CN110391678A - 一种基于海上平台的备用供电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于海上平台的备用供电系统，包括：海上平台、发电装置、气体压缩装置、储氢装置、可逆电池和热回收装置。其中海上平台，用于给海上用电设备提供电能；发电装置，用于给可逆电池提供电能；气体压缩装置，用于压缩空气；储氢装置，用于存储氢气；可逆电池，用于在可逆电池的第一化学反应过程中，分别通过获取气体压缩装置中的空气和储氢装置中的氢气发生化学反应，产生电能给海上平台供电，同时产生水和第一热能；在可逆电池的第二化学反应过程中，与发电装置通电，将第一化学反应生成的水电解为氢气和氧气，同时产生第二热能。本发明通过上述系统可以解决现有海上平台备用供电系统运维成本高，使用化石燃料污染严重的问题。
Description
技术领域
本发明涉及海上输电技术领域，具体涉及一种基于海上平台的备用供电系统。
背景技术
随着海岛利用开发越来越多，海上平台与海上用电设备以及与其它海上平台之间的输电日益成为关注的焦点。传统的海上平台的输电方法有两种，一种方法是使用电力电缆从陆地向离岸设施远距离输电，该方法由于传送负荷有限、输送距离较远，故铺设海缆导致电力支出成本较大，另一种方法是通过燃烧化石燃料来驱动机载汽轮机和/或柴油发电机组产生电能，但该种方法由于燃烧化石燃料发生化学反应会产生各种温室气体，故会造成环境污染，并且由于海上环境恶劣，化石燃料通常通过直升飞机运输，显然，也导致增加较大的运输费用。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于海上平台的备用供电系统，以解决现有技术中海上平台的备用供电系统运维成本高，使用化石燃料污染严重的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种基于海上平台的备用供电系统，包括海上平台、发电装置、气体压缩装置、储氢装置、可逆电池；海上平台，用于给海上的用电设备提供电能；发电装置，与可逆电池连接，用于给可逆电池提供电能；气体压缩装置，与可逆电池连接，用于压缩空气并向可逆电池提供空气；储氢装置，与可逆电池连接，用于向可逆电池提供氢气和收集可逆电池释放出的氢气；可逆电池，用于在可逆电池的第一化学反应过程中，分别通过获取气体压缩装置中的空气和储氢装置中的氢气发生化学反应，产生备用电能给海上平台供电，同时产生水和第一热能；在可逆电池的第二化学反应过程中，与发电装置通电，将第一化学反应生成的水电解为氢气和氧气，同时产生第二热能。
本发明实施例所具备的有益效果是，可逆电池在第一化学反应中使用氢气和氧气发电，生成水和第一热能，清洁无污染；在第二化学反应中利用风力发电机发出的电能电解水，生成氢气和氧气，并产生第二热能。热回收装置将第一化学反应和第二化学反应中产生的热能收集并用于给生活区域供热，使得热能得到了充分的使用。在第一化学反应和第二化学反应的循环过程中，生成物与反应物相互转换，不需要其他能源的补充，极大节约了能源本身的成本和能源运输的成本。
结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，海上平台应急供电系统还包括热回收装置，用于收集第一热能和第二热能，并利用第一热能和第二热能给生活区域供热。
本发明实施例所具备的有益效果是，热回收装置可以收集第一热能和第二热能，两方面热能。热能用于给生活区域供热，使得产生的热能被合理的利用，节约了给生活区域供热的资源和成本。
结合第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，热回收装置为热交换器。
结合第一方面第二实施方式，在第一方面第三实施方式中，热交换器包括热交换器件和储水器件。
结合第一方面第三实施方式，在第一方面第四实施方式中，热交换器与可逆电池连接，储水器件储存有冷水，通过利用第一热能和第二热能给冷水加热。
结合第一方面第一实施方式，在第一方面第五实施方式中，储氢装置、气体压缩装置、热回收装置、可逆电池均安装在集装箱内。
本发明实施例所具备的有益效果是，将储氢装置、气体压缩装置、热回收装置、可逆电池安装在集装箱内部，使得海上平台供电系统可以在恶劣的海上环境中稳定可靠的运行，并且集装箱便于运输。
结合第一方面第五实施方式，在第一方面第六实施方式中，发电装置为小型风力发电机。
本发明实施例所具备的有益效果是，海上风能丰富，利用小型风力发电机利用风力发电，充分的利用了海上的风能，节约了资源，并且风力发电清洁无污染。
结合第一方面第六实施方式，在第一方面第七实施方式中，小型风力发电机的扇叶部分结构安装在集装箱外，剩余部分结构安装在集装箱内部。
结合第一方面第七实施方式，在第一方面第八实施方式中，集装箱安装在海上平台上的顶部。
本发明实施例所具备的有益效果是，将集装箱安装与海上平台的顶部，便于小型风力发电机更好的获取风能。
结合第一方面或第一方面任一实施方式，在第一方面第九实施方式中，可逆电池为海上平台的备用供电装置。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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示出了本发明实施例中海上平台的备用供电系统的结构图；
附图标记说明：
1-海上平台，2-发电装置，3-气体压缩装置，4-储氢装置，
