CN113931711B - 一种用于天然气门站的独立供电系统 - Google Patents
一种用于天然气门站的独立供电系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113931711B CN113931711B CN202111038574.4A CN202111038574A CN113931711B CN 113931711 B CN113931711 B CN 113931711B CN 202111038574 A CN202111038574 A CN 202111038574A CN 113931711 B CN113931711 B CN 113931711B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power generation
- generation unit
- natural gas
- unit
- differential pressure
- 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.)
- Active
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims abstract description 100
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 88
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 65
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 65
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 62
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims abstract description 44
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 40
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 30
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 8
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 7
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 6
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 claims description 4
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims description 4
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 3
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 4
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 3
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 2
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 2
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K27/00—Plants for converting heat or fluid energy into mechanical energy, not otherwise provided for
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K13/00—General layout or general methods of operation of complete plants
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K17/00—Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant
- F01K17/04—Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant for specific purposes other than heating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
- F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
- F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
- H01M8/0656—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants by electrochemical means
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S10/00—PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power
- H02S10/10—PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power including a supplementary source of electric power, e.g. hybrid diesel-PV energy systems
-
- 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
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] 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
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
-
- 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
- Y02E60/50—Fuel cells
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
本发明提供一种用于天然气门站的独立供电系统。所述系统包括：燃料电池发电单元以及为燃料电池发电单元提供氢气的制氢单元，压差发电单元，输入端与燃料电池发电单元和压差发电单元相连、输出端与用电负载相连的电力分配单元；压差发电单元与天然气调压回路并联，基于天然气的压力差产生电能和冷能，所述冷能加至制氢单元用于吸收制氢过程产生的热量。本发明利用天然气门站调压区废弃未利用的压力动能通过压差发电单元产生电力和冷能，解决了供电问题，能源利用率高，具有很好的经济效益；本发明将压差发电单元产生的冷能用于吸收制氢单元制氢过程产生的热量，进一步提高了能源利用率。压差发电单元还具有调压稳压作用，可取代天然气调压回路。
Description
技术领域
本发明属于能源利用、生产、回收技术领域，具体涉及一种用于天然气门站的独立供电系统。
背景技术
城市天然气门站是城市天然气输配系统的重要基础设施。其中门站是城市输配系统的气源点，也是天然气长输管线进入城市燃管道网的配气站，其任务是接收长输管线输送来的燃气，在站内进行过滤、调压、计量、加臭、分配后，送入城市输配管网或直接送入大用户。常规情况下，天然气门站均设置有一路或多路调压回路，如图1所示，调压回路包括换热器和调压器，通过调压器将输入的高压天然气降压并稳定在用户所需要的次高压或中压等压力等级。因为天然气在降压过程中吸热，导致管道内天然气温度急剧下降。经验数据表明，天然气每降压1.0MPa压力，管道内天然气温度会下降5C左右，受此影响，管道和相关设备往往会结冰甚至产生冰堵事故。为了应对这种情况，避免产生安全隐患和对管道及设备造成不利影响，降压幅度大的场站一般都设置有供热装置，比如燃气热水锅炉、电加热器等，施加热源对调压前天然气进行加热升温，确保降压后天然气温度满足规范要求。
天然气门站位置比较偏僻，城市配电网没有到达，如果架设电力专线，经济成本太高。因此，建设专门用于天然气门站的独立供电系统很有必要。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种用于天然气门站的独立供电系统。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。
一种用于天然气门站的独立供电系统，包括：燃料电池发电单元以及为燃料电池发电单元提供氢气的制氢单元，压差发电单元，输入端与燃料电池发电单元和压差发电单元相连、输出端与用电负载相连的电力分配单元；压差发电单元与天然气调压回路并联，基于天然气的压力差产生电能和冷能，所述冷能加至制氢单元用于吸收制氢过程产生的热量。
进一步地，所述用电负载包括照明用电、仪表用电和充电桩用电，还包括制氢单元。
进一步地，所述制氢单元包括依次连接的纯净水输入装置、水电解槽、两组分子筛干燥器、压缩机、换热器、氢气储存罐以及氢气输出管道，还包括连接压缩机、换热器的供冷装置，通过向压缩机、换热器传递冷能进行降温。
进一步地，压差发电单元主要由膨胀机、发电机、换热器和冷媒组成，发电过程输出电压加至电力分配单元，发电过程产生的冷能通过冷媒传输至制氢单元的压缩机。
更进一步地，所述膨胀机为双转子膨胀机或螺杆膨胀机或透平膨胀机。
更进一步地，所述发电机为异步发电机或同步发电机。
进一步地，所述系统还包括输出端与电力分配单元相连的风力发电单元。
进一步地，所述系统还包括输出端与电力分配单元相连的光伏发电单元。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果。
本发明通过设置燃料电池发电单元、压差发电单元、电力分配单元以及为燃料电池发电单元提供氢气的制氢单元，能够实现天然气门站的独立供电。本发明利用天然气门站调压区废弃未利用的压力动能通过压差发电单元产生电力和冷能，解决了供电问题，能源利用率高，具有很好的经济效益；本发明将压差发电单元产生的冷能用于吸收制氢单元制氢过程产生的热量，进一步提高了能源利用率。压差发电单元还具有调压稳压作用，可取代天然气常规调压回路，常规调压回路只作为应急备用或负荷平衡使用。
附图说明
图1为天然气调压回路的结构示意图。
图2为本发明实施例一种用于天然气门站的独立供电系统的方框图。
图3为压差发电单元的安装结构示意图。
