CN106148989A - 一种电能存储系统及产生氢气和氧气的方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电能存储系统及产生氢气和氧气的方法，属于电能存储系统和环境保护领域，所述电能存储系统包括供电系统、电解水装置和气体存储装置，所述供电系统包括电网和用电负载，所述电解水装置包括氢气发生装置，所述氢气发生装置与所述气体存储装置通过管道连通，所述氢气发生装置用于获取所述电网输出的经所述用电负载使用后的剩余电能，利用所述剩余电能电解水产生氢气；所述气体存储装置用于存储所产生的氢气发生装置产生的氢气。本发明的目的在于提供一种电能存储系统及产生氢气和氧气的方法，以有效提高现有的供电系统的电能利用率。本发明还可以通过电解水装置产生的氧气补充室内供氧，有效减少大气对室内环境的污染。

Description

一种电能存储系统及产生氢气和氧气的方法

技术领域

本发明涉及电能存储系统和环境保护领域，具体而言，涉及一种电能存储系统及产生氢气和氧气的方法。

背景技术

随着世界工业的飞速发展，人类需求的电能越来越多，各种各样的电能(水力发电、风力发电、太阳能发电、核电)对人类的生存和发展提供了很大的帮助，在人类现代文明的发展中，电网是迄今为止建造的最复杂的系统工程之一，从发电，输电，配电直到用电，电网与国民经济和我们的日常生活息息相关。

但目前实际情况是：一方面传统电网存在智能化程度低、运行效率低等诸多尚待解决的问题，特别是风力发电、太阳能发电受气候变化影响大，直接并网困难，所发电能利用率低，如太阳能发电：阳光充足时能发很多电，但阴天和晚上便不能；如果能把风力发电、太阳能发电及电网富余的电能储存起来，在需要时利用，便能解决人类的能源问题；另一方面又面临全球范围内气候变暖(因大量使用石油、天然气、煤炭，燃烧产生大量二氧化碳的大量排放)、能源短缺(石油、天然气、煤炭不能无限量开采)的窘况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电能存储系统及产生氢气和氧气的方法，以有效提高现有的供电系统的电能利用率和改变室内供氧气环境。

第一方面，本发明实施例提供的一种电能存储系统，包括供电系统、电解水装置和气体存储装置，所述供电系统包括电网和用电负载，所述电解水装置包括氢气发生装置和氧气发生装置，所述氢气发生装置与所述气体存储装置通过管道连通；

所述氢气发生装置用于获取所述电网输出的经所述用电负载使用后的剩余电能，利用所述剩余电能电解水产生氢气；

所述气体存储装置用于存储所产生的氢气发生装置产生的氢气；

所述氧气发生装置用于获取所述电网输出的经所述用电负载使用后的剩余电能，利用所述剩余电能电解水产生氧气，将所产生的氧气通过氧气排放管道排放到预设区域。

结合第一方面，本发明实施例还提供了第一方面的第一种可能实施方式，其中，所述气体存储装置包括氢气罐、压缩机、高压氢气罐、高压缩制冷机和液态氢气罐；

所述氢气罐用于初步存储由所述电解水装置电解水产生的氢气；所述压缩机用于将所述氢气罐存储的氢气压缩；所述高压氢气罐用于存储经所述压缩机压缩的氢气；所述高压缩制冷机用于将所述高压氢气罐内的氢气转换为液态氢；所述液态氢气罐用于存储所述液态氢。

结合第一方面的第一种可能实施方式，本发明实施例还提供了第一方面的第二种可能实施方式，其中，还包括第一控制装置、气化罐、氢气压力发电装置和氢气燃烧发电装置，所述第一控制装置包括压力传感器，所述压力传感器安装在所述高压氢气罐内，所述第一控制装置内预设有压力阈值；

