[实用新型]基于电-氢-气转换的制-储-用一体的氢储能系统

说明书

本实用新型属于压缩氢气储能技术领域，具体涉及一种基于电‑氢‑气转换的制‑储‑用一体的氢储能系统。包括：制氢装置，制氢装置为电解槽；氢燃料电池，氢燃料电池与制氢装置连接；压缩装置，压缩装置与制氢装置连接；储氢装置，与所述压缩装置连接；蓄热装置，蓄热装置分别与制氢装置、氢燃料电池和压缩装置连接；膨胀装置，膨胀装置分别与蓄热装置、储氢装置和发电机连接；膨胀装置与氢燃料电池连接；电网，分别与氢燃料电池、发电机和制氢装置连接；低温储罐，低温储罐用于存储与压缩装置和膨胀装置换热产生的冷水。本实用新型的系统实现了电‑氢‑气转换和制‑储‑用一体化，充分利用资源。

技术领域

本申请涉及压缩氢气储能技术领域，具体涉及一种基于电-氢-气转换的制-储-用一体的氢储能系统。

背景技术

本实用新型对于背景技术的描述属于与本实用新型相关的相关技术，仅仅是用于说明和便于理解本实用新型的实用新型内容，不应理解为申请人明确认为或推定申请人认为是本实用新型在首次提出申请的申请日的现有技术。

2020年我国弃风、弃光电量总数约216.8×108kw·h，以电解水制氢耗电功率5kw·h/m³计算，2020年我国可再生能源弃电可制氢约39.3万吨。氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源，正逐步成为全球能源转型发展的重要载体之一。氢储能是一种新型储能，能提高可再生能源消纳能力，且具备跨季节、跨地域的长时储能的能力，可在新型电力系统建设中发挥重要作用。

然而目前的氢储能的利用比较单一，且造成了资源的浪费。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的是提供一种基于电-氢-气转换的制-储-用一体的氢储能系统，本实用新型的系统实现了电-氢-气转换和制-储-用一体化，充分利用资源。

一种基于电-氢-气转换的制-储-用一体的氢储能系统，包括：

制氢装置，所述的制氢装置为电解槽，所述的电解槽通过电解水输出氢气、氧气和第一热量；

氢燃料电池，所述的氢燃料电池与所述的制氢装置连接，所述的制氢装置为所述的氢燃料电池提供氧气，所述的氢燃料电池产生的水输送至所述的制氢装置；

压缩装置，所述的压缩装置与所述的制氢装置连接，将所述的制氢装置制备的氢气进行压缩；

储氢装置，与所述压缩装置连接，用于储存所述的压缩装置压缩后的氢气；储氢装置为地下储气库、金属内胆纤维缠绕瓶、塑料内胆纤维缠绕瓶或碳纤缠绕气瓶；

蓄热装置，所述的蓄热装置分别与所述的制氢装置、氢燃料电池和压缩装置连接，用于储存所述的制氢装置产生的第一热量、所述的氢燃料电池产生的第二热量和所述的压缩装置产生的第三热量；

膨胀装置，所述的膨胀装置分别与所述的蓄热装置、储氢装置和发电机连接，通过所述的蓄热装置提供能量加热所述的储氢装置中输送过来的氢气进行加热并为发电机提供动力；所述的膨胀装置与所述的氢燃料电池连接，为所述的氢燃料电池提供氢气；

电网，分别与所述的氢燃料电池、发电机和制氢装置连接，用于接收所述的氢燃料电池和发电机产生的电能并为所述的制氢装置提供电能；

低温储罐，所述的低温储罐用于存储与所述的压缩装置和膨胀装置换热产生的冷水。

进一步的，所述的电网连接有可再生能源发电装置。

进一步的，所述的压缩装置的电机由电网供电。

进一步的，压缩装置采用的压缩机为3级压缩，级间设置换热器，以水为换热介质。

进一步的，所述的膨胀装置采用的膨胀机为3级透平，膨胀机间设置再热器，以水为换热介质。

进一步的，还包括天然气管网，所述的天然气管网与所述的膨胀装置连接用于接收氢气。