本发明涉及太阳能电池板发电,电解水制氢,固态储氢材料储氢。
背景技术:
1、太阳能电池板是间歇发电输入电网时,对电网的稳定性产生影响。
2、电解水制氢产生氢气低压高容量安全存储,是电解水制氢行业急需要解决的问题。
3、现有固态储氢制作成粉状,粉状固态储氢材料产生堆积,堆积固态储氢粉阻碍氢气的释放和输出,堆积的固态储氢粉阻碍热量扩散,造成内部储氢粉与加热器边缘的储氢粉温度不同,释放氢气的速度不同,降低储氢材料的储氢性能和储氢效率。
技术实现思路
1、本发明的目的是:太阳能电池板间歇发出直流电存储到直流电存储装置内,直流电存储装置内直流电电解水制氢,优点是:将利用太阳能电池板高峰时段发出直流电存储到直流电存储装置内,实现太阳能电池板间歇发电转换成24小时不间断输出直流电的转换,直流电存储装置内直流电用于电解水制氢,实现太阳能电池板间歇发电转换成氢气,太阳能电池板间歇发出直流电不需要远途输送,减少长距离输送设备和电力的损耗,降低制氢成本。2、固态储氢材料封装进泡沫透孔金属腔内,泡沫透孔金属安装进储氢容器内,优点是:(1)、固态储氢材料封装进泡沫透孔金属腔内。(2)、防止固态储氢材料外溢,氢气通过泡沫透孔金属透孔快速进出固态储氢材料促进固态储氢材料吸收氢气和释放氢气。(3)、泡沫透孔金属可以快速将氢气进入固态储氢材料释放热量传递给储热材料存储,泡沫透孔金属可以快速将储热材料存储热和电加热热量传递给固态储氢材料,促进固态储氢材料释放氢气。3、泡沫透孔金属安装进储氢容器内,相邻泡沫透孔金属间设空气通道,空气通道利于氢气的快速进出。4、固态储氢材料释放氢气穿过泡沫透孔金属孔和氢气通道进入储氢容器内,储氢容器内氢气加压后进入氢气存储装置,多个高压氢气存储装置存储氢气,满足大量氢气需求。5、氢气进入固态储氢材料内,固态储氢材料放出的热量通过透孔泡沫金属输入储热材料内存储,储热材料内存储热量输入电解水制氢装置,实现氢气热量的再利用,降低电解水制氢成本。
2、本发明提出的氢气制取和固态储氢供氢组合装置,固态储氢材料装入透孔金属柱腔内,多个透孔金属柱装入储氢装置内,金属柱与储氢装置间设氢气通道,相邻透孔金属柱间设氢气通道,电解水制氢装置产出氢气进入内装固态储氢材料储氢装置内,氢气穿过氢气通道和金属柱透孔进入固态储氢材料内存储,输出氢气时,加热透孔金属柱和固态储氢材料,固态储氢材料释放氢气,固态储氢材料释放氢气穿过金属柱透孔和氢气通道进入储氢装置内,储氢装置内输出氢气加压后进入高压氢气存储装置。
3、本发明提出的氢气制取和固态储氢供氢组合装置,固态储氢材料装入透孔金属柱腔内,多个透孔金属柱装入储氢装置内,金属柱与储氢装置间设氢气通道,相邻透孔金属柱间设氢气通道,高温水蒸汽与金属颗粒氧化反应制氢装置产出氢气进入内装固态储氢材料储氢装置内,氢气穿过氢气通道和金属柱透孔进入固态储氢材料内存储,输出氢气时,高温水蒸汽与铝颗粒氧化反应放出热量加热透孔金属柱和固态储氢材料,固态储氢材料释放氢气,固态储氢材料释放氢气穿过金属柱透孔和氢气通道进入储氢装置内,储氢装置内输出氢气加压后进入高压氢气存储装置。
4、本发明提出的氢气制取和固态储氢供氢组合装置,固态储氢材料装入透孔铜柱腔内,多个透孔铜柱装入储氢装置内,透孔铜柱与储氢装置间设氢气通道,相邻透孔铜柱间设氢气通道,高温水蒸汽与铝颗粒氧化反应,产出氢气,放出热量,冷却氢气进入内装固态储氢材料储氢装置内,冷却氢气穿过氢气通道和铜柱透孔进入固态储氢材料内存储,输出氢气时,高温水蒸汽与铝颗粒氧化反应放出热量加热透孔铜柱和固态储氢材料,加热固态储氢材料释放氢气穿过透孔铜柱孔和氢气通道进入储氢装置内,储氢装置内输出氢气加压后进入高压氢气存储氢气罐,高压氢气存储氢气罐内氢气输出燃烧,燃烧氢气加热水蒸汽,高压高温水蒸汽加热锅炉或驱动汽轮机旋转发电。
