Революционная конструкция электролизера для возобновляемых источников энергии

Являясь пионером в области водородной энергетики, компания VERDE HYDROGEN десятилетиями работала над водородным электролизером и разработала электролизеры различных размеров, включая одноступенчатый электролизер производительностью 1200 Нм3/ч. Патент компании (патент США № 8,936,704) может стать важной вехой в разработке электролизера для использования возобновляемых источников энергии без трансформатора и выпрямителя.

Абстрактный

Системы и способы получения водорода путем электролиза воды из энергозависимого источника энергии могут облегчить регулировку рабочей мощности электролизной установки на основе измерений выходной электрической мощности источника энергии. В различных вариантах реализации регулировка мощности достигается за счет включения меньшего или большего количества ячеек электролизной батареи в замкнутую электрическую цепь, включающую включенные ячейки последовательно с источником питания.

Водород уже давно считается экологически чистым источником энергии, альтернативным ископаемому топливу. Водород не загрязняет окружающую среду, его можно транспортировать, хранить, он более эффективен, чем бензин, и может быть преобразован непосредственно в тепло и электричество как для стационарных, так и для мобильных применений.

Пожалуйста, включите JavaScript

Было предпринято множество попыток повысить эффективность и снизить стоимость производства водорода электролизом. Предыдущие подходы, направленные на устранение нестабильности источников входной энергии, обычно делятся на две категории:

Оба подхода часто приводят к увеличению стоимости и сложности системы производства водорода, потерям эффективности и/или проблемам с обслуживанием в долгосрочной перспективе.

Настоящая заявка раскрывает новый подход к управлению системой производства водорода, питаемой от нестабильного потока электроэнергии, вырабатываемой ветром, солнечной энергией или другими энергозависимыми источниками для производства водорода. В различных вариантах реализации система генерации водорода включает в себя автоматически управляемую электролизную установку с функцией управления, которая определяет, какой должна быть рабочая мощность электролизной установки в данный момент, чтобы эффективно использовать мгновенную входную мощность. Система генерации водорода может включать в себя, помимо электролизной батареи, проводящую дорожку, подвижный электрический контактный мост и связанный с ним привод, измерительное устройство и контроллер. Электролизная батарея может включать в себя множество электролизеров, электрически соединенных последовательно для образования электропроводящего пути. Рабочую мощность батареи можно изменить, регулируя количество электролизеров на пути, подключенных к источнику питания. Более конкретно, контроллер может на основе входных данных измерения текущего электричества и/или других рабочих параметров системы (например, в сочетании с заданной рабочей потребностью в электроэнергии электролизной установки) определять желаемую мощность рабочего электролиза. стек (т.е. желаемое количество электролизеров) и отправить соответствующий управляющий сигнал драйверу. Затем водитель может на основе сигнала контроллера управлять положением подвижного контактного моста на токопроводящей дорожке. Контактный мостик, останавливаясь в разных положениях в соответствии с полученными от контроллера командами, может ограничить контур электропитания электролизной установки до желаемой рабочей мощности.

Таким образом, различные варианты реализации, раскрытые в настоящем документе, обеспечивают эффективный способ увеличения и уменьшения мощности электролизной батареи, позволяющий системе генерации водорода работать с желаемой эффективностью при колеблющемся электричестве различного формата.

Кроме того, по сравнению с системами предшествующего уровня техники раскрытый здесь подход уменьшает количество датчиков, контроллеров и/или переключателей, используемых для управления множеством электролизных установок, и тем самым снижает техническую сложность системы генерации водорода. Преимущество заключается в том, что это, в свою очередь, может снизить стоимость производства водорода и повысить популярность водорода при замене ископаемого топлива в качестве источника топливной энергии.