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申请/专利权人：中国长江三峡集团有限公司

摘要：本公开涉及一种碳水循环能源系统，包括：甲烷合成子系统通过电能在电解槽内电解水产生氧气和氢气，并将电解槽内产生的氧气存储在氧气储罐中，将电解槽内产生的氢气存储在氢气储罐中；甲烷合成子系统中的第一换热器用于接收氢气储罐中的氢气和燃气发电及产物分离子系统产出的二氧化碳，并对燃气发电及产物分离子系统产出的二氧化碳和氢气储罐中的氢气混合生成第一混合气体，一级反应器用于对第一混合气体进行甲烷合成处理生成反应物，净化器对反应物净化处理生成甲烷与水的混合物，第一气液分离器对甲烷与水的混合物进行分离处理以获取水和甲烷，并将水输送至电解槽。在本技术方案中，扩展了二氧化碳利用场景，且实现了碳水循环处理。

主权项：1.一种碳水循环能源系统，其特征在于，包括：甲烷合成子系统、电解水制氢子系统和燃气发电及产物分离子系统，其中，所述电解水制氢子系统包括可再生能源发电装置、电解槽、氢气储罐和氧气储罐，其中，所述甲烷合成子系统通过所述可再生能源发电装置产生的电能在所述电解槽内电解水产生氧气和氢气，并将所述电解槽内产生的氧气存储在所述氧气储罐中，将所述电解槽内产生的氢气存储在所述氢气储罐中；所述甲烷合成子系统包括第一换热器、一级反应器、净化器、第一气液分离器，其中，所述第一换热器用于接收所述氢气储罐中的氢气和所述燃气发电及产物分离子系统产出的二氧化碳，并对所述燃气发电及产物分离子系统产出的二氧化碳和所述氢气储罐中的氢气混合生成第一混合气体，所述一级反应器用于对所述第一混合气体进行甲烷合成处理生成反应物，所述净化器用于对接收到的反应物净化处理以生成甲烷与水的混合物，所述第一气液分离器用于对所述甲烷与水的混合物进行分离处理以获取水和甲烷，并将所述水输送至所述电解槽；所述燃气发电及产物分离子系统包括燃气轮机、氧气压缩机、透平、后燃室、余热锅炉、第二气液分离器，其中，所述燃气轮机用于接收所述甲烷合成子系统产生的甲烷，所述氧气压缩机用于获取所述氧气储罐中的氧气，所述氧气压缩机将压缩后的氧气输送至所述燃气轮机，所述燃气轮机对所述氧气储罐中的氧气和所述压缩后的氧气燃烧以产生第二混合气体，所述第二混合气体通过所述透平出口进入到所述后燃室，所述后燃室获取所述第二混合气体进行燃烧处理以获取二氧化碳与水蒸气的第三混合气体，所述余热锅炉对所述第三混合气体进行换热处理以获取冷却后的第四混合气体，所述第二气液分离器对所述第四混合气体分离获取分离后的二氧化碳与水，其中，所述第四混合气体分离后的二氧化碳输送到所述甲烷合成子系统的所述第一换热器中，所述第四混合气体分离后的输送到所述电解槽。

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