[发明专利]基于铝储能的循环式可再生能源水解制氢系统及方法

权利要求书

1.一种基于铝储能的循环式可再生能源水解制氢系统，其特征在于，其包括可再生能源发电装置、循环式铝储能制氢装置、加氢装置；

所述可再生能源发电装置，用于向循环式铝储能制氢装置提供电能；

所述循环式铝储能制氢装置，用于将三氧化二铝进行电解获得铝粉，对所述铝粉再进行制氢反应获得氢气和三氧化二铝，将所述氢气输出到加氢装置，将所述三氧化二铝循环使用继续进行电解；

所述加氢装置，用于将氢气进行干燥压缩后存储使用。

2.根据权利要求1所述的基于铝储能的循环式可再生能源水解制氢系统，其特征在于，所述循环式铝储能制氢装置包括依次连接的铝电解槽、氮气雾化装置、铝粉真空包装机、铝水反应器、回转烧结炉、三氧化二铝包装机，所述回转烧结炉的出料口与铝电解槽的进料口连接，所述铝水反应器的氢气出气口与加氢装置连接。

3.根据权利要求1或2所述的基于铝储能的循环式可再生能源水解制氢系统，其特征在于，所述加氢装置包括依次连接的氢气干燥塔、氢气压缩机、高压储氢容器、加氢机，所述氢气干燥塔的进气口与循环式铝储能制氢装置的铝水反应器的氢气出口连接。

4.根据权利要求3所述的基于铝储能的循环式可再生能源水解制氢系统，其特征在于，所述可再生能源发电装置采用风力发电系统、太阳能发电系统、水力发电系统、核能发电系统、生物质发电系统、地热发电系统、潮汐发电系统或海浪发电系统中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的基于铝储能的循环式可再生能源水解制氢系统，其特征在于，所述循环式铝储能制氢装置还包括功率适配器，所述功率适配器的输入端与可再生能源发电装置连接，输出端分别与铝电解槽、氮气雾化装置、铝粉真空包装机连接。

6.根据权利要求5所述的基于铝储能的循环式可再生能源水解制氢系统，其特征在于，所述氮气雾化装置包括雾化炉、氮气输送管路、氮气压力平衡罐、加热器、压缩机、送风机、高压储气罐、雾化室、铝粉分级单元、料罐；所述雾化炉的铝液入口与铝电解槽的铝液出口通过导液槽连接，所述雾化炉的出液口与雾化室的进液口连接，所述雾化室的出料口与铝粉分级单元的进料口连接，所述铝粉分级单元的出料口与料罐连接，所述料罐的出料口与铝粉真空包装机的进料口通过密相输送系统连接；所述氮气雾化装置的氮气压力平衡罐的一个出气口与送风机的进风口连接，所述送风机的出风口与雾化室的进风口连接，所述压力平衡罐的另一个出气口与压缩机的进气口连接，所述压缩机的出气口与高压储气罐的进气口连接，所述高压储气罐的出气口通过氮气管路经由加热器与雾化炉前端的雾化喷嘴进气口连接。

7.根据权利要求6所述的基于铝储能的循环式可再生能源水解制氢系统，其特征在于，所述氢气压缩机采用金属隔膜式氢气压缩机、高纯无油增压器氢气压缩机、电动液驱氢气压缩机中的一种或多种。

8.一种如权利要求1-7任意一项所述的基于铝储能的循环式可再生能源水解制氢系统的制氢方法，其特征在于，该方法通过如下步骤实现：

步骤(1)，可再生能源发电装置产生的电能通过功率适配器为循环式铝储能制氢装置供电；

步骤(2)，将三氧化二铝加入循环式铝储能制氢装置中进行电解得到铝粉，对所述铝粉再进行制氢反应获得氢气和三氧化二铝，将所述氢气输出到加氢装置，将所述三氧化二铝循环使用继续进行电解；

步骤(3)，将所述步骤(2)制得的氢气进行干燥压缩后存储使用。