專利名稱：一種自然能源發(fā)電及電解海水或苦咸水的綜合應用系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及自然能源應用技術領域，尤其涉及一種利用自然能源發(fā)電并利用其產(chǎn) 生的電能電解海水或苦咸水進而制得能夠被二次利用的氧氣和氫氣的綜合應用系統(tǒng)。
背景技術：
本發(fā)明的申請人曾于2009年09月09日向國家知識產(chǎn)權局提交了名稱為“水流海 浪潮汐動能和風能太陽能發(fā)電的綜合系統(tǒng)”的發(fā)明專利申請，其公開號為CN101649813。該發(fā)電系統(tǒng)能夠將水流動能、風能、太陽能有機地結合在一起，有風能時風力發(fā) 電，有光能時光能發(fā)電，有水流動能時水流動能發(fā)電，三項條件都具備時風能、太陽能和水 流動能同時發(fā)電，三種發(fā)電方式既可互補，又可共同作功，無需筑壩蓄水提高水位落差，無 論洪期水位上漲或枯水期水位下落，都可動能發(fā)電。海洋風能發(fā)電廠和海洋太陽能發(fā)電廠建造昂貴的主要原因包括固定安裝困難和 海底遠距離輸送電能的困難。而上述系統(tǒng)有機地將動能水流發(fā)電和風能太陽能結合，大大 地降低了建造固定安裝成本，也大大降低了輸送電能的成本和輸送電能的損失，其結構簡 單，成本較低，可減少電能輸送的損耗，這一優(yōu)點對河流、海浪、潮汐發(fā)電尤其重要。由于自然能源具有不穩(wěn)定的特性，以風能為例，很特別的地方就是“風力發(fā)電機的 出力與風速是三次方的關系”，即風速增大一倍，發(fā)電功率增大八倍，其電壓、電流、頻率、電 量和輸出電能很不穩(wěn)定，盡管加入了三能互補和三能共同作功發(fā)電，在大容量的不穩(wěn)定的 風電并入電網(wǎng)時，仍然會引起電網(wǎng)電壓的大幅度波動。這也是為什么在風速特別大時風力 發(fā)電機需要快速卸載進行保護的原因，因為功率的變化幅度太大，速度又太快，如果不能夠 在極短的時間里“卸載”，超大的風能能量肯定會損壞機組。為了避免“卸載”對電能的浪費，可使用蓄電池來儲存過載的電能。但鉛酸電池的 功率容量有限，并且價格特別昂貴，大量的使用還有鉛污染問題；鎳氫電池與鋰離子電池受 限于這兩種元素的數(shù)量和特別昂貴的價格的限制，也不能夠采用；其它的儲能方式，如壓縮 空氣儲能；飛輪儲能等等都因為效率太低、容量太小，也不能使用。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種結構簡單、成本較低、有利于推廣和保護環(huán)境的自然能 源發(fā)電及電解海水或苦咸水的綜合應用系統(tǒng)。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了 一種自然能源發(fā)電及電解海水或苦咸水的綜合 應用系統(tǒng)，包括自然能源發(fā)電裝置，還包括氫能電解水發(fā)生器，所述發(fā)電裝置的電能輸出端 與所述電解水發(fā)生器在電路上相連接，用于電解經(jīng)過預處理的海水或苦咸水產(chǎn)生氫氣和氧氣。優(yōu)選地，所述自然能源發(fā)電裝置具體為水流海浪潮汐動能和風能太陽能發(fā)電裝 置，或單一的風能發(fā)電裝置，或單一的太陽能發(fā)電裝置，或太陽能風能互補發(fā)電裝置。。優(yōu)選地，所述發(fā)電裝置的電能輸出端分成兩條供電支路，其中一條供電支路直接并入電網(wǎng)；另一條供電支路與氫能電解水發(fā)生器在電路上相連接。優(yōu)選地，所述發(fā)電裝置的電能輸出端僅與氫能電解水發(fā)生器在電路上相連接而不 并入電網(wǎng)。