[发明专利]基于氢循环的太阳能制氢、储氢与应用系统

权利要求书

1.基于氢循环的太阳能制氢、储氢与应用系统，其特征是：

太阳光解水生成氢气，将太阳能存储在氢气的化学能中；氢气通过管道或压力罐输送，或氢溶解于氢水合物中通过管道或压力罐输送；溶解于氢水合物中的氢通过减压析氢，或加热析氢，或加氢水合物表面活性剂的反应物析氢，简称反应析氢；氢气或氢水合物通过燃气灶与空气中的氧气燃烧生产水，放出热量供生活或工业使用；氢气或氢水合物通过管道或压力罐输送到车辆上或工厂，供内燃机使用，为汽车或机器提供动力；氢气或氢水合物通过管道或压力罐输送到车辆上，或供工厂的氢燃料电池发电，供生活，或工业，或汽车动力使用；形成基于氢循环的太阳能储能，使用的清洁能源循环系统；

氢小循环：家庭屋顶太阳能制氢，氢水合物储氢，管道或压力输送氢气或氢水合物罐连接燃气灶燃烧取热，管道输氢或连接燃料电池发电，供家庭使用；或燃料电池并网发电，售电给大电网；或加入家用汽车使用，或售给加氢站，或售给收购槽车；

氢大循环：太阳能水解氢发生器，太阳能水解氢发生器场，产生的氢气通过氢水合物输运网络运输到氢气水合物加注站，或运输到氢气水合物管道系统，或运输到氢气水合物移动加注车；氢水合物传输网络是管道输送；或氢水合物传输网络车辆运输；用户端包括燃气灶，燃料电池，氢内燃机；

太阳能水解及氢水合物存储单元；氢气的水合物溶液存储器(001)，太阳能水解氢发生器(003)，氢气传输管(002)，水合物氢含量测试单元(004)；实现太阳能水解制氢，氢溶解于氢水合物；

太阳能水解制氢、氢存储、燃气炉小循环；氢气的水合物溶液存储器(101)，太阳能水解氢发生器(102)，氢气传输管(103)，氢气燃烧炉(104)，氢气的水合物溶液输入管(106)，氢气的水合物溶液回流管输入管(105)；

太阳能水解氢发生器(102)中的水在太阳光的照射下，光解为氢气和氧气，氧气直接排放到空气中；产生的氢气通过氢气传输管(103)，送到氢气的水合物溶液存储器(101)，氢气溶解到氢气的水合物溶液中，实现氢气的存储；

当氢气燃烧炉(104)需要燃烧氢气时，启动氢气燃烧炉(104)的循环泵，氢气的水合物溶液通过氢气的水合物溶液输入管(106)，将氢气的水合物溶液存储器(101)中的氢气的水合物溶液，送到氢气燃烧炉(104)析出氢气，氢气在氢气燃烧炉(104)与空气中的氧气燃烧，产生热量，供人类使用；析出了氢气的水合物溶液存储器在循环泵的作用下，通过氢气的水合物溶液回流管输入管(105)回到氢气的水合物溶液存储器(101)；

太阳能水解制氢、储能、燃料电池小循环；氢气的水合物溶液存储器(201)，太阳能水解氢发生器(202)，氢气传输管(203)，氢气燃烧电池(204)，氢气的水合物溶液输入管(206)，氢气的水合物溶液回流管输入管(205)；

太阳能水解氢发生器(202)中的水在太阳光的照射下，光解为氢气和氧气，氧气直接排放到空气中；产生的氢气通过氢气传输管(203)，送到氢气的水合物溶液存储器(201)，氢气溶解到氢气的水合物溶液中，实现氢气的存储；

当氢气燃料电池(204)需要氢气时，启动氢气燃料电池(204)的循环泵，氢气的水合物溶液通过氢气的水合物溶液输入管(206)，将氢气的水合物溶液存储器(201)中的氢气的水合物溶液，送到氢气燃料电池(204)析出氢气，氢气燃烧在氢气燃料电池(204)与空气中的氧气燃烧，产生热量，供人类使用；析出了氢气的水合物溶液存储器在循环泵的作用下，通过氢气的水合物溶液回流管输入管(205)回到氢气的水合物溶液存储器(201)；

