JP3242050U - Hydrogen production equipment for offshore wind power generation and wind power generation system - Google Patents

Hydrogen production equipment for offshore wind power generation and wind power generation system Download PDF

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Abstract

【課題】水素製造設備の放熱の技術的な難易度が高く、実現しにくいという欠陥を克服する洋上風力発電用水素製造装置を提供する。【解決手段】洋上風力発電用水素製造装置は、水素製造プラットフォーム10と、水素製造プラットフォームに設置される水素製造設備20と、水素製造プラットフォームに設置され、水素製造設備に電気的に接続される電源設備30と、水素製造設備に接続され、少なくとも一部が海水に浸漬されることに適する水冷設備40とを備える。水冷設備における循環水を利用して、水素製造設備が動作する過程において生じる熱を奪い、海水自体の冷却性能を利用して水冷設備における循環水を冷却し、水素製造設備に適切な温度区間を動作させ、該水冷設備の構造が簡単で、実施しやすい。【選択図】図1An object of the present invention is to provide a hydrogen production apparatus for offshore wind power generation that overcomes the technically difficult and difficult to realize heat dissipation of hydrogen production equipment. A hydrogen production apparatus for offshore wind power generation includes a hydrogen production platform 10, a hydrogen production facility 20 installed on the hydrogen production platform, and a power supply installed on the hydrogen production platform and electrically connected to the hydrogen production facility. It comprises a facility 30 and a water cooling facility 40 connected to the hydrogen production facility and suitable for being at least partially immersed in seawater. The circulating water in the water cooling equipment is used to remove the heat generated in the process of operating the hydrogen production equipment, and the cooling performance of the seawater itself is used to cool the circulating water in the water cooling equipment, thereby setting the appropriate temperature range for the hydrogen production equipment. The structure of the water cooling equipment is simple and easy to operate. [Selection drawing] Fig. 1

Description

本考案は、洋上風力発電用水素製造の技術分野に関し、具体的には、洋上風力発電用水素製造装置及び風力発電システムに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to the technical field of hydrogen production for offshore wind power generation, and more particularly to a hydrogen production device for offshore wind power generation and a wind power generation system.

全世界において、再生可能なエネルギーに対するニーズがますます高まっていることに伴い、風力エネルギー、太陽エネルギー等のクリーンエネルギーを開発し利用することが徐々にエネルギー転換の重要なサポートとなる。洋上風力発電資源は埋蔵量が豊富であり、クリーンで高効率であるという特徴を有するため、近年、大規模な開発が行われている。現在、固定式基礎に適用する洋上風力発電が技術開発量に占める割合は約30%であり、浮体式風力発電の割合は70%を超える。深海浮体式風力発電の開発過程において、電気エネルギーの輸送コストはますます高くなり、電気エネルギーを水素エネルギーに変換して輸送することが実現可能な手段となる。 With the increasing demand for renewable energy all over the world, the development and utilization of clean energy such as wind energy, solar energy will gradually become an important support for the energy transition. Offshore wind power generation resources have been extensively developed in recent years due to their abundant reserves, cleanness and high efficiency. At present, offshore wind power generation applied to fixed foundations accounts for about 30% of the amount of technological development, and floating wind power generation accounts for more than 70%. In the development process of deep-sea floating wind power generation, the transportation cost of electric energy is getting higher and higher, and converting electric energy into hydrogen energy for transportation becomes a feasible means.

現在、中国国内外の研究機関によって提案されている主な技術的手段は、洋上風力発電所の電気エネルギーをケーブルで陸上の水素製造施設に輸送して水素を製造する方法と、海上に水素製造プラットフォームを建設して、洋上風力発電の電気エネルギーを水素として直接製造し、水素輸送パイプで陸上に輸送する方法とを含む2種方法である。第1種の技術的手段に比べて、第2種の技術的手段の経済的利益はよりに優れ、徐々に広く注目されている。 At present, the main technical means proposed by domestic and foreign research institutes are the method of producing hydrogen by transporting the electric energy of the offshore wind farm to the onshore hydrogen production facility by cable, and the method of producing hydrogen on the sea. There are two methods including building a platform to directly produce hydrogen from the electric energy of offshore wind power generation and transporting it to land via a hydrogen transport pipe. Compared with the first kind of technical means, the second kind of technical means has better economic benefits and gradually gains more and more attention.