所述压力传感器用于采集所述高压氢气罐内的气体压力，发送所述气体压力至所述第一控制装置；

所述第一控制装置判断所述气体压力是否小于所述压力阈值，若是，发出指令至所述气化罐，控制所述气化罐打开阀门，获取所述液态氢气罐内的液态氢气；

所述气化罐将所述液态氢气罐内的液态氢气气化后发送至所述氢气压力发电装置，所述氢气压力发电装置利用液态氢气气化产生的压力发电；

所述氢气燃烧发电装置利用所述气化罐输入的氢气燃烧发电产生电能，将电能发送至所述供电系统。

结合第一方面，本发明实施例还提供了第一方面的第三种可能实施方式，其中，所述氧气排放管道安装有排气阀门；所述排气阀门用于调节通过所述氧气排放管道排放到预设区域的氧气的排放量。

结合第一方面或第一方面的第一种可能实施方式或第二种可能实施方式或第三种可能实施方式，本发明实施例还提供了第一方面的第四种可能实施方式，其中，还包括第二控制装置，所述电解水装置包括多个，多个电解水装置并联至所述气体存储装置，所述第二控制装置预设有所述电网输出的经所述用电负载使用后的剩余电能与所述剩余电能能够使所述电解水装置正常工作的最多数量的对应表；

所述第二控制装置用于采集所述电网输出的经所述用电负载使用后的剩余电能；

所述第二控制装置用于根据所述对应表确定所获取的所述剩余电能对应的能够使所述电解水装置正常工作的最多数量；

所述第二控制装置用于将所述剩余电能分配至每个被启动的所述电解水装置。

结合第一方面，本发明实施例还提供了第一方面的第五种可能实施方式，其中，还包括整流器，所述整流器用于将所述供电系统输出的交流电转换为直流电，输入所述电解水装置。

结合第一方面的第一种可能实施方式，本发明实施例还提供了第一方面的第六种可能实施方式，其中，所述供电系统还包括太阳能电池板；

所述氧气发生装置还用于获取所述太阳能电池板输出的经所述用电负载使用后的富余电能，利用所述富余电能电解水产生氧气；

所述氢气发生装置还用于获取所述太阳能电池板输出的经所述用电负载使用后的富余电能，利用所述富余电能电解水产生氢气。

第二方面，本发明实施例提供的一种产生氢气和氧气的方法，应用于电能存储系统，所述电能存储系统包括供电系统、电解水装置和气体存储装置，所述供电系统包括电网和用电负载，所述方法包括：

所述电解水装置获取所述电网输出的经所述用电负载使用后的剩余电能，利用所述剩余电能电解水产生氢气和氧气；

所述电解水装置发送所产生的氢气至所述气体存储装置进行存储；

所述电解水装置将所产生的氧气通过氧气排放管道排放到预设区域。

结合第二方面，本发明实施例还提供了第二方面的第一种可能实施方式，其中，所述电能存储系统还包括第二控制装置，所述电解水装置包括多个电解水子模块，所述第二控制装置内预设有所述电网输出的经所述用电负载使用后的剩余电能与所述剩余电能能够使所述电解水子模块正常工作的最多数量的对应表，所述电解水装置获取所述电网输出的经所述用电负载使用后的剩余电能，利用所述剩余电能电解水产生氢气和氧气，包括：

所述电解水装置获取所述第二控制装置发送的开启指令，其中，所述开启指令包括所述第二控制装置获取所述电网输出的经所述用电负载使用后的剩余电能，根据所述对应表确定的所获取的所述剩余电能对应的够使所述电解水子模块正常工作的最多数量；

所述电解水装置根据所述开启指令控制启动所述电解水子模块的数量，将所述剩余电能分配至每个被启动的所述电解水子模块，触发每个电解水子模块利用所接收到的电能电解水产生氢气和氧气。

本发明实施例通过所述电解水装置将所述供电系统输出的经所述用电负载使用后的剩余电能转换成氢气，再通过所述气体存储装置将所述氢气储存，所存储的氢气可以用来再次利用，例如通过氢气发电、将氢气用于燃烧产生热能。