太阳能水解制氢、储氢、输运、应用大循环；太阳能水解氢发生器(401)，太阳能水解氢发生器场(402)，氢水合物传输网络(403)，氢气水合物加注站(404)，氢气水合物管道系统(405)，氢气水合物移动加注车(406)；

太阳能水解氢发生器(401)为小型的太阳能水解氢发生器，可以放在能得到阳光照射的地方；太阳能水解氢发生器场(402)为大型的太阳能水解氢发生器的阵列，能产生大量的氢气；

太阳能水解氢发生器(401)，太阳能水解氢发生器场(402)产生的氢气通过氢水合物传输网络(403)运输到氢气水合物加注站(404)，或运输到氢气水合物管道系统(405)，或运输到氢气水合物移动加注车(406)；

氢水合物传输网络(403)是管道输送；或氢水合物传输网络(403)车辆运输；或氢气的压力罐运输；或氢气的管道运输；

创新点：

(1)氢循环的太阳能储能与氢气燃烧系统：太阳能水解氢单元，氢气溶入氢水合物，氢气水合物燃烧炉单元，或氢燃烧炉单元；

(2)氢循环的太阳能储能与氢气燃料电池系统：太阳能水解氢单元，氢气溶入氢水合物，氢气燃料电池单元；或氢水合物燃料电池单元；

(3)氢循环的太阳能储能与氢气水合物内燃机：太阳能水解氢单元，氢气溶入氢水合物，氢气内燃机单元；或氢水合物内燃机单元；

(4)太阳能水解氢发生器结构：水净化单元，去离子净化单元，太阳能水解氢发生器核心单元，太阳能水解氢发生器的伺服系统；

(5)氢气水合物溶液采用氢表面活性剂的水溶液；

(6)氢气的水合物溶液存储器的结构，自然扩散：产生的氢气由氢表面活性剂的水溶液底部通入，或氢气由氢气与氢气水合物的界面扩散，氢气通过自然扩散实现氢气溶解到氢表面活性剂的水溶液中；

(7)氢气的水合物溶液存储器的结构，泵驱动扩散：通过泵的循环推动，将氢气溶解到氢表面活性剂的水溶液中；

(8)氢气的水合物析氢，氢气进入燃料电池发电：减压析氢；加温析氢；添加氢表面活性剂反应物析氢；析出的氢气进入燃料电池，氢气与空气反应实现氢燃料电池发电；

(9)氢气的水合物直接进入燃料电池发电：氢气的水合物溶液(605)，循环流入氢气的水合物直接进入燃料电池与空气中的氧气，反应发电；或氢气的水合物溶液(605)，循环流入氢气的水合物直接进入燃料电池与外加氧气，反应发电；

(10)氢循环的太阳能储能与应用系统同时提供氢气燃烧系统和燃料电池发电系统；

(11)氢循环的太阳能储能和燃料电池发电系统组成微网；

(12)氢循环的太阳能储能和燃料电池发电系统组成并网发电，加入大电网；

(13)励电电源：用氢燃料电池产生的电，为系统提供控制电源，或偏置电压，或配置电流；

(14)氢水合物内燃机：利用现有的柴油机，氢气的水合物溶液代替柴油；或者利用现有的汽油机，氢气及水合物溶液代替汽油；

(15)氢气内燃机：或者利用现有的柴油机，将析出的氢气代替柴油；或者利用现有的汽油机，将析出的氢气代替汽油；

(16)氢气燃烧炉的结构，自然燃烧：利用管道或压力罐输送氢气；氢气在燃烧炉中自然燃烧；利用管道或压力罐输送氢水合物；氢水合物在燃烧炉中自然燃烧；

(17)利用氢检测传感器，检测氢水合物的含氢量：检测氢气的水合物溶液存储器(001)中的氢含量；或检测氢气的水合物溶液输入管(206)中的氢含量；或检测氢气的水合物溶液回流管输入管(205)中的氢含量；或检测太阳能水解氢发生器(401)中的氢含量；或检测太阳能水解氢发生器场(402)中的氢含量；或检测氢水合物传输网络(403)中的氢含量；或检测氢气水合物加注站(404)中的氢含量；或检测氢气水合物管道系统(405)中的氢含量；或检测氢气水合物移动加注车(406)中的氢含量；或检测氢气加注机中的氢气水合物中的氢含量；或检测车辆氢水合物中箱中的氢含量；或检测燃气中的氢含量。