氢能专利库

本发明涉及绿电制氢技术领域，公开了一种考虑频率安全约束的离网型风光发电制氢系统优化调度方法，建立离网型风光发电制氢系统的频率动态模型，将质子交换膜电解槽作为快速频率调节机组，向系统提供快速频率调节；将碱性电解槽作为一次调频机组，向系统提供一次频率调节；并设置不同的调频死区，实现混合电解槽协调调频；将频率动态模型中的非线性频率安全约束线性化，并纳入制氢机组的日前调度优化模型中；以离网型风光发电制氢系统制氢收益最大化为目标函数，结合各约束条件，求解所述日前调度优化模型，生成满足频率安全要求的调度计划。本发明实现频率安全约束下的制氢机组优化调度，实现高效电制氢生产的同时提升系统应对频率波动的能力。

本发明公开了一种用于预防质子交换膜电解槽短路的方法及装置，其中方法包括：获取电解过程中参考组电解槽内各电解小室的温度与性能数据，并基于相关性分析方法构建用于判断电解小室短路风险的短路风险判断模型；基于短路风险判断模型，判断测试组电解槽内各电解小室的电压衰减率是否在第一预设范围内；若是，则判断测试组电解槽的短路风险低于阈值；否则，对相应电解小室进行定频阻抗测试；基于定频阻抗测试结果与短路风险判断模型，判断相应电解小室的电阻是否在第二预设范围内；若是，则判断测试组电解槽的短路风险低于阈值；否则，判断测试组电解槽的短路风险高于阈值。本发明可监测电解小室是否存在短路风险，确保整个制氢系统安全运行。

本发明涉及一种稀土AB2型储氢合金及其制备方法与应用，所述稀土AB2型储氢合金的制备方法包括如下步骤：(1)将稀土组分与Ti‑Zr‑Cr‑Mn‑VFe原料中的Cr和/或VFe组分进行精炼处理，得到合金铸锭；(2)步骤(1)所得合金铸锭经过表面处理后与Ti‑Zr‑Cr‑Mn‑VFe原料中的剩余组分进行熔炼处理，得到所述稀土AB2型储氢合金。本发明将Cr和/或VFe组分与稀土元素进行精炼使其纯度提高，然后使用精炼后的合金为原料进行熔炼，从而达到了降低合金杂质含量、提升储氢性能的目的。

本发明涉及光伏技术领域，公开了一种光热与电解水耦合的制氢系统及方法，该系统，包括依次通过管路连通的PV‑PVT模块、热量储放模块、电解水制氢系统，还包括DC/DC模块，PV‑PVT模块、DC/DC模块、电解水制氢系统依次电相连，PV‑PVT模块包括PV组件、PVT组件。本发明解决了现有技术存在的系统设计复杂、成本高昂等问题。

本发明属于有机液体加氢技术领域，特别涉及一种利用反应热发电的有机液体加氢反应系统。本发明包括加氢反应器，加氢反应器的顶部连接有有机液体储氢原料入口管路和高纯氢气入口管路，加氢反应器的底部连接有有机液体加氢产物出口管路；加氢反应器内依次设置有第一绝热反应段、列管式反应段和第二绝热反应段；列管式反应段的壳程上连接有移热介质循环管路，移热介质循环管路还依次连接有热回收蒸发器、介质储罐和循环导热介质泵；热回收蒸发器的壳程上连接有有机工质发电循环管路，有机工质发电循环管路上还依次连接有透平机、冷凝器和有机工质泵。本发明提供了一种可提升整体加氢效率和反应热品质且利用反应热发电的有机液体加氢反应系统。

本发明公开了一种高效安全长时的氢燃料电池综合供能系统，所述氢燃料电池综合供能系统包括：发电及储能单元、制氢单元、储氢单元、燃料电池发电单元；所述发电及储能单元经输电线路为用户供电，并经输电线路与制氢单元连通，为制氢提供电能；所述制氢单元与所述储氢单元连通，经所述储氢单元完成氢气储存；所述储氢单元与所述燃料电池发电单元连通，所述燃料电池发电单元基于获得的氢气进行发电，并将供电线路实现用户供电。解决了可再生能源波动性的同时，实现氢气的安全高效存储同时提高了燃料电池的热量品位。

本发明涉及电解水技术领域，公开了一种进水水质检测、控制及诊断的PEM电解水系统，包括第一水质检测仪、纯水供应系统，还包括依次连接的氧气分离器、纯水净化装置、电解槽，电解槽还与氧气分离器连接，纯水供应系统、第一水质检测仪、氧气分离器依次连接，还包括与纯水净化装置并联的纯水净化旁路。本发明解决了现有技术存在的系统稳定性差、难以实时监测水质并快速判断水质恶化原因、难以持续运行等问题。

