一种全光谱太阳能驱动的空气源捕集定向制碳氢燃料系统技术方案

本发明专利技术公开了一种全光谱太阳能驱动的空气源捕集定向制碳氢燃料系统，该系统包括聚光镜、分频器、集热器、光伏组件、电解槽、直接空气捕集装置、水蒸馏装置和二氧化碳加氢反应器，聚光太阳能被分频，一方面短波太阳光子被用于光伏发电，所产电能直接驱动电解槽电解制氢，为二氧化碳加氢制碳氢燃料提供氢源；另一方面，长波太阳光子加热换热工质实现储热，换热工质的热能可为二氧化碳加氢反应进行升温补偿，还可用于直接空气捕集装置吸附的CO<subgt;2</subgt;与H<subgt;2</subgt;O的脱附，以及水的蒸馏净化，为系统获取反应原料。本发明专利技术可实现全光谱高效梯级利用的太阳能驱动空气源碳氢燃料定向制备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制碳氢燃料系统，具体涉及一种全光谱太阳能驱动的空气源捕集定向制碳氢燃料系统。

技术介绍

1、太阳能作为一种丰富，绿色且不会衰竭的能量，无论应用在发电领域还是在供热领域都有着广阔的前景和巨大的潜力。太阳能可以通过光伏发电，电解水制氢提供氢源，也可以通过光热利用为热化学反应提供热能，还可以用于海水淡化，空气捕集获取co2，h2o等原料。但是，传统光伏发电和光热作用忽视了太阳能全光谱波段品位特性，光伏的响应波段在可见光附近，长波的热能没有实现转化，而纯光热作用将所有的太阳能转化为热，难以实现高效的光子能量管理与利用。利用光谱分频技术可以将太阳能光谱能量进行分离，短波光伏响应部分实现光伏发电，长波未响应部分用于集热，将光伏与光热结合起来，从而实现太阳能能量品位的梯级利用。

2、从太阳能全光谱梯级高效利用思路出发，基于聚光分频技术，提出一种集光伏发电、电解水制氢、二氧化碳热催化加氢(催化反应：xco2+(2x-z+y/2)h2＝cxhyoz+(2x-z)h2o)、有机工质储热、直接空气捕获、水蒸馏等多功能为一体的聚光分频的太阳能定向制碳本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种全光谱太阳能驱动的空气源捕集定向制碳氢燃料系统，其特征在于，包括聚光镜(1)、分频器(2)、集热器(3)、光伏组件、电解槽(6)、直接空气捕集装置(10)、水蒸馏装置(8)和二氧化碳加氢反应器(9)；

2.根据权利要求1所述的全光谱太阳能驱动的空气源捕集定向制碳氢燃料系统，其特征在于，该系统还包括用于储存换热工质的储热罐(7)，储热罐(7)流出的换热工质经热回收器(5)进行一次加热，再通过集热器(3)进行二次加热后分别流经二氧化碳加氢反应器(9)，直接空气捕集装置(10)，水蒸馏装置(8)，再回到储热罐(7)。

3.根据权利要求1所述的全光谱太阳能驱动的空...

【技术特征摘要】

1.一种全光谱太阳能驱动的空气源捕集定向制碳氢燃料系统，其特征在于，包括聚光镜(1)、分频器(2)、集热器(3)、光伏组件、电解槽(6)、直接空气捕集装置(10)、水蒸馏装置(8)和二氧化碳加氢反应器(9)；

2.根据权利要求1所述的全光谱太阳能驱动的空气源捕集定向制碳氢燃料系统，其特征在于，该系统还包括用于储存换热工质的储热罐(7)，储热罐(7)流出的换热工质经热回收器(5)进行一次加热，再通过集热器(3)进行二次加热后分别流经二氧化碳加氢反应器(9)，直接空气捕集装置(10)，水蒸馏装置(8)，再回到储热罐(7)。

3.根据权利要求1所述的全光谱太阳能驱动的空气源捕集定向制碳氢燃料系统，其特征在于，所述水蒸馏装置(8)利用换热工质的热能将直接空气捕集装置(10)得到的水进行蒸馏净化，一次蒸馏后的水冷却后再度利用换热工质热能进行二次蒸馏，二次蒸馏后的水直接通入电解槽(6)。

4.根据权利要求1所述的全光谱太阳能驱动的空气源捕集定向制碳氢燃料系统，其特征在于，所述聚光镜(1)选自槽式聚光器、线性菲涅尔式聚光器、碟式聚光器或塔式聚光器。

5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：宣益民，袁熹，张凯，黄之益，车坤鸿，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：