[实用新型]基于海水的二氧化碳分解制氢发电新型综合系统

说明书

本实用新型公开了一种基于海水的二氧化碳分解制氢发电新型综合系统。所述系统包括海水制氯化钠系统、电解池系统、电池系统和二氧化碳供应系统；富含氯化钠的海水输入海水制氯化钠系统中，经处理后的固体氯化钠输入电极池系统中进行电解；电解池系统电解产生的金属钠输入至电池系统中，作为电池系统的负极材料；电解池系统电解产生的氯气排放；二氧化碳供应系统向电池系统的正极室内通入富含二氧化碳的气体，电池系统的正极室产生氢气；电力供应系统向电池系统供电。本实用新型采用电化学的手段设计二氧化碳分解制氢发电系统，以海水和二氧化碳为原料，利用风力发电、太阳能发电、潮汐能发电等可再生能源发电或余的电力，连续生产电能、氯气和氢气。

技术领域

本实用新型涉及一种基于海水的二氧化碳分解制氢发电新型综合系统。

背景技术

二氧化碳是全球变暖的元凶之一。因为二氧化碳具有保温的作用，会逐渐使地球表面温度升高。近100年，全球气温升高0.6℃，照这样下去，预计到21世纪中叶，全球气温将升高1.5-4.5℃。由温室效应所引起的海平面升高，也会对人类的生存环境产生巨大的影响。两极海洋的冰块也将全部融化。所有这些变化对野生动物而言无异于灭顶之灾。截至2013年5月，地球大气层中的二氧化碳浓度已超过400ppm(百万分之400)。2000至2009年间的浓度增长率为每年2.0ppm，且逐年加速。目前的浓度比工业化之前的280ppm浓度高得多，而人为因素是导致二氧化碳浓度急剧上升的主要原因。释放出的二氧化碳中，57％进入大气层，其余的则进入海洋，造成海洋酸化。我国于2006年超越美国成为全球最大的碳排放国，2013年的人均排放二氧化碳7.2吨，超过欧盟的6.8吨，碳排放占全球总排放的28％，已经超过欧盟(14％)和美国(10％)的总和。我国政府高度重视碳排放问题，要求强有力的碳排放控制目标，力争实现到2020年，在2005年的基础上，二氧化碳排放的强度下降40％到45％的上限目标。

现有电网系统难以满足可再生能源大规模并网消纳的要求，电网约束导致部分地区弃风、弃水、弃光问题严重。2018年弃水电量约691亿千瓦时，弃风电量约277亿千瓦时，弃光电量约54.9亿千瓦时。此外，“以气代煤”和“以电代煤”等替代成本高，清洁能源在全国范围内优化配置受阻，“重建设、轻利用”的情况较为突出，供给与需求不平衡、不协调，可再生能源占一次能源消费的比重与先进国家相比仍较低。

在目前已知的所有能源中，氢能是最为清洁能源，氢气使用过程中产物是水，可以真正做到零排放，无污染，被看作是最具应用前景的能源之一，也被一些人成为“能源使用的终极形式”。光伏，风电，水力转化出来的电能作为一种看不见摸不着的能量媒介是很脆弱的，电能的存储和运输相比实实在在的化石燃料更加难以实现。将不可控制的电能，转化为一种像化石燃料一样易于存储和运输的化学能量载体，就成为了一个迫切的需求。氢能源被看作是一条最佳的出路，氢能源可以通过太阳能和风能等可再生能源制造，使用时也不生成二氧化碳。只要解决了存储条件和运输的技术难点，氢能可以很方便而高效地转换为热能或电能。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于海水的二氧化碳分解制氢发电新型综合系统，采用电化学的手段设计二氧化碳分解制氢发电系统，以海水和二氧化碳为原料，利用风力发电、太阳能发电、潮汐能发电、水力发电等可再生能源发电或余的电力，连续生产电能、氯气和氢气。

本实用新型所提供的基于海水的二氧化碳分解制氢发电新型综合系统，包括海水制氯化钠系统、电解池系统、电池系统和二氧化碳供应系统；

富含氯化钠的海水输入至所述海水制氯化钠系统中，经所述海水制氯化钠系统处理后的固体氯化钠输入至所述电极池系统中进行电解；

所述电解池系统电解产生的金属钠输入至所述电池系统中，作为所述电池系统的负极材料；所述电解池系统电解产生的氯气排放；

所述二氧化碳供应系统向所述电池系统的正极室内通入富含二氧化碳的气体，所述电池系统的正极室产生氢气；