水を電解することによって水素を製造することは発熱反応であるため、水素製造設備が適切な温度範囲内で動作することを維持するために、放熱システムを組み合わせて水素製造設備を放熱させる必要がある。従来技術において、主に冷却塔又は他の冷却施設を建設することにより、水素製造設備に対する放熱を実現し、一方、海上水素製造プラットフォームに冷却塔又は他の冷却施設を建設することは、技術的な難易度が高く、コストが高いなどの欠点を有し、実現しにくい。 Since the production of hydrogen by electrolyzing water is an exothermic reaction, it is necessary to incorporate a heat dissipation system to dissipate heat from the hydrogen production equipment in order to keep the hydrogen production equipment operating within an appropriate temperature range. be. In the prior art, heat dissipation to hydrogen production equipment is achieved mainly by constructing cooling towers or other cooling facilities, while building cooling towers or other cooling facilities on offshore hydrogen production platforms is technically difficult. It has drawbacks such as high difficulty and high cost, and is difficult to realize.

従って、本考案が解決しようとする課題は、従来技術における水素製造設備の放熱の技術的な難易度が高く、実現しにくいという欠陥を克服し、洋上風力発電用水素製造装置及び風力発電システムを提供することである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to overcome the technical difficulty of the heat dissipation of the hydrogen production equipment in the conventional technology, and to overcome the drawback that it is difficult to realize, and to develop a hydrogen production device for offshore wind power generation and a wind power generation system. to provide.

上記課題を解決するために、本考案は、水素製造プラットフォームと、前記水素製造プラットフォームに設置される水素製造設備と、前記水素製造プラットフォームに設置され、前記水素製造設備に電気的に接続される電源設備と、前記水素製造設備に接続され、少なくとも一部が海水に浸漬されることに適する水冷設備とを備える洋上風力発電用水素製造装置を提供する。 To solve the above problems, the present invention provides a hydrogen production platform, a hydrogen production facility installed on the hydrogen production platform, and a power source installed on the hydrogen production platform and electrically connected to the hydrogen production facility. Provided is a hydrogen production apparatus for offshore wind power generation, comprising a facility and a water cooling facility connected to the hydrogen production facility and suitable for at least a portion of which is immersed in seawater.

任意選択的には、前記水冷設備は、放熱構造と、冷水管路と、温水管路とを備え、前記冷水管路と前記温水管路の一方端はいずれも前記放熱構造に接続され、前記冷水管路と前記温水管路の他方端はいずれも前記水素製造設備に接続され、前記放熱構造は海水に浸漬されることに適する。 Optionally, the water cooling equipment comprises a heat dissipation structure, a cold water conduit and a hot water conduit, one ends of the cold water conduit and the hot water conduit are both connected to the heat dissipation structure, and The cold water pipe and the other end of the hot water pipe are both connected to the hydrogen production equipment, and the heat dissipation structure is suitable for being immersed in seawater.

任意選択的には、前記冷水管路と前記放熱構造との接続箇所が前記温水管路と前記放熱構造との接続箇所よりも高い。 Optionally, the connection point between the cold water conduit and the heat dissipation structure is higher than the connection point between the hot water conduit and the heat dissipation structure.

任意選択的には、前記放熱構造は、順に配列されて間隔をおいて設置される複数の放熱板を備える。 Optionally, the heat dissipation structure comprises a plurality of heat sinks arranged in sequence and spaced apart.

任意選択的には、前記電源設備は、直流ケーブルを介して前記水素製造設備に電気的に接続され、前記電源設備は、交流ケーブルを介して風力発電ユニットに電気的に接続されることに適する。 Optionally, said power supply facility is electrically connected to said hydrogen production facility via a DC cable, and said power supply facility is adapted to be electrically connected to a wind power unit via an AC cable. .

任意選択的には、前記洋上風力発電用水素製造装置は、前記水素製造プラットフォームに設置される水素吸蔵設備をさらに備え、前記水素製造設備と前記水素吸蔵設備は、水素製造輸送パイプを介して連通している。 Optionally, the hydrogen production equipment for offshore wind power generation further comprises a hydrogen storage facility installed on the hydrogen production platform, wherein the hydrogen production facility and the hydrogen storage facility communicate via a hydrogen production transportation pipe. are doing.

任意選択的には、前記洋上風力発電用水素製造装置は、前記水素吸蔵設備に連通している海上輸送パイプをさらに備える。 Optionally, said offshore wind hydrogen generator further comprises a marine transportation pipe communicating with said hydrogen storage facility.

任意選択的には、前記洋上風力発電用水素製造装置は、一方端が前記水素製造プラットフォームに接続され、他方端が海底に接続することに適する固定構造をさらに備える。 Optionally, said offshore wind hydrogen production device further comprises a fixed structure suitable for connection at one end to said hydrogen production platform and at the other end to be connected to the sea bed.

