地位，而由此产生的环境污染问题日益严重，当下尤为突出的是二氧化碳大量排放，引发严重的温室效应，从而造成各种自然灾害频发，人类的生存受到威胁。为了减少二氧化碳的排放，缓解温室效应，改善环境，必须寻找并使用新型能源，逐步替代传统化石燃料，现阶段世界各国均在开发新能源，主要方向为光能、风能、地热能、核能等。其中光能的开发利用进展较快，但现有基于光能的转换和存储系统占地大成本普遍较高，光能转换得到的电能无法得到有效充分利用。
[0003]在实现本技术过程中，申请人发现现有技术中至少存在如下问题：
[0004]光能转换得到的电能无法得到有效充分利用。

技术实现思路

[0005]本技术实施例提供一种光电氢系统，解决了光能转换得到的电能无法得到有效充分利用的问题。
[0006]为达上述目的，一方面，本技术实施例提供一种光电氢系统，包括：用于将光能转换为电能的太阳能光伏电池组、控制系统、制氢系统和电能存储设备；
[0007]所述太阳能光伏电池组与所述控制系统连接；
[0008]所述控制系统与所述制氢系统、所述电能存储设备连接，以将所述太阳能光伏电池组输出的电能在所述制氢系统和所述电能存储设备之间分配；
[0009]所述电能存储设备连接存储太阳能光伏电池组，存储太阳能光伏电池组转换得到的电能；
[0010]所述制氢系统连接存储太阳能光伏电池组，将所述太阳能光伏电池组转换得到的电能转换为氢气。
[0011]进一步地，所述光电氢系统还包括：电能输出装置；
[0012]所述控制系统与所述电能输出装置连接，以将所述太阳能光伏电池组输出的电能将所述电能输出装置输出给用电负载；
[0013]所述电能存储设备与所述电能输出装置连接，以在所述控制系统的控制下使所述电能存储设备存储的电能经所述电能输出装置输出给用电负载。
[0014]进一步地，所述电能输出装置包括：逆变器。
[0015]进一步地，所述光电氢系统包括：燃料电池；
[0016]所述燃料电池与所述制氢系统连接，从所述制氢系统获取氢气并将获取到的氢气转换为电能；
[0017]所述燃料电池与所述电能输出装置连接，以在所述控制系统的控制下将由氢气转换得到的电能经所述电能输出装置输出给用电负载。
[0018]进一步地，所述制氢系统包括：制氢装置和储氢装置；
[0019]所述制氢装置与所述控制系统连接，将由所述控制系统分配的电能转换为氢气；
[0020]所述储氢装置与所述制氢装置连接，用于存储所述制氢装置转换得到的氢气。
[0021]进一步地，所述储氢装置包括：储气瓶和燃料电池端供气阀门；
[0022]所述储气瓶用于存储所述制氢装置转换得到的氢气；
[0023]所述燃料电池端供气阀门连接于所述储气瓶与所述燃料电池之间，用于控制所述储气瓶与所述燃料电池之间的气体通道的开关。
[0024]进一步地，所述储氢装置还包括：生活用气管路和设置在生活用气管路上的生活用气端阀门；
[0025]所述生活用气端阀门通过所述生活用气管路与所述储气瓶连接，以将所述储气瓶的氢气输出用于生活用气。
[0026]进一步地，所述制氢装置包括：用于电解水产生氢气和氧气的电解槽、气水分离器、制冷设备、排液阀和增压泵；
[0027]所述电解槽包括用于析出氧气的阳极和用于析出氢气的阴极；
[0028]所述阳极和所述阴极与所述控制系统连接以获取由所述控制系统分配的来自所述太阳能光伏电池组的电能；
[0029]在所述阳极一侧的所述电解槽的上部设置有放空管，所述放空管用于释放所述阳极析出的氧气；
[0030]所述阴极一侧的所述电解槽的上部通过导管与所述气水分离器连接，以使所述阴极一侧的混合气体进入气水分离器；所述混合气体包括氢气和水汽；
[0031]所述气水分离器用于从混合气体中分离得到氢气和冷凝液体，所述气水分离器的上部通过导管连接所述增压泵，所述增压泵通过导管连接所述储氢装置，以将所述氢气存储到所述储氢装置中；
[0032]所述气水分离器的下部连接排液阀，以排出由水汽冷凝得到的冷凝液体。
[0033]进一步地，所述排液阀与所述电解槽连接，以使所述冷凝液体回流到所述电解槽。
[0034]进一步地，所述光电氢系统包括：并网逆变器；
[0035]所述并网逆变器与所述控制系统连接，以便将由所述控制系统分配的来自所述太阳能光伏电池组的电能并入电网。
[0036]进一步地，所述光电氢系统还包括：并网逆变器、燃料电池和逆变器；
