[实用新型]基于镁基储氢材料的加氢站系统

说明书

本实用新型提出了一种基于镁基储氢材料的加氢站系统，其特征在于，加氢站系统包括：氢气发生装置，通过电解水产氢、甲醇/乙醇重整产氢、太阳能光解水产氢、铝水反应产氢以及工业废氢净化中的一种方式产氢；氢气储存装置，氢气储存装置通过第一气管与氢气发生装置相连接，并且氢气储存装置内储存有镁基储氢材料以存储氢气；和气体压缩机，气体压缩机通过第二气管与氢气储存装置相连接以压缩从氢气储存装置中接收的氢气并传送到外部氢气使用设备。本实用新型提出的基于镁基储氢材料的加氢站系统，结构简单、易于组装，镁基储氢材料密度小、储氢容量高、安全性好，并且在氢气制备和释放中可以得到纯度较高的氢气。

技术领域

本实用新型涉及一种加氢站系统，更具体地，涉及一种基于镁基储氢材料的加氢站系统。

背景技术

供电系统通常都存在用电的高峰段、平段和低谷段，如果能把低谷段的电力存储起来，在高峰段使用，则可以大大减少电力的损耗，是未来发展的主要趋势。美国Tesla公司的powerwal l系统就是一种家庭用的削峰平谷式储能电站，将夜晚的电存储在锂电池中，供白天使用，然而其大规模使用的安全性较差且成本高昂。德国的林德公司提出采用电力峰谷期间电解水，然后用高压气瓶或重金属储氢材料，如TiFe，LaNi₅等将氢气存储起来，在用电高峰期间用燃料电池来发电提供电力，但是其所采用的高压气瓶安全性差，体积较大，价格昂贵，而重金属氢化物的储氢量低，不适合大规模存储。

镁基储氢材料因其密度小、储氢量大、资源丰富且成本低廉而被认为是最具应用前景的金属储氢材料之一。其原理是通过氢气与储氢合金之间进行的可逆反应，实现氢的储存与释放，即外界有热量传递给金属氢化物时，它就分解为储氢合金并放出氢气，反之，氢和储氢合金构成氢化物时，氢就以固态结合的形式储存于其中，同时放出热量。用储氢材料储存与输送氢有以下特点：(1)密度小，仅为1.74g/cm³；(2)储氢容量高，纯Mg的储氢容量为7.6％；(3)安全性好，没有爆炸危险；(4)可得到高纯度氢。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种基于镁基储氢材料的加氢站系统，其特征在于，加氢站系统包括：

氢气发生装置，氢气发生装置与外部电源相连接，以使用电能制备氢气；

氢气储存装置，氢气储存装置通过第一气管与氢气发生装置相连接，并且氢气储存装置内储存有镁基储氢材料以存储氢气；和

气体压缩机，气体压缩机通过第二气管与氢气储存装置相连接以压缩从氢气储存装置中接收的氢气并传送到外部氢气使用设备。

在一个实施例中，氢气发生装置为电解水产氢器、甲醇/乙醇重整产氢器、太阳能光解水产氢器、铝水反应产氢器以及工业废氢净化器中的一种。

在一个实施例中，氢气发生装置内的压力在0.5-30个大气压之间。

在一个实施例中，氢气储存装置包括：

压力容器，压力容器内具有镁基储氢材料，第一气管伸入到镁基储氢材料内，第二气管设置在镁基储氢材料的上方；

相变蓄热层，相变蓄热层包裹在压力容器的外侧，相变蓄热层由相变蓄热材料制成；和

保温层，保温层设置在相变蓄热层的外侧。

在一个实施例中，压力容器由不锈钢材料制成。

在一个实施例中，相变蓄热材料为镁铝合金、镁锌合金、硝酸钠、铅合金以及铋合金材料中的一种或两种。

在一个实施例中，当向氢气储存装置中储存氢气时，压力容器内的温度在200℃-400℃之间、压力在0.2-30个大气压之间。

在一个实施例中，保温层为电阻丝加热层。