[发明专利]适用于波动性电源调峰的电化学水处理-电解制氢组合系统和方法

权利要求书

1.一种适用于波动性电源调峰的电化学水处理-电解制氢组合系统，其特征在于，包括波动性电源(1)、控制单元(2)、电化学水处理单元(3)和电解制氢单元(4)，其中，波动性电源(1)的信号输出端连接控制单元(2)的信号输入端；控制单元(2)的信号输出端连接电化学水处理单元(3)和电解制氢单元(4)；波动性电源(1)的电源接出端连接电化学处理单元(3)和电解制氢单元(4)的电源接入端；电化学水处理单元(3)的入水口连接电厂原水水泵的出水口；电化学水处理单元(3)的出水口连接电解制氢单元(4)的补水口。

2.根据权利要求1所述的一种适用于波动性电源调峰的电化学水处理-电解制氢组合系统，其特征在于，所述波动性电源(1)为风电、光伏、水电或有调峰需求的火电中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种适用于波动性电源调峰的电化学水处理-电解制氢组合系统，其特征在于，所述控制单元(2)包括数据获取模块、判断模块和控制模块，其中，数据获取模块从波动性电源(1)的信号输出端接收波动性电源(1)的实时可发电量和应发电量，并将获取的波动性电源(1)的实时可发电量和应发电量传输到判断模块；判断模块将波动性电源的实时可发电量和应发电量进行对比，判断波动性电源是否处于限电状态，并计算限电容量；数据获取模块同时从电化学水处理单元(3)和电解制氢单元(4)实时获取电化学水处理和电解制氢的负荷情况，并将获取的负荷情况传输到判断模块；判断模块将波动性电源(1)的限电容量和电化学水处理单元(3)及电解制氢单元(4)的实时负荷进行对比，并将对比结果传输到控制模块；控制模块向电化学水处理单元(3)和电解制氢单元(4)发出启动或停止以及加速或减慢的指令。

4.根据权利要求1所述的一种适用于波动性电源调峰的电化学水处理-电解制氢组合系统，其特征在于，电化学处理单元(3)包括电化学除垢单元(a)和膜处理单元(b)，其中，电厂原水水泵的出口连接电化学除垢单元(a)的进水口，电化学除垢单元(a)的出水口连接膜处理单元(b)的进水口，膜处理单元(b)的浓水出水口连接电化学除垢单元(a)的进水口，膜处理单元(b)的淡水出水口连接电解制氢单元(4)的补水口。

5.根据权利要求1所述的一种适用于波动性电源调峰的电化学水处理-电解制氢组合系统，其特征在于，电解制氢单元(4)包括电解制氢设备，电解制氢设备是碱性水电解制氢设备、固体聚合物电解制氢设备和固体氧化物电解制氢设备中的一种或几种。

6.一种利用电化学水处理-电解制氢组合系统进行波动性电源调峰的方法，其特征在于，基于权利要求1-5中任一项所述的一种适用于波动性电源调峰的电化学水处理-电解制氢组合系统，包括以下步骤：

通过波动性电源(1)的信号输出端向控制单元(2)传递电源实时可发电量和应发电量；控制单元(2)根据接收到的可发电量和应发电量判断电源限电状态；控制单元(2)获取电化学水处理单元(3)和电解制氢单元(4)的电化学水处理及电解制氢的实时负荷；并将波动性电源的限电容量和电化学水处理及电解制氢的实时负荷进行对比；控制单元(2)根据对比结果控制电化学水处理单元(3)和电解制氢单元(4)的启动、停止、加速或减慢。

7.根据权利要求6所述的一种利用电化学水处理-电解制氢组合系统进行波动性电源调峰的方法，其特征在于，控制单元(2)根据接收到的可发电量和应发电量判断电源限电状态的具体方法是：

若实时可发电量小于或等于应发电量，电源不处于限电状态；

若实时可发电量大于应发电量，电源处于限电状态。

8.根据权利要求6所述的一种利用电化学水处理-电解制氢组合系统进行波动性电源调峰的方法，其特征在于，控制单元(2)将波动性电源的限电容量和电化学水处理及电解制氢的实时负荷进行对比的具体方法是：

若限电容量小于实时负荷，控制单元(2)向电化学水处理单元(3)和电解制氢单元(4)发出停止或减慢的指令；

若限电容量大于实时负荷，控制单元(2)向电化学水处理单元(3)和电解制氢单元(4)发出启动或加速的指令；

若限电容量等于实时负荷，控制单元(2)向电化学水处理单元(3)和电解制氢单元(4)发出功率不变的指令。