一种海上风电制氢耦合水合物法固态储氢系统及储氢方法技术方案

技术编号:41270010 阅读:18 留言:0更新日期:2024-05-11 09:24
一种海上风电制氢耦合水合物法固态储氢系统及储氢方法,包括海水淡化系统、海上制氢系统和水合物法固态储氢系统,海水淡化系统利用海水为原料进行淡化处理后获得淡水,海上制氢系统通过风力发电对淡水电解产生氢气,水合物法固态储氢系统将氢气与热力学促进剂和动力学促进剂反应生成含氢水合物,实现氢的固态储存。本发明专利技术在海上进行风力发电制氢后通过反应生成含氢水合物的方式进行固态储氢,实现高密度安全储运,对环境无污染,且使得储氢系统结构简单,易于在海上平台操作和维护,能够在有限的海上平台空间内实现较高的单位体积储氢量。并且在温和的温‑压条件下实现氢气以固态形式存储,不易发生氢气泄漏和爆炸的风险,海上作业安全性更高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及固态储氢,特别是涉及一种海上风电制氢耦合水合物法固态储氢系统及储氢方法


技术介绍

1、氢能作为一种来源广泛、清洁无碳、能量密度高、应用场景丰富的二次能源是实现交通运输、工业和建筑等大规模深度脱碳的重要路径。众多制氢技术中利用风能、太阳能等可再生能源制氢,才可以真正实现生产源头的无碳化,是未来可持续发展的必然趋势。近年来,海上风电制氢技术发展势头迅猛。这是因为该技术可以利用低品质新能源电力制备高品质氢能,不仅可以有效降低深远海电力输送成本,还解决了海上风电大规模消纳和能量长时间存储问题,在成本和周期上都具备优势。但是,海上风电制氢的规模化发展还受氢气安全、高效储存技术的限制。

2、当前储氢技术主要有高压气态储氢、液态储氢和固态储氢。目前应用于海上平台的主流储氢技术是高压气态储氢,通过管网或采用高压容器由船舶等运输工具进行输送,该技术的缺点是储存压力和成本高,并且在运输过程中存在安全等问题。其次是将氢气降温到-253℃变成液态进行存储,采用保温储罐通过船舶运输到陆地上应用。该技术成本和能耗相对较高。同时,一旦储运过程中发生泄漏,会导本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种海上风电制氢耦合水合物法固态储氢系统,其特征在于,包括海水淡化系统、海上制氢系统和水合物法固态储氢系统,所述海水淡化系统利用海水为原料进行淡化处理后获得淡水,所述海上制氢系统通过海上风力发电对所述淡水进行电解水制氢产生氢气,所述水合物法固态储氢系统将所述氢气与热力学促进剂和动力学促进剂反应生成含氢水合物,以所述含氢水合物的形式实现氢的固态储存。

2.如权利要求1所述的海上风电制氢耦合水合物法固态储氢系统,其特征在于,所述海水淡化系统包括依次连接的海水储罐、海水泵、过滤器、高压泵、反渗透装置和淡水储罐。

3.如权利要求1所述的海上风电制氢耦合水合物法固态储氢...

【技术特征摘要】

1.一种海上风电制氢耦合水合物法固态储氢系统,其特征在于,包括海水淡化系统、海上制氢系统和水合物法固态储氢系统,所述海水淡化系统利用海水为原料进行淡化处理后获得淡水,所述海上制氢系统通过海上风力发电对所述淡水进行电解水制氢产生氢气,所述水合物法固态储氢系统将所述氢气与热力学促进剂和动力学促进剂反应生成含氢水合物,以所述含氢水合物的形式实现氢的固态储存。

2.如权利要求1所述的海上风电制氢耦合水合物法固态储氢系统,其特征在于,所述海水淡化系统包括依次连接的海水储罐、海水泵、过滤器、高压泵、反渗透装置和淡水储罐。

3.如权利要求1所述的海上风电制氢耦合水合物法固态储氢系统,其特征在于,所述海上制氢系统包括海上风力发电机组、发电机、电解槽和氢气储罐,所述海上风力发电机组驱动所述发电机发电以向所述电解槽供电,所述电解槽电解所述淡水产生的氢气送入所述氢气储罐。

4.如权利要求1至3任一项所述的海上风电制氢耦合水合物法固态储氢系统,其特征在于,所述水合物法固态储氢系统包括氢气压缩机、冷凝器、制冷循环泵、水合物反应容器、制冷机、预混循环泵、预混装置、热力学促进剂储罐、动力学促进剂储罐、固液分离器以及水合物储罐,氢气通过所述氢气压缩机增压,再经过所述冷凝器预冷后注入到所述水合物反应容器中,所述制冷机中的制冷剂经过所述制冷循环泵为所述水合物反应容器提供冷量,所述热力学促进剂储罐中的热力学促进剂和所述动力学促进剂储罐中的动力学促进剂通过所述预混装置进行混合后经过所述预混循环泵注入所述水合物反应容器中,反应生成的含氢水合物通过所述固液分离器过滤出未反应的混合溶液后,得到的固态含氢水合物储存在所述水合物储罐中。

5.如权利要求4所述的海上风电制氢耦合水合物固态储氢系统,其特征在于,所述制冷机由所述海上风力发电提供电能。

6.如权利要求1至5任一项所述的海上风电制电制氢耦合水合物固态储氢系统,其特征在于,所述海上制氢系统包括氧气洗涤器、氢气洗涤器、氢气冷却器、氧气冷却器、氧气分离器、氢气分离器、氧气储罐、氢...

【专利技术属性】
技术研发人员:殷振元张继宝李艳饶翊之孙佳钰
申请(专利权)人:清华大学深圳国际研究生院
类型:发明
国别省市:

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