因此，与现有技术的无论用电负载的工作功率是多大，而供电系统都供应一定的电能，造成多余的电能浪费相比，本发明实施例，将剩余的电能通过电解水的方式，利用氢气存储起来，所述氢气可以再次转换成电能或其他势能，被人们所利用，有效提高了现有的供电系统的电能利用率。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1示出了本发明实施例提供的一种电能存储系统的实施例的结构框图；

图2示出了本发明实施例提供的另一种电能存储系统的实施例的结构框图；

图3示出了本发明实施例提供的另一种电能存储系统的实施例的结构框图；

图4示出了本发明实施例提供的一种产生氢气和氧气的方法的实施例的方法流程图；

图5示出了本发明实施例提供的一种智能电网系统的工作原理图。

具体实施方式

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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

随着世界工业的飞速发展，人类需求的电能越来越多，各种各样的电能(水力发电、风力发电、太阳能发电、核电)对人类的生存和发展提供了很大的帮助，在人类现代文明的发展中，电网是迄今为止建造的最复杂的系统工程之一，从发电，输电，配电直到用电，电网与国民经济和我们的日常生活息息相关。

但目前实际情况是：一方面传统电网存在智能化程度低、运行效率低等诸多尚待解决的问题，特别是风力发电、太阳能发电受气候变化影响大，直接并网困难，所发电能利用率低，如太阳能发电：阳光充足时能发很多电，但阴天和晚上便不能；如果能把风力发电、太阳能发电及电网富余的电能储存起来，在需要时利用，便能解决人类的能源问题；另一方面又面临全球范围内气候变暖(因大量使用石油、天然气、煤炭，燃烧产生大量二氧化碳的大量排放)、能源短缺(石油、天然气、煤炭不能无限量开采)的窘况。

为了解决上述缺陷，如图1所示，本发明实施例提供了一种电能存储系统，包括电网101、整流器102和电解水装置103，所述电解水装置103包括氢气发生装置105和氧气发生装置104，还包括：氢气罐106、压缩机107、高压氢气罐108、高压缩制冷机109、第一控制装置110、液态氢气罐111、压力发电机112和氢气发电机113。

所述电网101将剩余电能通过所述整流器102转换为直流电，其中，所述剩余电能包括所述电网输出的电网总功率减去工业开机功率、商业用电功率和民用用电功率等用电负载后剩余的电能。所述电解水装置103的氢气发生装置105与所述直流电的负极连接，所述氧气发生装置104与所述直流电的正极连接。所述电解水装置103的氧气发生装置104产生的氧气通过管道集中到主管上，加压输送至住宅、办公楼、商场、酒店、娱乐场所等，改善室内环境供氧状况；由于人们在室内居住、办公楼内工作，人的呼吸会消耗掉室内的氧气，目前室内是通过开窗换气来补充氧气，现代工业的发展已带来大气环境的严重污染，雾霾天气越来越多，室外空气已不干净，开窗换气补充了氧气的同时也把污染物带进来了，虽然现在已发明了空气净化器，但是净化效果极为有限；春天，回潮天气，人们为了防潮，把窗户关得严严实实，夏天，由于天气炎热，室内开着空调，窗户也是关得严严实实，寒冷的冬天，人们为了避寒，窗户也是关得严严实实，这种情况，由于长时间关窗而得不到氧气补充，室内氧气含量将越来越低，人们生活在这样的室内环境，健康将受到极大影响；本发明能很好地解决上述问题:把门、窗户关实后，把本发明产生的氧气通过管道输送到室内(如卧室、客厅、书房、办公室)，氧气浓度可以根据需要来调节，可随时补充消耗掉的氧气，使室内始终保持舒适的富氧环境，特别是老、弱病人、孕妇卧室需要氧气浓度高的地方，随时都可以通过调节氧气阀门的大小来调节，这样人们就能生活在一个无污染的氧吧里，人们的健康将得到前所未有的提高。