图2中：1-燃料电池发电单元，2-压差发电单元，3-制氢单元，4-电力分配单元，5-风力发电单元，6-光伏发电单元。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明白，以下结合附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。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。
图2为本发明实施例一种用于天然气门站的独立供电系统的方框图，所述系统包括：燃料电池发电单元1以及为燃料电池发电单元1提供氢气的制氢单元3，压差发电单元2，输入端与燃料电池发电单元1和压差发电单元2相连、输出端与用电负载相连的电力分配单元4；压差发电单元2与天然气调压回路并联，基于天然气的压力差产生电能和冷能，所述冷能加至制氢单元3用于吸收制氢过程产生的热量。
本实施例中，所述系统主要由燃料电池发电单元1、制氢单元3、压差发电单元2和电力分配单元4组成。各单元的连接关系如图2所示，燃料电池发电单元1的输出端和压差发电单元2的输出端分别与电力分配单元4的输入端电连接，电力分配单元4的输出端与电负载相连，制氢单元3通过管道与燃料电池发电单元1相连，制氢单元3还通过管道与压差发电单元2相连。下面分别对每个单元进行介绍。
燃料电池发电单元1，为供电源之一，用于通过电力分配单元4为用电负载供电。燃料电池发电单元1是将所供燃料的化学能直接变换为电能的一种能量转换装置，是通过连续供给燃料从而能连续获得电力的发电装置。天然气门站位置比较偏僻，城市配电网很难到达，引入可再生能源发电和燃料电池技术是解决站内供电的最好途径之一。既解决能源供应和环境污染问题，又可以降低建设成本。采用燃料电池发电单元1既可以增加电力的供应，又可以通过降低对传统工艺消耗化石燃料的需求而持续减少温室气体的排放。
制氢单元3，用于产生燃料电池发电单元1发电所需的燃料即氢气。制氢单元3需要压缩机对生产的氢气加压，从低压力(1.0MPa～3.0MPa)加压至高压(10MPa)，随后用氢气储存罐进行储存。当燃料电池发电单元1需要用氢气时，再通过管道输送给燃料电池发电单元1。
压差发电单元2，用于利用天然气的压力差发电，作为供电源之一，通过电力分配单元4为用电负载供电。压差发电单元2与天然气调压回路并联，其安装结构示意图如图3所示。压差发电单元2的数量为一套或多套，多套压差发电单元2采用并联方式连接；压差发电单元2的数量与天然气流量大小等因素有关。压差发电单元2可将天然气门站调压区废弃的压力动能转换成电能和冷能，不需要消耗其它额外的能源，能源利用率高，有很好的经济效益。进一步地，本实施例的压差发电单元2还通过管道与制氢单元3相连，将其发电过程中生的冷能通过冷媒传输至氢气压缩机，用于吸收润滑油系统和氢气加压过程产生的热量。升温后的热能通过冷媒回到压差发电单元2。本实施例将压差发电单元2产生的冷能用于吸收制氢单元3产生的热量，进一步提高了能量的利用率。另外，压差发电单元2与天然气调压回路并联，具有调压稳压功能，因此可替代调压回路，一般情况下常规调压回路只作为应急备用或负荷平衡使用。
电力分配单元4，用于汇总燃料电池发电单元1和压差发电单元2输出的电压，并为用电负载提供所需的电源。为了保证天然气门站内各种燃气设施的安全稳定运行，天然气门站24小时都有值班运行人员，所以需要日常照明、生活热水、冬季采暖、夏季制冷等需求，而照明用电、电热水器用电和制冷设备用电等就构成用电负载。电力分配单元4通过汇总燃料电池发电单元1和压差发电单元2输出的电压，为所述用电负载供电。
作为一可选实施例，所述用电负载包括照明用电、仪表用电和充电桩用电，还包括制氢单元3。
本实施例给出了提高能源利用率的又一技术方案。在本实施例中，制氢单元3也作为用电负载，利用富裕的电能生产氢气，把电能转化成氢气内能储存起来；到了天然气门站的用电高峰期时，通过燃料电池发电单元1，再把氢气内能转化为电能。
作为一可选实施例，所述制氢单元3包括依次连接的纯净水输入装置、水电解槽、两组分子筛干燥器、压缩机、换热器、氢气储存罐以及氢气输出管道，还包括连接压缩机、换热器的供冷装置，通过向压缩机、换热器传递冷能进行降温。
本实施例给出了制氢单元3的一种技术方案。本实施例的制氢单元3采用电解水制氢/储氢系统，主要由纯净水输入装置、水电解槽、两组分子筛干燥器、压缩机、换热器、氢气储存罐等组成，还包括与压缩机和换热器相连的供冷装置。加压过程中氢气温度会升高，压缩机缸套及润滑油系统也产生大量热能，这就需要供冷装置通过压缩机和换热器加入冷能对其进行冷却。
作为一可选实施例，压差发电单元2主要由膨胀机、发电机、换热器和冷媒组成，发电过程输出电压加至电力分配单元4，发电过程产生的冷能通过冷媒传输至制氢单元3的压缩机。
本实施例给出了压差发电单元2的一种技术方案。压差发电单元2内，高压天然气作为介质进入，经过等熵膨胀降压降温进入冷能生产装置。一方面，天然气动能驱动发电机做功产生电力；另一方面，天然气降压后温度下降产生冷能，通过换热器将冷能传递给冷媒供给用冷设备使用。本实施例中，压差发电单元2主要由膨胀机、发电机、换热器和冷媒组成。膨胀机承担常规调压器降压稳压及产生动能的功用，同时产生冷能(低温天然气)。一般情况下高压天然气经过电能和冷能生产回路进行调压稳压，常规调压回路只作为应急备用或负荷平衡使用。发电机由膨胀机内连接轴借助于压力差动能驱动转子、叶片或螺杆旋转产生电力，将压力动能转换为电能。
优选地，所述膨胀机为双转子膨胀机或螺杆膨胀机或透平膨胀机。
优选地，所述发电机为异步发电机或同步发电机。
作为一可选实施例，所述系统还包括输出端与电力分配单元4相连的风力发电单元5。
