CN115163294A - 一种电-氢耦合的能源系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电‑氢耦合的能源系统及方法，涉及能源技术技术领域，以解决电‑冷‑热‑氢之间的耦合的问题。该电‑氢耦合的能源系统包括：光伏发电设备、电解水制氢设备、富氢内燃机以及用于产生热负荷和冷负荷的余热利用单元，光伏发电设备的电源接口与电解水制氢设备的电源接口电连接，电解水制氢设备的出气口与富氢内燃机的进气口连通，富氢内燃机的热能出口与余热利用单元的热能入口连通。该电‑氢耦合方法用于实现电‑冷‑热‑氢之间的耦合。本发明提供的电‑氢耦合的能源系统及方法用于实现电‑冷‑热‑氢之间的耦合。
Description
技术领域
本发明涉及能源技术领域，尤其涉及一种电-氢耦合的能源系统及方法。
背景技术
随着煤炭的逐步减量，可再生能源与清洁能源在能源比例中迅速增加，以多能互补、电冷热联供为主要形式的分布式能源系统将在国家能源体系中发挥越来越重要的作用。
分布式能源系统作为一项先进的节能减排技术，直接面向用户，冷、热、电就地转化消纳，具有与可再生能源互补、实现能源高效梯级利用的巨大潜力，如何实现电-冷-热-氢之间的耦合成为当前亟待解决的问题，对建设清洁低碳、安全高效现代能源体系具有重要的现实意义和深远的战略意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电-氢耦合的能源系统及方法，用于实现电-冷-热-氢之间的耦合。
第一方面，本发明提供了一种电-氢耦合的能源系统，包括：光伏发电设备、电解水制氢设备、富氢内燃机以及用于产生热负荷和冷负荷的余热利用单元；
光伏发电设备的电源接口与所述电解水制氢设备的电源接口电连接，电解水制氢设备的出气口与富氢内燃机的进气口连通，富氢内燃机的热能出口与余热利用单元的热能入口连通。
与现有技术相比，本发明提供的电-氢耦合的能源系统中，光伏发电设备的电源接口与电解水制氢设备的电源接口电连接，使得光伏发电设备向电解水制氢设备供电的情况下，电解水制氢设备可以制取氢气。而电解水制氢设备的出气口与富氢内燃机的进气口连通，使得电解水制氢设备制取的氢气可以作为富氢内燃机的燃料，保证富氢内燃机正常工作。同时，富氢内燃机的热能出口与余热利用单元的热能入口连通，使得富氢内燃机运行过程中产生的热能资源供向余热利用单元，从而保证余热利用单元产生热负荷和冷负荷。可见，本发明提供的电-氢耦合的能源系统可以实现电-冷-热-氢耦合。
第二方面，本发明提供了一种电-氢耦合方法，电-氢耦合方法包括：
在光伏发电设备向电解水制氢设备供电的情况下，电源驱动电解水制氢设备制取氢气；
电解水制氢设备制取氢气为富氢内燃机提供燃料；
富氢内燃机的发电机组向余热利用单元提供余热资源；
余热利用单元利用余热资源提供冷负荷和热负荷。
与现有技术相比，本发明提供的电-氢耦合方法的有益效果与上述技术方案所述电-氢耦合的能源系统的有益效果相同，此处不做赘述。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例中电-氢耦合的能源系统的系统图；
图2为本发明实施例中电-氢耦合方法的流程图。
附图标记：
101-光伏发电设备，102-电解水制氢设备，103-富氢内燃机，104-余热利用单元，1041-吸收式制冷机，1042-换热器，105-储电设备，106-储氢设备。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
随着煤炭的逐步减量，可再生能源与清洁能源在能源比例中迅速增加，以多能互补、电冷热联供为主要形式的分布式能源系统将在国家能源体系中发挥越来越重要的作用。
分布式能源系统作为一项先进的节能减排技术，直接面向用户，冷、热、电就地转化消纳，具有与可再生能源互补、实现能源高效梯级利用的巨大潜力，如何实现电-冷-热-氢之间的耦合成为当前亟待解决的问题，对建设清洁低碳、安全高效现代能源体系具有重要的现实意义和深远的战略意义。
基于上述问题，本发明实施例提供一种电-氢耦合的能源系统及方法，可以解决分布式能源系统电-冷-热-氢之间的耦合的问题。