5-可逆电池，6-热回收装置。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
具体实施例
本发明施例提供了一种基于海上平台的备用供电系统，如图1所示，该海上平台的备用供电系统包括：海上平台1、发电装置2、气体压缩装置3、储氢装置4、可逆电池5、热回收装置6；
海上平台1，用于给海上的用电设备提供电能；
发电装置2，与可逆电池5连接，用于给可逆电池5提供电能。具体地，发电装置2为小型风力发电机。海上风能丰富，小型风力发电机利用风力发电，清洁无污染。
可选地，发电装置2可以是小型风力发电机，也可以是其他清洁能源的发电装置2，如太阳能发电装置、潮汐能发电装置等。
气体压缩装置3，与可逆电池5连接，用于压缩空气并向可逆电池5提供空气。具体地，气体压缩装置3在第一化学反应当中为可逆电池提供空气。
储氢装置4，与可逆电池连接，用于向可逆电池5提供氢气和收集可逆电池释放出的氢气。具体地，储氢装置4在第一化学反应当中为可逆电池5提供氢气，在第二化学反应当中将可逆电池5中生成的氢气进行存储。
可逆电池5，包含正向与逆向的两方面可逆的化学反应。可逆电池5的正向化学反应为第一化学反应，第一化学反应过程为，分别通过获取气体压缩装置3中的空气和储氢装置4中的氢气发生化学反应，产生备用电能给海上平台供电，同时产生水和第一热能；可逆电池5的逆向化学反应为第二化学反应，在可逆电池5的第二化学反应过程中，与发电装置通3电，将第一化学反应生成的水电解为氢气和氧气，同时产生第二热能。在可逆电池5在第一反应中使用氢气和氧气发电，生成水和热能，清洁无污染；在第二反应中利用发电装置2发出的电能电解水，生成氢气和氧气，并产生热能。热回收装置6将第一化学反应和第二化学反应中产生的热能收集并用于给生活区域供热，使得热能得到了充分的使用。在可逆电池5正向和逆向化学反应的循环过程中，生成物与反应物相互转换，不需要其他能源的补充，极大节约了化石燃料等能源本身的成本和飞机运输化石燃料运输的成本，并且使用可逆电池不会产生有害气体和温室气体，有效的解决了在海上平台供电时产生的废气污染问题，保护了环境。
热回收装置6，用于收集第一热能和第二热能，并利用第一热能和第二热能给生活区域供热。具体地，热回收装置6为热交换器，热交换器包括热交换器件和储水器件。热交换器与可逆电池5连接，储水器件储存有冷水，通过利用第一热能和第二热能给冷水加热。
可选地，热回收装置6可以是热交换器，但不限于热交换器，也可以是新风处理器等具有回收热能作用的装置。
可选地，第一热能和第二热能可以给冷水加热，也可以给其他物体加热，如将热能给其他设备进行预热等。
储氢装置4、气体压缩装置3、热回收装置6、可逆电池5均安装在集装箱内。将储氢装置4、气体压缩装置3、热回收装置6、可逆电池5安装在集装箱内部，发电装置2的扇叶部分结构安装在集装箱外，剩余部分结构安装在集装箱内部。这样可以使得海上平台供电系统可以在恶劣的海上环境中稳定可靠的运行，并且集装箱便于运输。集装箱安装在海上平台1上的顶部。将集装箱安装与海上平台1的顶部，便于小型风力发电机更好的获取风能。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种基于海上平台的备用供电系统，其特征在于，包括：海上平台、发电装置、气体压缩装置、储氢装置、可逆电池；
所述海上平台，用于给海上的用电设备提供电能；
所述发电装置，与所述可逆电池连接，用于给所述可逆电池提供电能；
所述气体压缩装置，与所述可逆电池连接，用于压缩空气并向所述可逆电池提供所述空气；
所述储氢装置，与所述可逆电池连接，用于向所述可逆电池提供氢气和收集所述可逆电池释放出的所述氢气；
所述可逆电池，用于在所述可逆电池的第一化学反应过程中，分别通过获取所述气体压缩装置中的空气和所述储氢装置中的氢气发生化学反应，产生备用电能给所述海上平台供电，同时产生水和第一热能；在所述可逆电池的第二化学反应过程中，与所述发电装置通电，将所述第一化学反应生成的水电解为所述氢气和氧气，同时产生第二热能。
2.根据权利要求1所述的海上平台的备用供电系统，其特征在于，还包括：
热回收装置，用于收集所述第一热能和所述第二热能，并利用所述第一热能和所述第二热能给生活区域供热。
3.根据权利要求2所述的海上平台的备用供电系统，其特征在于，所述热回收装置为热交换器。
4.根据权利要求3所述的海上平台的备用供电系统，其特征在于，所述热交换器包括热交换器件和储水器件。
5.根据权利要求4所述的海上平台的备用供电系统，其特征在于，所述热交换器与所述可逆电池连接，所述储水器件储存有冷水，通过利用所述第一热能和所述第二热能给所述冷水加热。
6.根据权利要求2所述的海上平台的备用供电系统，其特征在于，所述储氢装置、所述气体压缩装置、所述热回收装置、所述可逆电池均安装在集装箱内。
7.根据权利要求6所述的海上平台的备用供电系统，其特征在于，所述发电装置为小型风力发电机。
8.根据权利要求7所述的海上平台的备用供电系统，其特征在于，所述小型风力发电机的扇叶部分结构安装在所述集装箱外，剩余部分结构安装在所述集装箱内部。
9.根据权利要求8所述的海上平台的备用供电系统，其特征在于，所述集装箱安装在所述海上平台上的顶部。
10.根据权利要求1-9任一项所述的海上平台的备用供电系统，其特征在于，所述可逆电池为所述海上平台的备用供电装置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20191029 |