本实施例引入风力发电单元5作为供电源之一。风力发电是指把风的动能转为电能。风能是一种清洁无公害的可再生能源能源，而且它取之不尽，用之不竭，非常适合缺水、缺燃料和交通不便的偏远地区。风力发电单元5与燃料电池发电单元1和压差发电单元2一起接入电力分配单元4进行汇总，可提高供电功率，带动更大的用电负载；也可以作为备用电源，当其它供电源发生故障时，替换其它供电源，提高供电的可靠性。
作为一可选实施例，所述系统还包括输出端与电力分配单元4相连的光伏发电单元6。
本实施例引入光伏发电单元6作为供电源之一。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应将光能直接转变为电能的一种技术。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位。同样，本实施例将光伏发电单元6与燃料电池发电单元1和压差发电单元2一起接入电力分配单元4进行汇总，可提高供电功率，带动更大的用电负载；也可以作为备用电源，当其它供电源发生故障时，替换其它供电源，提高供电的可靠性。
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，可轻易想到的变化或替换，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以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种用于天然气门站的独立供电系统，其特征在于，包括：燃料电池发电单元以及为燃料电池发电单元提供氢气的制氢单元，压差发电单元，输入端与燃料电池发电单元和压差发电单元相连、输出端与用电负载相连的电力分配单元；压差发电单元与天然气调压回路并联，基于天然气的压力差产生电能和冷能，所述冷能加至制氢单元用于吸收制氢过程产生的热量；所述制氢单元包括依次连接的纯净水输入装置、水电解槽、两组分子筛干燥器、压缩机、换热器、氢气储存罐以及氢气输出管道，还包括连接压缩机、换热器的供冷装置，通过向压缩机、换热器传递冷能进行降温；制氢单元利用富裕的电能生产氢气，把电能转化成氢气内能储存起来；在天然气门站用电高峰期，通过燃料电池发电单元再把氢气内能转化为电能。
2.根据权利要求1所述的用于天然气门站的独立供电系统，其特征在于，所述用电负载包括照明用电、仪表用电和充电桩用电，还包括制氢单元。
3.根据权利要求1所述的用于天然气门站的独立供电系统，其特征在于，压差发电单元主要由膨胀机、发电机、换热器和冷媒组成，发电过程输出电压加至电力分配单元，发电过程产生的冷能通过冷媒传输至制氢单元的压缩机。
4.根据权利要求3所述的用于天然气门站的独立供电系统，其特征在于，所述膨胀机为双转子膨胀机或螺杆膨胀机或透平膨胀机。
5.根据权利要求3所述的用于天然气门站的独立供电系统，其特征在于，所述发电机为异步发电机或同步发电机。
6.根据权利要求1所述的用于天然气门站的独立供电系统，其特征在于，所述系统还包括输出端与电力分配单元相连的风力发电单元。
7.根据权利要求1所述的用于天然气门站的独立供电系统，其特征在于，所述系统还包括输出端与电力分配单元相连的光伏发电单元。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111038574.4A CN113931711B (zh) | 2021-09-06 | 2021-09-06 | 一种用于天然气门站的独立供电系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111038574.4A CN113931711B (zh) | 2021-09-06 | 2021-09-06 | 一种用于天然气门站的独立供电系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113931711A CN113931711A (zh) | 2022-01-14 |
| CN113931711B true CN113931711B (zh) | 2024-01-30 |
Family
ID=79275108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111038574.4A Active CN113931711B (zh) | 2021-09-06 | 2021-09-06 | 一种用于天然气门站的独立供电系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113931711B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1485003A (zh) * | 2002-09-24 | 2004-03-31 | 中国科学技术大学 | 利用液化天然气冷能半导体温差发电及制氢的方法与装置 |
| CN210199571U (zh) * | 2019-09-11 | 2020-03-27 | 中国石油工程建设有限公司 | 一种多能互补智慧供应热电氢的系统 |
| CN212273682U (zh) * | 2020-03-03 | 2021-01-01 | 佛山市燃气集团股份有限公司 | 一种加氢站与天然气调压站的电冷生产回收利用系统 |
| CN213177699U (zh) * | 2020-09-02 | 2021-05-11 | 北京市煤气热力工程设计院有限公司 | 一种天然气门站氢气浓度控制设备 |
