一种制氢加氢一体化系统的制作方法

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1.本实用新型属于清洁能源制氢领域,尤其涉及一种制氢加氢一体化系统。


背景技术:



2.我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国之一,也是少数几个以煤炭为主要能源的国家之一,在能源生产和消费中,煤炭约占商品能源消费构成的 75%,已成为我国大气污染的主要来源。
3.由于常规能源的不可再生性,势必使得能源的供需矛盾日益突出,开发新能源是国家能源发展战略的重要组成部分。作为可再生能源的太阳能,“取之不尽、用之不竭”。大力发展太阳能,实现能源多元化,缓解对有限矿物能源的依赖与约束,是我国能源发展战略和调整电力结构,的重要措施之一。
4.发展氢能产业,既是我国能源安全战略的重要组成部分,也是优化能源消费结构、实现电网和气网互联互通的重要途径。发展氢能产业还能够有效带动新材料、新能源汽车以及氢储存与运输等高端装备制造业发展,对于我国加快产业结构调整、实现高质量发展、能源发展减排减碳以及最终实现碳中和具有重要意义。
5.随着可再生能源电力成本的不断降低,大规模利用可再生能源水电解制氢成本的下降以及国家碳排放等环保政策的实施,利用可再生能源制氢是未来氢能发展的趋势。
6.有鉴于此特提出本实用新型。


技术实现要素:



