一种离网能源供给系统技术方案

本发明专利技术公开了一种离网能源供给系统，太阳能发电系统的输出端与电力供应系统及电解水制氢系统的电源接口相连接，电解水制氢系统的氢气出口与储氢系统的入口相连通，储氢系统的出口与燃料电池发电系统的入口相连通，燃料电池发电系统的输出端与电力供应系统相连通，太阳能光热系统与第一换热器的放热侧相连通，第一换热器的吸热侧与储热系统相连通，储热系统与第二换热器的放热侧相连通，第二换热器的吸热侧与热力供应系统相连通；燃料电池发电系统的吸热侧与第三换热器的放热侧相连通，第三换热器的吸热侧与储热系统相连通，该系统能够实现可再生能源的完全消纳，同时实现电能及热能的供应。的供应。的供应。

【技术实现步骤摘要】
一种离网能源供给系统


[0001]本专利技术属于综合能源
，涉及一种离网能源供给系统。

技术介绍

[0002]随着我国经济的发展，能源的两大问题日益凸显，一是能源安全问题，二是能源转型问题。从能源安全角度看，实现此目标的主要手段就是要把化石燃料为主体的能源结构变为高效可再生能源体系，来实现减排。但同时，可再生能源发电受季节和天气影响波动性较大，与用电需求不完全匹配，当可再生能源发展到一定规模时，势必会对电网安全造成冲击。因此，当可再生能源在整个能源系统中达到一定比例时，就会出现可再生能源电力消纳问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种离网能源供给系统，该系统能够实现可再生能源的完全消纳，同时实现电能及热能的供应。
[0004]为达到上述目的，本专利技术所述的离网能源供给系统包括第一换热器、第二换热器、第三换热器、太阳能发电系统、电解水制氢系统、储氢系统、燃料电池发电系统、太阳能光热系统、储热系统、热力供应系统及电力供应系统；
[0005]太阳能发电系统的输出端与电力供应系统及电解水制氢系统的电源接口相连接，电解水制氢系统的氢气出口与储氢系统的入口相连通，储氢系统的出口与燃料电池发电系统的入口相连通，燃料电池发电系统的输出端与电力供应系统相连通，太阳能光热系统与第一换热器的放热侧相连通，第一换热器的吸热侧与储热系统相连通，储热系统与第二换热器的放热侧相连通，第二换热器的吸热侧与热力供应系统相连通；
[0006]燃料电池发电系统的吸热侧与第三换热器的放热侧相连通，第三换热器的吸热侧与储热系统相连通。
[0007]还包括控制系统，控制系统与燃料电池发电系统、太阳能发电系统、电力供应系统及电解水制氢系统及储氢系统。
[0008]太阳能发电系统中的太阳能光伏板为单晶硅光伏板、多晶硅光伏板、钙钛矿型光伏板及异质结型光伏板中的一种或几种。
[0009]电解水制氢系统为碱性电解水装置、酸性电解水装置及固体氧化物电解水装置中的一种或几种。
[0010]储氢系统为高压气态储氢装置、液氢储存装置、金属氢化物储氢装置及有机液态储氢装置中的一种或几种。
[0011]燃料电池发电系统为质子交换膜燃料电池发电系统、固体氧化物燃料电池发电系统、熔融碳酸盐燃料电池发电系统及磷酸燃料电池发电系统中的一种或几种。
[0012]太阳能光热系统的聚热形式为菲涅尔式、盘式及塔式中的一种或几种。
[0013]储热系统中的储热介质为熔融碳酸盐、水蒸气及水中的一种或几种。
[0014]本专利技术具有以下有益效果：
[0015]本专利技术所述的离网能源供给系统在具体操作时，太阳能发电系统产生的电力送入电解水制氢系统及电力供应系统，通过电解水制氢系统转化为氢气，并储存于储氢系统中，储氢系统中的氢气通过燃料电池发电系统转化为电能，并输送至电力供应系统，以实现可再生能源电解制氢与电力相互补充，实现可再生能源的完全消纳，在实现稳定电力系统的同时，也为国家提供绿色环保的氢能，在实现我国能源转型的同时，为国家的能源安全提供保障，同时通过太阳能光热系统获取的热量以及燃料电池发电系统产生的热量实现热力供应。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的结构示意图。
[0017]其中，1为太阳能发电系统、2为电解水制氢系统、3为储氢系统、 4为燃料电池发电系统、5为太阳能光热系统、6为储热系统、7为热力供应系统、8为电力供应系统。
具体实施方式
