CN111139493B - 一种太阳能光伏光热高温电解水制氢***及制氢方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能光伏光热高温电解水制氢***及制氢方法，属于太阳能集热和光伏发电电解水制氢领域。对于制出的高温氢气及高温氧气进行了两次换热，充分利用了高温电解池在大电流下电解水生成的高温气体的热量，对于太阳能电解水***的效率进行了一定的优化与提升。对于高温固体氧化物电解池对于温度过高会产生的电极中毒进行了***上的优化，使得在保证效率的情况下，增加了电解池的使用寿命，提升了太阳能电解水***的经济性。因此，该***耦合了光伏光热及高温电解，合理利用太阳能进行高温制氢，避免了太阳能直接发电的不稳定性。合理利用目前成熟的光热技术解决目前低温产氢效率低，不环保等问题。

Description

一种太阳能光伏光热高温电解水制氢***及制氢方法
技术领域
本发明属于太阳能集热和光伏发电电解水制氢领域，涉及一种太阳能光伏光热高温电解水制氢***及制氢方法。
背景技术
随着人类社会的发展，在工业生产、交通运输、用电、取暖等方面的能源消耗日益增加。化石类燃料燃烧使用过程中，排放了大量的CO2和污染物，导致全球变暖和严重的环境污染。特别是近年来PM2.5严重超标的问题，极大地引起了公众对环境问题的担忧。日益增长的能源需求和不断恶化的环境间的矛盾日益尖锐。因此，人们迫切地需要寻找新的洁净能源，改变目前以化石燃料为主的能源格局，达到减少污染物与温室气体排放的目的。在人们探索的众多新能源中，氢气是热值高、无污染、不产生温室气体的二次能源。目前，氢气的主要生产方法是天然气重整，这种方法依然会产生CO2，制氢过程中同样存在环境污染和温室效应问题。水电解制氢是氢与氧燃烧生成水的逆过程，因此只要提供一定的能量，即可使水分解而不产生任何污染。太阳能、风能、生物质能和核能都是清洁的一次能源，利用这些一次能源生产氢气，可以从源头上解决化石燃料的资源环境压力。
太阳能作为一种可再生的新能源，以其存储的无限量、存在的普遍性以及经济性等优势成为人类亟待大力发展的替代能源。目前，太阳能热发电技术与光伏发电技术是合理利用太阳能的两种最为常见的方式。如今光伏发电相对于光热发电更具有优势，结构简单，技术成熟，容易实现，而光热在于太阳能转化为热能时具有较高的效率。但是尽管太阳能行业潜力巨大且清洁高效，但是由于太阳光的不稳定性，导致太阳能发电并网存在着较大难题，由于波动性较大，并网后对于电网影响较大，需要储能技术的发展。所以将太阳能以一种高热密度的能源储存起来就显得十分具有前途。而太阳能电解水制氢就是一种十分具有前景的实现方式。
如今的电解水制氢技术主要是碱性水电解(AEC)、质子交换膜电解(PEM)、固体氧化物电解池(SOEC)。碱性水电解在结构和成本方面比较占优势，但电量消耗过大，易腐蚀，易***，已逐渐被淘汰。质子交换膜电解效率相对于碱性水电解效率有所提升，而且电解过程也比较安全，目前已经有大量的研究，但是整体的太阳能制氢***效率仍然是不算高，且质子交换膜的价格较为昂贵，对于其工业化生产有一定影响。固体氧化物电解池相较于质子交换膜电解效率更高可达到90％，且电解池材料为多孔陶瓷价格较低，但固体氧化物电解池运行温度需要800°以上的高温，对于电解池材料的制备工艺提出了一定的要求。且在电解过程中，温度超过900°会导致电极脱落，大大增大欧姆损失，使电解效率大大降低。所以需要提供电解池需要的高温，又保证电解水***温度不会过高。
但是，当前的制氢***无法满足上述要求，进而导致低温产氢效率低的问题无法解决。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种太阳能光伏光热高温电解水制氢***，该***能够在保证效率的前提下增加固体氧化物电解池的使用寿命，提升太阳能水解***的经济性。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明公开了一种太阳能光伏光热高温电解水制氢***，包括供热单元、电解单元、制氢单元及氢气收集单元；