7.本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足,提供一种制氢加氢一体化系统。
8.为解决上述技术问题,本实用新型实施例中提供了一种制氢加氢一体化系统,包括制氢模块和加氢模块,制氢模块被配置为对水源进行处理以得到作为燃料的氢气,加氢模块被配置为对所得到的氢气进行加压和输送;
9.一体化系统中还包括有光伏发电模块,光伏发电模块被配置为对制氢模块和加氢模块进行供电。
10.在上述的技术方案中,制氢模块包括依次连接的除盐水制备装置、除盐水箱、除盐补水泵、pem电解制氢装置和氢气净化装置;
11.除盐水制备装置被配置为对水进行纯化以得到净水,除盐水箱被配置为对净水进行储存,除盐补水泵被配置为将除盐水箱中的净水泵入至pem电机制氢装置中;
12.pem电解制氢装置被配置为对纯化后的净水进行电解以得到氢气和氧气,氢气净化装置被配置为对所得到的氧气进行去除。
13.在上述的技术方案中,除盐补水泵至少设有两个,并联连接在除盐水箱与pem电解制氢装置之间。
14.在上述的技术方案中,制氢模块至少设有一组,当制氢模块为多组时,多组制氢模
块均与加氢模块连接。
15.在上述的技术方案中,加氢模块包括一级加氢模块和二级加氢模块,一级加氢模块被配置为对低压氢气进行一级压缩并将压缩后的中压氢气输送至运氢车以及二级加氢模块中,二级加氢模块被配置为对中压氢气进行二级压缩以得到高压氢气,其中;
16.低压氢气压力为p1,其中,0.1mpa≤p1<1.6mpa;
17.中压氢气压力为p2,其中,1.6mpa≤p2<10mpa;
18.高压氢气压力为p3,其中,10mpa≤p3<100mpa。
19.在上述的技术方案中,一级加氢模块包括低压缓冲罐、一级氢气压缩装置、中压氢气储存装置、氢气装卸柱和运氢车;
20.低压缓冲罐用于储存压力在0.1mpa~1.6mpa之间的低压氢气;
21.中压氢气储存装置用于储存压力在1.6mpa~10mpa之间的中压氢气;
22.一级加氢模块还包括第一加压、输送路径和第二加压、输送路径;
23.第一加压、输送路径中包括依次连接的低压缓冲罐、一级氢气压缩装置和中压氢气储存装置;
24.第二加压、输送路径中包括依次连接的低压缓冲罐、一级氢气压缩装置、氢气装卸柱和运氢车;
25.第一加压、输送路径被配置为将一级氢气压缩装置压缩后的中压氢气输送至二级加氢模块中进行二次加压,第二加压、输送路径被配置为将压缩后的中压氢气输送至运氢车中进行储存。
26.在上述的技术方案中,一级加氢模块还包括有第三加压、输送路径,第三加压、输送路径上设置有依次连接的运氢车和氢气装卸柱;
27.第三加压、输送路径被配置为将运氢车中储存的中压氢气通过氢气装卸柱输送至第二加氢模块中并通过第二加氢模块进行二次加压。
28.在上述的技术方案中,一级氢气压缩装置和中压氢气储存装置至少设有一个;
29.在第一加压、输送管路中,低压缓冲罐通过至少一个一级氢气压缩装置与至少一个中压氢气储存装置连接;
30.在第二加压、输送路径中,低压缓冲罐通过至少一个一级氢气压缩装置与氢气装卸柱连接。
31.在上述的技术方案中,二级加氢模块包括依次连接的二级氢气压缩装置、高压氢气储存装置和加氢机;
32.高压氢气储存装置用于储存压力在10mpa~100mpa之间的高压氢气;
33.经一级氢气压缩装置压缩后的氢气通过第一加压、输送路径和/或第三加压、输送路径输送至二级氢气压缩装置中进行二级压缩并将二级氢气压缩装置压缩后的高压氢气通过高压氢气储存装置加注至加氢机中;
34.二级加氢模块还包括顺序控制盘,顺序控制盘被配置为控制加氢机按照预定顺序和预定压力对氢燃料车辆加入中压氢气和高压氢气。
35.在上述的技术方案中,二级氢气压缩装置、高压氢气储存装置和加氢机均至少设置有一个;
36.至少一个二级氢气压缩装置通过至少一个高压氢气储存装置与至少一个加氢机
连接。
37.在上述的技术方案中,光伏发电模块为设置在屋顶的光伏组件,光伏组件形成一光伏厂区,光伏厂区通过 10kv 直埋电缆线路连接至制氢模块和加氢模块中。
38.采用上述技术方案后,本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果:
39.一、本实用新型采用光伏发电生产的“绿电”进行制氢,使用“绿电”进行水电解制氢,以水为原料,产出高纯度氢气产品,通过本系统中的制氢模块和加氢模块可使制得的氢气用于氢能交通、化工、冶炼、天然气掺氢等多种氢能应用场景,从而促进可再生能源电力消纳及清洁能源综合利用,更加的环保,有利于可再生的自然、清洁能源的推广发展。
