一种离网型风光储多能互补电热水气联供系统技术方案

一种离网型风光储多能互补电热水气联供系统属于新能源利用领域；包括制氢/氧子系统连接第一开关，所述第一开关分别连接配电系统、电负荷系统、有源滤波器APF和第二开关，所述第二开关分别连接能量管理系统、第三开关、第四开关和第五开关，所述第三开关和第四开关分别连接风光储微电网子系统，所述第五开关连接燃料电池热电联供系统；实现了一种以风力和太阳能发电为主建立起多能互补能源系统，替代传统化石能源电力领域如煤炭、天然气使用的体系，有效的缓解了由于传统化石燃料所引起的环境污染的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种离网型风光储多能互补电热水气联供系统
本技术属于新能源利用领域，尤其涉及一种离网型风光储多能互补电热水气联供系统。
技术介绍
中国幅员辽阔，在广大东南沿海地带，风能资源极其丰富；同时中国亦具有丰富的太阳能资源。另一方面，由于大量使用传统化石燃料所引起的污染问题已经引起政府和民众的广泛关注。随着发电成本的下降以及环保问题日益严峻，可再生能源如风能与太阳能发电正在逐步增大其在电力领域的份额。基于此，如何以风力和太阳能发电为主建立起多能互补能源系统，替代传统化石能源电力领域如煤炭、天然气使用的体系，解决目前存在的环境污染问题，是一个亟待的事情。
技术实现思路
本技术克服了上述现有技术的不足，提供一种离网型风光储多能互补电热水气联供系统，通过光伏发电系统和风力发电系统对储能系统进行充电，通过海水淡化设备进行海水淡化，通过电解水制氢设备将水分解成氢气和氧气，并将氢气传输给燃料电池热电联供系统进行供电和供热，实现了一种以风力和太阳能发电为主建立起多能互补能源系统，替代传统化石能源电力领域如煤炭、天然气使用的体系。本技术的技术方案：一种离网型风光储多能互补电热水气联供系统，包括风光储微电网子系统、电负荷系统、制氢/氧子系统、燃料电池热电联供系统、配电系统、能量管理系统、有源滤波器APF、第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和第五开关；所述制氢/氧子系统连接第一开关，所述第一开关分别连接配电系统、电负荷系统、有源滤波器APF和第二开关，所述第二开关分别连接能量管理系统、第三开关、第四开关和第五开关，所述第三开关和第四开关分别连接风光储微电网子系统，所述第五开关连接燃料电池热电联供系统；所述风光储微电网子系统包括光伏发电系统、光储逆变系统、储能系统和风力发电系统；所述光伏发电系统包括光伏组件和汇流箱；所述光储逆变系统包括光储一体机；所述储能系统包括储能锂电池及电池BMS；所述风力发电系统包括风力发电机组及风机主控制器；所述光伏组件通过汇流箱连接光储逆变系统，所述光储逆变系统分别连接锂电池和第四开关，所述风力发电机组连接第三开关，所述风机主控制器连接能量管理系统。进一步地，所述电负荷系统包括海淡控制器和海水淡化设备；所述制氢/氧子系统包括电解水制氢设备、储氢设备和储氧设备；所述能量管理系统包括控制柜；所述配电系统包括低压电气柜；所述海淡控制器连接能量管理系统，所述储氢设备和储氧设备分别气路连接电解水制氢设备，电解水制氢设备通过第一开关连接能量管理系统。进一步地，所述燃料电池热电联供系统包括氢混合器、空气混合器、SOFC燃料电池、催化燃烧室、空气供给装置、换热设备、第一旁通阀、第二旁通阀和用户端；所述氢混合器通过气路分别连接储氢设备、SOFC燃料电池阳极和第一旁通阀，所述第一旁通阀通过气路分别连接SOFC燃料电池阳极和催化燃烧室，SOFC燃料电池阴极通过气路分别连接空气混合器和第二旁通阀，所述空气混合器通过气路分别连接空气供给装置和第二旁通阀，所述第二旁通阀通过气路连接催化燃烧室，所述催化燃烧室连接换热设备，所述换热设备分别通过热水管道和冷水管道连接用户端。