本考案は、上記洋上風力発電用水素製造装置を備える風力発電システムをさらに提供する。 The present invention further provides a wind power generation system comprising the above hydrogen production device for offshore wind power generation.

任意選択的には、前記風力発電システムは、前記電源設備に電気的に接続される風力発電ユニットをさらに備える。 Optionally, said wind power system further comprises a wind power unit electrically connected to said power installation.

本考案は、以下の利点を有する。 The present invention has the following advantages.

1、本考案に係る洋上風力発電用水素製造装置は、水冷設備における循環水を利用して、水素製造設備が動作する過程において生じる、海水自体の冷却性能を利用して、水冷設備における循環水を冷却し、水素製造設備に適切な温度区間を動作させ、そして、該水冷設備の構造が簡単で、実施しやすい。 1. The hydrogen production equipment for offshore wind power generation according to the present invention uses the circulating water in the water cooling equipment, and the cooling performance of the seawater itself, which is generated in the process of operating the hydrogen production equipment, to operate the hydrogen production equipment in a suitable temperature range, and the structure of the water cooling equipment is simple and easy to implement.

2、本考案に係る洋上風力発電用水素製造装置は、冷水管路を利用して水素製造設備に冷却された循環水を提供し、温水管路を利用して水素製造設備に加熱された循環水を排出し、放熱構造によって海水と熱交換を行うことにより、循環水の冷却が実現され、循環水の循環使用が確保され、放熱構造、冷水管路及び温水管路によって閉循環構造が形成されることにより、循環水の使用量が効果的に節約され、水素製造プラットフォームに必要な積載量が軽減し、水素製造プラットフォームの積載能力に対する要件が低減し、それによって、経済性が向上する。 2. The hydrogen production equipment for offshore wind power generation according to the present invention uses cold water pipelines to provide cooled circulating water to the hydrogen production equipment, and hot water pipelines to provide heated circulation to the hydrogen production equipment. By discharging water and exchanging heat with seawater through the heat dissipation structure, the cooling of the circulating water is realized, the circulating use of the circulating water is ensured, and the closed circulation structure is formed by the heat dissipation structure, the cold water pipe and the hot water pipe. This effectively saves circulating water usage, reduces the load capacity required for the hydrogen production platform, and reduces the load capacity requirements of the hydrogen production platform, thereby improving economic efficiency.

3、本考案に係る洋上風力発電用水素製造装置は、冷水管路と放熱構造との接続箇所を温水管路と放熱構造との接続箇所よりも高く設置することにより、循環水が循環する過程の動的バランスと放熱過程の安定性が確保される。 3. In the hydrogen production equipment for offshore wind power generation according to the present invention, the connection point between the cold water pipe and the heat dissipation structure is set higher than the connection point between the hot water pipe and the heat dissipation structure, so that the circulating water is circulated. dynamic balance and the stability of the heat dissipation process are ensured.

4、本考案に係る洋上風力発電用水素製造装置は、放熱構造を間隔をおいて設置される複数の放熱板として設置することにより、放熱面積が大きくなり、放熱構造の放熱能力が向上する。 4. The hydrogen production equipment for offshore wind power generation according to the present invention has a plurality of heat dissipation plates installed at intervals, so that the heat dissipation area is increased and the heat dissipation capacity of the heat dissipation structure is improved.

本考案の具体的な実施形態又は従来技術における技術的手段をより明確に説明するために、以下、具体的な実施形態又は従来技術を記述するために使用した図面を簡単に説明し、明らかに、以下の記述した図面は、本考案のいくつかの実施形態であり、当業者であれば、創造的な労力をせずに、これらの図面に基づいて他の図面を得ることもできる。 In order to more clearly describe the specific embodiments of the present invention or the technical means in the prior art, the following briefly describes the drawings used to describe the specific embodiments or the prior art, and clearly , The drawings described below are some embodiments of the present invention, and those skilled in the art can also obtain other drawings based on these drawings without creative effort.

本考案の実施例による洋上風力発電用水素製造装置全体の構造概略図を示す。Fig. 2 shows a structural schematic diagram of the entire hydrogen production equipment for offshore wind power generation according to an embodiment of the present invention;

以下、図面を参照しながら本考案の技術的解決手段を明瞭で、完全に説明し、明らかに、説明される実施例は本考案の一部の実施例に過ぎず、全ての実施例ではない。本考案における実施例に基づき、当業者が創造的な労働を必要とせずに得られた全ての他の実施例は、いずれも本考案の特許範囲に属する。 The following clearly and completely describes the technical solution of the present invention with reference to the drawings, and clearly, the described embodiments are only some embodiments of the present invention, not all embodiments. . All other embodiments obtained by those skilled in the art based on the embodiments in the present invention without creative efforts are within the patent scope of the present invention.