| CN113061905A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-07-02 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种基于lng接收站的氢气制取和液化装置系统及方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7255949B2 (en) * | 2004-05-25 | 2007-08-14 | Protonetics International, Inc. | Systems and methods to generate hydrogen and electrical power in a reversible compound fuel cell |
-
2021
- 2021-09-06 CN CN202111038574.4A patent/CN113931711B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1485003A (zh) * | 2002-09-24 | 2004-03-31 | 中国科学技术大学 | 利用液化天然气冷能半导体温差发电及制氢的方法与装置 |
| CN210199571U (zh) * | 2019-09-11 | 2020-03-27 | 中国石油工程建设有限公司 | 一种多能互补智慧供应热电氢的系统 |
| CN212273682U (zh) * | 2020-03-03 | 2021-01-01 | 佛山市燃气集团股份有限公司 | 一种加氢站与天然气调压站的电冷生产回收利用系统 |
| CN213177699U (zh) * | 2020-09-02 | 2021-05-11 | 北京市煤气热力工程设计院有限公司 | 一种天然气门站氢气浓度控制设备 |
| CN113061905A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-07-02 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种基于lng接收站的氢气制取和液化装置系统及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113931711A (zh) | 2022-01-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109995081A (zh) | 一种清洁能源发电制氢、氢储能的热电联供系统 | |
| CN109742800B (zh) | 一种基于天然气、氢气、电力的能源互联网系统及工作方法 | |
| CN114198170B (zh) | 一种基于双蓄热回路的二氧化碳储能系统及其工作方法 | |
| CN113175699B (zh) | 基于多种清洁能源综合利用的分布式供热系统 | |
| CN108253728A (zh) | 一种高效液化空气储能系统 | |
| CN102817655A (zh) | 错峰供电的综合能源管理系统及其方法 | |
| CN111219596A (zh) | 一种加氢站与天然气调压站的电冷生产回收利用系统 | |
| CN115075903A (zh) | 一种光热增强的超临界二氧化碳储能系统及方法 | |
| CN212273682U (zh) | 一种加氢站与天然气调压站的电冷生产回收利用系统 | |
| CN102913394B (zh) | 风力发电低温蓄能系统及蓄能与供电方法 | |
| CN113931711B (zh) | 一种用于天然气门站的独立供电系统 | |
| CN115727384B (zh) | 实现热电机组调峰和跨季节蓄热的供热系统及运行方法 | |
| Huang et al. | Overview of research situation and progress on compressed air energy storage technology | |
| CN216278267U (zh) | 一种基于压差发电的天然气门站供电系统 | |
| CN104747389A (zh) | 一种基于太阳能循环发电的液化天然气气化系统及方法 | |
| CN213341659U (zh) | 一种近零碳排放的分布式能源供给系统 | |
| CN114076416A (zh) | 一种光热发电及熔融盐结合制氢的热电综合储能系统 | |
| CA3180540A1 (en) | System having a liquid air energy storage and power plant apparatus | |
| Weinmann | Hydrogen-the flexible storage for electrical energy | |
| CN111636933A (zh) | 核能系统和基于其的复合能源系统 | |
| CN220705897U (zh) | 一种基于压缩co2储能的风光热联合消纳系统 | |
| CN109390974A (zh) | 一种能源微网热电联供系统 | |
| CN215412609U (zh) | 一种适配弱网或无网区域的多源自洽系统 | |
| CN207865820U (zh) | 一种高效液化空气储能系统 | |
| CN218993729U (zh) | 多能源互补供能系统 |
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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |