[发明专利]气体供应系统和气体供应方法以及加氢站

说明书

本发明属于能源供应技术领域，具体涉及一种气体供应系统和气体供应方法以及加氢站。该气体供应系统包括：卸气系统、压缩机、储氢罐、加注系统以及控制系统；卸气系统用于将气源设备中的氢气转移至压缩机；压缩机用于对氢气进行加压，然后将其充入储气罐中；加注系统用于将储气罐中的氢气加注至氢气充装设备；控制系统用于监测氢气充装设备中的氢气压力、储气罐中的氢气压力以及气源设备中的氢气压力，并且还用于控制卸气系统、压缩机以及加注系统的开启和关闭；气体供应系统为模块化设置，或者，卸气系统、压缩机、储氢罐、加注系统以及控制系统设置在至少一个撬装箱内。该气体供应系统能够灵活布置，减少占地面积，促进加氢站的推广和应用。

技术领域

本发明属于能源供应技术领域，更具体地，涉及一种气体供应系统和气体供应方法以及加氢站。

背景技术

氢能作为一种清洁、高效、安全、可持续的新能源，被视为二十一世纪最具发展潜力的清洁能源。近年，美国、欧盟、日本等多个国家和地区已将氢能和燃料电池发展提升到国家战略层面，并制定了具体行动计划、政策和发展路线。现阶段制约氢能发展的主要原因是制氢成本高以及氢能基础设施薄弱等。燃料电池车辆和加氢站是氢能产业中重要组成部分。加氢站是为氢能利用装置提供氢源的重要基础设施。

加氢站有站内制氢和站外制氢两种模式。站内制氢通常采用电解水制氢和天然气(或液化气)水蒸气转化制氢工艺。站内制氢的优势在于可以节省氢气运输成本、减少加氢站氢气储罐的容积；不足之处是制氢设备占地较大，应用受限。另外，由于氢燃料电池车氢气加注随机且不连续，因而制氢设备需要经常启停，操作管理复杂难度大。站内制氢技术在日本、欧洲等地区发展较为成熟。

目前，国内大部分加氢站均采用站外制氢。站外制氢受运输距离、道路条件等限制，成本相对较高。站外制氢大多远离氢气消费市场，一般通过长管拖车将氢气运送至加氢站，再经过氢气压缩机增压至一定压力后存储于储氢罐内，通过加氢机为用户提供加注服务。现有加氢站存在的问题主要有：1)加氢站数量少，且较为分散，给氢燃料电池车加注带来极大的不便；2)现有加氢站设备布置间距较大，占地面积大也限制了加氢站的推广和应用；3)加氢站从立项到建成投用时间跨度大，现场施工周期较长；4)现有加氢站不支持用户使用加油卡、加气卡、充电卡进行结算。

发明内容

本发明的目的是提供一种气体供应系统和气体供应方法以及加氢站，能够灵活布置，减少占地面积，促进加氢站的推广和应用。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种气体供应系统，所述气体供应系统包括：卸气系统、压缩机、储氢罐、加注系统、以及所述控制系统；

所述卸气系统用于将气源设备中的氢气转移至所述压缩机；

所述压缩机用于对氢气进行加压后，然后将其充入所述储气罐中；

所述加注系统用于将所述储气罐中的氢气加注至氢气充装设备；

所述控制系统用于监测所述氢气充装设备中的氢气压力、所述储气罐中的氢气压力、以及所述气源设备中的氢气压力，并且还用于控制所述卸气系统、所述压缩机、以及所述加注系统的开启和关闭；

所述气体供应系统为模块化设置，或者，所述卸气系统、所述压缩机、所述储氢罐、所述加注系统、以及控制系统设置在至少一个撬装箱内。

在本发明的一种优选实施方式中，所述控制系统还用于控制所述压缩机的转速以及所述加注系统的加注速率，从而控制所述储氢罐和所述氢气充装设备中的氢气的升温速率和/或温度。

在本发明的一种优选实施方式中，所述控制系统还用于检测所述储氢罐中的氢气的第一升温速率和/或第一温度，如果所述第一升温速率大于第一预设速率，或者所述第一温度大于第一预设温度，则所述控制系统关闭所述压缩机或将所述压缩机出口氢气返回到压缩机入口；