[实用新型]基于海上风电的发电系统

说明书

本实用新型涉及一种基于海上风电的发电系统，所述基于海上风电的发电系统包括：海上发电装置、加氢底物储罐、原料水储罐、合成装置、加氢生成物储罐和燃料电池装置，海上发电装置与合成装置相连以用于向合成装置供电，加氢底物储罐与合成装置相连以用于向合成装置供给加氢底物，原料水储罐与合成装置相连以用于向合成装置供给原料水，合成装置与加氢生成物储罐相连以用于向加氢生成物储罐供给加氢生成物，加氢生成物储罐与燃料电池装置相连以用于向燃料电池装置供给加氢生成物，燃料电池装置用于将加氢生成物转化为氢气和加氢底物。本实用新型的基于海上风电的发电系统的成本较低、安全性较高。

技术领域

本实用新型涉及氢能与燃料电池技术领域，具体地，涉及一种基于海上风电的发电系统。

背景技术

我国沿海岛屿众多，由于负荷有限、输送距离较远，铺设海缆在技术与经济方面需要付出更大代价，因此偏远岛屿上普遍缺乏电力供应。而岛屿上风能资源充足，海上风力发电成为海岛供能的理想选择。

风能是一种取之不尽而又没有污染的能源，但其间歇性和波动性特征导致风电也呈现随机和波动状态。储能技术具有动态吸收能量并适时平稳释放的特点，能有效弥补风电间歇性、波动性的缺点，提升发电的可控性和稳定性水平。

氢气具有清洁无污染、利用率高等特征，且可以通过燃料电池把化学能直接转换为电能，被广泛地视为一种理想的储能介质。但是相关技术中，氢气制备时的成本较高，且氢气的储存和运输时的可靠性较差，存在安全隐患。

发明内容

本实用新型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，本实用新型的实施例提出一种成本较低、安全性较高的基于海上风电的发电系统。

本实用新型的实施例的基于海上风电的发电系统包括：海上发电装置、加氢底物储罐、原料水储罐、合成装置、加氢生成物储罐和燃料电池装置，所述海上发电装置为风电电机，所述合成装置为电化学合成设备，所述海上发电装置与所述合成装置相连以用于向所述合成装置供电，所述加氢底物储罐与所述合成装置相连以用于向所述合成装置供给加氢底物，所述原料水储罐与所述合成装置相连以用于向所述合成装置供给原料水，所述合成装置与所述加氢生成物储罐相连以用于向所述加氢生成物储罐供给加氢生成物，所述加氢生成物储罐与所述燃料电池装置相连以用于向所述燃料电池装置供给加氢生成物，所述燃料电池装置用于将所述加氢生成物转化为氢气和加氢底物。

根据本实用新型的实施例的基于海上风电的发电系统，可以利用电化学的方法，以海水和含氧有机物为原料，进行电化学加氢反应，燃料电池装置可以根据需要将加氢生成物转化为氢气，以供给燃料电池发电，从而弥补海上风电低谷时用电负荷的不足的问题，当电量充足时，可以停止该反应，避免氢以氢气的形式储存，提高了本实用新型的实施例的基于海上风电的发电系统使用时的安全性，且使用成本较低。

在一些实施例中，所述燃料电池装置包括前处理单元和燃料电池本体，所述前处理单元用于将所述加氢生成物转化为所述氢气和所述加氢底物，所述前处理单元与所述加氢底物储罐相连以用于将所述加氢底物输送至所述加氢底物储罐内，所述前处理单元与所述燃料电池本体相连以用于将所述氢气通入至所述燃料电池本体内。

在一些实施例中，所述基于海上风电的发电系统还包括分离装置，所述合成装置通过所述分离装置与所述加氢生成物储罐相连，所述分离装置与所述加氢底物储罐相连，所述分离装置用于将所述合成装置内未利用的加氢底物分离出来并输送至所述加氢底物储罐内。

在一些实施例中，所述合成装置具有阴极侧和阳极侧，所述合成装置内设有质子交换膜，所述加氢底物储罐与所述阴极侧相连，所述原料水储罐与所述阳极侧相连。

在一些实施例中，所述合成装置具有阴极侧和阳极侧，所述合成装置内设有阴离子交换膜，所述加氢底物储罐与所述阴极侧相连，所述原料水储罐与所述阴极侧相连。