叶片储氢节能系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种叶片储氢节能系统及方法，所述系统包括：风机，所述风机包括叶片，所述叶片的空腔分为若干区域，各个区域内分别设有一氢气密封袋，所述氢气密封袋粘贴在所述风气叶片空腔内壁上，所述氢气密封袋的形状与所述叶片空腔的形状相适配，且所述氢气密封袋内充有氢气；或所述叶片的空腔内壁贴合有气封膜，所述的气封膜和叶片的空腔内壁配合形成氢气密封结构，在由所述的气封膜和叶片的空腔内壁配合形成氢气密封结构内设有氢气。

【技术实现步骤摘要】
叶片储氢节能系统及方法
本专利技术涉及一种叶片储氢节能系统及方法。
技术介绍
随着国民经济的迅速增长，对能源的需求日益旺盛，能源短缺以及化石能源所产生的环境污染问题日益尖锐。新能源资源潜力大，可持续利用，在满足能源需求、改善能源结构、减少环境污染、促进经济发展等方面发挥了重要作用，已引起了国际社会的广泛关注。在能源安全与环境保护的双重压力下，技术相对成熟、具备规模化开发条件的风力发电技术作为一种清洁的可再生能源，在世界范围内取得了飞速发展。特别是近年来，风力发电的产业规模和市场化程度逐年提高。截至2015年底，全年风电新增装机容量3297万千瓦，新增装机容量再创历史新高，累计并网装机容量达到1.29亿千瓦，占全部发电装机容量的8.6％，全国风电产业继续保持强劲增长势头。但是，现有的风机都存在弃风量的问题，例如，某地多风的季节时，可能当地的用电量不足以消耗风机的发电量，但是在用电的季节，风机可能无法满足当地的用风量。另外，叶片内填充的是空气，空气具有重量，叶片在转动过程中除了要克服自身重力外还要克服其内填充的空气重量。鉴于上述的缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种叶片储氢节能系统及方法，使其更具有产业上的利用价值。鉴于上述的缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种叶片储氢节能系统及方法，使其更具有产业上的利用价值。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种减轻叶片本身自重，能够随时自由组合，随时插拔，无捆绑，资源最合理的分配利用的叶片储氢节能系统及方法。本专利技术叶片储氢节能系统，包括：风机，所述风机包括叶片，所述叶片的空腔分为若干区域，各个区域内分别设有一氢气密封袋，所述氢气密封袋粘贴在所述风气叶片空腔内壁上，所述氢气密封袋的形状与所述叶片空腔的形状相适配，且所述氢气密封袋内充有氢气；或所述叶片的空腔内壁贴合有气封膜，所述的气封膜和叶片的空腔内壁配合形成氢气密封结构，在由所述的气封膜和叶片的空腔内壁配合形成氢气密封结构内设有氢气；所述风机还包括底座，所述底座上设有塔筒，所述叶片设置在所述塔筒顶端，所述叶片连接风能发电机；所述底座内设有主控制器，所述主控制器通过控制电缆线与蓄电装置连接，所述蓄电池电连接功率分配器、风能发电机，所述功率分配器与用于将直流电转化为交流电的逆变器；电能制氢及氢燃料发电组件，所述电能制氢及氢燃料发电组件包括制氢及氢发电控制器以及分别与所述制氢及氢发电控制器电连接的电解水制氢装置、氢燃料发电装置，所述电解水制氢装置的进水端连接储水装置，所述电解水制氢装置的出气端连接储氢装置，所述氢燃料发电装置的进气端连通所述储氢装置，所述氢燃料发电装置在发电过程中产生的水通过水管进入所述储水装置内；所述电能制氢及氢燃料发电组件集成在运输车上，