優(yōu)選地，所述電解水發(fā)生器的氫氣輸出端設有氫氣儲存器；所述電解水發(fā)生器的 氧氣輸出端設有氧氣儲存器。優(yōu)選地，所述電解水發(fā)生器產(chǎn)生的氫氣和氧氣通過管道或交通工具進行輸送。優(yōu)選地，進一步包括氫能燃料電池或氫能燃料發(fā)電器，其氫氣進氣端與所述氫氣 儲存器的氫氣輸出端相連接，用于使用氫氣和空氣產(chǎn)生電能和水；所述氫能燃料電池或氫 能燃料發(fā)電器在工作過程中所產(chǎn)生的水匯集于純凈水水箱。優(yōu)選地，所述氫氣儲存器中的氫氣經(jīng)過氫氣液化裝置后被制成液態(tài)氫，通過氫電 同軸電纜同時輸送液態(tài)氫和電能。優(yōu)選地，所述氫電同軸電纜的中心部分為用于輸送液態(tài)氫的液態(tài)氫封閉管，所述 液態(tài)氫封閉管的周圍為用于輸送電能的金屬線，所述氫電同軸電纜的最外層為隔熱、絕緣 的防護層。優(yōu)選地，所述氫電同軸電纜的最外層為隔熱、絕緣的防護層，其內腔為液態(tài)氫輸送 通道，內部分布有輸送電能的金屬線。本發(fā)明針對水流海浪潮汐動能和風能太陽能發(fā)電裝置的卸載和存儲問題，設計了 一套行之有效的綜合應用系統(tǒng)，當發(fā)電裝置產(chǎn)生的電能超過用電需要而需要卸載時，可利 用多余的電能來電解海水或苦咸水，產(chǎn)生氫氣和氧氣，然后分別存儲，使電能以氫的形式得 以“卸載”和存儲，氫氣可以用管道或交通工具輸送，類似于天然氣輸送，可通往城市，小鎮(zhèn)， 農村或海島等需要用電的地方，然后由燃料氫電池以氫和空氣為原料產(chǎn)生電能和清潔的 水，將氫氣重新轉化為電能，氧氣可以供給醫(yī)用和富氧燃燒。本發(fā)明即解決了水流海浪潮汐動能和風能太陽能發(fā)電裝置發(fā)電的存儲問題，又解 決了海水或苦咸水節(jié)能淡化的問題。并且更進一解決了我國西部地區(qū)缺水少電的問題，因 為由海水產(chǎn)生的氫氣最輕，長距離管道輸送氫氣效益最高?？梢詫⒌娘嬘盟碗娔芡?過輸送氫氣，運送到邊遠缺水的西部地區(qū)。本發(fā)明結構簡單，成本較低，有利于推廣和環(huán)境 保護。


圖1為本發(fā)明第一具體實施方式
的結構示意圖；圖2為圖1中氫電同軸電纜的切面結構示意圖；圖3另一種氫電同軸電纜的切面結構示意圖。圖中130.氫電同軸電纜 132.液態(tài)氫密封管 134.電源輸送金屬136.防護層
具體實施例方式本發(fā)明的核心是提供一種結構簡單、成本較低、有利于推廣和保護環(huán)境的自然能 源發(fā)電及電解海水或苦咸水的綜合應用系統(tǒng)。為了使本技術領域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結合附圖和
具體實施例方式
4對本發(fā)明作進一步的詳細說明。請參考圖1，圖1為本發(fā)明第一具體實施方式
的結構示意圖。如圖所示，在此具體實施方式
中，本發(fā)明所提供的自然能源發(fā)電及電解海水或苦 咸水的綜合應用系統(tǒng)，包括水流海浪潮汐動能和風能太陽能發(fā)電裝置。該發(fā)電裝置包括風能發(fā)電機、太陽能發(fā)電組和水流動能發(fā)電機組三部分，三能互 補，三能共同做功發(fā)電獲得大量的電力，其電能輸出端分成兩條供電支路，其中一條供電支 路直接并入電網(wǎng)，另一條供電支路與電解水發(fā)生器在電路上相連接，輸出的電流輸入到氫 能電解發(fā)生器中，用于電解經(jīng)過預處理的海水或苦咸水產(chǎn)生氫氣和氧氣。