[发明专利]风光-氢储能及煤化工联合生产系统

说明书

本发明涉及一种风光‑氢储能及煤化工联合生产系统。风光‑氢储能及煤化工联合生产系统包括风电系统、光电系统、氢储能系统以及煤化工系统，所述煤化工系统包括水煤气生产装置，所述氢储能系统包括将风电系统或/和光电系统发出的多余电能进行电解水进行制氢、制氧的电解水装置，制得的氧气与氢气均供煤化工系统使用，所述风光‑氢储能及煤化工联合生产系统还包括用于对煤化工系统提供氢气的煤制氢装置。有益效果：煤制氢装置为煤化工系统提供氢气，当出现极端天气时，如风电、光伏发电都无法正常送电或停止输送电能时，煤制氢装置能够为煤化工系统提供氢气，从而保证生产。

技术领域

本发明属于电力技术领域，具体涉及一种风光-氢储能及煤化工联合生产系统。

背景技术

弃风、弃光限电，是指风机、光伏处于正常情况下，由于当地消纳能力不足、风光电场建设工期不匹配和风光电不稳定等自身特点导致的部分风光电场发电暂停的现象。近几年来，我国新能源产业发展迅速，西北、华北等多个省份都部署了光伏发电、风力发电等项目。然而，随着新能源产业的急剧扩张，新能源富集地区弃风、弃光限电问题日益突出。根据国家能源局西北能源监管局发布的数据，2016年我国西北五省(区)弃风电量262.25亿千瓦时，弃风率33.34%。其中，甘肃、新疆弃风率分别高达43.11%和38.37%。西北五省(区)弃光电量70.42亿千瓦时，弃光率19.81%。其中，新疆、甘肃光伏发电运行较为困难，弃光率分别为32.23%和30.45%。

氢储能技术作为一项前瞻性技术正广受关注，并被认为是解决弃风、弃光限电问题的关键技术。欧洲、美国、日本已制定氢储能发展战略，并迅速有序的推进，目前已取得积极成果。寻求利用氢储能技术解决我国弃风、弃光限电问题的方法已成为我国电力技术领域重大研究课题。因我国弃风、弃光限电问题突出地多集中于煤炭资源丰富的西北地区。基于此，氢储能技术与煤化工产业相结合以解决弃风、弃光限电问题具有重要战略意义。

现有技术的此类氢储能技术与煤化工产业相结合以解决弃风、弃光限电问题的生产系统，如中国专利公布号CN106230016A的发明专利说明书中所公开的一种风光-氢储能及煤化工混合动力发电系统，该系统包括风电系统、光电系统、氢储能系统以及煤化工系统，风电系统和光电系统组成风光互补系统。氢储能系统将风光互补系统发出的多余电能进行电解水，制氧、制氢，将氧气供煤化工系统使用，氢气为动力机提供能源。该系统将电网不能消纳的富裕风电和光电通过电解水制氢储能，储存的氢气除供给煤化工使用以简化其生产流程外，还可在需要时用于发电以维持电力系统安全稳定运行。但当出现极端天气时，如风电、光伏发电都无法正常送电或停止输送电能时，该系统无法保证正常生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种极端天气时也可保证正常生产的风光-氢储能及煤化工联合生产系统。

为实现上述目的，本发明的风光-氢储能及煤化工联合生产系统的技术方案是：

技术方案1，风光-氢储能及煤化工联合生产系统，包括风电系统、光电系统、氢储能系统以及煤化工系统，所述煤化工系统包括水煤气生产装置，所述氢储能系统包括将风电系统或/和光电系统发出的多余电能进行电解水进行制氢、制氧的电解水装置，制得的氧气与氢气均供煤化工系统使用，所述风光-氢储能及煤化工联合生产系统还包括用于对煤化工系统提供氢气的煤制氢装置。

有益效果：氢储能系统利用风电系统和光电系统发出的多余电能进行电解水，制氢、制氧并提供给煤化工系统，煤制氢装置为煤化工系统提供氢气。当出现极端天气时，如风电、光伏发电都无法正常送电或停止输送电能时，煤制氢装置能够为煤化工系统提供氢气，从而保证生产。

技术方案2，在技术方案1的基础上进一步改进，所述水煤气生产装置生产的水煤气、氢储能系统制得的氢气以及煤制氢装置生产的氢气供给甲醇生产装置。甲醇生产装置利用水煤气生产装置生产的水煤气以及氢储能系统生产的氢气制取甲醇，有利于充分利用煤化工系统和氢储能系统产物。