[发明专利]一种绿色智能供能系统

说明书

本发明提供一种绿色智能供能系统，包括供配电系统、光催化制氢系统、氢燃料电池系统、氢气加注系统、地热发电系统、地源热泵系统和供热系统；供配电系统的输入电源共四路，输出电源提供客户端供电和上网供电；光催化制氢系统干燥氢气一路送入氢燃料电池系统，另一路送入氢气加注系统；氢燃料电池系统接入供配电系统中的电源转换装置实现燃料电池发电；氢气加注系统用于满足终端用户加气需求；地热发电系统送入供配电系统中的电源转换装置实现地热发电，并将蒸汽余热提供给供热系统，地源热泵系统获取地热热水提供给供热系统。本发明根据多种自然能源特性，结合多项跨领域的新能源技术，实现了多种能源的互补，供能的多样性，还提供了稳定的电源、热源、冷源、氢气。

技术领域

本发明属于新能源应用领域，涉及一种采用太阳能、地热能等新能源来实现冷、热、电、氢综合能源供给的系统。

背景技术

太阳能是由太阳所释放出的一种能量形式，是光子运动的结果。太阳光是以光子为基本粒子而组成，具有粒子性与波动性，称为波粒二象性。太阳能是一种可再生能源，也是一种无污染的清洁能源。

地热能是来自地表以下的可再生能源，地热能的热源主要有地球的熔融岩浆、放射性物质的衰变、太阳能，由地下水的循环和极深处岩浆涌入地壳后，把热量从地下深处带至近表层，地热能是一种无污染的新型清洁能源，在距地表2000米内储藏的地热能为2500亿吨标准煤。全国地热可开采资源量为每年68亿立方米，所含地热量为973万亿千焦耳。

光催化制氢是利用光能激发半导体催化剂内的电子跃迁至导带，实现电子和空穴分离，产生的电子和空穴在内部电场作用下迁移到粒子表面，吸附在半导体催化剂上的水分子被氧化性很强的空穴氧化成为氧气，同时产生的氢离子在电解液中迁移后被电子还原成为氢气。

空穴反应式：H₂O+h⁺→O₂+H⁺

电子反应式：H⁺+e^－→H₂

氢燃料电池主要由阳极、阴极、电解质组成，阳极为氢电极，阴极为氧电极，两极之间是电解质。其工作原理如下：

在阳极催化剂的作用下，1个氢分子分离为2个氢质子，并释放出2个电子，阳极反应为：H₂→2H⁺+2e；

在阴极催化剂的作用下，氧分子和氢离子与通过外电路到达阴极的电子发生反应生成水，阴极反应为：0.5O₂+2H⁺+2e→H₂O

总的化学反应为：H₂+0.5O₂＝H₂O

电子在外电路形成直流电。

地热能利用分为发电和供热。地热能发电是把地热能以蒸汽或热水的形式提取出来，再把蒸汽或热水中的热能转化为机械能，最终将机械能转化为电能供用户使用；地热能供热是把地热能以热水的形式提取出来，通过地源热泵后，向用户提供供热或热水。

溴化锂吸收式制冷机是用溴化锂水溶液为工质，其中水为制冷剂，溴化锂为吸收剂。溴化锂属盐类，为白色结晶，易溶于水和醇，无毒，化学性质稳定，溴化锂水溶液本身沸点很高，极难挥发。

溴化锂吸收式制冷机主要由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、换热器、循环泵等几部分组成。