40.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
41.附图作为本实用新型的一部分,用来提供对本实用新型的进一步的理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,但不构成对本实用新型的不当限定。显然,下面描述中的附图仅仅是一些实施例,对于本领域普通技术人员来说,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中:
42.图1为本实用新型制氢加氢一体化系统实施例的第一种示意图;
43.图2为本实用新型制氢加氢一体化系统实施例的第二种示意图;
44.图3为本实用新型制氢加氢一体化系统实施例的第三种示意图;
45.需要说明的是,这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。
具体实施方式
46.在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
47.在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“接触”、“连通”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
48.目前现有的制氢技术,包括化石燃料的重整、分解和水解,每年大约需要40亿吨氢,其中95%的氢生产来自化石燃料,而化石燃料也会产生二氧化碳,不环保。本实用新型采用光伏发电生产的“绿电”进行制氢,使用“绿电”进行水电解制氢,以水为原料,产出高纯度氢气产品,通过本实用新型中的制氢模块和加氢模块可使制得的氢气用于氢能交通、化工、冶炼、天然气掺氢等多种氢能应用场景,从而促进可再生能源电力消纳及清洁能源综合利用,更加的环保,有利于可再生的自然、清洁能源的推广发展。
49.为进一步阐述本实用新型中的技术方案,现结合图1-图3所示,提供了如下具体实施例。
50.实施例1
51.本技术实施例中提供了一种如图1所示的制氢加氢一体化系统,该系统包括制氢模块和加氢模块,其中,制氢模块被配置为对水源进行处理以得到作为燃料的氢气,优选的,水源取自市政管道的自来水,加氢模块被配置为对所得到的氢气进行输送和加压并将加压后的氢气加注至氢燃料车辆中或运氢车中。
52.该制氢加氢一体化系统中还包括有光伏发电模块,其中,光伏发电模块被配置为对制氢模块和加氢模块进行供电。具体的,光伏发电模块为设置在屋顶上的光伏发电组件,在综合考虑光伏组件的效率、技术成熟性、市场占有率、工程工期以及提高本工程单位面积的发电效率,本技术实施例中的屋顶光伏组件推荐采用545wp单晶硅perc光伏组件。
53.本系统中通过将发电模块采用光伏发电、并以水为原料通过制氢模块和加氢模块制出氢能源并对其进行充分利用,可对可再生能源和清洁能源进行有效的利用,有利于可再生的自然、清洁能源的推广发展。
54.下面对制氢模块部分进行具体说明:
55.如图1所示,制氢模块包括依次连接的除盐水制备装置、除盐水箱、除盐补水泵、pem电解制氢装置和氢气净化装置。
56.在对制氢模块具体说明之前,首先介绍一下国内外常见的水电解制氢技术。
57.一种是碱性水电解制氢技术。
58.碱性水电解制氢技术通过正、负离子在水溶液中的运动实现产氢。该类电解槽通常采用koh溶液为电解液,一对电极浸没于电解液中,并用隔膜进行隔离以防止气体渗透。当通以一定的直流电时,水分子在阴极被分解为h+和oh-,h+得到电子进一步生成 h2,oh-穿过隔膜到达阳极,在阳极失去电子生成h2o和o2,其电极反应式为:阴极:4h2o+4e
‑→
2h2+4oh-,阳极:4oh
‑→
o2+2h2o+4e-。
59.该工艺生产过程中,氢气与碱液混合物共同从阴极侧出气孔流出,通过气体分离系统后,碱液经过滤器除去机械杂质,再由循环泵打入电解槽,形成闭环系统以保证连续运行。若系统需要补碱,需先启动循环泵,使碱箱中的去离子水形成循环,再由碱箱投料口加入碱液,从而完成碱液的配制以及注入。
60.该技术所用设备为常压平衡设计,电极采用非贵金属,隔膜材料为非分子级微孔材料,因此设备成本较低;但由于电解液中添加的氢氧化钾和五氧化二钒具有高腐蚀性和毒性,所以在检修排放时,为了避免环境污染,需收集电解液并送至处理厂特殊处理。
61.另一种是pem水电解制氢技术。
62.与碱性水电解制氢过程不同的是,pem纯水电解制氢过程中,水分子在阳极上被分解为h+和o2,h+可穿过 pem 固体质子交换膜到达阴极,在阴极生成h2,其电极反应式为:阴极:4h++4e
‑→
2h2,阳极:2h2o

4h++o2+4e-,pem 纯水电解制氢技术所用设备为压差式设计,采用贵金属电极,利用pem膜对气体的分离作用,用纯水作为电解液,不添加任何化学物质,可避免检修时的环境污染可能性。此外,基于该技术无配碱系统,设备较为简化,可实现一键启停,在0-100%功率范围内迅速响应,开机速度较快,因此在电厂调峰储能、功率波动的可再生能源电力制氢等领域应用较为广泛。
63.通过碱性水电解制氢及pem纯水电解制氢对比分析来看,两种技术均可满足制氢要求。区别在于碱性水电解制氢技术商业化时间更长,设备价格低,投资较少,但有碱液系
统,运行维护工作量略大,且占地面积较大;pem纯水电解制氢技术目前设备初投资高,但其占地面积较小且采用纯水电解,无碱液系统,运行维护工作量略小,并且相比于碱液制氢技术,pem 快速的负荷响应速度和广泛的负荷调整范围更适应可再生能源发电特性,为投资方未来参与电网辅助服务提供了更多的可能,在本技术实施例中采用pem 制氢装置。
64.介绍完制氢技术之后,以下对制氢模块的具体制氢步骤进行说明:
65.在制氢之前,需要使用到除盐水制备装置对水进行纯化,以将水中处于游离状态下的盐去除掉,达到净水状态,具体的,除盐水制备装置包括清水箱+清水泵+砂滤器+活性炭过滤器(acf)+软化器+一级高压泵+一级反渗透(1stro)+二级高压泵+二级反渗透(2ndro)+二级淡水箱+二级淡水泵+电除盐(edi),经除盐水制备装置制得的净水输送至除盐水箱中,并通过除盐补水泵输送至pem电解制氢装置中。值得说明的是,除盐水的合格指标为电导率< 0.5μs/cm 以满足pem制氢装置制氢需求。
66.pem电解制氢装置为pem电解槽(聚合物电解质膜),电解槽由电解小室组成,每个电解小室包含一个膜电极组件、两个气体扩散层和一个双极板。氢气和氧气是在工艺/冷却水进入电解槽并施加电流时产生的。在这个过程中,气体被引导到气体除湿器,凝结水分离器和气体分离器,以冷却气体并使气体中夹带的水分凝结排放掉。
67.经pem电解制氢装置电解后的氢气和氧气被输送至氢气净化装置中,氢气净化装置用于除去电解制氢系统产生的氢气中的氧气,并吸附氢气中的水。氢气中的氧气通过催化除氧进行去除,氢气中的水通过分子筛,变温吸附进行去除,分子筛变温吸附系统采用三干燥塔再生气再生工艺,无氢气损耗。干燥净化后氢气的纯度大于99.999%并满足gb/t 37244-2018《质子交换膜燃料电池用燃料氢气》的要求。
68.需要说明的是,如图1所示,在上述所提到的除盐补水泵至少设有两个,两个除盐补水泵并联连接在除盐水箱与pem电解制氢装置之间。
69.还需要说明的,如图2所示,在本技术实施例中,制氢模块至少设置有一组,当制氢模块为多组时,多组制氢模块均与加氢模块连接。
70.下面再对加氢模块进行具体说明:
71.如图3所示,加氢模块包括一级加氢模块和二级加氢模块,其中,一级加氢模块被配置为对氢气进行一级压缩并将压缩后的中压氢气输送至运氢车以及二级加氢模块中,二级加氢模块被配置为对中压氢气进行二级压缩以得到高压氢气,值得说明的是:
72.上述所提到的低压氢气压力为p1,其中,0.1mpa≤p1<1.6mpa;
73.上述所提到的中压氢气压力为p2,其中,1.6mpa≤p2<10mpa;
74.上述所提到的高压氢气压力为p3,其中,10mpa≤p3<100mpa。
75.具体的,一级加氢模块包括低压缓冲罐、一级氢气压缩装置、中压氢气储存装置、氢气装卸柱和运氢车;
76.其中,低压缓冲罐用于储存压力在0.1mpa~1.6mpa之间的低压氢气,中压氢气储存装置用于储存压力在1.6mpa~10mpa之间的中压氢气;
77.一级加氢模块还包括第一加压、输送路径和第二加压、输送路径;
78.第一加压、输送路径的输送路径中包括依次连接的低压缓冲罐、一级氢气压缩装置和中压氢气储存装置;
79.第二加压、输送路径的输送路径中包括依次连接的低压缓冲罐、一级氢气压缩装
置、氢气装卸柱和运氢车;
80.第一加压、输送路径被配置为将一级氢气压缩装置压缩后的中压氢气输送至二级加氢模块中进行二次加压,第二加压、输送路径被配置为将压缩后的中压氢气输送至运氢车中进行储存。
81.首先,对一级加氢模块进行详细说明:
82.一级加氢模块中的低压缓冲罐体积为10m
³
,运行压力3mpa,低压缓冲罐的最大氢气储量约为25kg。一级氢气压缩装置通过第一加压、输送路径和第二加压、输送路径将氢气从低压缓冲罐分别压缩至氢气装卸柱中和运氢车中进行储存,其中,一级氢气压缩机在进口压力为1.5mpa,出口压力为22mpa 的条件下,出力为200nm