5、本发明提出氢气制取和固态储氢供氢组合装置,固态储氢材料装入透孔铜柱腔内,多个透孔铜柱装入储氢装置内,透孔铜柱与储氢装置间设氢气通道,相邻透孔铜柱间设氢气通道,高温水蒸汽与铝颗粒氧化反应,产出氢气,放出热量,冷却氢气进入内装固态储氢材料储氢装置内,冷却氢气穿过氢气通道和铜柱透孔进入固态储氢材料内存储,输出氢气时,高温水蒸汽与铝颗粒氧化反应放出热量加热透孔铜柱和固态储氢材料,加热固态储氢材料释放氢气穿过透孔铜柱孔和氢气通道进入储氢装置内,储氢装置内输出氢气加压后进入高压氢气存储氢气罐,高压氢气存储氢气罐内氢气输入天然气装置内,氢气与天然气混合气体输出燃烧。
6、本发明提出氢气制取和固态储氢供氢组合装置,固态储氢材料装入透孔铜柱腔内,多个透孔铜柱装入储氢装置内,透孔铜柱与储氢装置间设氢气通道,相邻透孔铜柱间设氢气通道,高温水蒸汽与铝颗粒氧化反应,产出氢气,放出热量,冷却氢气进入内装固态储氢材料储氢装置内,冷却氢气穿过氢气通道和铜柱透孔进入固态储氢材料内存储,输出氢气时,高温水蒸汽与铝颗粒氧化反应放出热量加热透孔铜柱和固态储氢材料,加热固态储氢材料释放氢气穿过透孔铜柱孔和氢气通道进入储氢装置内,储氢装置内输出氢气加压后进入高压氢气存储氢气罐,高压氢气存储氢气罐内氢气输入加氢装置,加氢装置对外加氢,制作成固态储氢材料与高压氢气存储氢气罐组合供氢氢气站。
7、电解水制取氢气和固态储氢和供氢装置,固态储氢材料装入透孔金属柱腔内,多个透孔金属柱装入储氢装置内,金属柱与储氢装置间设氢气通道,相邻透孔金属柱间设氢气通道,太阳能电池板间歇发出直流电存储到直流电存储装置内,直流电存储装置内直流电电解水制氢,电解水制取氢气进入内装固态储氢材料储氢装置内,电解水制取氢气穿过氢气通道和金属柱透孔进入固态储氢材料内存储,输出氢气时,加热透孔金属柱和固态储氢材料,加热固态储氢材料释放氢气穿过金属柱透孔和氢气通道进入储氢装置内,储氢装置内输出氢气加压后进入高压氢气存储氢气罐,高压氢气存储氢气罐内氢气输入加氢装置,加氢装置对外加氢,制作成固态储氢材料与高压氢气存储氢气罐组合供氢氢气站。
8、电解水制取氢气和固态储氢和供氢装置,固态储氢材料装入透孔金属柱腔内,多个透孔金属柱装入储氢装置内,金属柱与储氢装置间设氢气通道,相邻透孔金属柱间设氢气通道,太阳能电池板间歇发出直流电存储到直流电存储装置内,直流电存储装置内直流电电解水制氢,电解水制取氢气进入内装固态储氢材料储氢装置内,电解水制取氢气穿过氢气通道和金属柱透孔进入固态储氢材料内存储,输出氢气时,加热透孔金属柱和固态储氢材料,加热固态储氢材料释放氢气穿过金属柱透孔和氢气通道进入储氢装置内,储氢装置内输出氢气加压后进入高压氢气存储氢气罐,高压氢气存储氢气罐内氢气输入天然气装置内,氢气与天然气混合气体输出燃烧。
9、透孔金属柱包括:透孔铜柱,透孔铝柱,透孔不锈钢柱,空心透孔铜柱,空心透孔铝柱,空心透孔不锈钢柱,透孔泡沫铜柱,透孔泡沫铝柱,透孔泡沫不锈钢柱,空心透孔泡沫铜柱,空心透孔泡沫铝柱,空心透孔泡沫不锈钢柱。
10、固态储氢材料封装进泡沫透孔金属腔内,泡沫透孔金属安装进储氢容器内,输入氢气时,电解水制取氢气进入储氢容器,氢气穿过氢气通道和泡沫透孔金属孔进入固态储氢材料内,固态储氢材料放出的热量输入电解水制氢装置,加热电解水,实现固态储氢材料放出的热量再利用,降低电解水制氢成本。