所述的电解水制氢装置采用可插拔方式与所述的功率分配器电连接；所述主控制器包括：弃风范围与请求距离对照表生成单元，用于将风机的弃风量划分为N个弃风范围；对不同的弃风范围分配不同的电能制氢及氢燃料发电组件运输车可请求距离，生成弃风范围与请求距离对照表，其中，所述的可请求距离为电能制氢及氢燃料发电组件运输车距离风机的距离；配置请求单元，用于对风机的弃风量进行预测，并确定风机的弃风量属于哪个弃风范围；若弃风量属于第一弃风范围，则判断风机是否对应有本地电能制氢及氢燃料发电组件，若有，则启动该本地电能制氢及氢燃料发电组件，利用风机输出的多余电量提供电解水制氢装置制氢所需电量；若没有，则不做处理；若弃风量属于第二弃风范围、第三弃风范围……或第N弃风范围，则根据所述弃风范围与请求距离对照表向所述弃风范围对应的请求距离发出配置电能制氢及氢燃料发电组件运输车请求，电能制氢及氢燃料发电组件运输车响应该请求，电能制氢及氢燃料发电组件运输车运输至风机本地，并与风机的主控制器通过可插拔方式进行电连接；其中，若风机对应有本地电能制氢及氢燃料发电组件，则启动所述的本地电能制氢及氢燃料发电组件；对所述的弃风量划分为N个不同的弃风范围的划分方法为根据不同的弃风量用于发电，风机发电能够发出的电量进行划分，其中第一弃风范围发出的电量小于第二弃风范围发出的电量，第二弃风范围发出的电量小于第三弃风范围发出的电量，以此类推，第N弃风范围发出的电量最多。进一步地，所述氢燃料发电装置的电能输出端依次经燃料电量控制开关、所述逆变器连接负载。进一步地，所述塔筒上设有至少一个太阳能光伏板，所述太阳能光伏板电连接太阳能转换电能装置，所述太阳能转换电能装置电连接所述蓄电装置。进一步地，所述塔筒顶部设有避雷针，所述避雷针呈90°弯折绕过风机，所述避雷针的顶端高于风机。进一步地，所述塔筒上设有风力、风向传感器，所述的风力传感器、风速传感器分别电连接所述主控制器，并将所述的风力传感器、风速传感器获取的风力数据、风速数据输出至主控制器保存；所述电能制氢及氢燃料发电组件运输车包括响应选择单元，用于当在预定的时间区间内得到了至少两个风机输出的配置电能制氢及氢燃料发电组件运输车请求，所述的电能制氢及氢燃料发电组件运输车的响应方法包括：获取各个发出请求的风机的位置信息，根据风机的位置信息计算该电能制氢及氢燃料发电组件运输车的运输成本；获取各个风机的弃风量对应的市电价格，计算各个风机的弃风量对应的电能制氢及氢燃料发电组件运输车的运输成本的差值；选择差值最大的对应的风机进行响应。进一步地，所述制氢及氢发电控制器电连接主控制器，所述主控制器输出用于控制所述的电解水制氢装置、氢燃料发电装置工作的控制信号至所述制氢及氢发电控制器。本专利技术叶片储氢节能组网方法，包括：上述的叶片储氢节能组网系统，所述的方法包括：将风机的弃风量划分为N个弃风范围；对不同的弃风范围分配不同的电能制氢及氢燃料发电组件运输车可请求距离，生成弃风范围与请求距离对照表，其中，所述的可请求距离为电能制氢及氢燃料发电组件运输车距离风机的距离；对风机的弃风量进行预测，并确定风机的弃风量属于哪个弃风范围；若弃风量属于第一弃风范围，则判断风机是否对应有本地电能制氢及氢燃料发电组件，若有，则启动该本地电能制氢及氢燃料发电组件，利用风机输出的多余电量提供电解水制氢装置制氢所需电量；若没有，则不做处理；若弃风量属于第二弃风范围、第三弃风范围……或第N弃风范围，则根据所述弃风范围与请求距离对照表向所述弃风范围对应的请求距离发出配置电能制氢及氢燃料发电组件运输车请求，电能制氢及氢燃料发电组件运输车响应该请求，电能制氢及氢燃料发电组件运输车运输至风机本地，并与风机的主控制器通过可插拔方式进行电连接；其中，若风机对应有本地电能制氢及氢燃料发电组件，则启动所述的本地电能制氢及氢燃料发电组件；对所述的弃风量划分为N个不同的弃风范围的划分方法为根据不同的弃风量用于发电，风机发电能够发出的电量进行划分，其中第一弃风范围发出的电量小于第二弃风范围发出的电量，第二弃风范围发出的电量小于第三弃风范围发出的电量，以此类推，第N弃风范围发出的电量最多。