CN109412196A - 离网型风电热氢联供、储存系统 - Google Patents
离网型风电热氢联供、储存系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109412196A CN109412196A CN201710705325.3A CN201710705325A CN109412196A CN 109412196 A CN109412196 A CN 109412196A CN 201710705325 A CN201710705325 A CN 201710705325A CN 109412196 A CN109412196 A CN 109412196A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hydrogen
- unit
- electric energy
- connect
- network type
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 75
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 73
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 73
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H02J3/386—
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J15/00—Systems for storing electric energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
- Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Wind Motors (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
本发明涉及一种离网型风电热氢联供、储存系统。其电能输入单元与氢气生成单元连接，氢气生成单元的氢气输出端与氢气储存单元连接，氢气储存单元与氢气燃料电池连接。为了将电能以热能的方式进行存储，氢气生成单元由产热单元代替。为了合理分配用电，电能输入单元与电能分配控制器连接。本发明解决了现有离网型风力发电系统能源存储成本高、存储量小、电能输入单元输出级别低的问题，利用热能存储、氢能源存储对现有的蓄电池存储进行替代，实现了大型风能设备的离网应用。
Description
技术领域
本发明涉及风电储能技术领域，具体涉及一种离网型风电热氢联供、储存系统。
背景技术
我国风电发展迅猛，目前风电装机量、发电量均居全球第一。风电装备产业也取得巨大的进步，技术方面也逐渐赶超世界先进水平，风电发展取得了举世瞩目的成绩。同时，由于并网型风电的大量增加，调峰能力和跨区消纳两大问题导致的弃风弃电问题大大制约了并网型风电在中国的发展，且难以在短期内得到有效解决。风电产业的发展方向需要由并网型向离网型进行转化。
在离网型风电应用方面，目前的技术瓶颈是储能问题。目前常用的蓄电池储能技术有着成本高，能源存储量小的缺点，导致只有小型风力发电设备可以实现离散化应用，风电利用效率低，经济成本高，直接制约了风电的离网应用。通过降低能源存储成本，增大离网型风电系统的能源存储量，实现大型风电设备的离网应用，这是本领域技术人员致力解决的难题。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，实现大规模储存风电能的存储装置。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：
离网型风电热氢联供、储存系统，其特征在于，包括电能输入单元、氢气生成单元、氢气储存单元、氢气燃料电池，电能输入单元与氢气生成单元连接，氢气生成单元的氢气输出端与氢气储存单元连接，氢气储存单元与氢气燃料电池连接。
本发明的优化，电能输入单元还与产热单元连接，或者氢气生成单元由产热单元代替，产热单元与热能存储单元连接，热能存储单元与热循环释放单元连接。
进一步优化，电能输入单元与电能分配控制器连接，电能分配控制器与氢气生成单元、产热单元、用电装置分别连接。
进一步优化，根据时间段、需求，电能分配控制器选择与氢气生成单元、用电装置、产热单元中的一个或者多个连接；当用户需求用电时，电能分配控制器选择与用电装置连接；当电能输入单元产生能源大于用户能源需求时，电能分配控制器选择与氢气生成单元、产热单元中的一个或多个连接
进一步优化，所述电能输入单元包括风力发电系统和/或网电输入系统。
进一步优化，所述氢气生成单元为水电解槽，其包括一个槽体，其上安装有多个电解输入端，电解直流变换单元由多路隔离变换模块串联组成，每个隔离变换模块的输出端接入水电解槽的多个电解输入端。
本发明的有利效果为：
本发明解决了现有离网型风力发电系统能源存储成本高、存储量小、电能输入单元输出级别低的问题，利用热能存储、氢能源存储对现有的蓄电池存储进行替代，实现了大型风能设备的离网应用。
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，下面将对实施例或现有技术描述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。
图1是本发明离网型风电热氢联供、储存系统的结构示意图；
图2是本发明离网型风电热氢联供、储存系统的第二组结构示意图；
图3是本发明离网型风电热氢联供、储存系统的第三组结构示意图；
