[发明专利]一种联合生产绿氢绿氧及冷能利用方法

权利要求书

1.一种联合生产绿氢绿氧及冷能利用方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一、光伏发电装置以光伏发电、风电装置以风力发电提供的可再生电源作为动力，通过电解水制氢装置生产氢气、氧气，富裕的可再生电源存储在储能装置内，作为光伏发电、风电装置间歇期的备用电源；

步骤二、通过电解水制氢装置生产的氢气通过氢气液化装置将氢气从常温降至-250℃后，以液态形式储存到液氢贮槽中；在液氢生产过程中采用液氮预冷，将氢气预冷至-191℃；

步骤三、液氢贮槽中的液氢经高压液氢泵加压至3.5～8.5MPaG，采用氮气作热源将液氢气化至常温，然后送入高压氢气管网；液氢气化过程中，通过氮气回收-250℃温位的冷能；

步骤四、通过电解水制氢装置生产的氧气经过氧气纯化单元纯化后，通过氧气液化器将氧气从常温降至-186℃后，以液态形式储存到液氧贮槽中；在液氧生产过程中采用液氮作冷源，将氧气冷却至-186℃后液化；

步骤五、液氧贮槽中的液氧经高压液氧泵加压至4.0～8.5MPaG，采用氮气作热源将液氧气化至常温，然后送入高压氧气管网；液氧气化过程中，通过氮气回收-186℃温位的冷能；

步骤六、氮气经液氧气化器降温后送至氮气外液化装置进一步冷却液化，来自氢气预冷器的氮气也经液氢气化器冷却液化，两股液氮送入液氮贮槽，再经液氮循环泵加压后分别送至氢气预冷器和氧气液化器。

2.如权利要求1所述的一种联合生产绿氢绿氧及冷能利用方法，其特征是，电解水制氢装置是以可再生电源作为能源将水分离成氢气和氧气。

3.如权利要求1所述的一种联合生产绿氢绿氧及冷能利用方法，其特征是，储能装置配有锂离子储能电池、铅酸蓄电池、全钒流储电池或其它形式电池储能，将光照充裕期的富余电能储存起来，作为光照低谷期的补充电源。

4.如权利要求1所述的一种联合生产绿氢绿氧及冷能利用方法，其特征是，将氢气从常温降至-250℃后，以液态形式进行加压，用高压液氢泵替代高压氢气压缩机，是一种安全的、可实现大规模供应高压氢气的方式。

5.如权利要求1所述的一种联合生产绿氢绿氧及冷能利用方法，其特征是，液氢气化过程中，通过氮气气化液氢，回收-250℃温位的冷能，为氢气液化提供-193℃的冷量。

6.如权利要求1所述的一种联合生产绿氢绿氧及冷能利用方法，其特征是，将氧气从常温降至-186℃后，以液态形式进行加压，用高压液氧泵替代高压氧气压缩机，是一种安全的、可实现大规模供应高压氧气的方式。

7.如权利要求1所述的一种联合生产绿氢绿氧及冷能利用方法，其特征是，液氧气化过程中，通过氮气气化液氢，回收-180℃温位的冷能，为氧气液化提供-193℃的冷量。

8.如权利要求1所述的一种联合生产绿氢绿氧及冷能利用方法，其特征是，利用氮气作为循环工质，常温氮气作为液氢、液氧气化的热源，氮气冷却、液化以回收-186℃、-250℃温位的冷能，液氮经液氮循环泵加压循环再作为氢气、氧气液化的冷源，实现了冷量的耦合利用。

9.如权利要求1所述的一种联合生产绿氢绿氧及冷能利用方法，其特征是，利用氮气外液化装置将来自液氧气化器的低温氮气液化后送入液氮贮槽，补充系统运行中的冷损。

10.如权利要求1所述的一种联合生产绿氢绿氧及冷能利用方法，其特征是，氧气液化器、液氢气化器、液氧气化器均采用板翅式换热器，最大程度的减少换热过程中的不可逆损失。