[实用新型]海上风电制氢、储能系统

说明书

本实用新型涉及一种海上风电制氢、储能系统，包括：可再生能源发电模块、储能模块、制氢模块、储氢模块、能量管理模块以及监控模块；本申请提供的上述方案，在海风输入功率超出制氢模块最大功率时，可再生能源发电模块将过多的电能输送到储能模块中，避免制氢模块输入的功率过大，在海风输入功率低于制氢模块20％功率时，储能模块放电以使的制氢模块正常运行，避免了在海风输入功率超出制氢模块最大功率或低于制氢模块20％功率时，制氢模块中产生过多的氧气而引起的安全问题，从而确保了制氢模块能够在20％至100％功率区间内稳定运行，也即能够适应海上风电宽功率波动运行。

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，特别是涉及一种海上风电制氢、储能系统。

背景技术

海上风能具有较大的间歇性与波动性，海上风电场大规模并网会对电力系统的调度控制、运行品质以及系统安全稳定性产生诸多不利影响，这也成为了制约这类可再生能源发展的主要因素。一些新型技术和策略，例如，可再生能源出力预测、分布式发电、相邻区域电网互联互补以及新型电力电子设备等能够在一定程度上削弱这些不利影响，不过要克服这类可再生能源固有的间歇性与波动性，根本途径唯有发展大容量的能量存储系统。

近年来随着燃料电池技术的迅猛发展，氢气被视作一种重要的未来能源，一方面由于氢气具有很高的热值，高达120MJ/kg，近似于汽油的三倍；另一方面，将氢气作为燃料使用时仅仅产生水，对环境非常友好。因此可以预见到，未来社会对氢气的需求还会不断增长。然而传统的化工制氢方法不仅会消耗宝贵的化石燃料，还会排放有害物质以及温室气体，研究新的大规模制氢方法非常具有现实意义。

目前，基于“电解水--储氢--氢燃料电池发电”这一过程所构建的氢储能系统逐渐进入了人们的视野，当发电机组的出力处于峰值时，过剩的电能将水电解为氢气，电能转化为化学能被储存起来；而在发电机组出力的低谷期，氢燃料电池使用储存的氢气发电补偿供电缺口。

然而现有的制氢系统无法满足于海上风电的远距离制氢的需求，同时不能适应海上风电宽功率波动运行，一般只能在50％～100％负荷区间内运行，且不能跟随海风功率趋势及用户需求趋势运行。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有的制氢系统不能够适应海上风电宽功率波动运行的问题，提供一种海上风电制氢、储能系统。

本实用新型提供了一种海上风电制氢、储能系统，包括：可再生能源发电模块、储能模块、制氢模块、储氢模块、能量管理模块以及监控模块；

所述储能模块和所述制氢模块分别与所述可再生能源发电模块电连接，所述制氢模块与所述储氢模块连接；

所述能量管理模块与所述监控模块电连接，所述储能模块、所述制氢模块以及所述储氢模块分别与所述监控模块连接。

上述海上风电制氢、储能系统，当海风输入功率超出制氢模块最大功率时或低于制氢模块20％功率时，制氢模块和储能模块能够互补运行，即在海风输入功率超出制氢模块最大功率时，可再生能源发电模块将过多的电能输送到储能模块中，避免制氢模块输入的功率过大，在海风输入功率低于制氢模块20％功率时，储能模块放电以使的制氢模块正常运行，避免了在海风输入功率超出制氢模块最大功率或低于制氢模块20％功率时，制氢模块中产生过多的氧气而引起的安全问题，从而确保了制氢模块能够在20％至100％功率区间内稳定运行，也即能够适应海上风电宽功率波动运行。

在其中一个实施例中，所述制氢模块包括电解槽、PLC控制器以及导线；所述导线的一端与所述电解槽上的电极连接，另一端与所述PLC控制器连接，所述PLC控制器与所述可再生能源发电模块电连接，所述电解槽中产生的氢气通过管道输送到所述储氢模块中。

在其中一个实施例中，所述制氢模块还包括电解液存放箱和补充泵，所述补充泵的进水口与所述电解液存放箱连通，所述补充泵的出水口与所述电解槽连通。

在其中一个实施例中，所述电解槽上的电极为三维互穿多孔结构。