[0018]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本专利技术公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本专利技术公开的概念。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0019]在附图中示出了根据本专利技术公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
[0020]参考图1，本专利技术所述的离网能源供给系统包括控制系统、第一换热器、第二换热器、第三换热器、太阳能发电系统1、电解水制氢系统2、储氢系统3、燃料电池发电系统4、太阳能光热系统5、储热系统6、热力供应系统7及电力供应系统8；
[0021]太阳能发电系统1的输出端与电力供应系统8及电解水制氢系统2 的电源接口相连接，电解水制氢系统2的氢气出口与储氢系统3的入口相连通，储氢系统3的出口与燃料电池发电系统4的入口相连通，燃料电池发电系统4的输出端与电力供应系统8相连通，太阳能光热系统5 与第一换热器的放热侧相连通，第一换热器的吸热侧与储热系统6相连通，储热系统6与第二换热器的放热侧相连通，第二换热器的吸热侧与热力供应系统7相连通；
[0022]燃料电池发电系统4的吸热侧与第三换热器的放热侧相连通，第三换热器的吸热侧与储热系统6相连通。
[0023]控制系统与燃料电池发电系统4、太阳能发电系统1、电力供应系统 8及电解水制氢系统2及储氢系统3；
[0024]在工作时，太阳能发电系统1产生的电力送入电解水制氢系统2中，通过电解水制
氢系统2转化为氢气，并储存于储氢系统3中，储氢系统 3中的氢气通过燃料电池发电系统4转化为电力，并输送至电力供应系统8，完成电力供应；太阳能光热系统5将太阳能转化为热能并通过换热的方式储存于储热系统6中，燃料电池发电系统4产生的热能也通过换热的方式存储于储热系统6中，储热系统6中的热介质通过换热的方式将热量传递给热力供应系统7，最终由热力供应系统7为用户提供热能。
[0025]当太阳能发电系统1产生的电能供给电力供应系统8后存在剩余电能时，则将所述剩余电能送入电解水制氢系统2中进行电解水制氢，并将制取的氢气存储于储氢系统3中，当太阳发电系统产生的电能不能满足电力供应系统8的需求时，则启动储氢系统3及燃料电池发电系统4，其中，储氢系统3输出的氢气进入到燃料电池发电系统4中，燃料电池发电系统4产生的电能送入电力供应系统8中进行补充供给，以满足电力供应系统8的电力需求。
[0026]太阳能发电系统1中的太阳能光伏板为单晶硅光伏板、多晶硅光伏板、钙钛矿型光伏板及异质结型光伏板中的一种或几种；
[0027]电解水制氢系统2为碱性电解水装置、酸性电解水装置及固体氧化物电解水装置中的一种或几种；
[0028]储氢系统3为高压气态储氢装置、液氢储存装置、金属氢化物储氢装置及有机液态储氢装置中的一种或几种；
[0029]燃料电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离网能源供给系统，其特征在于，包括第一换热器、第二换热器、第三换热器、太阳能发电系统(1)、电解水制氢系统(2)、储氢系统(3)、燃料电池发电系统(4)、太阳能光热系统(5)、储热系统(6)、热力供应系统(7)及电力供应系统(8)；太阳能发电系统(1)的输出端与电力供应系统(8)及电解水制氢系统(2)的电源接口相连接，电解水制氢系统(2)的氢气出口与储氢系统(3)的入口相连通，储氢系统(3)的出口与燃料电池发电系统(4)的入口相连通，燃料电池发电系统(4)的输出端与电力供应系统(8)相连通，太阳能光热系统(5)与第一换热器的放热侧相连通，第一换热器的吸热侧与储热系统(6)相连通，储热系统(6)与第二换热器的放热侧相连通，第二换热器的吸热侧与热力供应系统(7)相连通；燃料电池发电系统(4)的吸热侧与第三换热器的放热侧相连通，第三换热器的吸热侧与储热系统(6)相连通。2.根据权利要求1所述的离网能源供给系统，其特征在于，还包括控制系统，控制系统与燃料电池发电系统(4)、太阳能发电系统(1)、电力供应系统(8)及电解水制氢系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏杰，王金意，张畅，任志博，徐显明，
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：