[发明专利]海上风电制氢气和氧气的储存、运输系统及方法

说明书

本发明涉及一种海上风电制氢气和氧气的储存、运输系统及方法，系统包括：海上综合处理平台，包括依次连接的电解装置、液化装置和输入输出装置；海上风力发电装置，所述海上风力发电装置通过海底电缆与所述电解装置连接；氢气储罐和氧气储罐，二者分别通过管道与所述输入输出装置连接。该直接将海上风机发出的电能汇集到就近的海上海水电解制氢平台，将不稳定的电能转化为稳定的氢气和氧气，既解决了不稳定电能换流稳压的技术难题，又可以减少海底电缆的长度。

技术领域

本发明涉及一种海上风电制氢气和氧气的储存、运输系统及方法，属于医疗设备技术领域。

背景技术

我国海上风电资源丰富，但我国对于海上风电场的建设还处在探索阶段，这其中面临的一个关键问题就是海上风电并网技术。传统的大型海上风电场多采用VSC-HVDC作为直流并网接口，但是其成本较高、运行复杂且换流平台体积庞大，极大限制了海上风电场的规模化发展。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种海上风电制氢气和氧气的储存、运输系统及方法，该系统直接将海上风机发出的电能汇集到就近的海上海水电解制氢平台，将不稳定的电能转化为稳定的氢气和氧气，既解决了不稳定电能换流稳压的技术难题，又可以减少海底电缆的长度。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种海上风电制氢气和氧气的储存、运输系统，包括：

海上综合处理平台，包括依次连接的电解装置、液化装置和输入输出装置；

海上风力发电装置，所述海上风力发电装置通过海底电缆与所述电解装置连接；

氢气储罐和氧气储罐，二者分别通过管道与所述输入输出装置连接。

所述的海上风电制氢气和氧气的储存、运输系统，优选地，还包括单点系泊装置和运输船，所述氢气储罐和氧气储罐分别通过氢气管道和氧气管道与所述单点系泊装置连接，所述运输船通过管道与所述单点系泊装置连接。

所述的海上风电制氢气和氧气的储存、运输系统，优选地，所述海上综合处理平台上还装配有海水净化装置，用于净化海水并输送至所述电解装置。

所述的海上风电制氢气和氧气的储存、运输系统，优选地，还包括二氧化碳捕获装置和二氧化碳储罐，所述二氧化碳捕获装置通过二氧化碳管道与所述液化装置连接，所述二氧化碳储罐与所述输入输出装置连接。

所述的海上风电制氢气和氧气的储存、运输系统，优选地，所述二氧化碳储罐亦与所述单点系泊装置。

所述的海上风电制氢气和氧气的储存、运输系统，优选地，还包括海上牧场，所述海上牧场通过管道与所述输入输出装置连接。

基于上述海上风电制氢气和氧气的储存、运输系统，本发明还提供该系统的操作方法，包括如下步骤：

海水的电解：所述海上风力发电装置把产生的电能传输到所述海上综合处理平台，海水通过海水管道被送到所述海水净化装置，净化后的海水在所述电解装置中被电解成氢气和氧气，氢气和氧气被所述液化装置液化后通过所述输入输出装置储存在安置于海底的所述氢气储罐和所述氧储罐内，一部分氧气供给所述海上牧场养殖使用，所述运输船通过连接在所述单点系泊装置上的管道，根据需要将液氢或液氧运走。

所述海上风电制氢气和氧气的储存、运输系统的操作方法，优选地，还包括如下步骤：

二氧化碳的封存：岸上的所述二氧化碳捕获装置将捕获的二氧化碳通过所述二氧化碳管道输送至所述液化装置，液化后通过所述输入输出装置储存在安置于海底的所述二氧化碳储罐内或者通入海底储气库储存；外界的二氧化碳经过液化后由所述运输船运至所述单点系泊装置，同样实现将液态二氧化碳储存在所述二氧化碳储气罐内或者通入海底储气库储存。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：