本发明实施例中，所述电解水装置103包括N台(N为1、2、3、4…)，根据电网最大的剩余电能和电解水装置103的功率决定，N最好大于5，有利于调节开机功率。所述电解水装置103的氢气发生装置105通过管道集中到氢气罐106中，其中所述管道上设有单向阀，然后再通过所述压缩机107加压后输入高压氢气罐108，所述电解水装置103、氢气罐106和压缩机107并联到所述高压氢气罐108，高压氢气罐108存储的氢气通过所述高压缩制冷机109加压制冷机后变成液态氢，输入液态氢气罐111储存。其中，所述液态氢气罐111可以建造在地下，有利于隔热保温，液态氢气罐111存储的大小和数量可以根据实际需要而设计。

所述液态氢气罐111存储的液体氢气通过所述压力发电机112的减压气化后，通过所述管道输入到所述氢气发电机113，由所述氢气发电机113利用氢气发电补充至所述电网101内。另外，所述第一控制装置110内设有压力传感器，用于检测所述高压氢气罐108内的气体的压力，当所述高压氢气罐108内的气体的压力不足时，所述第一控制装置110控制所述压力发电机112将所述液态氢气罐111存储的液体氢转换为气体后通过管道输入至所述氢气发电机113，所述氢气发电机113发电。

另外，在高压氢气罐108内的氢气消耗过多而储量不够的时候，例如，在氢气使用高峰期，此时，所述第一控制装置110控制所述压力发电机112将所述液态氢气罐111存储的液体氢转换为气体后通过管道输入所述高压氢气罐108内，增加所述高压氢气罐108内的氢气存储量。

在本发明实施例的实施初期，可以将所述电解水装置103产生的氢气可以和现有的煤气或天然气混合，使用现在的煤气管道供气，当氢气的生产量能够满足国民经济生产、生活需要时，停止使用煤气、天然气，单独由所述氢气提供。当人类克服了氢气在常温下能大量储存，便可供汽车、轮船、飞机等作燃料，燃烧不再产生二氧化碳，大气没有污染，人类生存空间将得到前所未有的提高。另外，为了实现供水自动化，需要安装两个水池，分别为第一水池和第二水池，其中所述第一水池与所述电解水装置103连接时与外界水源断开，所述电解水装置103与所述第一水池为绝缘体，所述第二水池与外界供水源连接，第一水池和第二水池通过电磁阀连通，所述电磁阀通过计算机控制。

所述第一水池与所述电解水装置导通时，所述第一水池为所述电解水装置提供水源，所述第二水池与所述电解水装置不导通而与外界水源连通，此时，所述第二水池处于蓄水状态。当所述第一水池内的水用完时，利用安装在第一水池内的水位监测装置检测的水位信号通过计算机触发所述第二水池断开与水源的连接，而打开与电解水装置的连通，并关闭第一水池与所述电解水装置的连通，同时打开第一水池与外接水源的连通，此时所述第二水池为所述电解水装置提供水源而第一水池处于蓄水状态。

同理，当第二水池内的水用完后，计算机控制第一水池与电解水装置连通并断开与水源的连通，计算机控制第二水池断开与电解水装置的连通并打开与水源的连通。

因此，上述机组利用电网富余的电量工作，例如：南方电网，在春天，白天电网的总功率假设为2000万千瓦，工厂、商业和民用合计消耗1600万千瓦，富余400万千瓦，由于电的即时性，这400万千瓦在目前情况下是浪费掉了，现在，利用上述本发明，若一台机组的功率为50万千瓦，则可供8台机组工作；晚上，工厂多数停工，电网实际消耗功率为800万千瓦，这时富余1200万千瓦，可供24台机组工作，生产制造的氢气储存起来，供需要时使用，氧气将通过管道送入千家万户；到了夏天(因开空调)用电高峰，白天电网需要2200万千瓦，停掉所有电解水机组，还缺200万千瓦，用储存的氢气来通过氢气发电机来发电，补充回200万千瓦电到电网，就能实现电网的供电平衡，事实上，电网的电量基本上是稳定的(由并网发电机组决定)，但是用电随时在变化，由电子计算机来检测电网的富余量，随时控制电解水机组和氢气发电机的工作，实现电网的智能化。