图1示出了本发明示例性实施例的电-氢耦合的能源系统的系统图。如图1所示，本发明示例性实施例提供的电-氢耦合的能源系统包括：光伏发电设备101、电解水制氢设备102102、富氢内燃机103以及用于产生热负荷和冷负荷的余热利用单元104，光伏发电设备101的电源接口与电解水制氢设备102的电源接口电连接，电解水制氢设备102的出气口与富氢内燃机103的进气口连通，富氢内燃机103的热能出口与余热利用单元104的热能入口连通。
具体实施时，当光伏发电设备101向电解水制氢设备102供电时，电解水制氢设备102制取氢气，电解水制氢设备102制取的氢气作为富氢内燃机103的燃料，使得富氢内燃机103正常运行。在富氢内燃机103运行的过程中产生的热能资源可以向余热利用单元104供应，余热利用单元104利用热能资源提供热负荷和冷负荷。
由上述具体实施过程可知，光伏发电设备101向电解水制氢设备102供电，电源驱动电解水制氢设备102制取氢气，从而形成了一种电-氢的耦合，电-氢的耦合保障了该能源系统不间断高效运行，同时也提供了该能源系统对氢能的稳定供应，电解水制氢设备102制取的氢气作为富氢内燃机103的燃料，富氢内燃机103运行过程中产生的热能资源向余热利用单元104供应，从而形成了电-冷-热-氢之间的耦合，该系统智能化连续运行，同时输出电、冷、热、氢等多种能源，使各种能源之间得到充分应用。
在一种可选方式中，上述富氢内燃机103为富氢内燃机103发电机组，富氢内燃机103的电源接口与电解水制氢设备102的电源接口电连接。
在实际应用中，富氢内燃机103为富氢内燃机103发电机组，富氢内燃机103所使用的燃料来自电解水制氢设备102供应的氢气或者氢气与其他物质形成的混合燃料。由于富氢内燃机103与储电设备105电连接，因此，富氢内燃机103输出的电一部分输送至储电设备105，另外一部分输送至电解水制氢设备102，供电解水制氢设备102运行。可见，电解水制氢设备102可以不断的利用光伏发电设备101和富氢内燃机103所产生的电能生成氢气，而富氢内燃机103可以利用氢气或者氢气与其他物质形成的混合燃料不断的产生电能和热能资源，整个过程实现了电能和氢气的循环转换，因此，富氢内燃机103可以与电解水制氢设备102实现的相互耦合。
举例来说，光伏发电设备101和富氢内燃机103所产生的电能生成可再生能源氢气，输入富氢内燃机103可以为天然气等其他的化石能源，也可以为纯天然气，或者可以为纯氢气的可再生能源。此时，本发明实施例可以通过引入化石能源，将化石能源与可再生能源进行能源互补，实现该能源系统通过系统负荷的调节，提高了该能源系统的综合利用率，同时也能降低碳排放。
示例性的，电-氢耦合的能源系统还包括储电设备105和储氢设备106，光伏发电设备101和富氢内燃机103分别与储电设备105电连接，电解水制氢设备102与储氢设备106管道连接，电解水制氢设备102制取的氢气一部分通过管道输送至储氢设备106，另一部分通过管道输送至富氢内燃机103。
储电设备105存储来自光伏发电设备101和富氢内燃机103的电能，不仅保证了系统的高效运行，还可以调节该能源系统与用户之间的供需匹配。储氢设备106存储来自电解水制氢设备102制取的氢气，不仅能够存储氢气，还可以调节该能源系统与用户之间的供需匹配。同时，上述储电设备105和储氢设备106还可作为电能和氢气的主动调节设备，实现系统的电-氢耦合。
示例性的，光伏发电设备101与富氢内燃机103均接入电网，当光伏发电设备101与富氢内燃机103输出的电输送至储电设备105中，储电设备105也可以与电网电连接，最终将光伏发电设备101与富氢内燃机103输出的电输送至每个用电终端。同时，储电设备105可以对电能可以进行处理，如升压等方式并入电网，不仅可以向用电终端提供电能，还能带来经济收益。
在一种可选方式中，上述余热利用单元104包括吸收式制冷机1041和换热器1042，富氢内燃机103的热能出口与吸收式制冷机1041的热能入口连通，吸收式制冷机1041的热能出口与换热器1042的换热管路连通。此时，换热器1042串联在吸收式制冷机1041的热能出口，富氢内燃机103运行产生的热能向余热利用单元104供应，富氢内燃机103的热能出口与吸收式制冷机1041的热能入口连通，吸收式制冷机1041的热能出口与换热器1042的换热管路连通。