所述供热单元包括槽式太阳能热管和分别与其相连的高温熔融盐储罐和低温熔融盐储罐；
所述电解单元包括光伏电池方阵和固体氧化物电解池，光伏电池方阵和固体氧化物电解池通过DC/DC转换器相连；
所述制氢单元包括水箱、高温蒸汽发生器、低温换热器及高温换热器；水箱的出水口与低温换热器的进水口相连，低温换热器的出水口通过泵I与高温蒸汽发生器进水口相连，高温蒸汽发生器的出气口与高温换热器的水蒸气入口相连；
所述氢气收集单元包括汽水分离器，汽水分离器的进气口与低温换热器的出气口相连，汽水分离器的出水口与水箱相连；
高温熔融盐储罐通过泵II与高温蒸汽发生器相连；
固体氧化物电解池的氧气出口和氢气出口分别与高温换热器相连，高温换热器的高温水蒸气出口与固体氧化物电解池相连。
优选地，高温蒸汽发生器与低温熔融盐储罐相连，将换热后的低温熔融盐输送至低温熔融盐储罐中。
优选地，在高温换热器的气体入口管路上设有温度传感器I。
进一步优选地，当温度传感器I检测的气体温度高于850℃时，通过减少高温蒸汽发生器中高温熔融盐的流量降低高温蒸汽发生器出口水蒸气温度；当温度传感器I检测的气体温度低于850°时，通过增加高温蒸汽发生器中高温熔融盐的流量升高蒸汽发生器出口蒸汽温度。
优选地，在高温换热器的气体出口管路上设有用于调节固体氧化物电解池温度的温度传感器II。
优选地，所述固体氧化物电解池的阳极材料为Ni-YSZ，电解质材料为YSZ，阴极材料为LSM-YSZ；且该固体氧化物电解池在800°下运行1000小时衰减速率小于2％。
进一步优选地，在电解的水蒸气掺入氢气使Ni-YSZ电极处于弱还原氛围，以防止电极衰减。
本发明还公开了基于上述的太阳能光伏光热高温电解水制氢***制备氢气的方法，包括：
水箱中的水通过低温换热器吸收氢气与氧气的余热，当温度上升到临界温度，进入高温蒸汽发生器与高温熔融盐进行换热产生高温水蒸汽和低温熔融盐，低温熔融盐进入低温熔融盐储罐；
低温熔融盐储罐中的低温熔融盐通过槽式太阳能热管吸收太阳辐照，变成高温熔融盐通入高温熔融盐储罐中用于储热，与高温熔融盐进行换热产生的高温水蒸汽进入高温换热器与电解出来的高温氢气和氧气进行换热到达电解温度，然后进入固体氧化物电解池进行高温电解生成高温的氢气与氧气，产生的高温氢气与氧气进入高温换热器进行降温放热，之后再进入低温换热器降温放热后进入汽水分离器，氢气中的水蒸汽凝结分离，得到纯净的常温氢气。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明公开的太阳能光伏光热高温电解水制氢***，以槽式太阳能集热器配合熔融盐双罐储能***储存的熔融盐作为热源，以光伏电池方阵为电解电源，通过DC/DC转换器连接固体氧化物电解池实现供电。该***中，固体氧化物电解池与高温换热器连接，高温换热器将固体氧化物电解池制出的氢气与氧气和水蒸气换热，能够为固体氧化物电解池提供800°高温水蒸气，从而为氢气与氧气降温；槽式太阳能热管与两个熔融盐储罐连接，当太阳光有一定强度时，槽式太阳能热管将低温熔融盐储罐中的熔融盐加热并储存于高温熔融盐储罐；所述的高温熔融盐储罐与高温蒸汽发生器连接，高温蒸汽发生器将从低温换热器中的饱和水与熔融盐进行换热制出高温水蒸气，然后供给高温换热器。对于制出的高温氢气及高温氧气进行了两次换热，充分利用了高温电解池在大电流下电解水生成的高温气体的热量，对于太阳能电解水***的效率进行了一定的优化与提升。对于高温固体氧化物电解池对于温度过高会产生的电极中毒进行了***上的优化，使得在保证效率的情况下，增加了电解池的使用寿命，提升了太阳能电解水***的经济性。因此，该***耦合了光伏光热及高温电解，合理利用太阳能进行高温制氢，避免了太阳能直接发电的不稳定性。合理利用目前成熟的光热技术解决目前低温产氢效率低，不环保等问题。
附图说明
图1为本发明的太阳能光伏光热高温电解水制氢***的结构图；
其中：1为光伏电池方阵；2为固体氧化物电解池；3槽式太阳能热管；4为高温熔融盐储罐；5为低温熔融盐储罐；6高温蒸汽发生器；7低温换热器；8高温换热器；9汽水分离器；10水箱；11为泵II；12为泵I；13温度传感器I；14为温度传感器II；15为DC/DC转换器。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1，一种太阳能光伏光热高温电解水制氢***，包括供热单元、电解单元、制氢单元及氢气收集单元；所述供热单元包括槽式太阳能热管3和分别与其相连的高温熔融盐储罐4和低温熔融盐储罐5；所述电解单元包括光伏电池方阵1和固体氧化物电解池2，光伏电池方阵1和固体氧化物电解池2通过DC/DC转换器15相连；所述制氢单元包括水箱10、高温蒸汽发生器6、低温换热器7及高温换热器8；水箱10的出水口与低温换热器7的进水口相连，低温换热器7的出水口通过泵I12与高温蒸汽发生器6进水口相连，高温蒸汽发生器6的出气口与高温换热器8的水蒸气入口相连；所述氢气收集单元包括汽水分离器9，汽水分离器9的进气口与低温换热器7的出气口相连，汽水分离器9的出水口与水箱10相连；高温熔融盐储罐4通过泵II 11与高温蒸汽发生器6相连；固体氧化物电解池2的氧气出口和氢气出口分别与高温换热器8相连，高温换热器8的高温水蒸气出口与固体氧化物电解池2相连。
所述的光伏电池方阵1连接DC/DC转换器15；所述DC/DC转换器15连接固体氧化物电解池2供电；所述的固体氧化物电解池2与高温换热器8连接，高温换热器8将固体氧化物电解池2制出的氢气与氧气和水蒸气换热，为固体氧化物电解池2提供800°高温水蒸气，为氢气与氧气降温；所述槽式太阳能热管3与两个熔融盐储罐连接，当太阳光有一定强度时，槽式太阳能热管3将低温熔融盐储罐5中的熔融盐加热并储存于高温熔融盐储罐4；所述的高温熔融盐储罐4与高温蒸汽发生器6连接，高温蒸汽发生器6将从低温换热器7中的饱和水与熔融盐进行换热制出高温水蒸气，然后供给高温换热器8；
所述的高温换热器8与固体氧化物电解池2有三条管道，其中两条分别为固体氧化物电解池2向高温换热器8输送高温氢气与高温氧气，另一条为高温换热器8向固体氧化物电解池2输送高温水蒸气；
所述的槽式太阳能热管3熔融盐储能采用双罐储能***，当辐照较强时，固体氧化物电解池2温度升高，此时控制泵II 11减少熔融盐流量，储存一部分高温熔融盐，辐照强度减弱时，增加高温熔融盐流量以提升高温换热器8进口水蒸气的温度，保证电解效率；泵I12主要为***循环提供动力，补充消耗的沿程阻力。
所述的温度传感器I13设于高温换热器8的入口，检测电解出的氢气与氧气温度，超过850°时减少高温蒸汽发生器6中高温熔融盐的流量减少蒸汽发生器出口水蒸气温度，低于850°时增加高温熔融盐的流量增加高温蒸汽发生器6出口蒸汽温度，以用于调节固体氧化物电解池2的温度；
温度传感器II 14，用于调节固体氧化物电解池2的温度，电解池入口水蒸气温度，防止温度过高对电极产生损害，保证电解池工作在稳定工况下
所述的固体氧化物电解池2，在电解的水蒸气掺入少量氢气，保证Ni-YSZ电极处于弱还原氛围，防止电极衰减。
利用上述太阳能光伏光热高温电解水制氢***制氢时，包括：
水箱10中的水通过低温换热器7吸收氢气与氧气的余热，当温度上升到临界温度，进入高温蒸汽发生器6与高温熔融盐进行换热产生高温水蒸汽和低温熔融盐，低温熔融盐进入低温熔融盐储罐5；
低温熔融盐储罐5中的低温熔融盐通过槽式太阳能热管3吸收太阳辐照，变成高温熔融盐通入高温熔融盐储罐4中用于储热，与高温熔融盐进行换热产生的高温水蒸汽进入高温换热器8与电解出来的高温氢气和氧气进行换热到达电解温度，然后进入固体氧化物电解池2进行高温电解生成高温的氢气与氧气，产生的高温氢气与氧气进入高温换热器8进行降温放热，之后再进入低温换热器7降温放热后进入汽水分离器9，氢气中的水蒸汽凝结分离，得到纯净的常温氢气。
综上所述，本发明以槽式太阳能集热器熔融盐储热为热源，一个蒸汽发生器加热水，光伏阵列为电解电源，高温固体氧化物电解池，一个高温换热器为电解池提供高温水蒸气，一个低温换热器回收剩余热量用于水箱的水的预热，一个氢气水蒸气分离器用于冷却分离制出的氢气。水箱的水通过低温换热器吸收氢气与氧气的余热，温度上升到临界温度，进入高温蒸汽发生器与高温熔融盐进行换热产生高温水蒸汽和低温熔融盐，高温水蒸汽最后进入高温换热器与电解出来的高温氢气和氧气进行换热到达电解温度，进入固体氧化物电解池进行高温电解生成高温的氢气与氧气。本发明是一种高效无污染的利用太阳能光伏光热进行制氢的***。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种太阳能光伏光热高温电解水制氢***，其特征在于，包括供热单元、电解单元、制氢单元及氢气收集单元；
所述供热单元包括槽式太阳能热管(3)和分别与其相连的高温熔融盐储罐(4)和低温熔融盐储罐(5)；
所述电解单元包括光伏电池方阵(1)和固体氧化物电解池(2)，光伏电池方阵(1)和固体氧化物电解池(2)通过DC/DC转换器(15)相连；
所述制氢单元包括水箱(10)、高温蒸汽发生器(6)、低温换热器(7)及高温换热器(8)；水箱(10)的出水口与低温换热器(7)的进水口相连，低温换热器(7)的出水口通过泵I(12)与高温蒸汽发生器(6)进水口相连，高温蒸汽发生器(6)的出气口与高温换热器(8)的水蒸气入口相连；
所述氢气收集单元包括汽水分离器(9)，汽水分离器(9)的进气口与低温换热器(7)的出气口相连，汽水分离器(9)的出水口与水箱(10)相连；
高温熔融盐储罐(4)通过泵II(11)与高温蒸汽发生器(6)相连；当辐照较强时，固体氧化物电解池(2)温度升高，控制泵II(11)减少高温熔融盐流量；当辐照强度减弱时，增加高温熔融盐流量以提升高温换热器(8)进口水蒸气的温度，保证电解效率；
固体氧化物电解池(2)的氧气出口和氢气出口分别与高温换热器(8)相连，高温换热器(8)的高温水蒸气出口与固体氧化物电解池(2)相连；高温换热器(8)将固体氧化物电解池(2)制出的氢气与氧气和水蒸气换热，为固体氧化物电解池(2)提供800°高温水蒸气，为氢气与氧气降温；
在高温换热器(8)的气体入口管路上设有温度传感器I(13)，当温度传感器I(13)检测的气体温度高于850℃时，通过减少高温蒸汽发生器(6)中高温熔融盐的流量降低高温蒸汽发生器(6)出口水蒸气温度；当温度传感器I(13)检测的气体温度低于850°时，通过增加高温蒸汽发生器(6)中高温熔融盐的流量升高蒸汽发生器出口蒸汽温度；在高温换热器(8)的气体出口管路上设有用于调节固体氧化物电解池(2)温度的温度传感器II(14)。
2.根据权利要求1所述的太阳能光伏光热高温电解水制氢***，其特征在于，高温蒸汽发生器(6)与低温熔融盐储罐(5)相连，将换热后的低温熔融盐输送至低温熔融盐储罐(5)中。
3.根据权利要求1所述的太阳能光伏光热高温电解水制氢***，其特征在于，所述固体氧化物电解池(2)的阳极材料为Ni-YSZ，电解质材料为YSZ，阴极材料为LSM-YSZ；且该固体氧化物电解池(2)在800°下运行1000小时衰减速率小于2％。
4.根据权利要求3所述的太阳能光伏光热高温电解水制氢***，其特征在于，在电解的水蒸气掺入氢气使Ni-YSZ电极处于弱还原氛围，以防止电极衰减。
5.基于权利要求1～4中任意一项所述的太阳能光伏光热高温电解水制氢***制备氢气的方法，其特征在于，包括：
水箱(10)中的水通过低温换热器(7)吸收氢气与氧气的余热，当温度上升到临界温度，进入高温蒸汽发生器(6)与高温熔融盐进行换热产生高温水蒸汽和低温熔融盐，低温熔融盐进入低温熔融盐储罐(5)；
低温熔融盐储罐(5)中的低温熔融盐通过槽式太阳能热管(3)吸收太阳辐照，变成高温熔融盐通入高温熔融盐储罐(4)中用于储热，与高温熔融盐进行换热产生的高温水蒸汽进入高温换热器(8)与电解出来的高温氢气和氧气进行换热到达电解温度，然后进入固体氧化物电解池(2)进行高温电解生成高温的氢气与氧气，产生的高温氢气与氧气进入高温换热器(8)进行降温放热，之后再进入低温换热器(7)降温放热后进入汽水分离器(9)，氢气中的水蒸汽凝结分离，得到纯净的常温氢气。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4105360A3 (en) * 2021-05-18 2022-12-28 Bloom Energy Corporation Electrolyzer system with steam generation and method of operating same