本发明实施例提供的电能存储系统可以用于民用生活领域，一般情况下，在夜晚的时候，民用、工用和商用的用电量比较小，尤其是民用的用电量很小，此时电网的富余电量比较多，把富余电量通过所述整流器102变成直流电，输入到电解水装置103后，生成氧气和氢气，氧气通过管道输送至住宅的客厅、书房或卧室等生活居住场所，氧气浓度可以根据需要来调节，可随时补充消耗掉的氧气，例如，可以用一个氧气存储罐存储氧气，根据需要排放一定量的氧气，或者也可以在氧气的排放管道上安装一个气阀门，通过气阀门调节氧气的排放量，因此，可以使室内始终保持舒适的富氧环境，特别是老弱病人、孕妇卧室需要氧气浓度高的地方，随时都可以通过调节氧气阀门的大小来调节，这样人们就能生活在一个无污染的氧吧里，人们的健康将得到前所未有的提高。

所述电解水装置103产生的氢气，通过带有单向阀的管道集中到氢气罐106内，然后通过压缩机107加压后输入到高压氢气罐108，通过管道和减压阀减压后供厨房燃具和卫生间氢气热水器使用，如果家庭成员不多，压缩机107、高压氢气罐108可以不安装使用，此时可以直接由氢气罐106内的氢气用于厨房燃具和卫生间氢气热水器等燃具使用。另外，本发明实施例提供的电能存储系统还可以用于单位办公楼、商店、酒楼等场所。

另外，本发明实施例还可以将所述电解水装置103的氢气发生装置105产生的氢气直接和燃具连接，供煮饭和炒菜使用，氧气通过管道输入客厅、卧室、书房等需要供氧的地方。也可以做成热水器，电解水装置103产生的氢气供燃烧，氧气通过管道输入卧室等场所，因此，在每次洗澡，都可以补充氧气。

如图2所示的一种电能存储系统，包括太阳能电池板201、整流器102和电解水装置103，所述电解水装置103包括氢气发生装置105和氧气发生装置104，还包括：氢气罐106、压缩机107和高压氢气罐108。

在例如房屋的屋顶等能够有条件安装太阳能发电装置的地方，把太阳能电池板201安装在屋面上，所述太阳能电池板发电能除了直接用掉部分外，大部分用来供电解水装置103分解成氧气和氢气，氧气通过管道送至住宅的客厅、书房、卧室，氧气浓度可以根据需要来调节，可随时补充消耗掉的氧气，使室内始终保持舒适的富氧环境，特别是老、弱病人、孕妇卧室需要氧气浓度高的地方，随时都可以通过调节氧气阀门的大小来调节，这样人们就能生活在一个无污染的氧吧里，人们的健康将得到前所未有的提高。

所述电解水装置103产生的氢气，通过管道(带有单向阀)集中到氢气罐106，然后通过压缩机107加压后输入高压氢气罐108进行大量储存，通过管道和减压阀减压后供厨房燃具和卫生间氢气热水器使用；由于太阳能发电受自然气候的影响，连续阴雨天所发电量不足时，把电源富余的电能通过整流器102变成直流电作备用。

为了大力发展太阳能，应充分利用屋面、道路(特别是高速公路)两旁安装太阳能电池板来发电，所发电能通过交换机变成交流电后并入电网供电；有条件的地方，也可以直接供电解水装置制取氢气和氧气。

如图3所示，本发明实施例提供的一种电能存储系统，包括：太阳能电池板201、电解水装置103、氢气罐106、压缩机107和高压氢气罐108和氢气发电机113，其中，所述电解水装置103包括氢气发生装置105和氧气发生装置104。

在海岛等无高压电的偏远地区，人们用电主要通过太阳能或者风力发电，将所述太阳能电池板201安装在开阔的地方(及屋面)便于接收充足的阳光，所述太阳能电池板201产生的电能除了直接用掉部分外，大部分用来供电解水装置103产生氢气和氧气，氧气通过管道送至住宅的客厅、书房、卧室，氧气浓度可以根据需要来调节，可随时补充消耗掉的氧气，使室内始终保持舒适的富氧环境，特别是老、弱病人、孕妇卧室需要氧气浓度高的地方，随时都可以通过调节氧气阀门的大小来调节，这样人们就能生活在一个无污染的氧吧里，人们的健康将得到前所未有的提高。

