[发明专利]一种以氨气为载体的零碳排放固体氧化物燃料电池与可再生能源联合发电系统

说明书

本申请公开了一种以氨气为载体的零碳排放固体氧化物燃料电池与可再生能源联合发电系统，包括氨存储装置、氨裂解装置、分离器、氮气储存装置、换热器Ⅰ、自动三向阀、除水器、固体氧化物燃料电池、空气压缩机、氧气储存装置、阀门、换热器Ⅱ、储电电池、用户端、燃烧室、蒸汽发生器、电化学氨合成设备以及可再生能源发电系统；所述固体氧化物燃料电池与可再生能源联合发电系统执行燃料电池循环时以氨存储装置内的氨气为燃料，以固体氧化物燃料电池为发电装置，向用户端和储电电池供电；执行可再生能源循环时利用可再生能源、空气和水向用户端和储电电池供电并制备氨气。

技术领域

本发明属于燃料电池技术领域，尤其涉及一种以氨气为载体的零碳排放固体氧化物燃料电池与可再生能源联合发电系统。

背景技术

可再生能源发电系统（如光伏、风能等）具有清洁、无污染的环保优势，然而可再生能源发电系统的低能源转化效率、间歇性及地域限制等缺点，限制了可再生能源发电系统的发展。固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell, SOFC），是一种在高温下能够直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态电化学发电装置。SOFC也可以电解模式逆运行，此时，它通常被叫做固体氧化物电解池（Solid OxideElectrolysis Cell, SOEC）。相比目前几种常见燃料电池(如质子交换膜燃料电池等)，SOFC(SOEC)采用全固态电池结构体系，其发电效率(电解效率)最高，具有突出的能量转化效率优势。目前，可查的将可再生能源发电与固体氧化物燃料电池相结合的系统集中于将可再生能源发电系统产生的余电转化为氢气（CN110676493A；CN210576246U），解决可再生能源发电系统的余电就地消纳问题；或（CN110875711A）利用可再生能源发电系统过剩的电量电解水，氢气供给SOFC发电并利用SOFC发电过程中产生的热量及尾气中的氢气制备甲醇和氧气。

发明内容

解决的技术问题：

针对现有技术的不足，本申请提供了一种以氨气为载体的零碳排放固体氧化物燃料电池与可再生能源联合发电系统，解决了目前存在的低能源转化效率、间歇性及地域限制等难题。

技术方案：

为实现上述目的，本申请通过以下技术方案予以实现：