[发明专利]一种油田抽油机的可再生能源微电网系统

说明书

技术领域

本发明涉及油田发电技术领域，更具体地说，涉及一种基于再生能源和氢能转换的油田抽油机的可再生能源微电网系统。

背景技术

近年来，随着用电负荷的不断加大，电力系统的远距离输送容量及输电消耗也同时不断增加，针对用电量较大的用户如冶金、煤矿和石油企业，通过配电网建立单独的发电单元或网络对企业的重要用电负荷进行供电，所述单独的发电单元或者网络称为分散式/嵌入式发电单元或网络。

以我国油田用电为例，由于我国油田多为低渗透的低能、低产油田，用电量相对自喷油井耗费量更为巨大，现有的针对油田抽油机进行供电的网络系统，利用的是国家电网或者从国家电网抽调的分散式发电单元或网络。

然而，鉴于油田的建造地理位置偏远，上述分散式发电单元或网络从国家电网中获取电能，存在着远距离输电消耗及稳定性差的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种油田抽油机的可再生能源微电网系统，以实现对油田输电的微电网系统，降低了输电消耗并保证了高稳定性。

一种油田抽油机的可再生能源微电网系统，用于为油田抽油机供电，包括：多角楼塔式垂直轴风力发电机和氢能储电系统，所述氢能储电系统包括：氢气发生器、氢气存储器、氢燃料电池；

所述多角楼塔式垂直轴风力发电机系统产生的电能输送至所述微电网中和/或氢气发生器中；

所述氢气发生器的输出端与所述氢气存储器连接；

所述氢气存储器的输出端与所述氢燃料电池连接；

所述氢燃料电池将电能输出至所述微电网中；

所述多角楼塔式垂直轴风力发电机系统包括：中空钢结构角楼塔、设置于所述多角楼塔各个角的垂直轴风力发电机，所述多角塔楼各个角的角面其中一个开放，另一个封闭，并在各角设有多列风叶和多个风力发电机组。

本实施方式中，多角楼塔式发电机组为微电网系统供电，利用角楼塔内的中空风力旋转场的作用，带动角楼每个角上的风力发电机旋转发电将电能输送至微电网，并为油田抽油机供电，所述微电网系统为所述油田抽油机供电可达到就近供电并实现单独控制，改善长距离输电消耗高及稳定性差的问题。且所述多角楼塔式垂直轴风力发电机发出的电能转换为氢气后通过压缩输送至所述氢气存储器中，并通过氢燃料电池供给微电网系统，其优点在于能源可长时间储存、长距离传输损耗低且无污染。

优选地，所述多角楼塔式垂直轴风力发电机系统的输出端依次通过逆变器、整流器和稳流器与所述氢气发生器连接；

所述氢燃料电池的电能输出端依次通过逆变器及稳流器与所述微电网连接。

可选地，所述氢能储电系统利用铅酸蓄电池、锂电池和超容钛电池的其中之一或任意组合储存电能。

为了完善上述方案，所述系统还包括：设置于所述多角楼塔式垂直轴风力发电机系统的塔架上和/或塔顶的太阳能发电装置，所述太阳能发电装置的电能输出端与所述微电网连接。

以及，设置于所述多角楼塔式垂直轴风力发电机系统的塔内和/或塔周围的生物质能发电装置，所述生物质能发电装置将电能输出至所述微电网中。

优选地，当所述油田为海上油田时，还包括：设置于所述海上油台底部的水流动能发电装置，所述水流动能发电装置将其电能输出至所述微电网中。

优选地，所述氢气发生器包括：燃料储存室、氢气分离室、分隔器，其中：

所述分隔器装设于所述燃料储存室与氢气分离室之间，偏向并挤压所述燃料储存室的燃料软袋产生氢气；

所述燃料储存室与所述氢分离室内侧设有渗透膜，将产生的氢气渗透至所述氢气发生器的主体室空间并经输出口和/或输出。

优选地，所述氢气发生器中采用的金属氢化物具体为硼氢化钠NaBH4，所述硼氢化钠与水在催化后反应产生氢气。

该实施方式中的氢气发生器当所述多角楼塔式垂直轴风力发电机系统产生氢气后将风能转化为氢气存储，所述氢气发生器则是利用化学反应的方式为微电网系统供电，该实施方式中提供简捷的产氢方法，且降低了产氢的成本。

从上述的技术方案可以看出，本发明实施例利用设置于多角楼塔式建筑的各个角上的风叶感应风力，带动垂直轴风力发电机组运转，在角楼塔内的中空风力旋转场的作用下产生电能为油田抽油机供电，并可将电能以氢气形式存储传送，实现了自然资源转化为电能并就近供电的目的，改善了现有技术中远距离输电消耗大及稳定性差的缺点，同时，由于采用了氢能转换及供电方式，不仅电能储量大、转化效率高，且反应产物对环境无污染。

附图说明