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公开(公告)号：CN115395047A
公开(公告)日：2022-11-25
申请号：CN202210605488.5
申请日：2022-05-31
Applicant: 华北电力大学 , 潍柴动力股份有限公司
IPC: H01M8/04014 , H01M8/04082 , H01M8/0612 , H01M8/0662 , C25B1/042 , C25B9/00
Abstract: 本发明公开了属于氢能与储能领域的一种共用系统部件的甲烷‑电‑氢气可逆固体氧化物燃料电池系统。系统主要由燃料电池电堆、电加热器、混流器、分流器、换热器、燃烧室等部分组成。系统可在发电模式与电解模式间灵活切换，电堆、给水换热器、电堆燃料测换热器、电堆空气测换热器等部件在燃料电池模式与电解模式下均会投入使用，共用系统部件的使用使系统部件的利用率大大提高，降低了系统的投资成本，也为系统的热管理提供了便利；在本系统中电解模式产生的氢气直接储入天然气管道，无需储氢设备，大大降低了储氢成本；该技术有望低成本解决间歇可再生能源利用中的大规模储能难题，提高电网对可再生能源的消纳能力。
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公开(公告)号：CN115101789A
公开(公告)日：2022-09-23
申请号：CN202210605633.X
申请日：2022-05-31
Applicant: 华北电力大学 , 潍柴动力股份有限公司
IPC: H01M8/0662 , H01M8/04014 , H01M8/04082 , C25B1/042 , C25B9/00
Abstract: 共用系统辅助部件的可逆固体氧化物燃料电池系统及方法。系统部件由电堆、空压机、水箱、水泵、水蒸汽发生器、汽水分离器、减压阀、燃料侧换热器、空气侧换热器、燃料侧电加热器、空气侧电加热器、混流器、分流器、燃烧器、储氢模组、尾气换热器、储氢侧氢气泵组成。结合共用高温换热器提出电堆燃料侧出口气体管理方法，解决了常规单模式固体氧化物电池系统与固体氧化物电解池系统无法兼顾两种运行模式的问题，系统可在发电模式与电解模式之间灵活切换，且大部分系统辅助部件可以共用，提高系统年利用率，本发明可低成本解决间歇可再生能源利用中的大规模储能难题，提高电网对可再生能源的消纳能力。
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公开(公告)号：CN115084580A
公开(公告)日：2022-09-20
申请号：CN202210567867.X
申请日：2022-05-24
Applicant: 华北电力大学 , 潍柴动力股份有限公司
IPC: H01M8/04082 , H01M8/1246 , H01M10/46 , H01M16/00 , H02J3/32 , H02J15/00
Abstract: 基于可逆固体氧化物电池的可再生能源就地储能系统及其方法，该系统包括可再生能源发电系统、锂电池模块、可逆固体氧化物电池子系统(RSOC)和储气罐；当可再生能源过剩时，可逆固体氧化物电池子系统运行在电解(SOEC)模式，高温蒸汽在固体氧化物电池中转化为氢气和氧气分别储存于储气罐中；可再生能源短缺时，电能由两种方式补充，第一种为可逆固体氧化物电池子系统在燃料电池模式运行，将氢气化学能转化为电能，另一种为锂电池模块放电。本发明既可以减少可再生能源波动性、间歇性和不确定性导致的可再生能源发电系统实际出力与计划出力偏差，又能够降低可再生能源发电系统为其他调峰电源支付的调峰成本。
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公开(公告)号：CN115074751A
公开(公告)日：2022-09-20
申请号：CN202210538355.0
申请日：2022-05-18
Applicant: 华北电力大学 , 潍柴动力股份有限公司
Abstract: 本发明公开一种可连续稳定运行的高温电解制氢系统、方法及其应用。该系统主要由光伏电池阵列、太阳能集热器、可逆固体氧化物电解制氢单元、蓄电池、电蒸汽发生器、三元熔盐储热罐、蒸汽发生器和储氢单元组成。在该制氢系统中，日照足时，光伏电池阵列为可逆固体氧化物电解制氢单元及电热设备提供电能，剩余电能存储于蓄电池，储热罐储存太阳能集热器吸收的热量并随时为电解制氢过程提供蒸汽；日照不足时，蓄电池与储热罐装置分别为制氢单元及电热设备提供电能与热能，维持制氢单元工作。该系统将太阳能驱动高温固体氧化物电解制氢与三元熔盐储热、蓄电池技术耦合集成，实现可逆固体氧化物电解制氢单元在太阳能驱动下连续、稳定制氢。
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公开(公告)号：CN115101789B
公开(公告)日：2024-10-18
申请号：CN202210605633.X
申请日：2022-05-31
Applicant: 华北电力大学 , 潍柴动力股份有限公司
IPC: H01M8/0662 , H01M8/04014 , H01M8/04082 , C25B1/042 , C25B9/00
Abstract: 共用系统辅助部件的可逆固体氧化物燃料电池系统及方法。系统部件由电堆、空压机、水箱、水泵、水蒸汽发生器、汽水分离器、减压阀、燃料侧换热器、空气侧换热器、燃料侧电加热器、空气侧电加热器、混流器、分流器、燃烧器、储氢模组、尾气换热器、储氢侧氢气泵组成。结合共用高温换热器提出电堆燃料侧出口气体管理方法，解决了常规单模式固体氧化物电池系统与固体氧化物电解池系统无法兼顾两种运行模式的问题，系统可在发电模式与电解模式之间灵活切换，且大部分系统辅助部件可以共用，提高系统年利用率，本发明可低成本解决间歇可再生能源利用中的大规模储能难题，提高电网对可再生能源的消纳能力。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115084580B