11、太阳能电池板发出直流电存储到直流电存储装置内,直流电存储装置内直流电驱动电加热器,电加热器加热泡沫透孔金属和固态储氢材料,加热固态储氢材料释放氢气,固态储氢材料释放氢气穿过泡沫透孔金属孔和氢气通道进入储氢容器内输出。
12、氢气进入固态储氢材料放出的热量输入储热材料内存储,输出氢气时,储热材料存储热量加热氢气和固态储氢材料。
13、高压氢气存储氢气罐埋藏在地下,防止氢气泄漏,节约土地资源。
14、氢气制取和固态储氢供氢方法: 1、固态储氢材料装入透孔金属柱腔内;2、多个透孔金属柱装入储氢装置内,金属柱与储氢装置间设氢气通道,相邻透孔金属柱间设氢气通道;3、高温水蒸汽与铝颗粒氧化反应,产出氢气,放出热量;4、冷却氢气进入内装固态储氢材料储氢装置内;5、冷却氢气穿过氢气通道和金属柱透孔进入固态储氢材料内存储;6、输出氢气时,高温水蒸汽与铝颗粒氧化反应放出热量加热透孔金属柱和固态储氢材料,固态储氢材料释放氢气;7、态储氢材料释放氢气穿过金属柱透孔和氢气通道进入储氢装置内;8、储氢装置内输出氢气加压后进入高压氢气存储氢气罐;9、高压氢气存储氢气罐内氢气输入加氢装置,加氢装置对外加氢,制作成固态储氢材料与高压氢气存储氢气罐组合供氢氢气站。
15、氢气制取和固态储氢供氢方法: 1、固态储氢材料装入透孔金属柱腔内;2、多个透孔金属柱装入储氢装置内,金属柱与储氢装置间设氢气通道,相邻透孔金属柱间设氢气通道;3、高温水蒸汽与铝颗粒氧化反应,产出氢气,放出热量;4、高温氢气冷却;5、冷却氢气进入内装固态储氢材料储氢装置内;6、冷却氢气穿过氢气通道和金属柱透孔进入固态储氢材料内存储;6、输出氢气时,高温水蒸汽与铝颗粒氧化反应放出热量加热透孔金属柱和固态储氢材料,固态储氢材料释放氢气;8、态储氢材料释放氢气穿过金属柱透孔和氢气通道进入储氢装置内;9、储氢装置内输出氢气加压后进入高压氢气存储氢气罐;10、高压氢气存储氢气罐内氢气输出燃烧,燃烧氢气加热水蒸汽,高压高温水蒸汽加热锅炉或驱动汽轮机旋转发电。
16、氢气制取和固态储氢供氢方法: 1、固态储氢材料装入透孔金属柱腔内;2、多个透孔金属柱装入储氢装置内,金属柱与储氢装置间设氢气通道,相邻透孔金属柱间设氢气通道;3、高温水蒸汽与铝颗粒氧化反应,产出氢气,放出热量;4、高温氢气冷却;5、冷却氢气进入内装固态储氢材料储氢装置内;6、冷却氢气穿过氢气通道和金属柱透孔进入固态储氢材料内存储;6、输出氢气时,高温水蒸汽与铝颗粒氧化反应放出热量加热透孔金属柱和固态储氢材料,固态储氢材料释放氢气;8、态储氢材料释放氢气穿过金属柱透孔和氢气通道进入储氢装置内;9、储氢装置内输出氢气加压后进入高压氢气存储氢气罐;10、高压氢气存储氢气罐内氢气输入天然气装置内,氢气与天然气混合气体输出燃烧。
17、氢气制取和固态储氢供氢方法: 1、固态储氢材料装入透孔金属柱腔内;2、多个透孔金属柱装入储氢装置内,金属柱与储氢装置间设氢气通道,相邻透孔金属柱间设氢气通道;3、太阳能电池板间歇发出直流电存储到直流电存储装置内;4、直流电存储装置内直流电电解水制氢;5、电解水制取氢气进入内装固态储氢材料储氢装置内;6、电解水制取氢气穿过氢气通道和金属柱透孔进入固态储氢材料内存储;7、输出氢气时,加热透孔金属柱和固态储氢材料;8、加热固态储氢材料释放氢气穿过金属柱透孔和氢气通道进入储氢装置内;9、储氢装置内输出氢气加压后进入高压氢气存储氢气罐;10、高压氢气存储氢气罐内氢气输入加氢装置,加氢装置对外加氢,制作成固态储氢材料与高压氢气存储氢气罐组合供氢氢气站。