電解發(fā)生器是質子交換膜電解發(fā)生器，使用海水或苦咸水(直接取至于受污染的 河流)作為水源，經(jīng)過超微過濾預處理的苦咸水進入電解發(fā)生器，每小時可以產(chǎn)生1.42標 準立方英尺的氫氣和12. 6立方英尺的氧氣，電解水發(fā)生器的氫氣輸出端設有氫氣儲存器、 氧氣輸出端設有氧氣儲存器，可同時存儲氫氣和副產(chǎn)品氣。 當然，氧氣也可以直接釋放到大氣中。本實施案例中的氫氣存儲罐可存儲200-400立方英尺的氫氣，直接儲存在氫氣存 儲罐中的氫氣，進入氫能燃料電池或氫能燃料發(fā)電器。由氫能燃料電池或氫能燃料發(fā)電器 使用氫氣產(chǎn)生電能和潔凈水。本實施案例中的氫能燃料電池或氫能燃料發(fā)電器的輸出電量 為80-600瓦，用電持續(xù)時間以200立方英尺的氫氣存儲來說，500瓦可運行14小時，100瓦 可運行超過24小時。氫能燃料電池或氫能燃料發(fā)電器使用氫氣產(chǎn)生的潔凈水，存入潔凈水 水箱。本實施案例每小時最多可以產(chǎn)生出830加侖的潔凈水，每天24小時可以產(chǎn)生20000 加侖的潔凈水。一般而言，本發(fā)明所生產(chǎn)的氫氣和氧氣可以當?shù)厥褂?，但有時與用電和用水的用 戶也會有一定的距離，需要用電時和在需要用電的地方以及需要用水時和用水的地方產(chǎn)生 電能和清潔純凈的水，同樣也是我們的目的。這就存在氫氣輸送的需求。按照氫在輸運時 所處狀態(tài)的不同，可以分為氣氫輸送、液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規(guī)模 使用的兩種方式。根據(jù)氫的輸送距離、用氫要求及用戶的分布情況，氣氫可以用管網(wǎng)，或通 過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網(wǎng)輸送一般適用于用量大的場合，而車、 船運輸則適合于量小、用戶比較分散的場合，液氫、固氫輸運方法一般是采用車船輸送。經(jīng)過管道輸送氫是最有效的長距離輸送方法。目前管道輸送過程中的氫損失率要 比同樣距離輸電過程能量損失率(約7. 5 8%)高。氫氣的輸送之所以效率低，原因在于 儲氫密度太低。目前各種輸送氫氣的方法實際是輸送儲存的氫。如果儲氫密度提高了，輸 送氫氣的效率自然也就提高。本發(fā)明公開了一種氫電同軸電纜的輸送技術，可大幅度提高 能量(氫能和電能)輸送效率。請參考圖2，圖2為圖1中氫電同軸電纜的切面結構示意圖。氫氣儲存器中的氫氣經(jīng)過氫氣液化裝置后被制成液態(tài)氫，并通過氫電同軸電纜同 時輸送液態(tài)氫和電能。如圖所示，氫電同軸電纜130的中心部分為用于輸送液態(tài)氫的液態(tài) 氫封閉管132，液態(tài)氫封閉管132的周圍為用于輸送電能的金屬線134，氫電同軸電纜的最 外層為高度隔熱、絕緣的防護層136。電纜中心的部分輸送液態(tài)氫，同時利用液態(tài)氫極低的 溫度保持外層金屬線處于超導狀態(tài)，因為沒有電阻，電流通過就不會發(fā)熱，能夠大規(guī)模輸送 電能，大大減少輸電的損耗。
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傳統(tǒng)的高壓遠距離輸電過程能量損失率約為7. 5 8%，利用氫電同軸電纜可降 低為2%左右；同樣距離輸送液態(tài)氫過程能量損失率約為10-12%，由于液態(tài)氫的重量輕， 在電纜中心的揮發(fā)也少，有利于減少液態(tài)氫的損耗，遠距離輸輸液態(tài)氫可降低為4%左右。 氫電同軸電纜的最外層是高度隔熱、絕緣的防護層。這樣整個氫電同軸電纜的內部都保持 在極低的溫度狀態(tài)，即唯持了氫氣的液態(tài)，又同時使外層金屬線處于超導狀態(tài)。