进一步地，所述光伏组件接收太阳能转化成电能依次通过汇流箱和直流母线流入光储一体机，通过光储一体机完成锂电池充放电。进一步地，所述能量管理系统对光储逆变系统、电池BMS、风机主控制器、海淡控制器、电解水制氢设备和燃料电池热电联供系统进行控制。本技术相对于现有技术具有以下有益效果：本技术提供了一种离网型风光储多能互补电热水气联供系统，通过光伏发电系统和风力发电系统对储能系统进行充放电，通过海水淡化设备进行海水淡化，通过电解水制氢设备将水分解成氢气和氧气，并将氢气传输给燃料电池热电联供系统进行供电和供热，实现了一种以风力和太阳能发电为主建立起多能互补能源系统，替代传统化石能源电力领域如煤炭、天然气使用的体系，有效的缓解了由于传统化石燃料所引起的环境污染的技术问题。附图说明图1是本技术结构图；图2是燃料电池热电联供系统结构图。图中：1风光储微电网子系统、1-1光伏发电系统、1-2光储逆变系统、1-3储能系统、1-4风力发电系统、2电负荷系统、2-1海淡控制器、2-2海水淡化设备、3制氢/氧子系统、3-1电解水制氢设备、3-2储氢设备、3-3储氧设备、4燃料电池热电联供系统、4-1氢混合器、4-2空气混合器、4-3SOFC燃料电池、4-4催化燃烧室、4-5空气供给装置、4-6换热设备、4-7第一旁通阀、4-8第二旁通阀、4-9用户端、5配电系统、6能量管理系统、7有源滤波器APF、8第一开关、9第二开关、10第三开关、11第四开关、12第五开关。具体实施方式以下将结合附图对本技术进行详细说明。具体实施方式一一种离网型风光储多能互补电热水气联供系统，如图1所示，包括风光储微电网子系统1、电负荷系统2、制氢/氧子系统3、燃料电池热电联供系统4、配电系统5、能量管理系统6、有源滤波器APF7、第一开关8、第二开关9、第三开关10、第四开关11和第五开关12；所述制氢/氧子系统3连接第一开关8，所述第一开关8分别连接配电系统5、电负荷系统2、有源滤波器APF7和第二开关9，所述第二开关9分别连接能量管理系统6、第三开关10、第四开关11和第五开关12，所述第三开关10和第四开关11分别连接风光储微电网子系统1，所述第五开关12连接燃料电池热电联供系统4；所述风光储微电网子系统1包括光伏发电系统1-1、光储逆变系统1-2、储能系统1-3和风力发电系统1-4；所述光伏发电系统1-1包括光伏组件和汇流箱；所述光储逆变系统1-2包括光储一体机；所述储能系统1-3包括储能锂电池及电池BMS；所述风力发电系统1-4包括风力发电机组及风机主控制器；所述光伏组件通过汇流箱连接光储逆变系统1-2，所述光储逆变系统1-2分别连接锂电池和第四开关11，所述风力发电机组连接第三开关10，所述风机主控制器连接能量管理系统6。工作原理：风光储微电网子系统、电负荷系统、制氢/氧子系统、燃料电池热电联供系统、配电系统、能量管理系统及控制柜，有源滤波器APF分别接入400V交流母线。其中，风光储微电网子系统通过交流母线为电负荷系统及制氢/氧子系统供电，并且制氢/氧子系统产物氢气可作为燃料电池热电联供系统的发电燃料，燃料电池热电联供系统所发电量可作为风光储微电网子系统所发电量不足以供给电负荷系统用电需求时的补充，其高温废气也可进行余热利用。本技术可解决离网型多能互补系统的限风限电问题，同时提供了重要的工业原料氢气、氧气，还可提供系统供热功能，提高系统的经济性能，并具备海水淡化功能。具体地，所述电负荷系统2包括海淡控制器2-1和海水淡化设备2-2；所述制氢/氧子系统3包括电解水制氢设备3-1、储氢设备3-2和储氧设备3-3；所述能量管理系统6包括控制柜；所述配电系统5包括低压电气柜5-1；所述海淡控制器2-1连接能量管理系统6，所述储氢设备3-2和储氧设备3-3分别气路连接电解水制氢设备3-1，电解水制氢设备3-1通过第一开关8连接能量管理系统6。