进一步地，弃风范围与请求距离对照表的建立方法包括：获取电能制氢及氢燃料发电组件运输车运往风机本地的运输成本X的历史数据；获取N个弃风范围的弃风量用于发电，风机发电能够发出的电量对应的当地市电价格Y；对电能制氢及氢燃料发电组件运输车的运输成本X和风机发电能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种叶片储氢节能系统，其特征在于，包括：风机，所述风机包括叶片，所述叶片的空腔分为若干区域，各个区域内分别设有一氢气密封袋，所述氢气密封袋粘贴在所述风气叶片空腔内壁上，所述氢气密封袋的形状与所述叶片空腔的形状相适配，且所述氢气密封袋内充有氢气；或所述叶片的空腔内壁贴合有气封膜，所述的气封膜和叶片的空腔内壁配合形成氢气密封结构，在由所述的气封膜和叶片的空腔内壁配合形成氢气密封结构内设有氢气；所述风机还包括底座，所述底座上设有塔筒，所述叶片设置在所述塔筒顶端，所述叶片连接风能发电机；所述底座内设有主控制器，所述主控制器通过控制电缆线与蓄电装置连接，所述蓄电池电连接功率分配器、风能发电机，所述功率分配器与用于将直流电转化为交流电的逆变器；电能制氢及氢燃料发电组件，所述电能制氢及氢燃料发电组件包括制氢及氢发电控制器以及分别与所述制氢及氢发电控制器电连接的电解水制氢装置、氢燃料发电装置，所述电解水制氢装置的进水端连接储水装置，所述电解水制氢装置的出气端连接储氢装置，所述氢燃料发电装置的进气端连通所述储氢装置，所述氢燃料发电装置在发电过程中产生的水通过水管进入所述储水装置内；所述电能制氢及氢燃料发电组件集成在运输车上，所述的电解水制氢装置采用可插拔方式与所述的功率分配器电连接；所述主控制器包括：弃风范围与请求距离对照表生成单元，用于将风机的弃风量划分为N个弃风范围；对不同的弃风范围分配不同的电能制氢及氢燃料发电组件运输车可请求距离，生成弃风范围与请求距离对照表，其中，所述的可请求距离为电能制氢及氢燃料发电组件运输车距离风机的距离；配置请求单元，用于对风机的弃风量进行预测，并确定风机的弃风量属于哪个弃风范围；若弃风量属于第一弃风范围，则判断风机是否对应有本地电能制氢及氢燃料发电组件，若有，则启动该本地电能制氢及氢燃料发电组件，利用风机输出的多余电量提供电解水制氢装置制氢所需电量；若没有，则不做处理；若弃风量属于第二弃风范围、第三弃风范围……或第N弃风范围，则根据所述弃风范围与请求距离对照表向所述弃风范围对应的请求距离发出配置电能制氢及氢燃料发电组件运输车请求，电能制氢及氢燃料发电组件运输车响应该请求，电能制氢及氢燃料发电组件运输车运输至风机本地，并与风机的主控制器通过可插拔方式进行电连接；其中，若风机对应有本地电能制氢及氢燃料发电组件，则启动所述的本地电能制氢及氢燃料发电组件；对所述的弃风量划分为N个不同的弃风范围的划分方法为根据不同的弃风量用于发电，风机发电能够发出的电量进行划分，其中第一弃风范围发出的电量小于第二弃风范围发出的电量，第二弃风范围发出的电量小于第三弃风范围发出的电量，以此类推，第N弃风范围发出的电量最多。...

