氢能专利库

本发明涉及燃料电池催化材料技术领域，具体为一种燃料电池阳极用钼钌氧化物负载Pt抗反极催化剂及其制备方法，催化剂以具有蓬松多孔结构的钼钌氧化物为载体，以高度分散的Pt纳米颗粒为活性组分，其中Ru元素作为反极条件下水电解氧析出反应的活性位点。该方法首先利用葡萄糖吹制法与尿素热解工艺，在氧化性气氛下经两段热处理制备得到氮掺杂的钼钌氧化物载体；随后通过多元醇还原法，在碱性环境及惰性气氛保护下将Pt纳米颗粒均匀负载于载体表面。本发明利用独特的载体结构与Ru的OER活性，在阳极发生反极时能够高效催化析氧反应，抑制阳极电位过度升高，从而避免碳载体腐蚀，保护催化层结构完整性，提升质子交换膜燃料电池的耐久性与使用寿命。

本发明属于新能源与电化学技术领域，具体涉及一种适用于碱水制氢的耐腐蚀结构化过渡金属合金电极及其制备方法。所述方法包括：依次将镍网基底进行喷砂处理和电化学活化处理，以提高表面粗糙度和活性位点数量；然后在含有镍盐与铁盐和/或钴盐的电沉积液中进行恒电流沉积，构建微米阵列状的镍基合金催化层，得到所述合金电极。经扫描电镜观察，所得电极表面具有类球状微结构，排列致密，有助于提高催化效率与耐久性。本发明制得的结构化合金电极具有界面结合力强、电催化性能高、耐碱性腐蚀能力强等优点，适用于碱性电解水制氢的高效长期运行。

本发明公开了一种调节电解制氢阴阳极两侧压差的系统和方法。所述系统包括水路单元、氢路单元、氧路单元、可再生能源发电单元、储热单元。本发明既可以将可再生能源发电单元的剩余输出功率储存起来，又可以在电解制氢系统阴阳极两侧压差大于阈值时，将热能传输给阳极气体，从而增加阳极气体压力，减少阴极和阳极的压差与氢气排放量。

本发明提供一种PEM电制氢系统全寿命周期经济性评估方法及装置，首先依据PEM电解槽的衰减原理，建立变功率运行的PEM电解槽效率衰减量计算模型；基于此，计算变功率运行的PEM电解槽寿命，进而计算变功率运行的PEM电解槽全寿命周期投资成本与运行成本；然后，考虑变功率运行PEM电解槽效率与寿命随时间变化的特性，计算其全寿命周期的收入；最后，考虑考虑时间价值，计算PEM电解制氢系统全寿命周期的净现值。本发明将PEM电解槽变功率运行的效率与寿命变化考虑到其全寿命周期的经济性评估中，与现实模型更贴近，使其经济系评估更加精细与准确。

本发明公开了一种计及灵活性储氢的电网新能源消纳能力评估方法，包括基于电网的历史数据对长短期记忆人工神经网络模型进行训练，获取分布式新能源的时序出力预测数据；构建电解槽的输入输出数学模型，消纳多余的新能源出力用以生产氢气；构建面向新能源消纳的优化调度目标函数：minOF＝S1+S2+…+Sn‑Sm，其中，S1S2…Sn为各种成本，Sm为收入；考虑电网的正常运行状态以及紧急事件发生后的运行状态，构建面向新能源消纳的优化调度约束条件；综合目标函数与约束条件，评估新能源的消纳值，获取新能源消纳水平，在新能源消纳优化计算的约束条件中计入了电解槽的数学模型以及储氢装置的数学模型，通过绿色氢能的合理利用实现了新能源消纳能力的提升。

本发明的一种氢燃料电池热电联供单元的控制方法、系统及设备，包括：获取电网和/或热网的调峰需求并生成调峰信号；将所述调峰信号输入氢气压缩机的预测控制模型，确定所述空气压缩机的输出信号并发送给所述空气压缩机，以便空气压缩机按照所述输出信号调节输出给氢燃料电池的氢气压强；根据调峰需求确定需要工作的氢燃料电池单体数量N；将氢燃料电池单体数量发送给氢燃料电池，以便氢燃料电池对所述N个氢燃料电池单体进行PID控制，PID控制的控制参数是预先确定的。本发明能够兼顾系统控制性能的同时降低模型的复杂度，分单元PID控制可有效提升氢燃料电池热电联产系统的平均综合能源效率，从而整体上保证系统的经济性、可靠性与灵活性。

本发明涉及一种氢燃料电池储能结构制作加工系统及方法，包括定位装置与组装装置，所述定位装置上端面固定安装有组装装置，所述定位装置包括工作台、步进电机一、链轮一、齿链带一、支撑台、定位架，所述组装装置包括电动伸缩杆、固定板、电机二、齿轮一、环形圆板、支撑板与盛件筒板，本发明通过定位装置与组装装置相配合，对电池组成组件进行运输与定位，无需采用机械频繁往复运动，从而防止机械的使用寿命降低，且每次将组件放置在组装零件表面后，均对其进行定位，以保证电池各组件对齐。

本发明提供一种多槽并联电解制氢的控制方法、系统及存储介质。本发明提供的控制方法，当多个电解槽并联使用时，可依据发电总功率与电解槽的运行状态参数的变化更新电解槽的实时目标功率，同时对电解槽的进口以及出口进行实时监测，进而保证了电解制氢系统内的精准调控与稳定运行。本发明通过对电解槽出水口温度、电解槽运行电流、电解槽单片电压设置保护措施；当上述运行状态参数超过设定范围时，判断以电解槽发生故障，并通过控制电解槽出口阀门和入口阀门，将其快速切出，对电解槽进行保护。

本发明的一种以氢能为核心的综合能源微网日前运行调度方法及系统，包括基于以氢能为核心的综合能源微网规划与供能信息，获取负荷需求数据、可再生能源出力预测数据、设备类型以及设备型号数据；基于获取的数据，通过预先构建的综合能源微网运行调度模型对以氢能为核心的综合能源微网内的源荷进行匹配，并进行运行调度，得到经济性最优的运行策略。本发明能够为城市内综合能源微网或综合能源站的运行控制提供指导，有利于提升城市综合能源的利用效率，降低城市综合能源的供能成本，促进城市能源互联网结构建设与运行技术的合理发展。

本发明提供了一种电解水制氢系统，包括：整流电源、制氢设备及水箱，其中，所述整流电源中设置有冷却水路，所述整流电源用于为所述制氢设备提供电源；所述冷却水路的进水口与所述制氢设备中的供水装置连接，所述冷却水路的出水口与所述制氢设备中的电解槽连接；所述水箱与所述供水装置连接，用于为所述供水装置提供纯水；所述冷却水路将所述供水装置中的纯水经过整流电源传输至所述电解槽，以冷却所述整流电源，并将流经整流电源的纯水作为所述电解槽的原料水。本发明提供的电解水制氢系统，通过将整流电源和制氢设备集成设计，提高了系统集成度，降低了噪声及功耗，减少了系统维护工作。