附图标记说明：电能输入单元-1、括风力发电系统-01、网电输入系统-02、氢气生成单元-3、氢气储存单元-4、氢气燃料电池-5、产热单元-6、热能存储单元-7、热循环释放单元-8、电能分配控制器-9、用电装置-10。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参阅说明书附图1所示，本发明提供离网型风电热氢联供、储存系统，其特征在于，包括电能输入单元1、氢气生成单元3、氢气储存单元4、氢气燃料电池5，电能输入单元1与氢气生成单元3连接，氢气生成单元3的氢气输出端与氢气储存单元4连接，氢气储存单元4与氢气燃料电池5连接。电能输入单元1提供的电能通过氢气生成单元3将水离解成氢气和氧气，氢气和氧气分别存储，氢气可最为燃料或者通过氢气燃料电池将氢气转成电能。
参阅说明书附图2所示，本发明的优化，电能输入单元1还与产热单元6连接，或者氢气生成单元3由产热单元6代替，产热单元6与热能存储单元7连接，热能存储单元7与热循环释放单元8连接。产热单元将电能转化成热能存储，热能存储单元将存储的热量根据需求通过热循环释放单元提供。
参阅说明书附图3所示，进一步优化，电能输入单元1与电能分配控制器9连接，电能分配控制器9与氢气生成单元3、产热单元6、用电装置10分别连接。电能分配控制器可根据情况合理分配风电能的存储和使用。
进一步优化，根据时间段、需求，电能分配控制器9选择与氢气生成单元3、用电装置10、产热单元6中的一个或者多个连接；当用户需求用电时，电能分配控制器9选择与用电装置10连接；当电能输入单元产生能源大于用户能源需求时，电能分配控制器9选择与氢气生成单元3、产热单元6中的一个或多个连接。
进一步优化，所述电能输入单元1包括风力发电系统01和/或网电输入系统02。风力发电系统01可将风能转化为电能，网电输入系统02可将变电所提供的国家电网用电作为备用能源输入系统。
进一步优化，所述氢气生成单元3为水电解槽，其包括一个槽体，其上安装有多个电解输入端，电解直流变换单元由多路隔离变换模块串联组成，每个隔离变换模块的输出端接入水电解槽的多个电解输入端。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述仅为本发明的优选例，本发明并不受上述优选例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还可有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.离网型风电热氢联供、储存系统，其特征在于，包括电能输入单元、氢气生成单元、氢气储存单元、氢气燃料电池，电能输入单元与氢气生成单元连接，氢气生成单元的氢气输出端与氢气储存单元连接，氢气储存单元与氢气燃料电池连接。
2.根据权利要求1所述的离网型风电热氢联供、储存系统，其特征在于，电能输入单元还与产热单元连接，或者氢气生成单元由产热单元代替，产热单元与热能存储单元连接，热能存储单元与热循环释放单元连接。
3.根据权利要求1或2所述的离网型风电热氢联供、储存系统，其特征在于，
电能输入单元与电能分配控制器连接，电能分配控制器与氢气生成单元、产热单元、用电装置分别连接。
4.根据权利要求3所述的离网型风电热氢联供、储存系统，其特征在于，根据时间段、需求，电能分配控制器选择与氢气生成单元、用电装置、产热单元中的一个或者多个连接；当用户需求用电时，电能分配控制器选择与用电装置连接；当电能输入单元产生能源大于用户能源需求时，电能分配控制器选择与氢气生成单元、产热单元中的一个或多个连接。
5.根据权利要求1所述的离网型风电热氢联供、储存系统，其特征在于，所述电能输入单元包括风力发电系统和/或网电输入系统。
6.根据权利要求1所述的离网型风电热氢联供、储存系统，其特征在于，所述氢气生成单元为水电解槽，其包括一个槽体，其上安装有多个电解输入端，电解直流变换单元由多路隔离变换模块串联组成，每个隔离变换模块的输出端接入水电解槽的多个电解输入端。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710705325.3A CN109412196A (zh) | 2017-08-17 | 2017-08-17 | 离网型风电热氢联供、储存系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710705325.3A CN109412196A (zh) | 2017-08-17 | 2017-08-17 | 离网型风电热氢联供、储存系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109412196A true CN109412196A (zh) | 2019-03-01 |
Family
ID=65454794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710705325.3A Pending CN109412196A (zh) | 2017-08-17 | 2017-08-17 | 离网型风电热氢联供、储存系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109412196A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113250322A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-08-13 | 同济大学 | 一种能源离网智能建筑模块及建筑物 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102182974A (zh) * | 2011-03-15 | 2011-09-14 | 张建洲 | 风能、太阳能和风光互补氢能源发电储电供电led照明系统 |
| CN102983618A (zh) * | 2012-11-19 | 2013-03-20 | 江苏科技大学 | 独立式光伏燃料电池电热联供能源系统容量配置方法 |
| CN202906521U (zh) * | 2012-10-30 | 2013-04-24 | 晶澳(扬州)太阳能光伏工程有限公司 | 一种离网型光伏发电系统 |