³
/h,考虑燃料电池对氢气品质的要求,一级氢气压缩装置选用无油污染风险的隔膜式氢气压缩机,可便于维护,且一级氢气压缩装置布置在制氢压缩间,在中压氢气储存装置中设置两套氢气长管集装束,每套氢气长管集装束水容积约 9m
³
,两套总水容积 18m
³
,氢气长管集装束运行压力20mpa。两套氢气长管集装束最大氢气储量为266kg。
83.具体的,一级氢气压缩装置和中压氢气储存装置至少设有一个,在第一加压、输送路径中,低压缓冲罐通过至少一个一级氢气压缩装置与至少一个中压氢气储存装置连接,在第二加压、输送路径中,低压缓冲罐通过至少一个一级氢气压缩装置与氢气装卸柱连接。
84.值得说明的是,一级加氢模块中还包括有第三加压、输送路径,其中,第三加压、输送路径的输送路径上设置有依次连接的运氢车和氢气装卸柱,第三加压、输送路径被配置为将运氢车中储存的中压氢气输送至第二加氢模块中进行二次加压,即在一级加氢模块中,可通过一级氢气压缩装置将氢气充装到运氢车中进行储存,也可由运氢车卸氢气到二级加氢模块中对氢气进行二次加压,也就是说,运氢车既可以在本制氢系统无法工作时向二级加氢模块中供应氢气,又可以在制氢系统制氢量足够时对外供应氢气。
85.下面对二级加氢模块进行详细说明:
86.如图3所示,二级加强模块包括依次连接的二级氢气压缩装置、高压氢气储存装置和加氢机,其中,高压氢气储存装置用于储存压力在10mpa~100mpa之间的高压氢气,经一级氢气压缩装置压缩后的氢气通过第一加压、输送路径和/或第三加压、输送路径输送至二级氢气压缩装置中进行二级压缩并将二级氢气压缩装置压缩后的高压氢气通过高压氢气储存装置加注至加氢机中,二级加氢模块还包括顺序控制盘,顺序控制盘设置在高压氢气储存装置和加氢机之间,其中,顺序控制盘被配置为控制加氢机按照预定顺序和预定压力对氢燃料车辆加入中压氢气和高压氢气。
87.具体的,二级氢气压缩装置将从中压氢气储存装置中及运氢车中导出的氢气压缩至高压氢气储存装置中。二级加氢模块中设置至少两套二级氢气压缩装置,优选的,将二级氢气压缩装置设置为两套,其中,一套运行、一套备用,每套压缩装置在进口压力为5mpa~20mpa,出口压力为45mpa的条件下,出力为500nm
³
/h。考虑燃料电池对氢气品质的要求,二级氢气压缩机选用无油污染风险的隔膜式氢气压缩机。二级氢气压缩机布置在制氢压缩间。
88.再具体的,高压氢气储存装置用于接收二级氢气压缩装置压缩后的高压氢气并向加氢机中供应高压氢气。高压氢气储存装置设有至少一组,优选的,将高压氢气储存装置设置成两组,每套高压氢气储存装置的水容积6m
³
,两套总水容积12m
³
。高压氢气储存装置的
运行压力45mpa,两套高压氢气储存装置的最大氢气储量约为347kg。
89.再具体的,光伏发电模块为设置在屋顶的光伏组件,光伏组件形成一光伏厂区,光伏厂区通过10kv直埋电缆线路连接至制氢模块和加氢模块中。
90.最后,再介绍本技术实施例中制氢加氢一体化系统的运行方式,本实施例中是对氢燃料车辆进行加氢为例进行说明的;
91.首先,在第一次投运或大修后启动时,应先通过氮气置换装置用氮气将制氢模块和加氢模块中的空气置换为氮气,然后启动制氢模块,按顺序依次将制氢模块和加氢模块中的氮气换为合格的产品氢气并使各模块中的氢气储存罐装置存氢气达到设计运行压力。值得说明的,氮气置换装置仅在制氢加氢一体化系统初次启动或放空维护维修时进行使用,因为需要将制氢及压缩系统内的空气或氢气置换为氮气,从而避免氢气与空气混合产生爆炸危险。而制氢模块和加氢模块在正常运行时不消耗氮气,置换所需的氮气由氮气瓶提供,通过氮气置换管线进行分配。
92.在对车辆进行加氢时,每辆车开始首先通过顺序控制盘从中压氢气储存装置充装氢气到设定压力,然后通过顺序控制盘自动切换到高压氢气储存装置继续充装氢气到35mpa。高压氢气储存装置增压:当高压氢气储存装置压力降至设定压力时,启动二级氢气压缩装置增压,当压力升至45mpa时自动停止增压。中压氢气储存装置增压,当中压氢气储存装置压力降至设定压力时,自动启动制氢模块及一级氢气压缩装置增压,至压力升至20mpa时自动停止制氢模块及一级氢气装置。
93.以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型方案的范围内。

