[实用新型]一种发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及新能源发电技术领域，特别涉及一种利用太阳能提供热量通过甲醇与水催化重整制得氢气进行发电的发电系统。

背景技术

目前，基于经济与社会的可持续发展，人们正在探索新能源发电技术，现有的新能源发电技术主要包括太阳能发电、风力发电、生物质发电、地热发电、潮汐发电和燃料电池发电技术。

其中，利用太阳能发电主要有两大类型，一类是太阳能光发电，另一类是太阳能热发电。太阳能光发电是将太阳能直接转变成电能的一种发电方式，这种发电形式通常采用光伏电池进行光电转换，由于光伏电池成本高、光转化率低以及占地面积大等原因这种发电形式一直未能得到普及。太阳能热发电是先将太阳能转化为热能，再将热能转化成电能，较为常见的是将太阳能通过汽轮机带动发电机发电，这种发电形式同样存在能量转化率低的问题。

在新能源中，氢能将会成为21世纪最理想的能源。这是因为，氢的重量轻，在燃料相同重量的煤、汽油和氢气的情况下，氢气产生的能量最多，而且它燃烧的产物是水，没有灰渣和废气，不会污染环境；而煤和石油燃烧生成的是二氧化碳和二氧化硫，可分别产生温室效应和酸雨。另外，使用氢-氢燃料电池还可以把氢能直接转化成电能，使氢能的利用更为方便。目前，这种燃料电池已在宇宙飞船和潜水艇上得到使用，但是由于成本较高，一时还难以普遍使用。

鉴于氢能的上述特性，人们已经开始探索如何使氢气发电得到普及利用。由于氢易气化、着火和爆炸，如何解决氢能的贮存和运输问题成为开发氢能的关键。

上述新能源发电技术基于经济成本、安全性或实用性等方面原因无法得到普及利用。

因此，如何提供一种综合运行成本低、安全性高且具有实用性的新能源发电系统是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在提供一种发电系统，该发电系统综合利用包括太阳能、氢能和燃料电池的新能源，对外部环境接近零污染、综合运行成本低、安全性高且具有实用性。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种发电系统，所述发电系统包括太阳能收集单元、甲醇储存单元、水供应单元、制氢单元、燃料电池和综合控制单元；所述太阳能收集单元利用获得的初始热量为所述制氢单元提供制氢所需的温度条件；所述甲醇储存单元为所述制氢单元提供制备氢气所需的甲醇；所述水供应单元为所述制氢单元提供制备氢气所需的水；所述制氢单元利用所述甲醇储存单元提供的甲醇和所述水供应单元提供的水通过催化重整制备氢气；所述燃料电池用所述制氢单元制备的氢气发电；所述综合控制单元用于控制所述太阳能收集单元、所述甲醇储存单元、所述水供应单元、所述制氢单元和所述燃料电池。

优选地，还包括换热器和再生热量回输管路；所述换热器通过所述制氢单元获得再生热量，所述再生热量回输管路的一端与所述换热器连接、另一端与所述制氢单元连接；则所述太阳能收集单元为所述制氢单元提供制氢所需的最初温度条件；所述再生热量回输管路将所述再生热量输送至所述制氢单元由所述再生热量或者由所述再生热量与太阳能收集单元提供的初始热量共同提供制氢所需的持续温度条件。

优选地，还包括换热器和冷凝水回输管路，所述换热器用于通过所述制氢单元获得冷凝水，所述冷凝水回输管路的一端与所述换热器连接、另一端与所述水供应单元连接，用于将所述冷凝水输送至所述水供应单元进行再利用。

优选地，所述燃料电池输出端设置有生成水回输管路，所述生成水回输管路与所述水供应单元连接，用于将所述生成水输送至所述水供应单元进行再利用。

优选地，所述制氢单元包括依次连接的气化室、重整室、预热控温装置和分离室，则所述太阳能收集单元分别为所述气化室、所述重整室、所述预热控温装置和所述分离室提供制氢所需的最初温度条件；所述再生热量回输管路将所述再生热量输送至所述气化室、所述重整室、所述预热控温装置和所述分离室由所述再生热量或者由所述再生热量与太阳能收集单元提供的初始热量共同提供制氢所需的持续温度条件。

优选地，所述发电系统应用于移动式机动设备或分布式小型用电设施。