[发明专利]一种耦合能源岛系统

说明书

本发明涉及能源系统技术领域，公开了一种耦合能源岛系统，其包括风光氢耦合电解水制氢子系统、热泵余热回收子系统和冷热电三联供子系统；风光氢耦合电解水制氢子系统包括风力发电机、光伏板发电板阵列和电解槽，风力发电机和光伏发电板阵列分别与电解槽相连且为电解槽提供电能；热泵余热回收子系统用于回收冷却水的热量；冷热电三联供子系统燃料电池，海水换热器和海水蒸发器，燃料电池消耗电解槽产生的氢气，海水换热器分别与燃料电池和海水蒸发器相连，海水换热器将所述燃料电池产生的热量提供给海水蒸发器，海水蒸发器用于蒸发海水并将蒸发形成的淡水输往电解槽，实现削峰平谷的作用，使能源岛能够随时提供足够的能源。

技术领域

本发明涉及能源系统技术领域，特别是涉及一种耦合能源岛系统。

背景技术

随着全球能源消耗的增长和环境问题的日益突出，能源转型和可持续发展成为了全球关注的热点话题。在这个背景下，风光氢储技术作为一种新型的清洁能源储存和利用方式，备受研究者和产业界的关注。

风光氢储技术是一种基于太阳能、风能等可再生能源发电，将产生的电能通过电解水制氢、将制得的氢气进行储存，再通过燃料电池发电的方式来实现能源的储存和利用。它不仅能够解决可再生能源的间歇性和波动性问题，同时还能够产生清洁的电力和氢气，达到减少碳排放和保护环境的目的。风光氢储技术具有能量转化效率高、环境友好、能源安全等优点。考虑到光伏板和燃料电池等部件的工作温度，应当进行适当的余热回收利用，否则会有较大的热损失甚至导致部件的损坏。目前来看，缺少能与风光氢耦合系统匹配的余热回收技术做到余热分级利用、高效节能的，尤其针对构建一个能源岛系统的特定情况下，用户存在冷热电三负荷的需求，如何满足这些需求是一个难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：风光氢耦合系统匹配的余热回收技术无法做到余热分级利用、高效节能。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种耦合能源岛系统，其包括风光氢耦合电解水制氢子系统、热泵余热回收子系统和冷热电三联供子系统；

所述风光氢耦合电解水制氢子系统包括风力发电机、光伏板发电板阵列和电解槽，所述风力发电机和所述光伏发电板阵列分别与所述电解槽相连且为所述电解槽提供电能，所述电解槽用于电解水并形成氢气；

所述热泵余热回收子系统与所述光伏发电板阵列相连，所述热泵余热回收子系统用于回收所述光伏发电板阵列输出的冷却水的热量；

所述冷热电三联供子系统包括燃料电池，海水换热器和海水蒸发器，所述燃料电池与所述风光氢耦合电解水制氢子系统相连并消耗所述电解槽产生的氢气，所述海水换热器分别与所述燃料电池和所述海水蒸发器相连，所述海水换热器将所述燃料电池产生的热量提供给所述海水蒸发器，所述海水蒸发器用于蒸发海水并将蒸发形成的淡水输往所述电解槽。

进一步地，所述冷热电三联供子系统还包括海水换热器，所述海水换热器与所述海水蒸发器通过管道相连接，所述海水换热器通过输入海水对所述海水蒸发器产生的水蒸气降温。

进一步地，所述冷热电三联供子系统还包括家用换热器，所述家用换热器与所述海水换热器通过管道相连接，所述家用换热器向所述电解槽供水。

进一步地，所述风光氢耦合电解水制氢子系统还包括蓄水塔，所述蓄水塔分别与所述电解槽、所述光伏板发电板阵列和所述海水换热器通过管道相连接。

进一步地，所述热泵余热回收子系统包括循环泵、回收压缩机、回收冷凝器、回收换热器、回收蒸发器、室内风机、四通电磁阀，所述回收蒸发器分别与所述四通电磁阀和所述光伏发电板阵列通过管道相连接，所述四通电磁阀分别与所述回收压缩机和所述回收冷凝器通过管道相连接，所述回收冷凝器与所述回收换热器通过管道相连接，所述回收换热器与所述室内风机相连接。

进一步地，所述热泵余热回收子系统还包括膨胀阀，所述膨胀阀分别与所述回收冷凝器与所述回收蒸发器通过管道相连接，所述冷凝器通过所述膨胀阀向所述回收蒸发器输送液体。