举例来说，富氢内燃机103在运行时产生的热能分别以烟气和缸套水存储热资源，其中产生的烟气的温度可达到400℃～450℃，缸套水的温度可达到90℃～95℃。吸收式制冷机1041包括高压发生器和低压发生器，当烟气与缸套水流入到吸收式制冷机1041，烟气与缸套水分别驱动吸收式制冷机1041中的高压发生器和低压发生器开始制冷，得到的冷负荷开始排出系统，此处，应理解，该冷负荷可以作为统一供冷的主要能源来源，也可以用作其他以冷负荷的为主要能源的日常实用。
当部分烟气流经吸收式制冷机1041时，吸收式制冷机1041的热能出口与换热器1042的换热管路连通，剩余部分的高温烟气进入到换热器1042中，利用烟气中的部分余热作为换热器1042的热源，该换热器1042可以向用户提供热水，这样就可以实现一种电-冷-热-氢之间的耦合，真正的按照“温度对口，梯级利用”的原则，在不同的用能条件下，实现了能源的分级利用，实现了对能源的高效利用。
示例性的，当吸收式制冷机1041与换热器1042并连时，富氢内燃机103的热能出口分别与吸收式制冷机1041的热能入口连通和换热器1042的换热管路连通。
在实际应用中，富氢内燃机103分别与吸收式制冷机1041和换热器1042连通，此时，吸收式制冷机1041和换热器1042并联，烟气与缸套水流入到吸收式制冷机1041，烟气与缸套水分别驱动吸收式制冷机1041中的高压发生器和低压发生器开始制冷，得到的冷负荷开始排出系统供用户使用。烟气与缸套水也流入到换热器1042，得到的热负荷排出系统供用户使用。
由上述实施过程可知，当光伏发电设备101发电供向电解水制氢设备102，另一部分用电供向储电设备105，电源驱动电解水制氢设备102制取氢气，一部分氢气供向储氢设备106，另一部分供向富氢内燃机103，富氢内燃机103运行产生的电一部分供向电解水制氢设备102，另一部分供向储电设备105，同时富氢内燃机103运行产生的高温烟气和缸套水作为储能物质，富氢内燃机103中的储能物质向余热利用单元104供能，产生热负荷和冷负荷，最终形成了一个电-冷-热-氢之间耦合与解耦的系统，实现了电-冷-热-氢在不同用能条件下的耦合与解耦，实现了该系统之间的智能化运行，既保证了电-冷-热-氢各个能源的供应，也实现了可再生能源与化石能源之间的互补与耦合，提升了整个系统间的综合能源的利用。
需要说明的是，当吸收式制冷机1041与换热器1042串联在吸收式制冷机1041的热能出口时，富氢内燃机103的热能出口还可以分别与吸收式制冷机1041的热能入口连通和换热器1042的换热管路连通，吸收式制冷机1041与换热器1042串并联在富氢内燃机103的热能出口。当吸收式制冷机1041与换热器1042串联，可以将热能资源按照“温度对口，梯级利用”的原则，使得热能资源利用更加合理。当吸收式制冷机1041与换热器1042串并联在富氢内燃机103的热能出口时，此时该系统可得到更多的热负荷，以便供人们日常使用。
本发明示例性实施例还提供一种电-氢耦合方法，图2示出了本发明实施例提供的电-氢耦合方法包括：
步骤201：在光伏发电设备101向电解水制氢设备102供电的情况下，电源驱动电解水制氢设备102制取氢气。
步骤202：电解水制氢设备102制取氢气为富氢内燃机103提供燃料，当富氢内燃机103为富氢内燃机103发电机组时，利用富氢内燃机103向电解水制氢设备102供电。
步骤203：富氢内燃机103的发电机组向余热利用单元104提供余热资源。
步骤204：余热利用单元104利用余热资源提供冷负荷和热负荷。当余热资源包括以烟气和缸套水形式存在的余热资源，余热利用单元104包括吸收式制冷机1041和换热器1042。
示例性的，当换热器1042串联在吸收式制冷机1041的热能出口时，可以利用吸收式制冷机1041吸收烟气和缸套水的热能，使得吸收式制冷机1041提供冷负荷，吸收式制冷机1041向换热器1042提供吸收热能的烟气，利用换热器1042吸收烟气的热能，使得换热器1042提供热负荷。
示例性的，当吸收式制冷机1041与换热器1042串并联在富氢内燃机103的热能出口时，可以利用吸收式制冷机1041吸收余热资源的热能，使得吸收式制冷机1041提供冷负荷。可以利用换热器1042吸收余热资源的热能，使得换热器1042提供热负荷。
