海上漂浮式金属-空气发电系统技术方案

技术编号:19782628 阅读:24 留言:0更新日期:2018-12-15 12:39
本发明专利技术设计了一种应用于海洋上的漂浮式金属‑空气发电系统,属于新能源技术领域。它由多块漂浮式金属‑空气电池发电模块和储能装置组成。发电模块数量以及串并联方式可自由组合,满足不同用电需求。当发电系统外接载荷发生变化时,储能装置可以储存发电系统多余的电能或输出电能助力,满足不同负载用电需求。储能装置也可以短期内单独向外输出电能。

【技术实现步骤摘要】
海上漂浮式金属-空气发电系统
本专利技术涉及一种应用于海洋上的漂浮式金属-空气电池发电系统,属于新能源

技术介绍
目前我国在海上和海岛上工程作业较多,作业设备功率较大,由于这些海上作业平台和海岛远离陆地,陆上电网无法联通到岛上或平台上,目前主要采用大功率柴油机发电机组发电供电。采用柴油机或采油机发电机组供电,均消耗大量柴油,通过陆路车辆和海上轮船运输柴油过程中耗能较多,燃烧过程中污染严重,在海上和海岛上储存大量柴油还存在一定的安全隐患,需要特别的防护措施。并且石油作为一种重要的能源物质,是世界上消费最大的基础经济资源,对一个国家的经济发展以及国家安全起着重要的作用。最新数据显示,我国原油对外依存度已经达到了68%。我国主要石油进口地区为中东,该地区政治不稳定,并且存在着政治形态、强权干涉、运输距离远等隐患。在石油运输方面,海盗活动在石油资源的海上战略通道上极度猖獗,特别是非洲亚丁湾和东南亚的马六甲海峡地区,对我国的石油运输安全带来了极大的隐患,过高的石油依存度已经严重威胁到了我国的国家安全。因此需要开发一种新型的电能生产方式,在满足用电需求的前提下节约能源,减少污染物排放。利用潮汐能、太阳能、风能等发电设备功率密度低,仅能满足照明、水泵等小型电器设备用电,满足不了大功率设备用电需求。针对上述问题,本专利技术设计了一种以金属-空气电池为基础,漂浮于海面,满足海上钻井平台或海岛等不同用电需求的高功率密度大规模发电系统。相对于传统柴油发电机发电系统来说,模块化的结构设计使得该发电系统可以满足各种不同的用电需求,基础设施简单;该发电系统原料为金属材料,相比于传统原料柴油来说,运输过程成本低,并且减少了污染物的排放;柴油机维修维护困难繁琐,人工成本较高,危险性大,该金属-空气发电系统结构简单,维护成本低,安全性能好;我国可用于该金属-空气电池发电系统的金属资源丰富,可极大地节约化石能源,具有重要的战略意义。
技术实现思路
本专利技术设计的海上漂浮式金属-空气发电系统由多块漂浮式金属-空气发电模块和储能装置组成,多个发电模块以不同串并联形式满足不同用电设备用电需求,产生的电能可以储存到储能设备中,储能设备也可以向用电设备供电,满足用电设备不同工况要求。海上漂浮式金属-空气发电系统,电解液为自然流动的丰富海水,另一反应物为空气中的氧气。本专利技术设计的海上漂浮式金属-空气发电系统,较之现有的海岛或海上工作平台发电系统相比,具有以下优点:(1)系统由多组发电模块以不同连接方式组合而成,发电模组数量以及串并联形式可以根据实际用电需求自由组合,多个模块之间互不干扰,一个模块的损坏不会影响到其他模块以及整体系统的性能,具有极大的自由度。(2)发电系统并联有储能装置,当发电系统外接载荷发生变小时,发电系统剩余的电能存储到储能装置中,当发电系统外接载荷发生变大时,发电系统发电量不够时由储能装置对外输出电能,满足负载用电需求。储能装置也可以短期内单独向外输出电能。(3)金属原材料相比于柴油在陆运以及海运成本上具有极大优势,并且存储方便,安全性高,不需要专门的存储设备以及安全防护装置。并且可以节约化石能源,减少污染污的排放,具有重要的战略意义。(4)系统以自然流动的海水作为电解液,空气中的氧气作为另一反应物,整体设备构造简单,维护周期长,工作量小,人工成本低。本专利技术的具体结构由附图给出。附图说明图1为海上漂浮式金属-空气发电系统工作原理图。具体实施方式如图1所示,整个发电系统由多个发电模块(1)以及储能装置(2)组成,发电模块连接在一起,漂浮在海面上,以不同的串并联方式输出满足不同用电需求的电能,储能装置与发电系统并联。本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种应用于海洋上的漂浮式金属‑空气发电系统,该系统由多块漂浮式金属‑空气电池发电模块通过串并联组成,同时与储能装置并联。

【技术特征摘要】
1.一种应用于海洋上的漂浮式金属-空气发电系统,该系统由多块漂浮式金属-空气电池发电模块通过串并联组成,同时与储能装置并联。2.根据权利要求1所述的储能装置,其特征在于:当发电系统...

【专利技术属性】
技术研发人员:李亚文王义春万锐张松茂
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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