なお、本考案の説明では、用語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「内」、「外」等で示される方位又は位置関係は図示した方位又は位置関係に基づくものであり、本考案の説明を容易にし、且つ説明を簡素化するためにのみ使用され、係る装置又は構成要素が必ず特定の方位を有したり、特定の方位で構成、操作されたりすることを指示又は示唆するものではないので、本考案を限定するものとして理解すべきではない。また、用語「第1」、「第2」、「第3」は説明の目的にのみ使用され、相対的な重要性を指示又は示唆するものではないと理解すべきである。 It should be noted that in the description of the present invention, directions or Positional relationships are based on illustrated orientations or positional relationships and are used only to facilitate and simplify the description of the present invention, such devices or components necessarily have a particular orientation, It is not intended or implied to be constructed or operated in any particular orientation and should not be construed as limiting the invention. Also, it should be understood that the terms "first," "second," and "third" are used for descriptive purposes only and do not indicate or imply relative importance.

なお、本考案の説明において、特に明確に規定、制限されていない限り、用語「取り付け」、「連結」、「接続」は広義に理解されるべきであり、例えば、固定接続、着脱可能な接続、又は一体的な接続であってもよく、機械的接続、電気的接続であってもよく、直接接続、中間媒体を介する間接接続、2つの素子の内部の連通であってもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて本考案での上記用語の具体的な意味を理解できる。 In the description of the present invention, the terms "attachment", "connection", and "connection" should be understood in a broad sense, unless otherwise clearly defined or restricted. or an integral connection, a mechanical connection, an electrical connection, a direct connection, an indirect connection via an intermediate medium, or an internal communication between the two elements. A person skilled in the art can understand the specific meaning of the above terms in the present invention according to the specific situation.

なお、以下に記述される本考案の様々な実施形態に係る技術的特徴は、互いに矛盾しない限り、相互に組み合わせることができる。 It should be noted that the technical features of the various embodiments of the invention described below can be combined with each other as long as they do not contradict each other.

図1に示す洋上風力発電用水素製造装置の一具体的な実施形態は、水素製造プラットフォーム10と、水素製造設備20と、電源設備30と、水冷設備40とを備える。水素製造設備20と電源設備30は、いずれも水素製造プラットフォーム10に設置され、電源設備30は水素製造設備20に電気的に接続される。水冷設備40は水素製造設備20に接続され、水冷設備40の少なくとも一部は海水に浸漬されることに適する。 One specific embodiment of the hydrogen production apparatus for offshore wind power generation shown in FIG. The hydrogen production equipment 20 and the power supply equipment 30 are both installed on the hydrogen production platform 10 , and the power supply equipment 30 is electrically connected to the hydrogen production equipment 20 . A water cooling facility 40 is connected to the hydrogen production facility 20, and at least a portion of the water cooling facility 40 is suitable for being immersed in seawater.

なお、水素製造設備20は、電源設備30の作用で水を水素と酸素に分解し、水素の製造を実現する。 In addition, the hydrogen production equipment 20 decomposes water into hydrogen and oxygen by the action of the power supply equipment 30 to realize the production of hydrogen.

水冷設備40における循環水を利用して、水素製造設備20が動作する過程において生じる熱を奪い、海水自体の冷却性能を利用して、水冷設備40における循環水を冷却し、水素製造設備20に適切な温度区間を動作させ、そして、該水冷設備40の構造が簡単で、実施しやすい。 The circulating water in the water cooling equipment 40 is used to remove the heat generated in the process of operating the hydrogen production equipment 20, and the cooling performance of the seawater itself is used to cool the circulating water in the water cooling equipment 40, thereby supplying the hydrogen production equipment 20. It operates in an appropriate temperature range, and the structure of the water cooling equipment 40 is simple and easy to implement.

図1に示すように、水冷設備40は、放熱構造41と、冷水管路42と、温水管路43とを備え、冷水管路42と温水管路43の一方端は放熱構造41に接続され、冷水管路42と温水管路43の他方端は水素製造設備20に接続され、放熱構造41は海水に浸漬される。 As shown in FIG. 1 , the water cooling equipment 40 includes a heat dissipation structure 41 , a cold water pipe 42 and a hot water pipe 43 , one ends of the cold water pipe 42 and the hot water pipe 43 are connected to the heat dissipation structure 41 . , the other ends of the cold water pipe 42 and the hot water pipe 43 are connected to the hydrogen production equipment 20, and the heat dissipation structure 41 is immersed in seawater.