【技术特征摘要】
1.一种叶片储氢节能系统，其特征在于，包括：风机，所述风机包括叶片，所述叶片的空腔分为若干区域，各个区域内分别设有一氢气密封袋，所述氢气密封袋粘贴在所述风气叶片空腔内壁上，所述氢气密封袋的形状与所述叶片空腔的形状相适配，且所述氢气密封袋内充有氢气；或所述叶片的空腔内壁贴合有气封膜，所述的气封膜和叶片的空腔内壁配合形成氢气密封结构，在由所述的气封膜和叶片的空腔内壁配合形成氢气密封结构内设有氢气；所述风机还包括底座，所述底座上设有塔筒，所述叶片设置在所述塔筒顶端，所述叶片连接风能发电机；所述底座内设有主控制器，所述主控制器通过控制电缆线与蓄电装置连接，所述蓄电池电连接功率分配器、风能发电机，所述功率分配器与用于将直流电转化为交流电的逆变器；电能制氢及氢燃料发电组件，所述电能制氢及氢燃料发电组件包括制氢及氢发电控制器以及分别与所述制氢及氢发电控制器电连接的电解水制氢装置、氢燃料发电装置，所述电解水制氢装置的进水端连接储水装置，所述电解水制氢装置的出气端连接储氢装置，所述氢燃料发电装置的进气端连通所述储氢装置，所述氢燃料发电装置在发电过程中产生的水通过水管进入所述储水装置内；所述电能制氢及氢燃料发电组件集成在运输车上，所述的电解水制氢装置采用可插拔方式与所述的功率分配器电连接；所述主控制器包括：弃风范围与请求距离对照表生成单元，用于将风机的弃风量划分为N个弃风范围；对不同的弃风范围分配不同的电能制氢及氢燃料发电组件运输车可请求距离，生成弃风范围与请求距离对照表，其中，所述的可请求距离为电能制氢及氢燃料发电组件运输车距离风机的距离；配置请求单元，用于对风机的弃风量进行预测，并确定风机的弃风量属于哪个弃风范围；若弃风量属于第一弃风范围，则判断风机是否对应有本地电能制氢及氢燃料发电组件，若有，则启动该本地电能制氢及氢燃料发电组件，利用风机输出的多余电量提供电解水制氢装置制氢所需电量；若没有，则不做处理；若弃风量属于第二弃风范围、第三弃风范围……或第N弃风范围，则根据所述弃风范围与请求距离对照表向所述弃风范围对应的请求距离发出配置电能制氢及氢燃料发电组件运输车请求，电能制氢及氢燃料发电组件运输车响应该请求，电能制氢及氢燃料发电组件运输车运输至风机本地，并与风机的主控制器通过可插拔方式进行电连接；其中，若风机对应有本地电能制氢及氢燃料发电组件，则启动所述的本地电能制氢及氢燃料发电组件；对所述的弃风量划分为N个不同的弃风范围的划分方法为根据不同的弃风量用于发电，风机发电能够发出的电量进行划分，其中第一弃风范围发出的电量小于第二弃风范围发出的电量，第二弃风范围发出的电量小于第三弃风范围发出的电量，以此类推，第N弃风范围发出的电量最多。2.根据权要求1所述的叶片储氢节能系统，其特征在于，所述氢燃料发电装置的电能输出端依次经燃料电量控制开关、所述逆变器连接负载。3.根据权利要求1所述的叶片储氢节能系统，其特征在于，所述塔筒上设有至少一个太阳能光伏板，所述太阳能光伏板电连接太阳能转换电能装置，所述太阳能转换电能装置电连接所述蓄电装置。4.根据权利要求1所述的叶片储氢节能系统，其特征在于，所述塔筒的中间镂空，所述塔筒内壁上均布有多条横向的加强环。5.根据权要求1所述的叶片储氢节能系统，其特征在于，所述风机叶片上设有风力、风向传感器，所述的风力传感器、风速传感器分别电连接所述主控制器，并将所述的风力传感器、风速传感器获取的风力数据、风速数据输出至主控制器保存；所述塔筒上设有超声波驱鸟器，所述的超声波驱鸟器电连接所述氢燃料发电装置；所述电能制氢及氢燃料发电组件运输车包括响应选择单元，用于当在预定的时间区间内得到了至少两个风机输出的配置电能制氢及氢燃料发电组件运输车请求，所述的电能制氢及氢燃料...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛宇，刘燕，王虎，唐宏芬，
申请(专利权)人：中国大唐集团科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11