本发明属于液体储氢技术领域，特别涉及一种多级串并联的有机液体加氢工艺系统。其技术方案为：一种多级串并联的有机液体加氢工艺系统，包括新鲜氢气管路、有机液体储氢载体管路和若干加氢反应器，新鲜氢气管路和有机液体储氢载体管路均分别与若干加氢反应器的进口连接，上级加氢反应器的出口与下级加氢反应器的进口之间通过管路连接有中间混合器，若干加氢反应器的出口通过管路汇合后连接有产品管路。本发明提供了一种提高吸氢率的多级串并联的有机液体加氢工艺系统。

本发明属于氢能技术领域，特别涉及一种基于有机液体储氢的综合储供能系统及运行方法。其技术方案为：一种基于有机液体储氢的综合储供能系统，包括高纯氢气气源子系统、固体氧化物燃料电池子系统、DC/AC逆变器子系统、可编程控制子系统、有机液体储供氢子系统。本发明提供基于有机液体储氢耦合固体氧化物燃料电池的综合储供能系统，旨在以氢气为储能媒介、无毒无污染的液体有机物为储氢载体，实现高密度储能，通过耦合固体氧化物燃料电池，形成以氢气为能量来源的综合储供能系统，实现为用户供给氢、电、热能，提高氢气高效综合利用率。

本发明公开了加氢催化剂及其制备方法和应用。加氢催化剂的制备方法包括：S1、将螯合剂和镍盐溶解于水中，形成金属复合溶液；S2、将载体置于水中形成悬浊液，将所述金属复合溶液加入到所述悬浊液中，搅拌干燥，得到固体粉末；S3、将步骤S2中所述固体粉末置于氢气气氛中加热还原，得到所述加氢催化剂；其中，所述螯合剂包括乙二胺四乙酸、无水柠檬酸、二亚乙基三胺五乙酸和柠檬酸三胺中的至少一种。利用本发明的方法获得的加氢催化剂中镍金属颗粒分散度和还原度较高，其在催化加氢饱和反应中活性优异，优于常用商业催化剂；本发明的制备方法简单，原料来源丰富、成本较低，适宜工业化生产。

本发明涉及制氢技术领域，公开了一种水电解制氢系统，包括依次管道连接的水电解制氢装置、换热装置、固态合金储氢装置、温控装置，还包括氢气增压及缓冲装置，氢气增压及缓冲装置与水电解制氢装置、固态合金储氢装置分别管道连接，水电解制氢装置用于产生氢气，水电解制氢装置与换热装置通过循环电解液进行热交换，换热装置与固态合金储氢装置通过循环水进行热交换，固态合金储氢装置与温控装置进行热交换。本发明解决了现有技术存在的难以在宽功率运行负荷范围内灵活调节温度、难以高效转化利用低品位电解水废热等问题。

本发明公开了一种燃料电池综合供能系统，该燃料电池综合供能系统包括氢气气源子系统、燃料电池子系统、供电控制子系统、可编程控制子系统、热水储蓄与分配子系统、吸收式低温余热制冷子系统，可实现冷、热、电三联供，系统既可以独立离网运行，也可以并网运行。本发明通过利用燃料电池将氢气与氧气反应产生的化学能转化为用户需要的电能，实现对外供电；同时利用冷却水通过热交换将燃料电池内部电堆反应产生的热量进行合理化利用，在吸收式低温余热制冷系统的作用下，将燃料电池产出的低温热水进行二次利用，实现对外供冷与供热，可解决燃料电池能源供给单一的短板，实现了具备多场景适配能力的综合供能模式。

本发明公开了一种适于氢能开发利用的填埋场治理和循环利用方法及系统，属于氢能及环保的技术领域，以氢能开发利用为核心，以生活垃圾、污泥、餐厨垃圾等固废协同处置为基础，以先进农业综合开发为亮点，以太阳能光伏、氢能等清洁能源输出为盈利点的综合性产业园开发方案，以提高垃圾填埋场的使用年限、增加垃圾填埋场能源自给率，并从整体上将垃圾填埋场由能量输入地变为城市的综合能源输出地，从而彻底消除传统垃圾填埋场自身带有的“临避效应”，提升填埋场土地资源的价值。

本发明公开了一种固体氧化物燃料电池分布式供能系统，属于固体氧化物燃料电池、分布式能源的技术领域，该供能系统中空气预热器和燃气预热器分别连接于燃料电池发电子系统，且燃料电池发电子系统中未反应完全的阴阳极气体排放至燃烧器；通过空气供应子系统供应压缩空气至空气预热器和燃烧器，通过天然气供应单元供应天然气至合成气生成单元和燃烧器，由合成气生成单元产生合成气并供应至燃气预热器；其中，所述燃烧器燃烧产生的高温烟气分别进入至空气预热器和燃气预热器，由空气预热器和燃气预热器排放至合成气生成单元并辅助合成气生成单元生成合成气，以达到广泛应用于中小型热电联供的固定电站及数据中心、医院、机场等分布式能源的目的。

