[发明专利]一种基于油轮平台的海上储能释能联合循环系统

说明书

本发明公开了一种基于油轮平台的海上储能释能联合循环系统，包括可再生能源采集及发电装置、P2G储能单元、燃气‑蒸汽联合循环热电联产单元以及耗能装置；本发明将传统的电网系统与燃气管网系统相结合，实现了对海洋可再生能源的存储和再利用。以海水作为电解物质的原材料，电解产生的O₂被输送给燃气轮机以助燃，产生的H₂与分离出的CO₂作为合成CH₄的原材料，有效地利用了海上的物质资源。以CO₂作为原材料生产CH₄燃气，在储能和释能的过程中实现了碳循环，有效地减少了CO₂的排放量。利用燃气‑蒸汽联合循环，可替代油轮上的燃油锅炉和发电柴油机，既提高了发电效率，又充分利用了海上资源，降低了燃油消耗量，减少了燃油废气的排放。

技术领域

本发明属于海洋可再生能源化学储能领域，涉及一种基于油轮平台的海上储能释能联合循环系统。

背景技术

2013年1月1日以后，随着对EEDI基线标准的强制实施，船舶CO₂的排放量日趋严格。对于一种特殊的船舶——油轮，对其在节能减排方面的不断改进也迫在眉睫。在实际生产实践中，由于油轮这种货船的特殊性，船上几乎所有的系统、机械设备都离不开用电和用热，比如在油轮停港阶段，蒸汽用于加热货油及清洗油舱，驱动货油泵，驱动锚机等甲板机械，此外，还需要单独使用燃油锅炉，同时产生饱和蒸汽供热以及过热蒸汽推动汽轮机做功发电，以满足在进出港以及装卸油时更多的发电量需求。充分利用海上可再生能源，寻找燃油锅炉的可替代物，综合利用各种储能措施，提高能源的利用效率，对油轮进行节能减排的改造具有重大意义。

海洋可再生能源是世界可再生能源的重要组成部分，是继陆上风电、太阳能与生物质能之后又一重要的替代型清洁能源，其开发利用得到欧美国家的普遍重视，海洋蕴藏着丰富的太阳能、风能、潮汐能、波浪能、海流能及温差能在内的多种海洋可再生能源。油轮平板宽阔，体型比一般船舶都要大，有利于对海洋可再生能源捕捉和收集。

风能，太阳能等海洋可再生能源发电对天气和海平面运动的依赖度较高，使得新能源发电的输出是间断性的，造成了发电端和输配电终端之间的不匹配，这样的电力输出特性是不能满足油轮对电力的需求。为了解决这样的供需之间的矛盾，各国都在为新能源发电研究配套的储能技术，在这其中P2G是现今最有潜力的储能技术。它将传统的电网系统与燃气管网系统相结合，将不能并网的新能源发电转化为化学能并予以储存，当电力短缺时通过多种发电方式将储存的能源再次转化为电力。

随着燃气轮机技术的发展，燃气轮机逐渐进入发电行业，使得燃气轮机和蒸汽轮机联合循环在电力工业中的地位发生了巨大的变化，燃气-蒸汽联合循环发电与常规发电相比，具有热效率高、自动化程度高、低污染、启停速度快、调峰性能好、投资建设周期短、占地面积小等一系列优点。尤其是燃气机组具有良好的燃烧性，低污染技术排放水平也不断提高。甲烷燃气-蒸汽联合循环机组与常规发电机组相比具有极低的污染排放，被称为“绿色能源”。通过燃气-蒸汽联合循环热电联产可替代油轮上的燃油锅炉和发电柴油机，结合P2G储能技术，既充分利用了海上资源又降低了燃油消耗量，减少燃油废气的排放，尤其是CO₂的排放。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种基于油轮平台的海上储能释能联合循环系统。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种基于油轮平台的海上储能释能联合循环系统，包括可再生能源采集及发电装置、P2G储能单元、燃气-蒸汽联合循环热电联产单元以及耗能装置；

可再生能源采集及发电装置收集海上可再生能源转化为电能，并且将一部分电能输出至耗能装置，另一部分电能通过P2G储能单元转化成化学能并存储；燃气-蒸汽联合循环热电联产单元利用P2G储能单元存储的化学能做功，产生的电能输出至耗能装置供电，产生的热能通过抽汽输送至耗能装置供热。