[发明专利]一种间歇、波动电解制氢控制方法

说明书

本申请提出一种间歇、波动电解制氢控制方法，包括如下步骤：获取新能源发电设备的发电输出功率；将所述发电输出功率与电解槽的预设启动功率进行比对；根据所述发电输出功率与预设启动功率比对结果，控制电解槽的运行状态，本发明提供的间歇、波动电解制氢控制方法，使得电解制氢系统能够消纳间歇、波动性的风力发电和光伏发电，并在保证制氢过程安全性的条件下，将电能优先用于制氢，促进可再生能源发电在离网/并网模式下的消纳利用。

技术领域

本申请涉及制氢技术技术领域，尤其涉及一种间歇、波动电解制氢控制方法。

背景技术

在调整能源结构的大背景下，氢气作为一种能够与电网和热网互联的能源载体受到了前所未有关注。传统的化石燃料直接制氢会造成大量的二氧化碳排放，与碳减排目标背道而驰。基于可再生能源的制氢过程则避免了二氧化碳排放，因此制取的氢气被称为“绿氢”。风电、光伏等可在生能源发电后，经电解水制氢是目前最具前景的“绿氢”生产方式。千万千瓦级大规模可再生能源发电基地的规划和开发，为“绿氢”制取规模的增长提供了良好的电源支撑。

传统电解水制氢设备主要是在稳态条件下运行，为多晶硅、玻璃等行业提供高纯氢气。由于风电、光伏具有波动、间歇性，电解水制氢设备需要改变运行模式来适应新能源发电设备的特点。制氢设备既要跟随发电量波动调整负荷来提高可再生能源的利用率，又要通过启、停控制避免设备状态偏离安全区间。因此需要开发间歇、波动电解制氢控制方法，确保电解制氢水设备能够实现风力发电和光伏发电的安全、高效消纳。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的目的在于提出一种间歇、波动电解制氢控制方法，本发明提供的间歇、波动电解制氢控制方法，使得电解制氢系统能够消纳间歇、波动性的风力发电和光伏发电，并在保证制氢过程安全性的条件下，将电能优先用于制氢，促进可再生能源发电在离网/并网模式下的消纳利用。

为达到上述目的，本申请提出的一种间歇、波动电解制氢控制方法，包括如下步骤：获取新能源发电设备的发电输出功率；将所述发电输出功率与电解槽的预设启动功率进行比对；根据所述发电输出功率与预设启动功率比对结果，控制电解槽的运行状态。

进一步地，根据所述发电输出功率与预设启动功率比对结果，控制电解槽的运行状态，具体包括：当所述发电输出功率大于所述预设启动功率时，启动电解槽进行电解制氢；当所述发电输出功率小于所述预设启动功率时，关闭电解槽，其中，所述预设启动功率为电解槽额定功率额的0-30％。

进一步地，当所述发电输出功率小于所述预设启动功率时，关闭电解槽之后还包括：启动储电设备消耗所述发电输出功率。

进一步地，当所述发电输出功率小于所述预设启动功率时，关闭电解槽之后还包括：当电解槽关停时间大于预设时间时，对制氢系统进行氮气置换，所述预设时间为3-12h。

进一步地，当所述发电输出功率大于所述预设启动功率时，启动电解槽进行电解制氢具体包括：将所述发电输出功率与电解槽的预设极限负荷功率进行比对，根据所述发电输出功率与所述预设极限负荷功率的比对结果，控制电解槽的输入功率，所述预设极限负荷功率为电解槽额定功率的120-200％。

进一步地，根据所述发电输出功率与预设极限负荷功率比对结果，控制电解槽的输入功率具体包括：当所述发电输出功率大于预设极限负荷功率时，控制电解槽的输入功率等于预设极限负荷功率；当所述发电输出功率小于预设极限负荷功率时，控制电解槽的输入功率等于所述发电输出功率。

进一步地，当所述发电输出功率大于预设极限负荷功率时，控制电解槽的输入功率等于预设极限负荷功率之后还包括：启动储电设备消耗剩余的发电输出功率。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明