[0037]所述制氢系统包括：电解槽、气水分离器、制冷设备、排液阀、增压泵、储气瓶、燃料电池端供气阀门和生活用气端阀门；
[0038]太阳能光伏电池组吸收光能转变成电能，由控制系统将获取的电能进行分配，优先级为用电负载＞电能存储设备＞制氢系统＞并网逆变器，控制系统优先将电能通过逆变器供给用电负载使用，然后剩余电能分配到电能储存设备，电能储存设备通过逆变器供给用电负载使用；电能储存设备储存满后，控制系统再将剩余电能分配到制氢系统，电流流到电解槽，电解槽中阳极析出氧气，氧气通过放空管直接排空，电解槽中阴极析出氢气，氢气通过管道到达气水分离器，制冷设备在气水分离器中进行热量交换，经氢气中的夹带的液体冷凝得到冷凝液体，冷凝液体可以通过排液阀排除，排除的冷凝液体重新加入到电解槽中，除水后的氢气通过增压泵增压，并将氢气打压到储气瓶中储存，储气瓶中的氢气通过生
活用气端阀门给厨房或燃气取暖设备供气，储气瓶中的氢气还通过燃料电池端供气阀门给燃料电池供气，燃料电池发电通过逆变器供给用电负载使用，控制系统将剩余电能经过并网逆变器将直流转变为交流电并网出售给电网。
[0039]上述技术方案具有如下有益效果：通过控制系统将太阳能光伏电池组转换得到的电能分配给用电负载、电能存储设备、制氢系统、并网逆变器，进一步地通过电能存储设备存储富余的电能用于供给用电负载，通过制氢系统将电能转换为氢气，将氢气用于生活用气和燃料电池发电，以及将用电负载、电能存储设备和制氢系统富余的电能经并网逆变器供给电网，从而充分利用太阳能光伏电池组转换得到的电能，达到低成本节能减排的效果。整套系统占地小、成本低，可在农村或城市郊区使用，由此减少或替代天然气和煤等传统化石燃料的使用，降低碳排放。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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。
[0041]图1是本技术实施例之一的一种光电氢系统的架构示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光电氢系统，其特征在于，包括：用于将光能转换为电能的太阳能光伏电池组(1)、控制系统(2)、制氢系统(3)和电能存储设备(4)；所述太阳能光伏电池组(1)与所述控制系统(2)连接；所述控制系统(2)与所述制氢系统(3)、所述电能存储设备(4)连接，以将所述太阳能光伏电池组(1)输出的电能在所述制氢系统(3)和所述电能存储设备(4)之间分配；所述电能存储设备(4)连接所述存储太阳能光伏电池组(1)，存储太阳能光伏电池组(1)转换得到的电能；所述制氢系统(3)连接所述存储太阳能光伏电池组(1)，将所述太阳能光伏电池组(1)转换得到的电能转换为氢气。2.如权利要求1所述的光电氢系统，其特征在于，所述光电氢系统还包括：电能输出装置(51)；所述控制系统(2)与所述电能输出装置(51)连接，以将所述太阳能光伏电池组(1)输出的电能将所述电能输出装置(51)输出给用电负载；所述电能存储设备(4)与所述电能输出装置(51)连接，以在所述控制系统(2)的控制下使所述电能存储设备(4)存储的电能经所述电能输出装置(51)输出给用电负载。3.如权利要求2所述的光电氢系统，其特征在于，所述电能输出装置(51)包括：逆变器。4.如权利要求2所述的光电氢系统，其特征在于，所述光电氢系统包括：燃料电池(7)；所述燃料电池(7)与所述制氢系统(3)连接，从所述制氢系统(3)获取氢气并将获取到的氢气转换为电能；所述燃料电池(7)与所述电能输出装置(51)连接，以在所述控制系统(2)的控制下将由氢气转换得到的电能经所述电能输出装置(51)输出给用电负载。5.如权利要求4所述的光电氢系统，其特征在于，所述制氢系统(3)包括：制氢装置(31)和储氢装置(32)；所述制氢装置(31)与所述控制系统(2)连接，将由所述控制系统(2)分配的电能转换为氢气；所述储氢装置(32)与所述制氢装置(31)连接，用于存储所述制氢装置(31)转换得到的氢气。6.如权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔海斌，蔡旭明，王旭金，
申请(专利权)人：北京京能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：