本実施例では、図1に示すように、冷水管路42と温水管路43の下端は放熱構造41に接続され、冷水管路42と温水管路43の上端は水素製造設備20に接続される。 In this embodiment, as shown in FIG. 1, the lower ends of the cold water pipe 42 and the hot water pipe 43 are connected to the heat dissipation structure 41, and the upper ends of the cold water pipe 42 and the hot water pipe 43 are connected to the hydrogen production equipment 20. be.

なお、循環水が水素製造設備20を流れる過程において、水素製造設備20が電解過程において生じる熱を奪い、海水面以下に配置される放熱構造41を利用して放熱を実現する。 In addition, in the process in which the circulating water flows through the hydrogen production equipment 20, the hydrogen production equipment 20 takes away the heat generated in the electrolysis process, and the heat dissipation structure 41 arranged below the sea level is used to realize heat dissipation.

冷水管路42を利用して冷却された循環水水素製造設備20に供給し、温水管路43を利用して水素製造設備20に加熱された循環水を排出し、放熱構造41によって海水と熱交換を行うことにより、循環水の冷却が実現され、循環水の循環使用が確保され、放熱構造41、冷水管路42及び温水管路43によって閉循環構造が形成されることにより、循環水の使用量が効果的に節約され、水素製造プラットフォーム10に必要な積載量が軽減し、水素製造プラットフォーム10の積載能力に対する要件が低減し、それによって、経済性が向上する。 The cold water pipe 42 is used to supply cooled circulating water to the hydrogen production equipment 20 , the hot water pipe 43 is used to discharge the heated circulating water to the hydrogen production equipment 20 , and the heat dissipation structure 41 heats the seawater and heat. By performing the exchange, cooling of the circulating water is realized, the circulating use of the circulating water is ensured, and a closed circulation structure is formed by the heat radiation structure 41, the cold water pipe 42 and the hot water pipe 43, whereby the circulating water Usage is effectively saved, the load capacity required for the hydrogen production platform 10 is reduced, and the requirements for the load capacity of the hydrogen production platform 10 are reduced, thereby improving economic efficiency.

本実施例では、図1に示すように、冷水管路42と放熱構造41との接続箇所が温水管路43と放熱構造41との接続箇所よりも高く、循環水が循環する過程の動的バランスと放熱過程の安定性が確保される。即ち、冷水管路42の下端は、温水管路43の下端よりも高い。 In this embodiment, as shown in FIG. 1, the connection point between the cold water pipe 42 and the heat dissipation structure 41 is higher than the connection point between the hot water pipe 43 and the heat dissipation structure 41, and the dynamics of the circulating process of the circulating water are increased. The balance and the stability of the heat dissipation process are ensured. That is, the lower end of the cold water pipe 42 is higher than the lower end of the hot water pipe 43 .

本実施例では、図1に示すように、放熱構造41は、順に配列され間隔をおいて設置される複数の放熱板を備えることにより、放熱面積が大きくなり、放熱構造41の放熱能力が向上する。 In this embodiment, as shown in FIG. 1, the heat dissipation structure 41 includes a plurality of heat dissipation plates arranged in order and spaced apart, so that the heat dissipation area is increased and the heat dissipation capability of the heat dissipation structure 41 is improved. do.

もちろん、放熱構造41は、他の形状構造とされてもよく、放熱効果を確保すればよい。 Of course, the heat dissipation structure 41 may have other shapes and structures as long as the heat dissipation effect is ensured.

図1に示すように、電源設備30は直流ケーブル50を介して水素製造設備20に電気的に接続され、電源設備30は交流ケーブル60を介して風力発電ユニットに電気的に接続される。洋上風力発電ユニットは、風力発電機の発電原理を利用して、洋上風力エネルギーを交流電気エネルギーに変換し、交流ケーブル60を介して水素製造プラットフォーム10における電源設備30に輸送し、電源設備30は、交流ケーブル60を介して供給される交流電気エネルギーを水素製造設備20が使用可能な直流電気エネルギーに変換し、直流ケーブル50を介して水素製造設備20に輸送して使用される。 As shown in FIG. 1 , the power supply facility 30 is electrically connected to the hydrogen production facility 20 via a DC cable 50 , and the power supply facility 30 is electrically connected to the wind power generation unit via an AC cable 60 . The offshore wind power generation unit uses the power generation principle of the wind power generator to convert the offshore wind energy into alternating current electrical energy, and transport it to the power supply equipment 30 in the hydrogen production platform 10 through the alternating current cable 60, where the power supply equipment 30 is , AC electric energy supplied through the AC cable 60 is converted into DC electric energy that can be used by the hydrogen production facility 20, and is transported to the hydrogen production facility 20 through the DC cable 50 for use.