EP4119699A1 (en) * 2021-07-16 2023-01-18 Bloom Energy Corporation Electrolyzer system with steam generation and method of operating same

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112944697A (zh) * 2021-02-05 2021-06-11 国网综合能源服务集团有限公司 一种太阳能光热/光伏综合能源梯级利用***
CN113278987B (zh) * 2021-05-20 2022-08-23 宝武清洁能源有限公司 一种soec和ael电解耦合固体循环储放氢***
CN113562693A (zh) * 2021-07-20 2021-10-29 杭州制氧机集团股份有限公司 一种高温熔融盐储能与水蒸汽热解耦合的制氢装置及方法
CN113463113A (zh) * 2021-07-23 2021-10-01 浙江工业大学 一种光伏与化学热泵耦合的太阳能高温电解水制氢***及工艺
CN113699538A (zh) * 2021-08-31 2021-11-26 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种带储热的电解制氢***及其运行方法
CN113699539A (zh) * 2021-09-17 2021-11-26 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种动态制氢过程的热集成***及方法
CN113862696A (zh) * 2021-09-29 2021-12-31 四川华能氢能科技有限公司 一种基于固体氧化物电解水的制氢方法
CN113930804B (zh) * 2021-10-09 2023-04-07 深圳市凯豪达氢能源有限公司 一种具有碱温保持的制氢装置
CN114164443A (zh) * 2021-12-03 2022-03-11 鄂尔多斯市紫荆创新研究院 一种光伏发电与电解水耦合制氢方法
CN114835246A (zh) * 2022-05-07 2022-08-02 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种基于太阳能的污水处理***和处理方法
CN115074751B (zh) * 2022-05-18 2024-06-18 华北电力大学 一种可连续稳定运行的高温电解制氢***、方法及其应用
CN115744819A (zh) * 2022-11-01 2023-03-07 中国科学技术大学 太阳能分频光催化、光伏光热与电催化多联产的制氢***

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102852742A (zh) * 2012-08-30 2013-01-02 中国科学院电工研究所 真空吸热管吸热器的塔式太阳能热发电***
CN104694950A (zh) * 2015-03-20 2015-06-10 国家电网公司 一种耦合太阳能光热的高温电解水制氢***
CN204421399U (zh) * 2014-05-22 2015-06-24 深圳市爱能森设备技术有限公司 一种采用熔盐传热储热的储能式太阳能过热蒸汽锅炉
JP5829325B1 (ja) * 2014-12-11 2015-12-09 北海道計器工業株式会社 発熱ユニット及び給湯システム