所述电解水装置103产生的氢气通过管道(带单向阀)集中到氢气罐106，然后通过所述压缩机107加压后输入高压氢气罐108进行大量储存，通过管道和减压阀减压后供厨房燃具和卫生间氢气热水器使用；若制取的氢气足够多时，还可以通过所述氢气发电机113用来发电供晚上照明和家用电器用。

从上述方案可以看出，本发明解决了电网富余电量的利用、为普及太阳能的利用提供了可靠保证，改善室内空气氧气环境，防止大气污染对室内环境的影响，提高了人们的生活质量。

如图4所示，本发明实施例还提供了一种产生氢气和氧气的方法，应用于电能存储系统，所述电能存储系统包括供电系统、电解水装置和气体存储装置，所述供电系统包括电网和用电负载，所述方法包括：

S41：电解水装置获取电网输出的经用电负载使用的剩余电能，利用所述剩余电能电解水产生氢气和氧气；

本发明实施例中，所述电网包括交流电网、风力发电系统、太阳能发电系统或水力发电系统等供电系统，所述电网输出的电能经所述用电负载消耗后，还剩余一部分电能，所述电解水装置利用所述剩余电能，将所述剩余电能电解水，产生氢气和氧气。

S42：将所产生的氢气存储；

所述电解水装置发送所述氢气至所述气体存储装置进行存储。

本发明实施例通过所述电解水装置将所述电网输出的经所述用电负载使用后的剩余电能转换成氢气，再通过所述气体存储装置将所述氢气储存，所存储的氢气可以用来再次利用，例如通过氢气发电、将氢气用于燃烧产生热能。

S43：将所产生的氧气排放到预设区域

将产生的氧气排放到住宅、办公楼、商场、酒店、娱乐场所等预设区域，改善室内环境供氧状况；由于人们在室内居住、办公楼内工作，人的呼吸会消耗掉室内的氧气，目前室内是通过开窗换气来补充氧气，现代工业的发展已带来大气环境的严重污染，雾霾天气越来越多，室外空气已不干净，开窗换气补充了氧气的同时也把污染物带进来了，虽然现在已发明了空气净化器，但是净化效果极为有限；春天，回潮天气，人们为了防潮，把窗户关得严严实实，夏天，由于天气炎热，室内开着空调，窗户也是关得严严实实，寒冷的冬天，人们为了避寒，窗户也是关得严严实实，这种情况下，由于长时间关窗而得不到氧气补充，室内氧气含量将越来越低，人们生活在这样的室内环境，健康将受到极大影响；本发明能很好地解决上述问题:把门、窗户关实后，把本发明产生的氧气通过管道输送到室内(如卧室、客厅、书房、办公室)，氧气浓度可以根据需要来调节，可随时补充消耗掉的氧气，使室内始终保持舒适的富氧环境，特别是老、弱病人、孕妇卧室需要氧气浓度高的地方，随时都可以通过调节氧气阀门的大小来调节，这样人们就能生活在一个无污染的氧吧里，人们的健康将得到前所未有的提高。

因此，与现有技术的无论用电负载的工作功率是多大，而供电系统都供应一定的电能，造成多余的电能浪费相比，本发明实施例，将剩余的电能通过电解水的方式，利用氢气存储起来，所述氢气可以再次转换成电能或其他势能，被人们所利用，有效提高了现有的供电系统的电能利用率。

另外，所述电能存储系统还包括第二控制装置，所述电解水装置包括多个电解水子模块，所述第二控制装置内预设有所述电网输出的经所述用电负载使用后的剩余电能与所述剩余电能能够使所述电解水子模块正常工作的最多数量的对应表，S41包括：