請參考圖3，圖3另一種氫電同軸電纜的切面結構示意圖。如圖所示，該氫電同軸電纜130并未使用液態(tài)氫封閉管，其最外層為高度隔熱、絕 緣的防護層136，內層周圍均勻分布輸送電能的金屬線134，整個液態(tài)氫與輸送電能的金屬 線134處于同一輸送通道中，更大的提高了保持液態(tài)氫的極低溫度狀態(tài)，同時也使外層金 屬線處于超導狀態(tài)，使電阻更低，更能夠大大減少輸電的損耗，而且外層金屬線也對液態(tài)氫 起到很大的保護作用。在上述實施例中，所產(chǎn)生的氫氣可以作為儲存電能的方法，解決了蓄電池容量太 小的難題。并且產(chǎn)生的氫氣儲存在氫氣罐中，所產(chǎn)生的氫氣可以在當?shù)鼗虮还艿阑蚪煌ü?具(車載或船載)輸送到目的地后，氫氣可以直接由氫能燃料電池或氫能燃料裝置產(chǎn)生電 能和純凈的水，也可以作為廚房用燃燒氣體，或用作燒烤燃料，或作為外源式發(fā)動機(斯特 林發(fā)動機)燃燒氣體或燃料，所產(chǎn)生的氧氣可以直接用于醫(yī)院、家庭使用，也可以直接用于 富氧燃燒或其它用途。總之，不論是使用管道和交通工具(車載或船載)輸送氫，還是使用多層氫電同軸 電纜輸送氫，達到用戶所在地或需要使用潔凈的飲用水的地方，氫氣最終都進入氫能燃料 電池或氫能燃料發(fā)電器。使用質子交換膜燃料電池(PEMFC)，氫氣和氧氣分別到達電池的陽極和陰極，在膜 的陽極一側，氫氣在陽極催化劑的作用下解離為氫離子(質子)和帶負電的電子，氫離子以 水合離子的形式，在質子交換膜中從一個磺酸基轉移到另一個磺酸基，穿過質子交換膜，最 后到達陰極，實現(xiàn)質子導電。與此同時，陰極的氧分子與催化劑激發(fā)產(chǎn)生的電子發(fā)生反應， 變成氧離子，在陽極帶負電終端和陰極帶正電終端之間產(chǎn)生了一個電壓。如果此時通過外 部電路將兩極相連，電子就會通過回路從陽極流向陰極，從而產(chǎn)生電流。同時，氫離子與氧 離子發(fā)生反應生成水，就是潔凈的水。從海水電解產(chǎn)生氫，因此得到潔凈水，就是海水淡化。 使用高污染地區(qū)的苦咸水電解產(chǎn)生氫，得到的潔凈水，就是農村安全飲用水。使用氫電同軸電纜輸送技術，可以將飲用水和電力，通過輸送氫氣，長運送到邊遠 缺水和缺電的地區(qū)，在達到使用當?shù)睾?，才產(chǎn)生電能和飲用水。即使用水流海浪潮汐動能和風能太陽能發(fā)電裝置產(chǎn)生的電能淡化海水和苦咸水， 使其達到飲用水的指標。并且可以長距離管道輸送氫氣達到西部邊遠地區(qū)，在當?shù)禺a(chǎn)生電 能和清潔的水源。節(jié)省大量的輸電耗電費用和節(jié)省大量的輸送水的費用，因為由海水或苦 咸水所產(chǎn)生的氫氣最輕，輸送氫氣的管道壓力不高，管道的強度不用太高，長距離管道輸送 氫氣效益最高?？梢詫⒌娘嬘盟碗娏?，通過輸送氫氣，運送到邊遠缺水和缺電的地 區(qū)。目前我國農村安全飲水工作目標已經(jīng)確定“十一五”期間重點解決高氟水，高砷水，苦 堿水，污染水等飲水水質不達標地區(qū)以及飲用水供應嚴重不足地區(qū)6000-8000萬人的飲水 安全問題，該技術的使用將會大大改變我國的能源和水源格局和分布。本發(fā)明所使用的海水是用于淡化海水作為飲用水、中水或其它用途的水源；所使用的苦咸水是用于農村或其它缺水地區(qū)作為飲用水、中水或其它用途的水源；所述使用的 污水(任何形式的污染及河流、地表水或地下水)是用于農村或其它缺水地區(qū)作為飲用水、 中水或其它用途的水源。本發(fā)明可以安裝在任何固定的地點，如陸地，島嶼，港口，碼頭，海域等等；也可以 安裝在任何移動的物體，如車輛，火車，和各種陸上交通工具；輪船，軍艦，和各種陸上交通 工具；飛機，飛船和各種空中交通工具。