技术特征:


1.一种制氢加氢一体化系统,其特征在于,包括制氢模块和加氢模块,所述制氢模块被配置为对水源进行处理以得到作为燃料的氢气,所述加氢模块被配置为对所得到的氢气进行加压和输送;所述一体化系统中还包括有光伏发电模块,所述光伏发电模块被配置为对所述制氢模块和加氢模块进行供电。2.根据权利要求1所述的制氢加氢一体化系统,其特征在于,所述制氢模块包括依次连接的除盐水制备装置、除盐水箱、除盐补水泵、pem电解制氢装置和氢气净化装置;所述除盐水制备装置被配置为对水进行纯化以得到净水,所述除盐水箱被配置为对净水进行储存,所述除盐补水泵被配置为将除盐水箱中的净水泵入至pem电机制氢装置中;所述pem电解制氢装置被配置为对纯化后的净水进行电解以得到氢气和氧气,所述氢气净化装置被配置为对所得到的氧气进行去除。3.根据权利要求2所述的制氢加氢一体化系统,其特征在于,所述除盐补水泵至少设有两个,并联连接在所述除盐水箱与所述pem电解制氢装置之间。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的制氢加氢一体化系统,其特征在于,所述制氢模块至少设有一组,当所述制氢模块为多组时,多组制氢模块均与所述加氢模块连接。5.根据权利要求4所述的制氢加氢一体化系统,其特征在于,所述加氢模块包括一级加氢模块和二级加氢模块,所述一级加氢模块被配置为对低压氢气进行一级压缩并将压缩后的中压氢气输送至运氢车以及二级加氢模块中,所述二级加氢模块被配置为对中压氢气进行二级压缩以得到高压氢气;所述低压氢气的压力为p1,其中,0.1mpa≤p1<1.6mpa;所述中压氢气的压力为p2,其中,1.6mpa≤p2<10mpa;所述高压氢气的压力为p3,其中,10mpa≤p3<100mpa。6.根据权利要求5所述的制氢加氢一体化系统,其特征在于,所述一级加氢模块包括低压缓冲罐、一级氢气压缩装置、中压氢气储存装置、氢气装卸柱和运氢车;所述低压缓冲罐用于储存压力在0.1mpa~1.6mpa之间的低压氢气;所述中压氢气储存装置用于储存压力在1.6mpa~10mpa之间的中压氢气;所述一级加氢模块还包括第一加压、输送路径和第二加压、输送路径;所述第一加压、输送路径中包括依次连接的所述低压缓冲罐、所述一级氢气压缩装置和所述中压氢气储存装置;所述第二加压、输送路径中包括依次连接的所述低压缓冲罐、所述一级氢气压缩装置、所述氢气装卸柱和所述运氢车;所述第一加压、输送路径被配置为将一级氢气压缩装置压缩后的中压氢气输送至二级加氢模块中进行二次加压,所述第二加压、输送路径被配置为将压缩后的中压氢气输送至运氢车中进行储存。7.根据权利要求6所述的制氢加氢一体化系统,其特征在于,所述一级加氢模块还包括有第三加压、输送路径,所述第三加压、输送路径上设置有依次连接的所述运氢车和所述氢气装卸柱;所述第三加压、输送路径被配置为将运氢车中储存的中压氢气通过所述氢气装卸柱输送至第二加氢模块中并通过第二加氢模块进行二次加压。