図1に示すように、洋上風力発電用水素製造装置は、水素吸蔵設備70をさらに備え、水素吸蔵設備70は水素製造プラットフォーム10に設置され、水素製造設備20と水素吸蔵設備70は、水素製造輸送パイプ80を介して連通している。 As shown in FIG. 1 , the hydrogen production apparatus for offshore wind power generation further includes a hydrogen storage facility 70 , the hydrogen storage facility 70 is installed on the hydrogen production platform 10 , and the hydrogen production facility 20 and the hydrogen storage facility 70 are used for hydrogen production. They are in communication via a transport pipe 80 .

図1に示すように、洋上風力発電用水素製造装置は、水素吸蔵設備70に連通している海上輸送パイプ90をさらに備える。 As shown in FIG. 1, the hydrogen production apparatus for offshore wind power generation further includes a marine transportation pipe 90 communicating with the hydrogen storage facility 70 .

水素製造設備20によって製造された水素は、水素製造輸送パイプ80を介して水素吸蔵設備70に輸送され、水素吸蔵設備70における水素は、海上輸送パイプ90を介して陸上の水素受け入れ場所に輸送され、洋上風力発電用水素製造過程を完了する。 The hydrogen produced by the hydrogen production facility 20 is transported to the hydrogen storage facility 70 via a hydrogen production transport pipe 80, and the hydrogen in the hydrogen storage facility 70 is transported to a hydrogen receiving site on land via a marine transport pipe 90. , completed the hydrogen production process for offshore wind power generation.

図1に示すように、洋上風力発電用水素製造装置は、一方端が水素製造プラットフォーム10に接続され、他方端が海底に接続されることに適する固定構造100をさらに備える。具体的には、本実施例では、固定構造100はブラケットワイヤであり、ブラケットワイヤが複数設置され、複数のブラケットワイヤは、水素製造プラットフォーム10の周方向に沿って間隔をおいて設置される。ブラケットワイヤを設置して水素製造プラットフォーム10を固定することにより、海風、波などの環境では、水素製造プラットフォーム10を安定して使用することが保証される。 As shown in FIG. 1, the offshore wind power hydrogen production device further comprises a fixed structure 100 suitable for connection to the hydrogen production platform 10 at one end and to the sea bed at the other end. Specifically, in this embodiment, the fixing structure 100 is a bracket wire, and a plurality of bracket wires are installed, and the plurality of bracket wires are installed at intervals along the circumferential direction of the hydrogen production platform 10 . By installing bracket wires to fix the hydrogen production platform 10, it is ensured that the hydrogen production platform 10 can be used stably in environments such as sea breeze and waves.

本実施例は、風力発電システムの一具体的な実施形態をさらに提供する。この風力発電システムは、上記洋上風力発電用水素製造装置を備える。該風力発電システムは、電源設備30に電気的に接続される風力発電ユニットをさらに備える。従って、洋上風力発電用水素製造装置によって、洋上風力発電を水素エネルギーにリアルタイムに変換して輸送することにより、海上送電ケーブルの費用が節約し、洋上風力発電の低コスト化に寄与する。 This example further provides one specific embodiment of the wind power system. This wind power generation system includes the hydrogen production device for offshore wind power generation. The wind power system further comprises a wind power unit electrically connected to the power supply facility 30 . Therefore, by converting offshore wind power into hydrogen energy and transporting it in real time using a hydrogen production device for offshore wind power generation, the cost of marine power transmission cables can be saved, contributing to the cost reduction of offshore wind power generation.

