一种新能源制氢系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种新能源制氢系统及其控制方法，该新能源制氢系统中，电解槽的额定功率小于新能源发电装置的最大功率，即合理降低了电解槽的额定功率，相比现有技术，降低了系统的初始投资成本；而且，在检测到所述新能源发电装置的功率后，若判断所述新能源发电装置的功率大于等于所述电解槽的额定功率，则控制所述电解槽满功率运行；然后以所述新能源发电装置的剩余功率，为所述新能源制氢系统的其他用电设备提供运行电能；进而实现了电解槽工作效率的最大化，同时实现了对于新能源发电装置功率的合理分配，避免了系统中其他用电设备的额外取电，降低了系统的运行成本，提高了系统的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源制氢系统及其控制方法
本专利技术涉及新能源制氢
，特别涉及一种新能源制氢系统及其控制方法。
技术介绍
光伏发电作为国家鼓励发展的绿色清洁能源，近年装机规模不断增大，随着光伏发电成本的持续下降，光伏制氢的竞争力也将逐渐增强，但光伏发电具有随机性、波动性、阶段性提供运行电能等问题，造成了一定的浪费。目前的制氢系统中，为了能承受光伏发电的最大输出功率，都是根据光伏发电的最大功率匹配相应额定功率的电解槽；但是，由于光伏发电的随机性和波动性，电解槽大部分时间都难以做到满负荷运行。而电解槽的成本在整套制氢系统中占比非常大，所以如果不能充分利用，就会造成初始投资成本较大，投资回报周期变长，运行成本增加，降低了系统的经济效益。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种新能源制氢系统及其控制方法，以降低初始投资成本和运行成本。为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：本专利技术第一方面提供了一种新能源制氢系统的控制方法，所述新能源制氢系统包括新能源发电装置和电解槽，且所述电解槽的额定功率小于所述新能源发电装置的最大功率；所述控制方法包括：检测所述新能源发电装置的功率；判断所述新能源发电装置的功率是否大于等于所述电解槽的额定功率；若判断结果为是，则控制所述电解槽满功率运行；以所述新能源发电装置的剩余功率，为所述新能源制氢系统的其他用电设备提供运行电能。可选的，若所述其他用电设备的数量大于1，则以所述新能源发电装置的剩余功率，为所述新能源制氢系统的其他用电设备提供运行电能，包括：以所述剩余功率，按照各所述其他用电设备的优先级，依次为各所述其他用电设备提供运行电能。可选的，各所述其他用电设备分别为：补水装置和加热装置；所述控制方法中，以所述剩余功率，按照各所述其他用电设备的优先级，依次为各所述其他用电设备提供运行电能，包括：判断所述剩余功率是否大于等于所述补水装置的额定功率；若判断结果为是，则启动所述补水装置并为其供电，使其为所述新能源制氢系统的储水设备补水，直至所述补水设备中的液位达到液位上限；判断所述剩余功率是否大于等于所述补水装置的额定功率与所述加热装置的额定功率之和；若判断结果为是，则启动所述加热装置并为其供电，使其为所述新能源制氢系统产生的气体进行纯化再生，直至纯化再生完成。可选的，各所述其他用电设备分别为：补水装置和空压机；所述控制方法中，以所述剩余功率，按照各所述其他用电设备的优先级，依次为各所述其他用电设备提供运行电能，包括：判断所述剩余功率是否大于等于所述补水装置的额定功率；若判断结果为是，则启动所述补水装置并为其供电，使其为所述新能源制氢系统的储水设备补水，直至所述补水设备中的液位达到液位上限；判断所述剩余功率是否大于等于所述补水装置的额定功率与所述空压机的额定功率之和；若判断结果为是，则启动所述空压机并为其供电，使其向所述新能源制氢系统的压缩空气储存设备中补充压缩空气，直至达到气压上限。可选的，判断所述新能源发电装置的功率是否大于等于所述电解槽的额定功率之后，还包括：若判断结果为否，则控制所述电解槽以预设系数降功率运行；再执行以所述新能源发电装置的剩余功率，为所述新能源制氢系统的其他用电设备提供运行电能的步骤。可选的，判断所述新能源发电装置的功率是否大于等于所述电解槽的额定功率之后，还包括：若判断结果为否，则控制所述电解槽以所述新能源发电装置的功率运行。本专利技术第二方面提供一种新能源制氢系统，包括：新能源发电装置、电源分配装置、电解槽、控制器及至少一个其他用电设备；其中：所述新能源发电装置与所述电源分配装置的输入端相连；所述电源分配装置的输出端分别与所述电解槽及各所述其他用电设备相连；所述电解槽的额定功率小于所述新能源发电装置的最大功率；所述电源分配装置、所述电解槽及各所述其他用电设备均受控于所述控制器，以使所述控制器实现如本专利技术第一方面任一段落所述的新能源制氢系统的控制方法。可选的，各所述其他用电设备分别为：补水装置，和，加热装置或空压机；在所述新能源发电装置的剩余功率分配过程中，所述补水装置的优先级最高；所述补水装置用于为所述新能源制氢系统的储水设备补水，所述储水设备中设置有液位计，所述液位计输出液位检测结果至所述控制器；所述加热装置用于通过加热，对干燥塔进行干燥再生处理，为所述新能源制氢系统产生的气体进行纯化再生；所述空压机用于向所述新能源制氢系统的压缩空气储存设备中补充压缩空气，所述压缩空气储存设备中设置有气压计，所述气压计输出气压检测结果至所述控制器。可选的，所述新能源发电装置包括：光伏发电装置及风力发电装置中的至少一个。可选的，所述电源分配装置包括：至少两个受控于所述控制器的功率变换模块；各所述功率变换模块的输入端分别接收所述新能源发电装置中相应的功率；一个所述功率变换模块的输出端连接所述电解槽；另外至少一个所述功率变换模块的输出端连接各所述其他用电设备。可选的，各所述其他用电设备分别连接一个相应的所述功率变换模块；或者，各所述其他用电设备共用同一所述功率变换模块，且各所述其他用电设备的供电端分别通过相应的可控开关连接同一所述功率变换模块；各所述可控开关均受控于所述控制器。可选的，所述新能源发电装置包括光伏发电装置时，所述功率变换模块包括多个输出端并联连接的DCDC变换器，各所述DCDC变换器的输入端分别接收所述光伏发电装置中相应光伏子阵的电能；所述新能源发电装置包括风力发电装置时，所述功率变换模块包括多个输出端并联连接的ACDC变换器，各所述ACDC变换器的输入端分别接收所述风力发电装置中相应风力发电机的电能。本专利技术提供的新能源制氢系统的控制方法，其新能源制氢系统中，电解槽的额定功率小于新能源发电装置的最大功率，即合理降低了电解槽的额定功率，相比现有技术，降低了系统的初始投资成本；而且，在检测到所述新能源发电装置的功率后，若判断所述新能源发电装置的功率大于等于所述电解槽的额定功率，则控制所述电解槽满功率运行；然后以所述新能源发电装置的剩余功率，为所述新能源制氢系统的其他用电设备提供运行电能；进而实现了电解槽工作效率的最大化，同时实现了对于新能源发电装置功率的合理分配，避免了系统中其他用电设备的额外取电，降低了系统的运行成本，提高了系统的经济效益。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的新能源制氢系统的控制方法的流程图；图2a和图2b为本专利技术实施例提供的光伏发电装置的两种输出功率特性曲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新能源制氢系统的控制方法，其特征在于，所述新能源制氢系统包括新能源发电装置和电解槽，且所述电解槽的额定功率小于所述新能源发电装置的最大功率；所述控制方法包括：/n检测所述新能源发电装置的功率；/n判断所述新能源发电装置的功率是否大于等于所述电解槽的额定功率；/n若判断结果为是，则控制所述电解槽满功率运行；/n以所述新能源发电装置的剩余功率，为所述新能源制氢系统的其他用电设备提供运行电能。/n

