本技术涉及一种便携式模块化氨氢能源系统及其发电技术,系统由储氨单元、氨注入单元、氢供应单元和燃料电池单元组成,储氨单元与氨注入单元相接,氨注入单元与氢供应单元相连。
背景技术
目前氨-氢燃料电池主要存在以下问题:1)应急电源系统使用场景多在偏远山区,设备运输过程中会存在短距离的人工运输,现有固定式氨氢能源设备体积大、质量重,运输不便;2)现有氨制氢模块结构复杂、制造成本高、制造周期长;3)应急电源的使用场景需求常为短时间的临时供电,应急电源设备长时间存放会导致设备利用率低,单次使用成本高;4)应急电源系统不同的输出功率对氨制氢单元供氢需求不同,输出功率与供氢能力不匹配会导致热量损失高,系统能量利用率低;5)设备以氨为原料,罐中氨气使用结束后需要对其进行补充,需要备用氨罐,并且氨罐直接更换成本高。
中国专利CN118712431A公开了一种氨氢燃烧-氨分解制氢-燃料电池耦合系统,包括液氨储存装置、气化器、第一换热器、第二换热器、氨分解反应器、膜分离提纯器、燃烧器和燃料电池。系统通过多个换热器实现氨气的多级预热来提高能效;氨分解后的高温产物混合气作为换热器的热源,进一步回收能量;氨分解后的气体经过膜分离提纯后进入燃料电池发电;采用燃烧器利用余气及外部空气、氢气进行燃烧,为氨分解反应供热,并可通过调节比例,灵活控制燃烧反应的温度和强度,保证系统在不同工况下的稳定运行;然而该系统结构复杂,燃料电池启动时间长,整体系统利用率不高,应用场景较为有限且能量消耗量大。
实现思路