[发明专利]一种利用有机液体储氢储能发电系统

说明书

本发明公开了一种利用有机液体储氢储能发电系统，其特征在于，包括电池储电缓冲及电能控制单元，电解水单元，增压单元，燃料电池单元，有机载体储存单元，有机载体泵组，换热单元，开工/还原加热单元，反应单元，气液分离/提纯单元，压力控制单元，热载体储存单元，热载体泵组等。本发明在用电低谷时对电能转化的氢气进行储存，在用电高峰时通过改变反应条件释放出氢气，进一步转化为电能，实现加氢脱氢一体化集成，并通过使用储热介质实现加氢放热和脱氢吸热的能量综合利用，同时通过综合电能及温度智能控制管理系统对系统的电能及热量进行较优调配，提高储能发电的综合利用效率，降低设备投资成本，降低储能危险性，更易于实现大规模储能。

技术领域

本发明属于电力行业储能技术领域，涉及一种实现有机液体储氢储能发电系统,具体涉及一种通过利用加氢脱氢一体化装置，在用电低谷时对电能转化的氢气进行储存，在用电高峰时通过改变反应条件释放出氢气，进一步转化为电能，通过使用储热介质实现加氢放热和脱氢吸热的能量综合利用。

背景技术

我国是世界发电第一大国，80％以上是化石能源，但是每年仍有会大量的弃风弃光现象，表面是由于风能、光能等清洁能源受气候因素，无法实现连续稳定发电，本质是因耗能端使用不规律。这反映在居民及非居民用电的波峰电价是波谷电价的1-2倍左右，导致社会整体用能效率不高，也限制了清洁能源发电的发展。同时现有储能技术各自均存在一定的不足，例如锂电池储能成本高，储能密度低，电池无法回收在利用；高位水储能及压缩空气储能的储能密度较低，必须满足一定的环境及地质条件；高压储氢储能同样存在储能密度低、安全系数低，且无法实现大规模储能等问题。

有机载体可以实现常温常压进行大规模储存，同时质量储氢密度可至5％以上，对应的储能密度为1650wh/kg，而目前锂电池储能密度仅为350wh/kg。

专利CN109267083公了开一种利用制氢和有机液体储氢的综合发电系统。将加氢反应装置与脱氢反应装置分开设置，且靠近风能电动装置布置，无法稳定操作，甚至无风电时停加氢装置或者空转。此外脱氢装置脱氢时需要消耗额外能量，造成投资成本高，运行成本高，能量利用率低。

发明内容

本发明所解决的技术问题是：现有技术中存在的投资成本高、运行成本高、能量利用率低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种利用有机液体储氢储能发电系统，其特征在于，包括：

电池储电缓冲及电能控制单元，用于电源输入相对稳定；

电解水单元，用于电解水制氢气；

增压单元，用于储能时增压电解水单元产生的氢气送往换热单元，以及将发电时增压系统产生的氢气送往燃料电池单元；

燃料电池单元，用于将系统产生的氢气转化电；

有机载体储存单元，用于常温常压储存富氢有机载体和贫氢有机载体；

有机载体泵组，用于在储能时泵送贫氢有机载体，在发电时泵送富氢有机载体至换热单元；

换热单元，用于将加氢或脱氢反应产物的余热传递给加氢或脱氢反应进料；

开工/还原加热单元，用于开工和催化剂还原再生时供热，同时用于加氢或脱氢反应时的补热；

反应单元，用于在储能时进行加氢反应，在发电时进行脱氢反应；

气液分离/提纯单元，用于系统的气液分离和氢气提纯；

压力控制单元，用于控制系统的反应压力，在储能时提高反应压力，在发电时降低反应压力；

热载体储存单元，用于对冷、热载体的储存；

热载体泵组，用于将热载体储存单元内的冷、热载体在储能时向反应单元泵送冷载体，在发电时向反应单元泵送热载体；