[发明专利]一种基于燃料电池的综合能源供能系统与方法

权利要求书

1.一种基于燃料电池的综合能源供能系统，其特征是，包括燃料电池（1）、燃气轮机（2）、蓄电池（3）、制氢装置（5）、氢气储罐（6）、逆变装置（7）、太阳能聚光装置（8）、接收器（9）、斯特林发电机（10）和余热利用装置（11）；所述燃料电池（1）的输出端与逆变装置（7）的输入端连接，所述逆变装置（7）的输出端与蓄电池（3）、用户端（4）以及制氢装置（5）连接；所述制氢装置（5）与氢气储罐（6）连接，所述氢气储罐（6）的出气口与燃料电池（1）的进气口以及斯特林发电机（10）的进气口连接；所述太阳能聚光装置（8）与接收器（9）连接，所述接收器（9）与斯特林发电机（10）连接，所述斯特林发电机（10）的输出端与蓄电池（3）、用户端（4）以及制氢装置（5）连接；所述燃气轮机（2）的电能输出端与蓄电池（3）、用户端（4）以及制氢装置（5）连接，所述燃气轮机（2）的热能输出端与余热利用装置（11）连接，所述余热利用装置（11）与用户端（4）连接。

2.根据权利要求1所述的基于燃料电池的综合能源供能系统，其特征是，所述蓄电池（3）为锂电池或铅酸电池。

3.根据权利要求1所述的基于燃料电池的综合能源供能系统，其特征是，所述制氢装置（5）为电解水装置。

4.一种如权利要求1-3中任一项所述的基于燃料电池的综合能源供能系统的供能方法，其特征是，综合供能系统分为以下三个子系统：燃料电池发电系统、太阳能光热发电系统、分布式能源系统；以天然气为主要燃料的分布式能源系统中，天然气和空气混合进入燃气轮机（2）做功，产生电能、热能和冷能；以氢气、空气、天然气为燃料的燃料电池发电系统中，透过燃料电池（1）将化学能转化为电能；太阳能光热发电系统中，太阳能聚光装置（8）聚光到接收器（9）驱动斯特林发电机（10）发电；上述三个子系统的输出电能一部分利用到制氢装置（5）中制取氢气，产生的氢气作为燃料电池发电系统和太阳能光热发电系统的燃料气；一部分电能储存在蓄电池（3）中,作为备用电能使用。

5.根据权利要求4所述的基于燃料电池的综合能源供能系统的供能方法，其特征是，空气和天然气进入燃料电池（1）进行发电，输出的电能一部分满足用户端（4）的电能需求、一部分储存在蓄电池（3）中、一部分通过制氢装置（5）制取氢气储存在氢气储罐（6）中，制取的氢气作为燃料电池（1）的输入燃料被送往燃料电池（1）的输入端；太阳能聚光装置（8）将太阳辐射能聚集到接收器（9）中，能量通过斯特林发电机（10）做功放出电能，制氢装置（5）制取的氢气作为斯特林发电机（10）的缸内介质材料；空气和天然气进入到燃气轮机（2）中，通过燃气轮机（2）做功产生电能，放出的电满满足上述电能需求，燃气轮机（2）产生的余热经利用产生热能和冷能；当停电或者是电负荷需求不能满足时，蓄电池（3）中的电能将被释放出来，满足电能需求。