本發(fā)明所涉及到的“氫能技術”已被列入《科技發(fā)展“十五”計劃和2015年遠景規(guī) 劃(能源領域)》。氫能所具有的清潔、無污染、效率高、重量輕和儲存及輸送性能好、應用形 式多等諸多優(yōu)點，贏得了人們的青睞。利用氫能的途徑和方法很多，例如航天器燃料、氫能 飛機、氫能汽車、氫能輪船、氫能發(fā)電、氫介質儲能與輸送，以及氫能空調、氫能冰箱等等，有 的已經(jīng)實現(xiàn)，有的正在開發(fā)，有的尚在追求和探索。隨著科學技術的進步和氫能系統(tǒng)技術的 全面進展，氫能應用范圍必將不斷擴大，氫能將深入到人類活動的各個方面，直至走進千家 萬戶。這里需要說明的是，海水(或苦咸水)淡化方法很多，生產(chǎn)出的淡水也風味各異， 但以經(jīng)濟合算的標準衡量，仍然不盡如人意。表面看海水淡化很簡單，只要將咸水中的鹽與 淡水分開即可。最簡單的蒸餾法，將水蒸發(fā)而鹽留下，再將水蒸氣冷凝為液態(tài)淡水。另一個 海水淡化的方法是冷凍法，冷凍海水，使之結冰，在液態(tài)淡水變成固態(tài)的冰的同時，鹽被分 離了出去。一種新的海水淡化方式就是反滲透法。這種方法利用半透膜來達到將淡水與鹽 分離的目的。這三方法都有難以克服的弊病。蒸餾法會消耗大量的能源，得到的淡水卻并 不多。冷凍法同樣要消耗許多能源，得到的淡水卻味道不佳，難以使用，反滲透法盡管能源 消耗少，但建造價格和運行成本非常昂貴。氫能源方式是一種最干凈和最環(huán)?？梢匝h(huán)的可大規(guī)模利用的能源方式。將水進 行電解就可以得到氫和氧兩種氣體。以前傳統(tǒng)的技術要消耗5度電才能夠電解出1立方米 氫氣，本發(fā)明利用的技術只需要2. 5度電能就可電解產(chǎn)生1立方米的氫氣，并且使用的是取 之不盡、用之不竭的水流海浪潮汐動能和風能太陽能，利用大規(guī)模的水流海浪潮汐動能和 風能太陽能進行大規(guī)模的電解水制氫，會得到大量的最干凈的能源一一氫氣，1公斤水電 解后不但可以得到1/9公斤的氫氣(1立方米)并且還可以得到8/9公斤的氧氣(0. 45立 方米)和0. 3/10公斤的海鹽和氯堿。有了大規(guī)模的氫氣能源，就能夠實現(xiàn)大規(guī)模的能量儲 存，解決現(xiàn)有模式的電能儲存難題并且不會對環(huán)境有任何影響。氫氣能源可以長時間儲存、可以管道長距離輸送，可以直接用來大規(guī)模發(fā)電，更可 以提供給汽車、火車、飛機、輪船等移動的交通運輸工具使用，氫氣燃燒利用后除產(chǎn)生能量 外，只產(chǎn)生水蒸氣，冷凝后就是純水，是最清潔、最環(huán)保的能源。這里，氫只是能量的中間狀 態(tài)，起到了轉換能量的作用，將巨大的自然能源，通過發(fā)電一電解海水一制氫制氧一氫氣能 源一發(fā)電、制熱、炊事、取暖、交通工具使用等過程后又變成了水，這些水返回到大自然的水 系統(tǒng)循環(huán)中為下一次的能量轉換循環(huán)中再利用。水流海浪潮汐動能和風能太陽能發(fā)電裝置所產(chǎn)生的電能只需進行最簡單的變壓、 整流處理，將電壓通過變壓器調整到所需電壓，交流電整流為直流電即可，不需要昂貴的高 精度的電子、電能調控設備，同時無論什么樣的發(fā)電量，只要發(fā)電機發(fā)電就能夠利用，發(fā)電 量小時電解的氫氣數(shù)量較少，發(fā)電量大時產(chǎn)生的氫氣就很多，在整個的發(fā)電制氫過程中所有的電能都可以全部的轉化為氫氣，只是轉化的快慢不同而已。