The invention discloses an offshore wind power hydrogen production system and method based on the electric adsorption desalination technology. The output end of the offshore wind power plant is connected with the input end of the power distributor, the output end of the power distributor is connected with the input end of the power grid and the AC / DC rectifier, the output end of the AC / DC rectifier is connected with the power interface of the electrolytic hydrogen production device, and the hydrogen outlet of the electrolytic hydrogen production device It is connected with the hydrogen storage system, the oxygen outlet of the electrolytic hydrogen generation device is connected with the inlet of the oxygen separator, the oxygen outlet of the oxygen separator is connected with the oxygen storage tank, the outlet of the oxygen separator is connected with the inlet of the drainage storage tank, the outlet of the drainage storage tank and the seawater input pipeline are connected with the inlet of the electric adsorption desalination device, and the outlet of the electric adsorption desalination device is connected with the make-up water storage The inlet of the tank is connected, and the outlet of the make-up water tank is connected with the inlet of the electrolytic hydrogen generation device. The system and method can realize the offshore local absorption of renewable wind power by combining desalination of sea water with electrolytic hydrogen generation.
【技术实现步骤摘要】
一种基于电吸附脱盐技术的海上风电制氢系统及方法
本专利技术属于氢能源领域,涉及一种基于电吸附脱盐技术的海上风电制氢系统及方法。
技术介绍
随着气候变化、全球变暖问题日益加重,世界各国都开始积极减少碳排放、降低化石能源使用比例,发展清洁、可再生能源。我国同样加快了能源结构转型的步伐,近年来以风电和光伏为主的可再生能源发电发展迅猛。由于陆上优质风电场的日益减少,中国的海上风电发展逐步进入“加速期”。然而迅猛发展的背后也会伴随着各国海上风电产业面临的同样窘境,滞后的电网建设速度无法满足迅速扩张的电力外送需求,最终将会导致大规模弃风、弃电现象的出现。通过改变外送并网的单一应用模式,通过海上风电与高载能产业直接耦合,将并网与储能结合能够有效解决上述难题。其中氢能具有清洁高效的特点,被认为是未来最有潜力的能源载体。海上风电制氢能够就地消纳弃风、弃电,平衡电网中电力供需关系,为海上风电发展提供了可行的思路。目前商业化电解制氢技术包括碱性电解水制氢和质子交换膜电解水制氢,两种技术都需要以纯水作为电解原料。离岸海上风电场缺乏纯水供应,限制了电解制氢技术的应用。反渗透、电渗析等海水淡化能够就地生产纯水,但其高昂的设备投资和复杂的工艺流程将会大幅增加制氢成本,削弱氢储能的经济效益。直接电解海水制氢技术可以有效规避纯水供应难题,但海水中含有高浓的Cl-、Mg2+、Ca2+会导致严重的制氢设备腐蚀和效率衰减问题。电吸附技术能够在电场力的作用下将海水中的离子吸附分离出来,而得到浓度较低的产品水。处理过程对原水品质近乎没有要求,循环运行的 ...
【技术保护点】
1.一种基于电吸附脱盐技术的海上风电制氢系统,其特征在于,包括海上风力发电场(1)、功率分配器(2)、电网(3)、AC/DC整流器(4)、电解制氢装置(5)、氢气分离器(6)、氢气储罐(7)、氧气分离器(8)、、氧气储罐(9)、排水储罐(12)、海水输入管道、电吸附脱盐装置(13)及补水储罐(14);/n海上风力发电场(1)的输出端与功率分配器(2)的输入端相连接,功率分配器(2)的输出端与电网(3)及AC/DC整流器(4)的输入端相连接,AC/DC整流器(4)的输出端与电解制氢装置(5)的电源接口相连接,电解制氢装置(5)的氢气出口经氢气分离器(6)与氢气储罐(7)相连通,电解制氢装置(5)的氧气出口与氧气分离器(8)的入口相连通,氧气分离器(8)的氧气出口与氧气储罐(9)相连通,氧气分离器(8)的出水口与排水储罐(12)的入口相连通,排水储罐(12)的出口及海水输入管道与电吸附脱盐装置(13)的入口相连通,电吸附脱盐装置(13)的出口与补水储罐(14)的入口相连通,补水储罐(14)的出口与电解制氢装置(5)的入口相连通。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于电吸附脱盐技术的海上风电制氢系统,其特征在于,包括海上风力发电场(1)、功率分配器(2)、电网(3)、AC/DC整流器(4)、电解制氢装置(5)、氢气分离器(6)、氢气储罐(7)、氧气分离器(8)、、氧气储罐(9)、排水储罐(12)、海水输入管道、电吸附脱盐装置(13)及补水储罐(14);
海上风力发电场(1)的输出端与功率分配器(2)的输入端相连接,功率分配器(2)的输出端与电网(3)及AC/DC整流器(4)的输入端相连接,AC/DC整流器(4)的输出端与电解制氢装置(5)的电源接口相连接,电解制氢装置(5)的氢气出口经氢气分离器(6)与氢气储罐(7)相连通,电解制氢装置(5)的氧气出口与氧气分离器(8)的入口相连通,氧气分离器(8)的氧气出口与氧气储罐(9)相连通,氧气分离器(8)的出水口与排水储罐(12)的入口相连通,排水储罐(12)的出口及海水输入管道与电吸附脱盐装置(13)的入口相连通,电吸附脱盐装置(13)的出口与补水储罐(14)的入口相连通,补水储罐(14)的出口与电解制氢装置(5)的入口相连通。
2.根据权利要求1所述的基于电吸附脱盐技术的海上风电制氢系统,其特征在于,还包括冷却器(11)及循环泵(10),其中,循环泵(10)的入口与氧气分离器(8)的出水口相连通,循环泵(10)的出口经冷却器(11)与电解制氢装置(5)的入水口相连通。
3.根据权利要求1所述的基于电吸附脱盐技术的海上风电制氢系统,其特征在于,电解制氢装置(5...
【专利技术属性】
技术研发人员:任志博,余智勇,张畅,郜时旺,刘练波,
申请(专利权)人:中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:北京;11
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