本發明公開了一種電解水制氫與合金儲氫集成控制系統，包括電解水制氫裝置，其制氫出口經由氫氣純化罐與防爆吸放氫控制柜的制氫進口相連，防爆吸放氫控制柜的儲罐接口與置于儲氫水浴箱內的防凍液中的若干儲氫罐的罐口相連，儲氫罐內填充儲氫合金，防爆吸放氫控制柜的氫氣輸出口相連有氫氣輸出管路，儲氫水浴箱的防凍液出口與升降溫控制柜的儲氫端進水口相連，儲氫水浴箱的防凍液進口經由水泵與升降溫控制柜的儲氫端出水口相連，升降溫控制柜的制氫端進水口、制氫端出水口分別與電解水制氫裝置的出水口、進水口相連。本發明有效熱耦合儲氫罐與電解水制氫裝置，實現了制氫和儲氫效率的大幅提高，可再生能源利用效率高，能耗低，運行與維護成本低。

技術領域

本發明涉及一種電解水制氫與合金儲氫集成控制系統，屬于電解水制氫和合金儲氫之間能源互用技術領域。

背景技術

近年來，在可再生能源應用領域里，由于自然條件造成的供能波動以及電網負荷導致的棄風棄水棄光浪費日益突出，與此同時，氫作為重要的工業原料和燃料電池的發電原料，得到了越來越多的重視，利用可再生能源制氫成了解決棄風棄水棄光問題的重要途徑。

合金儲氫技術可以實現在常溫環境充放氫氣，儲氫密度極大，接近液態儲氫，而吸氫壓力也僅為一般氣態儲氫氣瓶所需壓力五分之一，適合與各種制氫設備接駁，是可再生能源制氫最匹配的儲氫技術。

但目前廣泛應用的電解制氫技術對環境溫度的穩定性有較高要求，在寒冷地區預熱啟動時間過長，無法與可再生能源的波動性匹配，達到快速反應啟動的要求，而在高溫時段又因為散熱困難容易導致停機。另一方面，合金儲氫技術的巨大儲氫密度導致此類儲氫系統在放氫過程中需要大量吸熱，短時間過快放氫會導致儲氫合金溫度急劇下降，降低合金的有效放氫量，而合金吸氫的時候又需要大量放熱，否則合金溫度的提高會極大降低儲氫容量和吸氫速度。

雖然現有技術在制氫和儲氫設備的設計制造過程中有輔熱和冷卻系統調節制氫裝置溫度，但是耗能較高，不僅降低了可再生能源的利用效率，也大幅提高了制氫裝置的制造和運行成本。而且目前與大規模電解水制氫匹配的儲氫裝置一般以氣態儲氫氣瓶為主，對于合金儲氫罐的供氫機理及所需條件并無考慮，沒有與制氫系統進行熱耦合，有效管理氫氣流量和廢熱循環效率的設計，導致合金儲氫罐有效的氫氣利用效率無法達到最優，無法發揮固態儲氫裝置的最大儲氫效率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電解水制氫與合金儲氫集成控制系統，其通過將儲氫罐與電解水制氫裝置進行有效耦合，實現了制氫和儲氫效率的大幅提高，可再生能源利用效率高，能耗低，運行與維護成本低。

為了實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種電解水制氫與合金儲氫集成控制系統，其特征在于：它包括電解水制氫裝置，電解水制氫裝置的制氫出口經由氫氣純化罐與防爆吸放氫控制柜的制氫進口相連，防爆吸放氫控制柜的儲罐接口與置于儲氫水浴箱內的防凍液中的若干儲氫罐的罐口相連，儲氫罐內填充儲氫合金，防爆吸放氫控制柜的氫氣輸出口相連有氫氣輸出管路，儲氫水浴箱的防凍液出口與升降溫控制柜的儲氫端進水口相連，儲氫水浴箱的防凍液進口經由水泵與升降溫控制柜的儲氫端出水口相連，升降溫控制柜的制氫端進水口、制氫端出水口分別與電解水制氫裝置的出水口、進水口相連。

本發明的優點是：

本發明中的儲氫罐內氫氣進行的吸氫放熱、放氫吸熱與電解水制氫裝置自身冷卻循環系統相熱耦合，使電解水制氫裝置可以加快啟動運行以及降低了制冷能耗，大大提高了電解槽溫度的升降溫效率，升降溫速度快，有效確保了電解水制氫裝置可以長期處于低功率、高效率的穩定運行狀態，能夠可靠承擔可再生能源波動性的影響，儲氫罐與電解水制氫裝置實現匹配運行，兩者均可達到最佳工作狀態，整個系統運行效率高。

附圖說明

圖1是本發明電解水制氫與合金儲氫集成控制系統的組成示意圖。

圖2是升降溫控制柜的組成示意圖。