所述电解水装置获取所述第二控制装置发送的开启指令，其中，所述开启指令包括所述第二控制装置获取所述电网输出的经所述用电负载使用后的剩余电能，根据所述对应表确定的所获取的所述剩余电能对应的够使所述电解水子模块正常工作的最多数量；

所述电解水装置根据所述开启指令控制启动所述电解水子模块的数量，将所述剩余电能分配至每个被启动的所述电解水子模块，触发每个电解水子模块利用所接收到的电能电解水产生氢气和氧气。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的方法的具体工作过程，可以参考前述系统实施例中的对应过程，在此不再赘述。

如图5所示的一种智能电网系统的工作原理，图5中的制氢气机组还可以是制氢气、氧气机组，例如电解水装置等。所述工作原理包括：智能电网输出的电能经所述工业1、工业2、工业3等工业用电和商业1、商业2等商业用电以及民用1、民用2等居民用电后的富余电能，通过智能计算机采集所述富余电能的功率，再根据每个制氢气、氧气机组的功率大小来判断所述的富余电能的功率，能够为多少台制氢气、氧气机组提供正常工作的电能。

例如，南方电网，在春天，白天电网的总功率假设为2000万千瓦，工厂、商业和民用合计消耗1600万千瓦，富余电能的功率为400万千瓦。这400万千瓦的富余电能在现有的电网中是直接浪费掉的，但是，在本发明实施例提供的智能电网系统中，假设每个制氢气机组的功率为50万千瓦，通过智能计算机的计算可以得出400万千瓦的富余电能最多可以使8台制氢气机组正常工作，因此，智能计算机控制8台制氢气机组开启工作，其中，智能计算机可以通过电流传感器、电压传感器或其他能够采集电信号的传感器来采集富余电能的功率，智能计算机可以采用PLC装置控制各个制氢气、氧气机组的开启，在此不做限定。

而晚上的时候，工厂多数停工，此时工业用电较少，电网实际消耗功率很小，例如，此时的富余电能的功率为1200万千瓦，可供24台制氢气、氧气机组工作，生产制造的氢气储存起来，供需要时使用。而氧气通过管道送入千家万户。

因此，智能电网系统通过智能计算机根据富余电能的功率大小以及每台制氢气、氧气机组的功率，合理安排开启的制氢气、氧气机组的台数。

在夏天的白天的时候，用电高峰期，例如白天电网需要2200万千瓦，此时电网能供的最多功率为2000万千瓦，此时，停掉所有制氢气、氧气机组还需要200万千瓦，此时智能计算机控制压力发电机将所述液态氢气罐存储的液体氢气转换为气体后通过管道输入至所述氢氧发电机，所述氢氧发电机发200万千瓦电后补充到智能电网系统，以应对用电高峰期电网的供电不足，实现电网的供电平衡。

另外，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

本发明实施例所提供的进行一种信息交互方法的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种电能存储系统，其特征在于，包括供电系统、电解水装置和气体存储装置，所述供电系统包括电网和用电负载，所述电解水装置包括氢气发生装置和氧气发生装置，所述氢气发生装置与所述气体存储装置通过管道连通；

所述氢气发生装置用于获取所述电网输出的经所述用电负载使用后的剩余电能，利用所述剩余电能电解水产生氢气；

所述气体存储装置用于存储所产生的氢气发生装置产生的氢气；

所述氧气发生装置用于获取所述电网输出的经所述用电负载使用后的剩余电能，利用所述剩余电能电解水产生氧气，将所产生的氧气通过氧气排放管道排放到预设区域。

2.根据权利要求1所述的电能存储系统，其特征在于，所述气体存储装置包括氢气罐、压缩机、高压氢气罐、高压缩制冷机和液态氢气罐；

所述氢气罐用于初步存储由所述电解水装置电解水产生的氢气；所述压缩机用于将所述氢气罐存储的氢气压缩；所述高压氢气罐用于存储经所述压缩机压缩的氢气；所述高压缩制冷机用于将所述高压氢气罐内的氢气转换为液态氢；所述液态氢气罐用于存储所述液态氢。