CN105650876A (zh) * 2016-01-22 2016-06-08 郑绍华 一种换热装置
CN205474010U (zh) * 2015-12-16 2016-08-17 南京蕴纳纳米科技有限公司 一种基于蝶式太阳能与固体氧化物电解池装置
CN106242946A (zh) * 2016-09-08 2016-12-21 广东合即得能源科技有限公司 一种太阳能制氢合成甲醇的设备及工艺

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8163158B2 (en) * 2008-05-12 2012-04-24 Enrg, Inc. Operation of an electrolysis cell
EP3281245B1 (de) * 2015-04-08 2019-12-25 SunFire GmbH Wärmemanagementverfahren einer hochtemperatur-wasserdampf-elektrolyse oder reversiblen hochtemperatur-brennstoffzelle sowie hochtemperatur-wasserdampf-elektrolyse- oder reversible hochtemperatur-brennstoffzellen-anordnung

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102852742A (zh) * 2012-08-30 2013-01-02 中国科学院电工研究所 真空吸热管吸热器的塔式太阳能热发电***
CN204421399U (zh) * 2014-05-22 2015-06-24 深圳市爱能森设备技术有限公司 一种采用熔盐传热储热的储能式太阳能过热蒸汽锅炉
JP5829325B1 (ja) * 2014-12-11 2015-12-09 北海道計器工業株式会社 発熱ユニット及び給湯システム
CN104694950A (zh) * 2015-03-20 2015-06-10 国家电网公司 一种耦合太阳能光热的高温电解水制氢***
CN205474010U (zh) * 2015-12-16 2016-08-17 南京蕴纳纳米科技有限公司 一种基于蝶式太阳能与固体氧化物电解池装置
CN105650876A (zh) * 2016-01-22 2016-06-08 郑绍华 一种换热装置
CN106242946A (zh) * 2016-09-08 2016-12-21 广东合即得能源科技有限公司 一种太阳能制氢合成甲醇的设备及工艺

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
阴极支撑Ni-YSZ/YSZ/LSM-YSZ固体氧化物电解池制氢性能;梁明德 等;《中国稀土学报》;20091031;第27卷(第5期);第647-651页 *
高温电解制氢***热量综合利用设计;张梦华 等;《化工设计》;20171231;第27卷(第5期);第28-31页 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4105360A3 (en) * 2021-05-18 2022-12-28 Bloom Energy Corporation Electrolyzer system with steam generation and method of operating same
EP4119699A1 (en) * 2021-07-16 2023-01-18 Bloom Energy Corporation Electrolyzer system with steam generation and method of operating same

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