18、氢气制取和固态储氢供氢方法: 1、固态储氢材料装入透孔金属柱腔内;2、多个透孔金属柱装入储氢装置内,金属柱与储氢装置间设氢气通道,相邻透孔金属柱间设氢气通道;3、太阳能电池板间歇发出直流电存储到直流电存储装置内;4、直流电存储装置内直流电电解水制氢;5、电解水制取氢气进入内装固态储氢材料储氢装置内;6、电解水制取氢气穿过氢气通道和金属柱透孔进入固态储氢材料内存储;7、输出氢气时,加热透孔金属柱和固态储氢材料;8、加热固态储氢材料释放氢气穿过金属柱透孔和氢气通道进入储氢装置内;9、储氢装置内输出氢气加压后进入高压氢气存储氢气罐;10、高压氢气存储氢气罐内氢气输入天然气装置内,氢气与天然气混合气体输出燃烧。
19、发明的有益效果是:1、固态储氢材料装入透孔金属柱腔内,相邻透孔金属柱间设氢气通道,解决粉状固态储氢材料产生堆积问题,封装在金属柱腔内固态储氢材料通过金属柱孔将释放氢气输入氢气通道内和进入储氢装置内,通过金属柱将氢气进入固态储氢材料释放氢气快速导出,加快氢气存储固态储氢材料进程,通过金属柱快速将热量传递给固态储氢材料,加速固态储氢材料释放氢气进程。2、电解水制氢装置产出氢气进入内装固态储氢材料储氢装置内,氢气进入固态储氢材料释放热量,返还到电解水制氢装置加热水,实现氢气进入固态储氢材料释放热量再利用,节约能源。3、高温水蒸汽与铝颗粒氧化反应,产出氢气,放出热量,氢气通过金属柱孔进入封装透孔金属柱腔内的固态储氢材料内存储,高温水蒸汽与铝颗粒氧化反应放出热量加热金属柱和固态储氢材料,促进固态储氢材料释放氢气,实现高温水蒸汽与铝颗粒氧化反应放出热量再利用,节约能源。
1.氢气制取和固态储氢供氢组合装置,包括:电解水制氢装置,储氢装置,透孔金属,固态储氢材料,加热器,其特征是:固态储氢材料装入透孔金属柱腔内,多个透孔金属柱装入储氢装置内,金属柱与储氢装置间设氢气通道,相邻透孔金属柱间设氢气通道,电解水制氢装置产出氢气进入内装固态储氢材料储氢装置内,氢气穿过氢气通道和金属柱透孔进入固态储氢材料内存储,输出氢气时,加热透孔金属柱和固态储氢材料,固态储氢材料释放氢气,固态储氢材料释放氢气穿过金属柱透孔和氢气通道进入储氢装置内,储氢装置内输出氢气加压后进入高压氢气存储装置。
2.氢气制取和固态储氢供氢组合装置,包括:高温水蒸汽与金属颗粒氧化反应制氢装置,储氢装置,透孔金属,固态储氢材料,其特征是:固态储氢材料装入透孔金属柱腔内,多个透孔金属柱装入储氢装置内,金属柱与储氢装置间设氢气通道,相邻透孔金属柱间设氢气通道,高温水蒸汽与金属颗粒氧化反应制氢装置产出氢气进入内装固态储氢材料储氢装置内,氢气穿过氢气通道和金属柱透孔进入固态储氢材料内存储,输出氢气时,高温水蒸汽与铝颗粒氧化反应放出热量加热透孔金属柱和固态储氢材料,固态储氢材料释放氢气,固态储氢材料释放氢气穿过金属柱透孔和氢气通道进入储氢装置内,储氢装置内输出氢气加压后进入高压氢气存储装置。
3.如权利要求1所述氢气制取和固态储氢供氢组合装置,其特征是:太阳能电池板发出直流电存储到直流电存储装置内,直流电存储装置内直流电或电网低峰电输入电解水制氢装置,电解水制氢装置产生氢气进入储氢装置和氢气通道内,氢气穿过金属孔进入固态储氢材料内,氢气进入固态储氢材料放出的热量输入电解水制氢装置。
4.如权利要求1或2所述氢气制取和固态储氢供氢组合装置,其特征是:氢气进入固态储氢材料放出的热量输入储热材料内存储,输出氢气时,储热材料存储热量加热氢气和固态储氢材料。
5.如权利要求1或2所述氢气制取和固态储氢供氢组合装置,其特征是:高压氢气存储氢气罐埋藏在地下。