3.根据权利要求2所述的电能存储系统，其特征在于，还包括第一控制装置、气化罐、氢气压力发电装置和氢气燃烧发电装置，所述第一控制装置包括压力传感器，所述压力传感器安装在所述高压氢气罐内，所述第一控制装置内预设有压力阈值；

所述压力传感器用于采集所述高压氢气罐内的气体压力，发送所述气体压力至所述第一控制装置；

所述第一控制装置判断所述气体压力是否小于所述压力阈值，若是，发出指令至所述气化罐，控制所述气化罐打开阀门，获取所述液态氢气罐内的液态氢气；

所述气化罐将所述液态氢气罐内的液态氢气气化后发送至所述氢气压力发电装置，所述氢气压力发电装置利用液态氢气气化产生的压力发电；

所述氢气燃烧发电装置利用所述气化罐输入的氢气燃烧发电产生电能，将电能发送至所述供电系统。

4.根据权利要求1所述的电能存储系统，其特征在于，所述氧气排放管道安装有排气阀门；所述排气阀门用于调节通过所述氧气排放管道排放到预设区域的氧气的排放量。

5.根据权利要求1-4的任一所述的电能存储系统，其特征在于，还包括第二控制装置，所述电解水装置包括多个，多个电解水装置并联至所述气体存储装置，所述第二控制装置预设有所述电网输出的经所述用电负载使用后的剩余电能与所述剩余电能能够使所述电解水装置正常工作的最多数量的对应表；

所述第二控制装置用于采集所述电网输出的经所述用电负载使用后的剩余电能；

所述第二控制装置用于根据所述对应表确定所获取的所述剩余电能对应的能够使所述电解水装置正常工作的最多数量；

所述第二控制装置用于将所述剩余电能分配至每个被启动的所述电解水装置。

6.根据权利要求1所述的电能存储系统，其特征在于，还包括整流器，所述整流器用于将所述供电系统输出的交流电转换为直流电，输入所述电解水装置。

7.根据权利要求1所述的电能存储系统，其特征在于，所述供电系统还包括太阳能电池板；

所述氧气发生装置还用于获取所述太阳能电池板输出的经所述用电负载使用后的富余电能，利用所述富余电能电解水产生氧气；

所述氢气发生装置还用于获取所述太阳能电池板输出的经所述用电负载使用后的富余电能，利用所述富余电能电解水产生氢气。

8.一种产生氢气和氧气的方法，其特征在于，应用于电能存储系统，所述电能存储系统包括供电系统、电解水装置和气体存储装置，所述供电系统包括电网和用电负载，所述方法包括：

所述电解水装置获取所述电网输出的经所述用电负载使用后的剩余电能，利用所述剩余电能电解水产生氢气和氧气；

所述电解水装置发送所产生的氢气至所述气体存储装置进行存储；

所述电解水装置将所产生的氧气通过氧气排放管道排放到预设区域。

9.根据权利要求8所述的产生氢气和氧气的方法产生氢气和氧气的方法，其特征在于，所述电能存储系统还包括第二控制装置，所述电解水装置包括多个电解水子模块，所述第二控制装置内预设有所述电网输出的经所述用电负载使用后的剩余电能与所述剩余电能能够使所述电解水子模块正常工作的最多数量的对应表，所述电解水装置获取所述电网输出的经所述用电负载使用后的剩余电能，利用所述剩余电能电解水产生氢气和氧气，包括：

所述电解水装置获取所述第二控制装置发送的开启指令，其中，所述开启指令包括所述第二控制装置获取所述电网输出的经所述用电负载使用后的剩余电能，根据所述对应表确定的所获取的所述剩余电能对应的够使所述电解水子模块正常工作的最多数量；

所述电解水装置根据所述开启指令控制启动所述电解水子模块的数量，将所述剩余电能分配至每个被启动的所述电解水子模块，触发每个电解水子模块利用所接收到的电能电解水产生氢气和氧气。