本実施例の洋上風力発電用水素製造装置を使用する時、洋上風力発電ユニットは、風力エネルギーを交流電気エネルギーに変換し、交流ケーブル60を介して電源設備30に輸送し、電源設備30は、交流電気エネルギーを直流電気エネルギーに変換し、直流ケーブル50を介して水素製造設備20に輸送し、水素製造設備20は水を電解して水素を製造し、製造された水素は、水素製造輸送パイプ80を介して水素吸蔵設備70に輸送され、水素吸蔵設備70における水素は、海上輸送パイプ90を介して陸上の水素受け入れ場所に輸送される。ここで、水素製造設備20が電解過程において生じる熱は、水冷設備40によって提供される循環水によって奪われ、具体的には、循環水は水素製造設備20を流れて熱を奪い、水素製造設備20によって加熱された循環水は、温水管路43を介して放熱構造41に入って、放熱構造41において循環水と海水は熱交換を行い、冷却、降温を実現し、降温された循環水は、冷水管路42を介して水素製造設備20内に戻り、循環水の全ての循環過程を完了する。 When using the hydrogen production apparatus for offshore wind power generation of this embodiment, the offshore wind power generation unit converts wind energy into alternating current electrical energy and transports it to the power supply equipment 30 through the alternating current cable 60, and the power supply equipment 30: AC electric energy is converted into DC electric energy and transported to the hydrogen production equipment 20 through the DC cable 50, the hydrogen production equipment 20 electrolyzes water to produce hydrogen, and the produced hydrogen is sent to the hydrogen production transportation pipe. 80 to the hydrogen storage facility 70, and the hydrogen in the hydrogen storage facility 70 is transported via marine transportation pipe 90 to a land-based hydrogen receiving site. Here, the heat generated by the hydrogen production equipment 20 in the electrolysis process is taken away by the circulating water provided by the water cooling equipment 40. Specifically, the circulating water flows through the hydrogen production equipment 20 and takes heat, The circulating water heated by 20 enters the heat dissipation structure 41 through the hot water pipe 43. In the heat dissipation structure 41, the circulating water and seawater exchange heat to achieve cooling and temperature reduction. , return to the hydrogen production equipment 20 through the cold water line 42 to complete the entire circulation process of the circulating water.

上述した記述に基づいて、本願は、以下の利点を有する。 Based on the above description, the present application has the following advantages.

1、放熱構造41を海水に配置し、海水の冷却性能を十分に利用し、水素製造設備20の放熱が実現される。 1. The heat dissipation structure 41 is placed in the seawater to fully utilize the cooling performance of the seawater to realize the heat dissipation of the hydrogen production equipment 20 .

2、従来の水素製造システムの冷却塔又は他の冷却施設を置き換えて、洋上風力発電用水素製造の放熱問題が解決される。 2. Replacing the cooling tower or other cooling facilities of the conventional hydrogen production system, solving the heat dissipation problem of hydrogen production for offshore wind power generation.

3、水冷設備40は閉循環構造を形成し、循環水の使用量が効果的に節約され、水素製造プラットフォーム10に必要な積載量が軽減し、水素製造プラットフォーム10の積載能力に対する要件が低減し、それによって、経済性が向上する。 3. The water cooling equipment 40 forms a closed circulation structure, which effectively saves the consumption of circulating water, reduces the load required for the hydrogen production platform 10, and reduces the load capacity requirements of the hydrogen production platform 10. , thereby improving economy.

明らかに、上記実施例は単に明確に説明するための例示であり、実施形態を限定するものではない。当業者であれば、上記説明に基づいて他のさまざまな形態の変化又は変更を行うことができる。ここで全ての実施形態を網羅する必要がなく、また実施形態を網羅することが不可能なことである。これから導出された明らかな変化又は変動も本発明の特許範囲に属する。 Obviously, the above examples are merely illustrative for purposes of clarity and do not limit the embodiments. Persons skilled in the art can make various other changes or modifications based on the above description. It is not necessary or impossible to cover all embodiments here. Obvious changes or variations derived therefrom are also within the patent scope of the present invention.

10 水素製造プラットフォーム
20 水素製造設備
30 電源設備
40 水冷設備
41 放熱構造
42 冷水管路
43 温水管路
50 直流ケーブル
60 交流ケーブル
70 水素吸蔵設備
80 水素製造輸送パイプ
90 海上輸送パイプ
100 固定構造
10 Hydrogen production platform 20 Hydrogen production equipment 30 Power supply equipment 40 Water cooling equipment 41 Heat radiation structure 42 Cold water pipe 43 Hot water pipe 50 DC cable 60 AC cable 70 Hydrogen storage equipment 80 Hydrogen production and transportation pipe 90 Marine transportation pipe 100 Fixed structure

Claims (10)

