一种基于太阳光谱分频热电驱动的高温电解制氢系统技术方案

技术编号:42679700 阅读:32 留言:0更新日期:2024-09-10 12:30
本申请属于电解制氢技术领域,具体公开了一种基于太阳光谱分频热电驱动的高温电解制氢系统,包括:光电‑光热单元,用于对不同光谱的太阳能进行分频,将太阳辐射中的光伏辐射转化为电能、光热辐射转化为热能;蒸汽发电单元,基于光电‑光热单元所转化的热能生产电能,并将第一冷水加热为第一热水;原料供给单元,用于供给电解原料,并利用第一热水对电解原料进行加热;电解单元,基于加热的电解原料以及光电‑光热单元和/或蒸汽发电单元所转化生产的电能进行电解制氢,产生高温尾气,该带有余热的尾气回送至原料供给单元中,以作为电解原料的加热热源。通过本申请,能够提高太阳能和氢能的转化效率。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于电解制氢,更具体地,涉及一种基于太阳光谱分频热电驱动的高温电解制氢系统


技术介绍

1、太阳能是一种能量巨大且极具开发潜力的可再生能源。然而,其供能的间歇性是将其作为主要供应能源的一大障碍。氢能具有热值高、清洁高效、来源广泛等优势,氢的燃烧产物只有水,因此氢能多被考虑作为未来取代化石燃料的清洁能源载体。

2、相关技术中,多采用光热发电系统与固体氧化物电解槽(soec)相结合的方式,来实现高温固体氧化物电解水制氢,从而实现太阳能和氢能的转化。在该技术中,将固体氧化物电解槽(soec)加热到高温并且使之通电时,水中的氢氧离子会在阴极处接受电子而还原为氢气,同时在阳极处会发生氧气析出。

3、然而,在光热发电系统的使用过程中,常见的光热发电系统虽然利用全谱的太阳能,但由于太阳能电池的禁带宽度限制,通常只有部分太阳光能够有效转化为高品位的电能;而低于或远大于禁带宽度的太阳光通常只能产生低品位的热能,难以被有效利用,使得太阳能和氢能的转化效率较低。


技术实现思路

1、针对现有技术的缺陷或本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于太阳光谱分频热电驱动的高温电解制氢系统,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的基于太阳光谱分频热电驱动的高温电解制氢系统,其特征在于,所述光电-光热单元包括:

3.如权利要求2所述的基于太阳光谱分频热电驱动的高温电解制氢系统,其特征在于,所述辐射分离组件包括聚光镜(27)、带通滤光片(28)以及定日镜(29),其中:

4.如权利要求2所述的基于太阳光谱分频热电驱动的高温电解制氢系统,其特征在于,所述光电-光热单元还包括太阳跟踪子单元,所述太阳跟踪子单元用于动态调整辐射分离组件以及塔式太阳能聚光集热装置(2),使辐射分离组件的辐射接收端正...

【技术特征摘要】

1.一种基于太阳光谱分频热电驱动的高温电解制氢系统,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的基于太阳光谱分频热电驱动的高温电解制氢系统,其特征在于,所述光电-光热单元包括:

3.如权利要求2所述的基于太阳光谱分频热电驱动的高温电解制氢系统,其特征在于,所述辐射分离组件包括聚光镜(27)、带通滤光片(28)以及定日镜(29),其中:

4.如权利要求2所述的基于太阳光谱分频热电驱动的高温电解制氢系统,其特征在于,所述光电-光热单元还包括太阳跟踪子单元,所述太阳跟踪子单元用于动态调整辐射分离组件以及塔式太阳能聚光集热装置(2),使辐射分离组件的辐射接收端正对太阳,并使塔式太阳能聚光集热装置(2)的接收端正对辐射分离组件传导出的光热辐射。

5.如权利要求1所述的基于太阳光谱分频热电驱动的高温电解制氢系统,其特征在于,所述光电-光热单元与蒸汽发电单元之间耦合有换热单元,所述换热单元具有用于存储高温传热流体的储热装置(3),...

【专利技术属性】
技术研发人员:涂正凯许余浩
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:

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