[发明专利]一种兆瓦级电站及其控制方法

说明书

本发明公开了一种兆瓦级电站及其控制方法。该兆瓦级电站包括：制氢单元、储氢单元、发电单元以及水热单元。其中，制氢单元，用于制氢，包括输入电调理子单元、输入水调理子单元、电解槽子单元以及氢气纯化子单元。储氢单元包括第一氢气调理子单元以及气体存储子单元。发电单元，用于氢发电，包括第二氢气调理子单元、燃料电池子单元以及输出电调理子单元，其中，燃料电池子单元由多堆串并联的燃料电池组组成。水热单元包括热交换子单元以及储热供热子单元。本发明提供的兆瓦级电站能够实现电‑氢‑电的能量循环，以及电网削峰填谷、可再生能源长时消纳、热电联供等功能。

技术领域

本发明涉及发电领域，特别是涉及一种兆瓦级电站及其控制方法。

背景技术

随着社会的发展，电能的需求不断增长，电网容量不断扩大，电网峰谷差日趋严重，如何实现电网的调峰成为目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种兆瓦级电站及其控制方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种兆瓦级电站，包括：

制氢单元，包括：输入电调理子单元、输入水调理子单元、电解槽子单元以及氢气纯化子单元；所述输入电调理子单元，用于对输入制氢单元的电能进行调理，输出端与所述电解槽子单元电连接；所述输入水调理子单元的输入端为自来水接口，输出端与所述电解槽子单元相连；所述电解槽子单元，由多槽串并联的质子交换膜组成，输出端与所述氢气纯化子单元相连；其中，所述输入电调理子单元的电能来源为电网的低谷电；

储氢单元，包括：第一氢气调理子单元以及气体存储子单元；所述第一氢气调理子单元的输入端与电解槽相连，输出端与所述气体存储子单元；

发电单元，包括：第二氢气调理子单元、燃料电池子单元以及输出电调理子单元；所述第二氢气调理子单元的输入端与所述气体存储子单元相连，输出端与所述燃料电池子单元相连；所述燃料电池子单元，由多堆串并联的燃料电池组组成；所述输出电调理子单元的输入端与所述燃料电池子单元电连接，输出端与电网相连；

水热单元，包括：热交换子单元以及储热供热子单元；所述热交换子单元用于为所述制氢单元降温；所述储热供热子单元用于存储及利用所述热交换子单元获取的热量。

可选的，所述输入电调理子单元的电能来源还包括可再生能源。

可选的，所述输入电调理子单元包括AC/DC整流设备以及变压器；所述AC/DC整流设备用于将电网输入的交流电变换为直流电，所述变压器用于对所述直流电降压。

可选的，所述输入水调理子单元包括：纯水装置和原料水箱，所述纯水装置用于对所述原料水箱中的水进行纯化。

可选的，所述氢气纯化子单元包括氢氧分离器以及气体冷却器，所述氢氧分离器用于将所述电解槽子单元电解出的氢气与氧气分离，所述气体冷却器用于冷却氢气与氧气。

可选的，所述第一氢气调理子单元包括气水分离器、脱氧器、干燥器、中压缓冲罐以及氢气压缩机，所述气水分离器用于将所述氢气纯化子单元输出的氢气中的水分分离出去，所述脱氧器用于除去氢气中的氧气，所述干燥器用于对所述氢气进行干燥，所述氢气压缩机用于对氢气进行压缩，所述中压缓冲罐以及氢气压缩机用于对氢气进行压缩。

可选的，所述第二氢气调理子单元包括氢气减压阀组、氢气回流风机以及空气压缩机，氢气依次经氢气减压阀组和氢气回流风机进入所述燃料电池子单元。

可选的，所述输出电调理子单元包括AC/DC转换器和升压变，所述AC/DC转换器用于将所述燃料电池子单元输出的直流电变换为交流电，所述升压变用于对所述交流电升压，所述燃料电池子单元输出的电能经所述AC/DC转换器和所述升压变后并网。