8.根据权利要求7所述的制氢加氢一体化系统,其特征在于,所述一级氢气压缩装置和所述中压氢气储存装置至少设有一个;在所述第一加压、输送管路中,所述低压缓冲罐通过至少一个所述一级氢气压缩装置与至少一个所述中压氢气储存装置连接;在所述第二加压、输送路径中,所述低压缓冲罐通过至少一个所述一级氢气压缩装置与所述氢气装卸柱连接。9.根据权利要求8所述的制氢加氢一体化系统,其特征在于,所述二级加氢模块包括依次连接的二级氢气压缩装置、高压氢气储存装置和加氢机;所述高压氢气储存装置用于储存压力在10mpa~100mpa之间的高压氢气;经一级氢气压缩装置压缩后的氢气通过所述第一加压、输送路径和/或所述第三加压、输送路径输送至二级氢气压缩装置中进行二级压缩并将二级氢气压缩装置压缩后的高压氢气通过所述高压氢气储存装置加注至加氢机中;所述二级加氢模块还包括顺序控制盘,所述顺序控制盘被配置为控制所述加氢机按照预定顺序和预定压力对氢燃料车辆加入中压氢气和高压氢气。10.根据权利要求9所述的制氢加氢一体化系统,其特征在于,所述二级氢气压缩装置、所述高压氢气储存装置和所述加氢机均至少设置有一个;至少一个所述二级氢气压缩装置通过至少一个所述高压氢气储存装置与至少一个所述加氢机连接。11.根据权利要求1所述的制氢加氢一体化系统,其特征在于,所述光伏发电模块为设置在屋顶的光伏组件,所述光伏组件形成一光伏厂区,所述光伏厂区通过10kv直埋电缆线路连接至所述制氢模块和加氢模块中。

技术总结


本实用新型提供一种制氢加氢一体化系统,属于清洁能源制氢领域。包括制氢模块和加氢模块,制氢模块被配置为对水源进行处理以得到作为燃料的氢气,加氢模块被配置为对所得到的氢气进行输送和加压,一体化系统中还包括有光伏发电模块,光伏发电模块被配置为对制氢模块和加氢模块进行供电,本实用新型采用光伏发电生产的“绿电”进行制氢,使用“绿电”进行水电解制氢,以水为原料,产出高纯度氢气产品,通过本系统中的制氢模块和加氢模块可使制得的氢气用于氢能交通、化工、冶炼、天然气掺氢等多种氢能应用场景,从而促进可再生能源电力消纳及清洁能源综合利用,更加的环保,有利于可再生的自然、清洁能源的推广发展。清洁能源的推广发展。清洁能源的推广发展。


技术研发人员:

明旭东 胡纹溪 徐大程 王宪民 董武 孙维巍 王宇豪 孙钰凯

受保护的技术使用者:

长春吉电氢能有限公司

技术研发日:

2022.10.24

技术公布日:

2022/11/18

本文发布于:2022-11-25 18:18:00,感谢您对本站的认可!

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