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申请/专利权人：同济大学

摘要：本发明涉及一种基于氩气动力循环氢气机的高效清洁储能发电系统及方法，可再生能源间歇发电设备1与能量管理设备2相连，能量管理设备2与电解水设备3和用电负载12相连，氩气动力循环内燃机机体8与能量管理设备2相连；能量管理设备2输送电力至电解水设备3和用电负载12，经电解水设备3储存电力、氩气动力循环内燃机机体8转换电力，在工作时氩气动力循环内燃机机体8以氢气为燃料、氩氧混合气为工质，氢氧燃烧转换能量，排放产物包括氩气和水，再重新获取电力。与现有技术相比，本发明具有建设难度低、成本低、节能减排、储能量大、适用地域广和可靠稳定的优点。

主权项：1.一种基于氩气动力循环氢气机的高效清洁储能发电系统，其特征在于，包括可再生能源间歇发电设备（1）、能量管理设备（2）、电解水设备（3）和氩气动力循环内燃机机体（8），所述可再生能源间歇发电设备（1）与能量管理设备（2）相连，所述能量管理设备（2）与电解水设备（3）和用电负载（12）相连，所述氩气动力循环内燃机机体（8）与能量管理设备（2）相连；所述能量管理设备（2）输送电力至电解水设备（3）和用电负载（12），经电解水设备（3）储存电力、氩气动力循环内燃机机体（8）转换电力，在工作时氩气动力循环内燃机机体（8）以氢气为燃料、氩氧混合气为工质，氢氧燃烧转换能量，排放产物包括氩气和水，再从氩气动力循环内燃机机体（8）重新获取电力；所述可再生能源间歇发电设备（1）包括风能发电设备（101）、太阳能发电设备（102）和海洋能发电设备（103）；所述系统包括储水罐（4）、储氧罐（5）和储氢罐（6），所述储水罐（4）与电解水设备（3）相连，所述电解水设备（3）与储氢罐（6）和储氧罐（5）相连，所述电解水设备（3）将满足用电负载（12）供电需求外的过剩电力以氢气和氧气的形式储存；所述系统包括氩氧混合罐（7）和氩气缓冲罐（10），所述储氧罐（5）和氩气缓冲罐（10）与氩氧混合罐（7）相连，所述氩氧混合罐（7）将氧气和氩气预混合；所述储氢罐（6）和氩氧混合罐（7）与氩气动力循环内燃机机体（8）相连；所述系统包括冷凝器（9），所述氩气动力循环内燃机机体（8）与冷凝器（9）相连，所述冷凝器（9）与氩气缓冲罐（10）和储水罐（4）相连，所述冷凝器（9）分离排放产物中的氩气和水，实现氩气和水的循环利用；所述系统包括氩气补充罐（11），所述氩气补充罐（11）与氩气缓冲罐（10）相连，所述氩气补充罐（11）在氩气缓冲罐（10）压力低于规定阈值时补充氩气；所述能量管理设备（2）与电网（13）相连，所述能量管理设备（2）输送电力至电解水设备（3）、电网（13）和用电负载（12）；所述氩气动力循环内燃机机体（8）包括气缸（801）以及气缸（801）上设有的氢气喷嘴（802）、进气门（803）和排气门（804），所述氩氧混合气经进气门（803）进入气缸（801），所述氢气经氢气喷嘴（802）进入气缸（801），所述排放产物经排气门（804）排出气缸（801）；根据压力表测量氩气缓冲罐（10）中的压力，以此为依据判断循环系统中是否氩气泄露，并在压力表示数低于规定阈值时，通过氩气补充罐（11）向氩气缓冲罐（10）中补充氩气；氩气：氧气＝85:15；能量管理设备（2）根据可再生能源间歇发电设备（1）的产电量和用电负载（12）的用电需求来分配电力，优先满足用电负载（12）的用电需求，过剩电力输送至电解水设备（3）制取氢气和氧气存储能量，在电网（13）需要输入电力时，通过氩气动力循环内燃机机体（8）氢氧高效燃烧转换能量，将储能转化为电力重新输入电网（13）；储氧罐（5）内的氧气与氩气缓冲罐（10）内的氩气在氩氧混合罐（7）中以一定比例进行预混合后经进气门（803）进入气缸（801），储氢罐（6）内的氢气经氢气喷嘴（802）进入气缸（801），并与气缸（801）内的氩氧混合气组成可燃混合气，可燃混合气在气缸（801）内被活塞压燃或由火花塞点燃，以氢气为燃料、氩氧混合气为工质，排放产物包括燃烧产物水以及不燃物氩气，经排气门（804）排出气缸（801），并经冷凝器（9）分离，水进入储水罐（4），供电解水设备（3）使用，氩气进入氩气缓冲罐（10），以再次被利用。

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