這樣的制氫風力發(fā)電機組 最少比并網(wǎng)機組便宜一半甚至更多，僅以風電制氫模式為例，風電制氫模式要比風電并網(wǎng) 模式的電能利用效率高4倍以上，也就是說，“1臺1000千瓦的風力發(fā)電機組，進行風電制 氫模式時產(chǎn)生的真正有價值的能源，大于或者等于4臺1000千瓦的風力發(fā)電機組并網(wǎng)模式 機組”。不僅如此，風電制氫模式對風力發(fā)電機組簡化控制方面還有特別好的輔助性能制 氫電解設備與風力發(fā)電機組連接后在制氫時實際上就成了機組的“功率阻尼器”(也可以叫 電力制動器)，隨時在調整風力發(fā)電機的“出力”(功率輸出)，風速變大時這些電能功率會 自動的加大產(chǎn)氫氣的數(shù)量，風速變小時可以“隨時減少機組的出力”降低產(chǎn)氫氣的數(shù)量。電解制氫方式可以迅速的對功率進行快速大幅度的調整，比如1臺機組供應3臺 制氫電解罐，在小風、中風時只需要有1臺電解罐工作即可，大風時2臺罐工作，在電解時風 速變化小時僅僅是產(chǎn)氫氣的速度變化，風速瞬間變大為臺風時，3臺電解罐同時工作在最大 負荷狀態(tài)，利用“電力制動”效應拖住風機不致發(fā)生“飛車”，機組需要進行“偏頭調速”(風 力發(fā)電機的效果最好的調速方式，只是調速時間長)時在“電力制動”的制動力的“柔性剎 車”作用下，機組有充裕的時間保證安全偏頭調速進行安全停機，這也是并網(wǎng)機組無法實現(xiàn) 的特點。從整個的經(jīng)濟效益方面分析，不僅產(chǎn)出巨大，而且可以大幅度的降低風力發(fā)電機 的制造成本，比如“千萬千瓦級規(guī)模的風電場”如果采用并網(wǎng)模式大概得投入1000億元，而 采用制氫模式時，僅機組的制造成本就可以降低到300億元甚至更少，且管理運行費用也 比并網(wǎng)模式低很多。因此，風電制氫并不是僅僅提供一種能源，而是不但提供了大量的氫能源，還提供 和產(chǎn)出多種有直接經(jīng)濟效益的產(chǎn)品和大幅度的降低了風力發(fā)電機組的制造成本，而是有很 好的經(jīng)濟效益和很好的環(huán)保效益的模式。更有意義的是切實的達到了大量減少二氧化碳的目的，從能源總量上看，利用取 之不盡用之不竭的大規(guī)模風能轉化為氫能源，同樣是利用取之不盡用之不竭的大量海水， 海水在能量的轉換中扮演了能量轉換的中間角色，進行了大量能源的轉換，尤其是氫能源 有可儲存、可調節(jié)的特點，很方便人們的使用，使用后又復原為水(還是純水)，可以繼續(xù)在 風電的電解下進行下一個循環(huán)、分解、利用。以上對本發(fā)明所提供的自然能源發(fā)電及電解海水或苦咸水的綜合應用系統(tǒng)進行 了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例 的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員 來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修 飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內。
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權利要求
一種自然能源發(fā)電及電解海水或苦咸水的綜合應用系統(tǒng)，包括自然能源發(fā)電裝置，其特征在于，還包括氫能電解水發(fā)生器，所述發(fā)電裝置的電能輸出端與所述氫能電解水發(fā)生器在電路上相連接，用于電解經(jīng)過預處理的海水或苦咸水產(chǎn)生氫氣和氧氣。