具体地，如图2所示，所述燃料电池热电联供系统4包括氢混合器4-1、空气混合器4-2、SOFC燃料电池4-3、催化燃烧室4-4、空本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离网型风光储多能互补电热水气联供系统，其特征在于，包括风光储微电网子系统(1)、电负荷系统(2)、制氢/氧子系统(3)、燃料电池热电联供系统(4)、配电系统(5)、能量管理系统(6)、有源滤波器APF(7)、第一开关(8)、第二开关(9)、第三开关(10)、第四开关(11)和第五开关(12)；所述制氢/氧子系统(3)连接第一开关(8)，所述第一开关(8)分别连接配电系统(5)、电负荷系统(2)、有源滤波器APF(7)和第二开关(9)，所述第二开关(9)分别连接能量管理系统(6)、第三开关(10)、第四开关(11)和第五开关(12)，所述第三开关(10)和第四开关(11)分别连接风光储微电网子系统(1)，所述第五开关(12)连接燃料电池热电联供系统(4)；所述风光储微电网子系统(1)包括光伏发电系统(1‑1)、光储逆变系统(1‑2)、储能系统(1‑3)和风力发电系统(1‑4)；所述光伏发电系统(1‑1)包括光伏组件和汇流箱；所述光储逆变系统(1‑2)包括光储一体机；所述储能系统(1‑3)包括储能锂电池及电池BMS；所述风力发电系统(1‑4)包括风力发电机组及风机主控制器；所述光伏组件通过汇流箱连接光储逆变系统(1‑2)，所述光储逆变系统(1‑2)分别连接锂电池和第四开关(11)，所述风力发电机组连接第三开关(10)，所述风机主控制器连接能量管理系统(6)。...

【技术特征摘要】
1.一种离网型风光储多能互补电热水气联供系统，其特征在于，包括风光储微电网子系统(1)、电负荷系统(2)、制氢/氧子系统(3)、燃料电池热电联供系统(4)、配电系统(5)、能量管理系统(6)、有源滤波器APF(7)、第一开关(8)、第二开关(9)、第三开关(10)、第四开关(11)和第五开关(12)；所述制氢/氧子系统(3)连接第一开关(8)，所述第一开关(8)分别连接配电系统(5)、电负荷系统(2)、有源滤波器APF(7)和第二开关(9)，所述第二开关(9)分别连接能量管理系统(6)、第三开关(10)、第四开关(11)和第五开关(12)，所述第三开关(10)和第四开关(11)分别连接风光储微电网子系统(1)，所述第五开关(12)连接燃料电池热电联供系统(4)；所述风光储微电网子系统(1)包括光伏发电系统(1-1)、光储逆变系统(1-2)、储能系统(1-3)和风力发电系统(1-4)；所述光伏发电系统(1-1)包括光伏组件和汇流箱；所述光储逆变系统(1-2)包括光储一体机；所述储能系统(1-3)包括储能锂电池及电池BMS；所述风力发电系统(1-4)包括风力发电机组及风机主控制器；所述光伏组件通过汇流箱连接光储逆变系统(1-2)，所述光储逆变系统(1-2)分别连接锂电池和第四开关(11)，所述风力发电机组连接第三开关(10)，所述风机主控制器连接能量管理系统(6)。2.根据权利要求1所述一种离网型风光储多能互补电热水气联供系统，其特征在于，所述电负荷系统(2)包括海淡控制器(2-1)和海水淡化设备(2-2)；所述制氢/氧子系统(3)包括电解水制氢设备(3-1)、储氢设备(3-2)和储氧设备(3-3)；所述能量管理系统(6)包括控制柜；所述配电系统(...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨其国，张春伟，陈松，高超，董爱华，谢敏，何一川，戴博林，
申请(专利权)人：哈尔滨电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23