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以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种电-氢耦合的能源系统，其特征在于，包括：光伏发电设备、电解水制氢设备、富氢内燃机以及用于产生热负荷和冷负荷的余热利用单元；
所述光伏发电设备的电源接口与所述电解水制氢设备的电源接口电连接，所述电解水制氢设备的出气口与所述富氢内燃机的进气口连通，所述富氢内燃机的热能出口与所述余热利用单元的热能入口连通。
2.根据权利要求1所述的电-氢耦合的能源系统，其特征在于，所述富氢内燃机为富氢内燃机发电机组，所述富氢内燃机的电源接口与所述电解水制氢设备的电源接口电连接。
3.根据权利要求2所述的电-氢耦合的能源系统，其特征在于，所述电-氢耦合的能源系统还包括储电设备和储氢设备，所述光伏发电设备和所述富氢内燃机分别与所述储电设备电连接，所述电解水制氢设备与所述储氢设备管道连接。
4.根据权利要求2所述的电-氢耦合的能源系统，其特征在于，所述光伏发电设备与所述富氢内燃机均接入电网。
5.根据权利要求1所述的电-氢耦合的能源系统，其特征在于，所述余热利用单元包括吸收式制冷机和换热器；
所述富氢内燃机的热能出口与所述吸收式制冷机的热能入口连通，所述吸收式制冷机的热能出口与所述换热器的换热管路连通。
6.根据权利要求5所述的电-氢耦合的能源系统，其特征在于，所述富氢内燃机的热能出口分别与所述吸收式制冷机的热能入口连通和所述换热器的换热管路连通。
7.一种电-氢耦合方法，其特征在于，应用于权利要求1～6任一项所述的电-氢耦合的能源系统，所述电-氢耦合方法包括：
在光伏发电设备向电解水制氢设备供电的情况下，电源驱动电解水制氢设备制取氢气；
电解水制氢设备制取氢气为富氢内燃机提供燃料；
所述富氢内燃机的发电机组向余热利用单元提供余热资源；
所述余热利用单元利用所述余热资源提供冷负荷和热负荷。
8.根据权利要求7所述的电-氢耦合方法，其特征在于，所述富氢内燃机为富氢内燃机发电机组，所述电-氢耦合方法还包括：
利用所述富氢内燃机向电解水制氢设备供电。
9.根据权利要求7所述的电-氢耦合方法，其特征在于，所述电-氢耦合方法应用于权利要求5所述的电-氢耦合的能源系统，所述余热资源包括以烟气和缸套水形式存在的余热资源；所述余热利用单元利用所述余热资源提供冷负荷和热负荷，包括：
利用所述吸收式制冷机吸收烟气和缸套水的热能，使得所述吸收式制冷机提供冷负荷；
所述吸收式制冷机向所述换热器提供吸收热能的所述烟气；
利用所述换热器吸收所述烟气的热能，使得所述换热器提供热负荷。
10.根据权利要求7所述的电-氢耦合方法，其特征在于，所述电-氢耦合方法应用于权利要求6所述的电-氢耦合的能源系统，所述余热利用单元利用所述余热资源提供冷负荷和热负荷，包括：
利用所述吸收式制冷机吸收所述余热资源的热能，使得所述吸收式制冷机提供冷负荷；
利用所述换热器吸收所述余热资源的热能，使得所述换热器提供热负荷。
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| CN113346528A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-09-03 | 北京能高自动化技术股份有限公司 | 一种基于氢储能构建的多能联供式调峰站及调峰方法 |
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Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN207763289U (zh) * | 2017-12-22 | 2018-08-24 | 青岛新奥清洁能源有限公司 | 内燃机与溴冷机耦合高效冷热机组 |
| CN113346528A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-09-03 | 北京能高自动化技术股份有限公司 | 一种基于氢储能构建的多能联供式调峰站及调峰方法 |
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