2.根據(jù)權利要求1所述的自然能源發(fā)電及電解海水或苦咸水的綜合應用系統(tǒng)，其特征 在于，所述自然能源發(fā)電裝置具體為水流海浪潮汐動能和風能太陽能發(fā)電裝置，或單一的 風能發(fā)電裝置，或單一的太陽能發(fā)電裝置，或太陽能風能互補發(fā)電裝置。
3.根據(jù)權利要求2所述的自然能源發(fā)電及電解海水或苦咸水的綜合應用系統(tǒng)，其特征 在于，所述發(fā)電裝置的電能輸出端分成兩條供電支路，其中一條供電支路直接并入電網(wǎng)；另 一條供電支路與氫能電解水發(fā)生器在電路上相連接。
4.根據(jù)權利要求2所述的自然能源發(fā)電及電解海水或苦咸水的綜合應用系統(tǒng)，其特征 在于，所述發(fā)電裝置的電能輸出端僅與氫能電解水發(fā)生器在電路上相連接而不并入電網(wǎng)。
5.根據(jù)權利要求3或4所述的自然能源發(fā)電及電解海水或苦咸水的綜合應用系統(tǒng)，其 特征在于，所述電解水發(fā)生器的氫氣輸出端設有氫氣儲存器；所述電解水發(fā)生器的氧氣輸 出端設有氧氣儲存器。
6.根據(jù)權利要求5所述的自然能源發(fā)電及電解海水或苦咸水的綜合應用系統(tǒng)，其特征 在于，所述氫能電解水發(fā)生器產(chǎn)生的氫氣和氧氣通過管道或交通工具進行輸送。
7.根據(jù)權利要求5所述的自然能源發(fā)電及電解海水或苦咸水的綜合應用系統(tǒng)，其特征 在于，進一步包括氫能燃料電池或氫能燃料發(fā)電器，其氫氣進氣端與所述氫氣儲存器的氫 氣輸出端相連接，用于使用氫氣和空氣產(chǎn)生電能和水；所述氫能燃料電池或氫能燃料發(fā)電 器在工作過程中所產(chǎn)生的水匯集于純凈水水箱。
8.根據(jù)權利要求5所述的自然能源發(fā)電及電解海水或苦咸水的綜合應用系統(tǒng)，其特征 在于，所述氫氣儲存器中的氫氣經(jīng)過氫氣液化裝置后被制成液態(tài)氫，通過氫電同軸電纜同 時輸送液態(tài)氫和電能。
9.根據(jù)權利要求8所述的自然能源發(fā)電及電解海水或苦咸水的綜合應用系統(tǒng)，其特征 在于，所述氫電同軸電纜的中心部分為用于輸送液態(tài)氫的液態(tài)氫封閉管，所述液態(tài)氫封閉 管的周圍為用于輸送電能的金屬線，所述氫電同軸電纜的最外層為隔熱、絕緣的防護層。
10.根據(jù)權利要求8所述的自然能源發(fā)電及電解海水或苦咸水的綜合應用系統(tǒng)，其特 征在于，所述氫電同軸電纜的最外層為隔熱、絕緣的防護層，其內腔為液態(tài)氫輸送通道，內 部分布有輸送電能的金屬線。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自然能源發(fā)電及電解海水或苦咸水的綜合應用系統(tǒng)，包括水流海浪潮汐動能和風能太陽能發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置的電能輸出端分成兩條供電支路，其中一條供電支路直接并入電網(wǎng)，另一條供電支路與氫能電解水發(fā)生器在電路上相連接；發(fā)電裝置的電能輸出端也可以僅與氫能電解水發(fā)生器在電路上相連接而不并入電網(wǎng)。用于電解經(jīng)過預處理的海水或苦咸水產(chǎn)生氫氣和氧氣，所述電解水發(fā)生器的氫氣輸出端設有氫氣儲存器，氧氣輸出端設有氧氣儲存器。本發(fā)明既解決了水流海浪潮汐動能和風能太陽能發(fā)電裝置發(fā)電的存儲問題，又解決了海水或苦咸水節(jié)能淡化的問題。
文檔編號C25B15/08GK101892491SQ20101024010
公開日2010年11月24日 申請日期2010年7月28日 優(yōu)先權日2010年7月28日
發(fā)明者張建洲 申請人:張建洲