| CN105186660A (zh) * | 2015-08-10 | 2015-12-23 | 中国科学院电工研究所 | 离网型风电制氢转换系统 |
| CN106712660A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-24 | 北方民族大学 | 风光互补发电系统的远程监控系统及其监控方法 |
| CN106817067A (zh) * | 2017-03-22 | 2017-06-09 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种基于燃料电池的多能互补热电联产系统和工作方法 |
| CN106877396A (zh) * | 2017-03-22 | 2017-06-20 | 上海电机学院 | 一种大规模风电储存系统及方法 |
| CN107017651A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-08-04 | 北京鑫海港亿科技有限公司 | 一种风电制氢储能的氢燃料复合电池及其发电方法 |
-
2017
- 2017-08-17 CN CN201710705325.3A patent/CN109412196A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102182974A (zh) * | 2011-03-15 | 2011-09-14 | 张建洲 | 风能、太阳能和风光互补氢能源发电储电供电led照明系统 |
| CN202906521U (zh) * | 2012-10-30 | 2013-04-24 | 晶澳(扬州)太阳能光伏工程有限公司 | 一种离网型光伏发电系统 |
| CN102983618A (zh) * | 2012-11-19 | 2013-03-20 | 江苏科技大学 | 独立式光伏燃料电池电热联供能源系统容量配置方法 |
| CN105186660A (zh) * | 2015-08-10 | 2015-12-23 | 中国科学院电工研究所 | 离网型风电制氢转换系统 |
| CN106712660A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-24 | 北方民族大学 | 风光互补发电系统的远程监控系统及其监控方法 |
| CN106817067A (zh) * | 2017-03-22 | 2017-06-09 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种基于燃料电池的多能互补热电联产系统和工作方法 |
| CN106877396A (zh) * | 2017-03-22 | 2017-06-20 | 上海电机学院 | 一种大规模风电储存系统及方法 |
| CN107017651A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-08-04 | 北京鑫海港亿科技有限公司 | 一种风电制氢储能的氢燃料复合电池及其发电方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113250322A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-08-13 | 同济大学 | 一种能源离网智能建筑模块及建筑物 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN205092592U (zh) | 一种分布式光伏发电及控制系统 | |
| CN204992608U (zh) | 一种分布式智能微网结构 | |
| CN207320831U (zh) | 一种家庭智慧型能源互联系统 | |
| CN203261261U (zh) | 一种社区智能用电系统 | |
| CN108288860A (zh) | 一种新型储能电站 | |
| CN203056604U (zh) | 一种新型智能微电网 | |
| CN102364806A (zh) | 光伏并网逆变器 | |
| CN104467019A (zh) | 一种用于海岛供电的微电网系统 | |
| CN202513586U (zh) | 可再生能源发电智能微电网 | |
| CN109412196A (zh) | 离网型风电热氢联供、储存系统 | |
| CN202134923U (zh) | 深度充放电型电池蓄能并网装置 | |
| CN209731138U (zh) | 一种光伏发电的储能系统 | |
| CN204190669U (zh) | 一种风光互补发电系统 | |
| CN202564966U (zh) | 一种光伏系统 | |
| CN207442523U (zh) | 一种太阳能发电系统 | |
| CN104682425A (zh) | 一种交流微网控制系统 | |
| CN203871872U (zh) | 海洋能多能互补供电系统 | |
| CN203707793U (zh) | 一种用于海岛供电的微电网系统 | |
| CN203466579U (zh) | 一种并网不上网的直流微网系统 | |
| CN202435053U (zh) | 基于分布式新能源的小型微网运行控制装置 | |
| CN201758297U (zh) | 移动风光互补发电系统 | |
| CN204407965U (zh) | 一种智能光伏充电系统 | |
| CN202940747U (zh) | 一种多功能逆变器 | |
| CN220552026U (zh) | 低能耗供能系统 | |
| CN204334019U (zh) | 一种与交通工具的能量体相结合的家庭储能装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |