一种微电网能量调控方法技术

发明专利技术公开了一种微电网能量调控方法，包括：S1、监测微电网的当前发电量是否超过当前需求电量，若是执行步骤S2，若否，执行步骤S3；S2、利用微电网的电能将去离子水和二氧化碳共电解产生氢气和一氧化碳，并收集氢气和一氧化碳；S3、燃烧氢气和/或一氧化碳，将化学能转化为电能，补充微电网电能。本公开中共电解效率更高，且需要更少的电解步骤，降低了反应器成本。同时能够将CO

【技术实现步骤摘要】
一种微电网能量调控方法
本公开属于清洁能源
，具体涉及一种微电网能量调控方法。
技术介绍
微电网的提出旨在实现分布式电源的灵活、高效应用，解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网问题。开发和延伸微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，实现对负荷多种能源形式的高可靠供给，是实现主动式配电网的一种有效方式，使传统电网向智能电网过渡。目前的微电网技术存在大量弃风弃光的现象，主要原因在于储能单元价格昂贵，可再生能源发电效率低下，且发电的电能质量不稳定。
技术实现思路
为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开监测微电网的发电量，调控系统共电解离子水和二氧化碳消耗电量，或燃烧氢气和一氧化碳产生电量，稳定发电质量，提高可再生能源利用率。一种微电网能量调控方法，包括：S1、监测微电网的当前发电量是否超过当前需求电量，若是执行步骤S2，若否，执行步骤S3；S2、利用微电网的电能将去离子水和二氧化碳共电解产生氢气和一氧化碳的混合气，收集氢气和一氧化碳，共电解产生的混合气还进行燃料合成，合成为有机化合物收集；S3、燃烧氢气和/或一氧化碳，将化学能转化为电能，补充微电网电能。可选地，步骤S2中，通过固体氧化物电解电池将去离子水和二氧化碳共电解产生氢气和一氧化碳；和/或，步骤S3中，通过固体氧化物燃料电池燃烧氢气和/或一氧化碳，将化学能转化为电能。可选地，监测微电网中发电装置的发电电压；当发电电压大于预设电压，控制固体氧化物电解电池组件共电解去离子水和二氧化碳，将发电电压降至预设电压；当输出电压小于预设电压，控制固体氧化物燃料电池组件输出补充电压，并与系统输出电压合并后升压至预设电压。可选地，微电网中的电能由可再生能源发电装置提供电能。可选地，步骤S2中，二氧化碳来源于外部的工业二氧化碳管路和/或步骤S3中燃烧一氧化碳所产生的二氧化碳。可选地，步骤S2中固体氧化物电解电池电解后输出的气体还与输入固体氧化物电解电池的去离子水和二氧化碳进行换热。可选地，步骤S3中，当固体氧化物燃料电池不足以补充微电网电能时，还通过燃料发电装置补充微电网电能。可选地，将步骤S2中收集的燃料通入燃料发电装置燃烧发电补充微电网电能。可选地，固体氧化物电解电池和固体氧化物燃料电池输出气体通过余热回收后，余热输送至微电网中的用户端。本公开通过监测微电网中发电量是否超过微电网的需求电量，当微电网中发电量较多或用电低谷时，多余的电量可以将去离子水和二氧化碳共电解产生氢气和一氧化碳，氢气和一氧化碳以化学能方式贮存或工业使用，当微电网中发电量较低或用电高峰时，通过燃烧氢气和/或一氧化碳而发电，补充微电网电能。实现用电低谷时储存电能，用电高峰时释放电能的作用，且转化效率较高。共电解H2O和CO2相比单独电解H2O电解池性能有所提高。另外，高温共电解通过电解H2O和CO2，直接生成高温CO2、CO、H2混合气。混合气在进行燃料合成时，会进行大量化工合成反应如费托合成、甲烷化、甲醇化等，使用混合气作为原料，在较高温度压强下生成甲烷、甲醇等对应产物。高温共电解可作为化工合成的前一环节，进一步利用甲烷或甲醇化学合成其他物质，在物质与能量两方面与后续流程耦合，从而提高系统整体效率。与分别电解H2O和CO2相比，共电解效率更高，且需要更少的电解步骤，降低了反应器成本。同时能够将CO2电解成CO储存甚至直接合成有机化合物提供给工业使用，可起到减少碳排放、生成可持续燃料的作用。附图说明附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。图1是本公开中的微电网能量调控方法的方法原理图；图2是本公开中微电网的结构框图;图3是本公开中一实施例的微电网能量调控方法的方法原理图。具体实施方式下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。参阅图2所示，微电网一般包括发电装置3、部分用电装置或用户端6、发电装置3发出的电能较多时可以并网输送至外部电网中，微电网中的发电量如果不足时，也可以由外部电网供电。参阅图1所示，本公开提供的一种微电网能量调控方法，包括：S1、监测微电网的当前发电量是否超过当前需求电量，若是执行步骤S2，若否，执行步骤S3；其中微电网可以采用煤电方式发电，优选的采用可再生能源发电，例如太阳能发电、风能发电，整个微电网系统是清洁能源系统；当前发电量既是微电网系统中发电装置3的发电量，而当前需求电量可以是当前微电网系统中的所有用电器的需求电量，其可以包括微电网系统中的发电设备、控制设备、用户端的用电设备等全部的用电量，也可以再包括需要并入电网中的部分电量；S2、利用微电网的电能将去离子水和二氧化碳共电解产生氢气和一氧化碳的混合气，混合气中可以分别提取氢气和一氧化碳后单独收集；当用电低谷或者发电装置3发电量较多的时候，例如白天太阳能发电量较高时，或者风力较大风力发电装置3发电量较高时，又或者用电端用电量较少时，多余的电量可以用于共电解去离子水和二氧化碳，去离子水和二氧化碳共电解与分别电解去离子水和二氧化碳相比，共电解效率更高。利用微电网的电能将去离子水和二氧化碳共电解收集的氢气和一氧化碳可以储存也可以灌装以后工业使用；共电解产生氢气和一氧化碳的混合气还可以直接进行燃料合成，合成为有机化合物。该有机化合物可以是甲烷、甲醇、汽油、柴油等，其中甲烷、甲醇等均可以作为工业原料使用，燃料合成后的有机化合物也可以在电网电能不足时，作为燃料燃烧发电使用。燃料合成以后的高温气体中包含有有机化合物燃料和未反应完全的氢气、一氧化碳，可以再分别单独提纯后收集储存，例如单独收集高温气体中的氢气、一氧化碳、甲烷、甲醇等。其中甲烷、甲醇等收集以后还可以作为原料进行工业化学合成，产生其他化工产品。S3、燃烧氢气和/或一氧化碳，将化学能转化为电能，补充微电网电能。当微电网的发电装置3的发电量无法满足用电需求时，例如夜晚导致太阳能发电装置3无法发电时，或者风力较小导致发电装置3发电量较少时，又或者用电端用电量较大的时候，将步骤S2中收集的氢气或者一氧化碳燃烧，将化学能转化为电能，提供给微电网中的用户端6使用。本实施例的优点在于，去离子水和二氧化碳共电解与分别电解去离子水和二氧化碳相比，共电解效率更高，且需要更少的电解步骤，降低了反应器成本。高温共电解通过电解H2O和CO2，直接生成高温CO2、CO、H2混合气。大量化工合成反应如费托合成、甲烷化、甲醇化等，使用混合气作为原料，在高温高压下生成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微电网能量调控方法，其特征在于，包括：/nS1、监测微电网的当前发电量是否超过当前需求电量，若是执行步骤S2，若否，执行步骤S3；/nS2、利用微电网的电能将去离子水和二氧化碳共电解产生氢气和一氧化碳的混合气，收集氢气和一氧化碳，共电解产生的混合气还进行燃料合成，合成为有机化合物收集；/nS3、燃烧氢气和/或一氧化碳，将化学能转化为电能，补充微电网电能。/n

【技术特征摘要】
1.一种微电网能量调控方法，其特征在于，包括：
S1、监测微电网的当前发电量是否超过当前需求电量，若是执行步骤S2，若否，执行步骤S3；
S2、利用微电网的电能将去离子水和二氧化碳共电解产生氢气和一氧化碳的混合气，收集氢气和一氧化碳，共电解产生的混合气还进行燃料合成，合成为有机化合物收集；
S3、燃烧氢气和/或一氧化碳，将化学能转化为电能，补充微电网电能。


2.根据权利要求1所述的微电网能量调控方法，其特征在于：步骤S2中，通过固体氧化物电解电池将去离子水和二氧化碳共电解产生氢气和一氧化碳；和/或,步骤S3中，通过固体氧化物燃料电池燃烧氢气和/或一氧化碳，将化学能转化为电能。


3.根据权利要求2所述的微电网能量调控方法，其特征在于：监测微电网中发电装置的发电电压；当发电电压大于预设电压，控制固体氧化物电解电池组件共电解去离子水和二氧化碳，将发电电压降至预设电压；当输出电压小于预设电压，控制固体氧化物燃料电池组件输出补充电压，并与系统输出电压合并后升压至预设电压。

【专利技术属性】
技术研发人员：李曦，
申请(专利权)人：浙江国氢能源科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33