[实用新型]一种利用弃风弃光发电制氢的系统

权利要求书

1.一种利用弃风弃光发电制氢的系统，其特征在于，包括：新能源发电系统、铝电解槽、铝空气电池发电系统和燃料电池发电系统；

所述新能源发电系统包括风力发电系统、光伏发电系统和三层液储能系统；

所述铝电解槽用于以氧化铝作为原料电解得到液态铝并释放氧气；所述液态铝用于制备铝阳极板或铝粉；

所述铝空气电池发电系统用于以所述铝阳极板作为阳极发电，释放氢气，并生成副产物氧化铝以作为所述铝电解槽的原料；

所述铝粉用于水解释放氢气，并生成副产物氧化铝以作为所述铝电解槽的原料；

所述燃料电池发电系统用于以所述铝电解槽释放的氧气、所述铝空气电池发电系统释放的氢气和所述铝粉水解释放的氢气为原料发电，并生成副产品水以作为所述铝粉水解的原料；

所述新能源发电系统分别与所述铝电解槽、所述液态铝制备铝阳极板的设备以及所述液态铝制备铝粉的设备电连接。

2.根据权利要求1所述的一种利用弃风弃光发电制氢的系统，其特征在于，还包括：AC/DC变换器、第一DC/DC变换器、第二DC/DC变换器、DC母线、第三DC/DC变换器和第一DC/AC变换器；

所述风力发电系统通过所述AC/DC变换器与所述DC母线电连接；所述光伏发电系统通过所述第一DC/DC变换器与所述DC母线电连接；所述三层液储能系统通过所述第二DC/DC变换器与所述DC母线电连接；所述DC母线通过所述第三DC/DC变换器与所述铝电解槽电连接；所述DC母线通过所述第一DC/AC变换器分别与所述液态铝制备铝阳极板的设备以及所述液态铝制备铝粉的设备电连接。

3.根据权利要求2所述的一种利用弃风弃光发电制氢的系统，其特征在于，还包括：供电变换器；所述铝空气电池发电系统和所述燃料电池发电系统均通过所述供电变换器为用电设备供电；所述用电设备为直流负载、交流负载和国家电网中的至少一者。

4.根据权利要求3所述的一种利用弃风弃光发电制氢的系统，其特征在于，所述供电变换器包括第四DC/DC变换器和/或第二DC/AC变换器。

5.根据权利要求1所述的一种利用弃风弃光发电制氢的系统，其特征在于，所述三层液储能系统处于真空环境中，所述三层液储能系统包括：储能槽、阳极结构、阴极结构、耐火结构、阳极液态金属合金、阴极液态金属和第一电解质；

所述耐火结构将所述储能槽划分为加料区和储能区；所述加料区的底部出料口与所述储能区连通；所述储能区由底向上依次放置所述阳极液态金属合金、所述第一电解质和所述阴极液态金属；所述阳极结构与所述阳极液态金属合金接触；所述阴极结构与所述阴极液态金属接触。

6.根据权利要求5所述的一种利用弃风弃光发电制氢的系统，其特征在于，所述阳极结构包括阳极导线和阳极石墨块；所述阴极结构包括阴极导线和阴极石墨块；所述阳极液态金属合金的底部与所述阳极石墨块接触设置；所述阳极石墨块的底部设置阳极导线；所述阴极液态金属的表面接触设置所述阴极石墨块；所述阴极导线与所述阴极石墨块连接。

7.根据权利要求5所述的一种利用弃风弃光发电制氢的系统，其特征在于，所述阳极液态金属合金为液态Sn-Bi，所述阴极液态金属为液态金属Li，所述第一电解质为LI-KI电解质。

8.根据权利要求1所述的一种利用弃风弃光发电制氢的系统，其特征在于，所述铝电解槽包括反应槽、阳极、阴极和第二电解质；所述反应槽的底部插入所述阴极；所述反应槽的侧壁上插入所述阳极；所述反应槽内放置所述第二电解质；当有氧化铝进入所述反应槽后，所述阴极所在的第一设定区域内析出液态铝，所述阳极所在的第二设定区域内释放氧气。

9.根据权利要求8所述的一种利用弃风弃光发电制氢的系统，其特征在于，所述阳极为Ni-Fe-Al₂O₃金属陶瓷，所述阴极由钢表面喷涂TiB₂制成，所述第二电解质为NaF-AlF₃-BaF₂-CaF₂熔体。

10.根据权利要求1所述的一种利用弃风弃光发电制氢的系统，其特征在于，所述铝空气电池发电系统包括电池堆主体结构；

所述电池堆主体结构包括单电池容器、滤网、废液箱、储液箱和泵送装置；所述单电池容器内放置单电池；所述单电池容器的底部开设排液孔；所述滤网设置在所述单电池容器的底部；所述滤网为抽屉结构，所述滤网的上部与所述单电池容器的下表面贴合，所述滤网的下部为金属网状结构；所述滤网的下方设置所述废液箱；所述储液箱通过所述泵送装置与所述单电池容器连通。