6. 氢气制取和固态储氢供氢方法: 1、固态储氢材料装入透孔金属柱腔内;2、多个透孔金属柱装入储氢装置内,金属柱与储氢装置间设氢气通道,相邻透孔金属柱间设氢气通道;3、高温水蒸汽与铝颗粒氧化反应,产出氢气,放出热量;4、冷却氢气进入内装固态储氢材料储氢装置内;5、冷却氢气穿过氢气通道和金属柱透孔进入固态储氢材料内存储;6、输出氢气时,高温水蒸汽与铝颗粒氧化反应放出热量加热透孔金属柱和固态储氢材料,固态储氢材料释放氢气;7、态储氢材料释放氢气穿过金属柱透孔和氢气通道进入储氢装置内;8、储氢装置内输出氢气加压后进入高压氢气存储氢气罐;9、高压氢气存储氢气罐内氢气输入加氢装置,加氢装置对外加氢,制作成固态储氢材料与高压氢气存储氢气罐组合供氢氢气站。
7. 氢气制取和固态储氢供氢方法: 1、固态储氢材料装入透孔金属柱腔内;2、多个透孔金属柱装入储氢装置内,金属柱与储氢装置间设氢气通道,相邻透孔金属柱间设氢气通道;3、高温水蒸汽与铝颗粒氧化反应,产出氢气,放出热量;4、高温氢气冷却;5、冷却氢气进入内装固态储氢材料储氢装置内;6、冷却氢气穿过氢气通道和金属柱透孔进入固态储氢材料内存储;6、输出氢气时,高温水蒸汽与铝颗粒氧化反应放出热量加热透孔金属柱和固态储氢材料,固态储氢材料释放氢气;8、态储氢材料释放氢气穿过金属柱透孔和氢气通道进入储氢装置内;9、储氢装置内输出氢气加压后进入高压氢气存储氢气罐;10、高压氢气存储氢气罐内氢气输出燃烧,燃烧氢气加热水蒸汽,高压高温水蒸汽加热锅炉或驱动汽轮机旋转发电。
8. 氢气制取和固态储氢供氢方法: 1、固态储氢材料装入透孔金属柱腔内;2、多个透孔金属柱装入储氢装置内,金属柱与储氢装置间设氢气通道,相邻透孔金属柱间设氢气通道;3、高温水蒸汽与铝颗粒氧化反应,产出氢气,放出热量;4、高温氢气冷却;5、冷却氢气进入内装固态储氢材料储氢装置内;6、冷却氢气穿过氢气通道和金属柱透孔进入固态储氢材料内存储;6、输出氢气时,高温水蒸汽与铝颗粒氧化反应放出热量加热透孔金属柱和固态储氢材料,固态储氢材料释放氢气;8、态储氢材料释放氢气穿过金属柱透孔和氢气通道进入储氢装置内;9、储氢装置内输出氢气加压后进入高压氢气存储氢气罐;10、高压氢气存储氢气罐内氢气输入天然气装置内,氢气与天然气混合气体输出燃烧。
9. 氢气制取和固态储氢供氢方法: 1、固态储氢材料装入透孔金属柱腔内;2、多个透孔金属柱装入储氢装置内,金属柱与储氢装置间设氢气通道,相邻透孔金属柱间设氢气通道;3、太阳能电池板间歇发出直流电存储到直流电存储装置内;4、直流电存储装置内直流电电解水制氢;5、电解水制取氢气进入内装固态储氢材料储氢装置内;6、电解水制取氢气穿过氢气通道和金属柱透孔进入固态储氢材料内存储;7、输出氢气时,加热透孔金属柱和固态储氢材料;8、加热固态储氢材料释放氢气穿过金属柱透孔和氢气通道进入储氢装置内;9、储氢装置内输出氢气加压后进入高压氢气存储氢气罐;10、高压氢气存储氢气罐内氢气输入加氢装置,加氢装置对外加氢,制作成固态储氢材料与高压氢气存储氢气罐组合供氢氢气站。
10. 氢气制取和固态储氢供氢方法: 1、固态储氢材料装入透孔金属柱腔内;2、多个透孔金属柱装入储氢装置内,金属柱与储氢装置间设氢气通道,相邻透孔金属柱间设氢气通道;3、太阳能电池板间歇发出直流电存储到直流电存储装置内;4、直流电存储装置内直流电电解水制氢;5、电解水制取氢气进入内装固态储氢材料储氢装置内;6、电解水制取氢气穿过氢气通道和金属柱透孔进入固态储氢材料内存储;7、输出氢气时,加热透孔金属柱和固态储氢材料;8、加热固态储氢材料释放氢气穿过金属柱透孔和氢气通道进入储氢装置内;9、储氢装置内输出氢气加压后进入高压氢气存储氢气罐;10、高压氢气存储氢气罐内氢气输入天然气装置内,氢气与天然气混合气体输出燃烧。