公开(公告)日：2024-10-18
申请号：CN202210567867.X
申请日：2022-05-24
Applicant: 华北电力大学 , 潍柴动力股份有限公司
IPC: H01M8/04082 , H01M8/1246 , H01M10/46 , H01M16/00 , H02J3/32 , H02J15/00
Abstract: 基于可逆固体氧化物电池的可再生能源就地储能系统及其方法，该系统包括可再生能源发电系统、锂电池模块、可逆固体氧化物电池子系统(RSOC)和储气罐；当可再生能源过剩时，可逆固体氧化物电池子系统运行在电解(SOEC)模式，高温蒸汽在固体氧化物电池中转化为氢气和氧气分别储存于储气罐中；可再生能源短缺时，电能由两种方式补充，第一种为可逆固体氧化物电池子系统在燃料电池模式运行，将氢气化学能转化为电能，另一种为锂电池模块放电。本发明既可以减少可再生能源波动性、间歇性和不确定性导致的可再生能源发电系统实际出力与计划出力偏差，又能够降低可再生能源发电系统为其他调峰电源支付的调峰成本。
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公开(公告)号：CN115074751B
公开(公告)日：2024-06-18
申请号：CN202210538355.0
申请日：2022-05-18
Applicant: 华北电力大学 , 潍柴动力股份有限公司
Abstract: 本发明公开一种可连续稳定运行的高温电解制氢系统、方法及其应用。该系统主要由光伏电池阵列、太阳能集热器、可逆固体氧化物电解制氢单元、蓄电池、电蒸汽发生器、三元熔盐储热罐、蒸汽发生器和储氢单元组成。在该制氢系统中，日照足时，光伏电池阵列为可逆固体氧化物电解制氢单元及电热设备提供电能，剩余电能存储于蓄电池，储热罐储存太阳能集热器吸收的热量并随时为电解制氢过程提供蒸汽；日照不足时，蓄电池与储热罐装置分别为制氢单元及电热设备提供电能与热能，维持制氢单元工作。该系统将太阳能驱动高温固体氧化物电解制氢与三元熔盐储热、蓄电池技术耦合集成，实现可逆固体氧化物电解制氢单元在太阳能驱动下连续、稳定制氢。
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公开(公告)号：CN117167097A
公开(公告)日：2023-12-05
申请号：CN202311056863.6
申请日：2023-08-22
Applicant: 华北电力大学(保定) , 华北电力大学
IPC: F01D15/10 , F01K25/10 , F01K27/00 , H01M8/04007 , H01M8/04089 , H01M8/1231
Abstract: 本发明涉及固体氧化物燃料电池技术领域，特别涉及一种耦合SOFC和工质回收利用的循环发电系统及方法。该系统包括：固体氧化物燃料电池，包括阴极和阳极；阳极气体供给单元，用于向阳极供给燃料气；阴极气体供给单元，用于向阴极供给空气；余热利用单元，包括第一分离器、燃烧室、第一混合器、透平和发电机，第一分离器的入口与阳极的出口连接，第一分离器的两个出口分别与阳极气体供给单元和燃烧室的入口连接，燃烧室的出口与第一混合器的第一入口连接，第一混合器的第二入口与工质回收单元连接，第一混合器的出口与透平的入口连接，透平与发电机连接；工质回收单元，分别与透平的出口和入口连接，用于回收透平出口的排气并将回收的排气回流至透平的入口。
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公开(公告)号：CN117108367A
公开(公告)日：2023-11-24
申请号：CN202311056862.1
申请日：2023-08-22
Applicant: 华北电力大学(保定) , 华北电力大学
IPC: F01D15/10 , H01M8/04007 , H01M8/04089 , H01M8/1231 , F01K25/10 , F01K27/00
Abstract: 本发明涉及固体氧化物燃料电池技术领域，特别涉及一种耦合SOFC和CO2富集的循环发电系统及方法。该系统包括固体氧化物燃料电池、阳极气体供给单元、阴极气体供给单元、余热利用单元、回热器和CO2富集单元，余热利用单元包括第一分离器、燃烧室、透平和发电机，第一分离器的入口与阳极的出口连接，第一分离器的两个出口分别与阳极气体供给单元和燃烧室的入口连接，燃烧室的出口与透平的入口连接，透平与发电机连接；回热器具有依次连接的一个放热段、第一吸热段、第二吸热段、第三吸热段和第四吸热段；CO2富集单元的入口与放热段的出口连接，一个出口的CO2经第四吸热段加热后通入阴极气体供给单元的入口，另一个出口的CO2用于储存。
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公开(公告)号：CN119252939A
公开(公告)日：2025-01-03
申请号：CN202411578850.X
申请日：2024-11-07
Applicant: 华北电力大学
IPC: H01M4/86 , H01M4/88 , H01M8/10 , H01M8/0271
Abstract: 本发明提供一种固体氧化物电池燃料电极、半电池及电池制备方法，属于固体氧化物燃料电池技术领域，在还原性气氛下，所述固体氧化物电池的燃料电极包括Ni颗粒和氧离子导体氧化物，所述Ni颗粒表面具有Ni‑Fe或Ni‑Cu合金层；所述Ni‑Fe或Ni‑Cu合金层的厚度为10‑200nm。通过在燃料电极的Ni颗粒表面制备Ni‑Fe或Ni‑Cu合金层以解决在还原与运行过程中Ni颗粒与氧离子导体氧化物界面产生裂纹的问题。
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