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碱性电解水制氢系统及其控制方法技术方案

技术编号:44711145 阅读:20 留言:0更新日期:2025-03-21 17:42
本发明专利技术公开了一种碱性电解水制氢系统及其控制方法,控制方法包括以下步骤:负荷工况判断:根据电解槽的负荷参数,判断电解槽的负荷工况;其中,若电解槽的负荷参数为预设低负荷范围,则判断电解槽的负荷工况为低负荷工况;流量控制:在低负荷工况下,控制电解液的输出流量大于电解液的回流流量。本发明专利技术在电解槽的低负荷工况下,能减少电解液中氢气的浓度,并能解除电解槽与气液分离器之间的压力耦合关系,使得电解槽的压力不必与气液分离器的压力相同,而在不降低气液分离器的压力的情况下实现电解槽的压力降低,有利于加快电解液中氢气的分离,并抑制电解槽内氢气由氢气侧跨膜渗透至氧气侧,进而降低氧中氢浓度,实现电解槽的负荷下限的降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电解水制氢,特别地,有关于一种碱性电解水制氢系统及其控制方法


技术介绍

1、随着可再生能源装机规模逐年快速上升,由于风力发电与光伏发电具有很强的波动性、随机性与地域供需不一致性特点,需要氢储能满足可再生能源转型中的长周期、大规模、跨季节、跨空间的能量储存与多元化利用需求。电解水制氢技术是氢储能方式中不可替代的技术手段,也是连接氢能与可再生能源不可或缺的桥梁。碱性电解水制氢由于其技术成熟度高、寿命长、规模大、不使用贵金属催化剂,投资成本低的优势,成为近几年工业制氢主流系统。碱性电解水作为现阶段成熟制氢方式,成为目前氢储能工程应用推动的主流制氢方式。

2、由于风力发电的高波动性与光伏发电的昼夜间歇性特征,而碱性电解槽的停机周期长及启动时间长的特点,则要求电解槽系统能够在一定时间范围内,维持低电流密度运行。但目前碱性电解水制氢系统的负荷下限在40%左右,难以满足可再生能源发电与氢储能两者耦合的需求。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种碱性电解水制氢系统及其控制方法,以解决目前碱本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碱性电解水制氢系统的控制方法,其特征在于,所述碱性电解水制氢系统包括电解槽和气液分离器,所述电解槽的电解液能从所述电解槽的氢气侧输出端输出至所述气液分离器中进行气液分离,且气液分离后的电解液能回流至所述电解槽内;

2.如权利要求1所述的碱性电解水制氢系统的控制方法,其特征在于,所述控制方法包括以下步骤:在所述低负荷工况下,测量所述电解槽的压力,并根据所述电解槽的压力控制所述电解液的输出流量和所述电解液的回流流量,使所述电解槽的压力满足预设压力范围。

3.如权利要求2所述的碱性电解水制氢系统的控制方法,其特征在于,

4.如权利要求1所述的碱性电解...

【技术特征摘要】

1.一种碱性电解水制氢系统的控制方法,其特征在于,所述碱性电解水制氢系统包括电解槽和气液分离器,所述电解槽的电解液能从所述电解槽的氢气侧输出端输出至所述气液分离器中进行气液分离,且气液分离后的电解液能回流至所述电解槽内;

2.如权利要求1所述的碱性电解水制氢系统的控制方法,其特征在于,所述控制方法包括以下步骤:在所述低负荷工况下,测量所述电解槽的压力,并根据所述电解槽的压力控制所述电解液的输出流量和所述电解液的回流流量,使所述电解槽的压力满足预设压力范围。

3.如权利要求2所述的碱性电解水制氢系统的控制方法,其特征在于,

4.如权利要求1所述的碱性电解水制氢系统的控制方法,其特征在于,

5.如权利要求1所述的碱性电解水制氢系统的控制方法,其特征在于,所述负荷工况判断步骤中,若所述电解槽的负荷参数为预设高负荷范围,则判断所述电解槽的运行工况为高负荷工况;

6.如权利要求5所述的碱性电解水制氢系统的控制方法,其特征在于,所述控制...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨福源葛云唐
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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