洋上風力発電用水素製造装置であって、
水素製造プラットフォーム(10)と、
前記水素製造プラットフォーム(10)に設置される水素製造設備(20)と、
前記水素製造プラットフォーム(10)に設置され、前記水素製造設備(20)に電気的に接続される電源設備(30)と、
前記水素製造設備(20)に接続され、少なくとも一部が海水に浸漬されることに適する水冷設備(40)とを備えることを特徴とする洋上風力発電用水素製造装置。
A hydrogen production device for offshore wind power generation,
a hydrogen production platform (10);
a hydrogen production facility (20) installed on the hydrogen production platform (10);
a power supply facility (30) installed on the hydrogen production platform (10) and electrically connected to the hydrogen production facility (20);
A hydrogen production apparatus for offshore wind power generation, comprising: a water cooling facility (40) that is connected to the hydrogen production facility (20) and is at least partially immersed in seawater.
前記水冷設備(40)は、放熱構造(41)と、冷水管路(42)と、温水管路(43)とを備え、前記冷水管路(42)と前記温水管路(43)の一方端はいずれも前記放熱構造(41)に接続され、前記冷水管路(42)と前記温水管路(43)の他方端はいずれも前記水素製造設備(20)に接続され、前記放熱構造(41)は海水に浸漬されることに適することを特徴とする請求項1に記載の洋上風力発電用水素製造装置。 Said water cooling equipment (40) comprises a heat dissipation structure (41), a cold water pipe (42) and a hot water pipe (43), one of said cold water pipe (42) and said hot water pipe (43) Both ends are connected to the heat dissipation structure (41), the other ends of the cold water pipe (42) and the hot water pipe (43) are both connected to the hydrogen production equipment (20), and the heat dissipation structure ( 41) is suitable for being immersed in seawater, the hydrogen production apparatus for offshore wind power generation according to claim 1. 前記冷水管路(42)と前記放熱構造(41)との接続箇所が前記温水管路(43)と前記放熱構造(41)との接続箇所よりも高いことを特徴とする請求項2に記載の洋上風力発電用水素製造装置。 3. The method according to claim 2, characterized in that the connection point between the cold water pipe (42) and the heat dissipation structure (41) is higher than the connection point between the hot water pipe (43) and the heat dissipation structure (41). hydrogen production equipment for offshore wind power generation. 前記放熱構造(41)は、順に配列されて間隔をおいて設置される複数の放熱板を備えることを特徴とする請求項2に記載の洋上風力発電用水素製造装置。 The apparatus for producing hydrogen for offshore wind power generation according to claim 2, wherein the heat dissipation structure (41) comprises a plurality of heat dissipation plates arranged in sequence and installed at intervals. 前記電源設備(30)は、直流ケーブル(50)を介して前記水素製造設備(20)に電気的に接続され、前記電源設備(30)は、交流ケーブル(60)を介して風力発電ユニットに電気的に接続されることに適することを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の洋上風力発電用水素製造装置。 The power supply facility (30) is electrically connected to the hydrogen production facility (20) via a DC cable (50), and the power supply facility (30) is connected to the wind power unit via an AC cable (60). 5. The hydrogen production device for offshore wind power generation according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is suitable for being electrically connected. 前記水素製造プラットフォーム(10)に設置される水素吸蔵設備(70)をさらに備え、前記水素製造設備(20)と前記水素吸蔵設備(70)は、水素製造輸送パイプ(80)を介して連通していることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の洋上風力発電用水素製造装置。 A hydrogen storage facility (70) installed on the hydrogen production platform (10) is further provided, and the hydrogen production facility (20) and the hydrogen storage facility (70) are in communication via a hydrogen production transport pipe (80). The hydrogen production apparatus for offshore wind power generation according to any one of claims 1 to 4, characterized in that 前記水素吸蔵設備(70)に連通している海上輸送パイプ(90)をさらに備えることを特徴とする請求項6に記載の洋上風力発電用水素製造装置。 The hydrogen production apparatus for offshore wind power generation according to claim 6, further comprising a marine transportation pipe (90) communicating with the hydrogen storage facility (70). 一方端が前記水素製造プラットフォーム(10)に接続され、他方端が海底に接続されることに適する固定構造(100)をさらに備えることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の洋上風力発電用水素製造装置。 5. A fixed structure (100) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it further comprises a fixed structure (100) adapted to be connected at one end to said hydrogen production platform (10) and at the other end to be connected to the sea bed. hydrogen production equipment for offshore wind power generation. 請求項1~4のいずれか1項に記載の洋上風力発電用水素製造装置を備えることを特徴とする風力発電システム。 A wind power generation system comprising the hydrogen production device for offshore wind power generation according to any one of claims 1 to 4. 前記電源設備(30)に電気的に接続される風力発電ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項9に記載の風力発電システム。 10. The wind power system of claim 9, further comprising a wind power unit electrically connected to the power supply facility (30).
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