本发明公开了一种利用垃圾渗滤液制氢的方法及系统，属于制氢的技术领域，该方法包括：将反渗透工序产生的浓缩液流入至臭氧催化氧化工序中；通过臭氧催化氧化工序产生的清盐水送入至电吸附工序，且电吸附工序产生的浓盐水送入至电解工序，电吸附工序产生的淡盐水返回至反渗透工序；通过电解工序的阳极流出淡盐水和氯气，且电解工序的阴极流出成品碱和氢气；其中，氯气和氢气分别送入至氯处理工序和氢处理工序中，以分别产生达标的成品氯气和成品氢气，以达到利用垃圾渗滤液膜浓缩液制备燃料电池用氢气，同时联产消毒剂的目的，并解决传统电解盐水技术产生的氢气浪费的问题。

本发明公开了一种甲醇制氢耦合燃料电池的分布式能源系统，属于甲醇制氢和氢燃料电池应用的技术领域，包括：原料存储子系统，用于对甲醇和甲醇水溶液进行储存；高纯氢气制备子系统，用于产生高纯氢气并向外提供氢气冷却水；燃料电池子系统，分别通过氢气冷却水管路和高纯氢气管路连通至高纯氢气制备子系统；供电控制子系统，通过电连接至燃料电池子系统；可编程控制子系统，所述可编程控制子系统连接有远程控制终端，且可编程控制子系统分别与原料存储子系统、高纯氢气制备子系统、燃料电池子系统和供电控制子系统电连接，以达到实现甲醇的高效利用、高纯氢气的制备以及燃料电池高效稳定供电，实现系统的可靠性、安全性和可操作性。

本发明公开了一种链式反应制氢系统及制氢方法，系统包括：还原反应装置、第一分离装置、制氢反应装置、第二分离装置、第一传热装置和冷却净化装置，本发明从链式燃烧反应机理出发，利用MeO/Me在制氢反应装置和还原反应装置之间循环流动分别发生还原/氧化化学反应并将传统的碳基固体燃料转化为高纯度清洁氢能。方法则利用上述系统进行氢气的制备。本发明相比传统水煤气变换合成气制氢技术，能够降低制氢工艺的水耗、能耗以及对环境的污染；可利用太阳能等可再生能源，将传统碳基燃料转化为清洁氢能，并实现CO2气体的高效捕集和封存；本发明的金属氧化物可以通过链式反应循环利用，实现氢气的低成本、可持续稳定生产。

本发明公开了基于固态储供氢的加氢站系统及其运行方法，系统包括：固态储氢装置，包括至少一条设置有多级固态储氢单元的氢气静态升压线，用于实现氢气从低压到高压的非机械式静态升压；循环流体装置，包括对多级固态储氢单元分别进行循环加热或循环冷却的多级循环流体单元；加氢装置，接收来自所述固态储氢装置的氢气并且能够实现氢气加注。方法为：将来自长管拖车或者站内制氢装置的氢气输送至固态储氢装置进行从低压到高压的非机械式静态升压，同时控制循环流体装置对固态储氢装置中的多级固态储氢单元分别进行预定温度的循环加热和冷却，吸氢时冷却放氢时加热，从固态储氢装置引出预定压力的氢气至加氢装置进行氢气加注。

本发明公开了一种高效加氢方法和系统，所述高效加氢系统包括供氢单元、氢气压缩单元、加氢单元和至少两组并联设置的储氢单元，供氢单元与氢气压缩单元相连，氢气压缩单元通过储氢支路分别与各组储氢单元相连，各组储氢单元又分别通过与储氢支路相连的输氢支路与加氢单元相连。所述高效加氢方法利用上述的高效加氢系统向终端用户加注氢气。本发明能够在某一组储氢单元向终端用户供氢的同时，不影响压缩设备向其他组储氢单元补充氢气，有利于提高压缩设备的利用率；在加氢站运行过程中，各组储氢单元的储氢瓶氢气压力始终保持较高的压力范围并能够以较高的氢气压力实现对终端用户的高效加氢，同时使得储氢瓶组中各储氢瓶使用率保持相对一致。

本发明公开了同时适用于70和35MPa加注压力的加氢方法和系统，加氢系统包括站内制氢单元、外供氢单元、缓冲罐、低压氢气压缩单元、低压储氢单元、高压氢气压缩单元、高压储氢单元、低压加氢单元和高压加氢单元。加氢方法则利用了加氢系统向终端用户加注氢气。本发明氢源可来自站内制氢和外供氢两种，既可在站内制氢设备故障或出力不足时利用外供氢进行补充，也可在站内制氢能力超过加氢站自用氢气量时直接向空载长管拖车充装并外售氢气；设置2种不同设计压力等级的压缩设备以及储氢瓶组，能够减少高压储氢瓶数量并降低储存危险性，本发明能够在一个加氢站中实现两种加注压力的氢气加注，提高了氢气压缩设备和储氢设备的利用率。