【技术特征摘要】
1.一种新能源制氢系统的控制方法，其特征在于，所述新能源制氢系统包括新能源发电装置和电解槽，且所述电解槽的额定功率小于所述新能源发电装置的最大功率；所述控制方法包括：
检测所述新能源发电装置的功率；
判断所述新能源发电装置的功率是否大于等于所述电解槽的额定功率；
若判断结果为是，则控制所述电解槽满功率运行；
以所述新能源发电装置的剩余功率，为所述新能源制氢系统的其他用电设备提供运行电能。


2.根据权利要求1所述的新能源制氢系统的控制方法，其特征在于，若所述其他用电设备的数量大于1，则以所述新能源发电装置的剩余功率，为所述新能源制氢系统的其他用电设备提供运行电能，包括：
以所述剩余功率，按照各所述其他用电设备的优先级，依次为各所述其他用电设备提供运行电能。


3.根据权利要求2所述的新能源制氢系统的控制方法，其特征在于，各所述其他用电设备分别为：补水装置和加热装置；所述控制方法中，以所述剩余功率，按照各所述其他用电设备的优先级，依次为各所述其他用电设备提供运行电能，包括：
判断所述剩余功率是否大于等于所述补水装置的额定功率；
若判断结果为是，则启动所述补水装置并为其供电，使其为所述新能源制氢系统的储水设备补水，直至所述补水设备中的液位达到液位上限；
判断所述剩余功率是否大于等于所述补水装置的额定功率与所述加热装置的额定功率之和；
若判断结果为是，则启动所述加热装置并为其供电，使其为所述新能源制氢系统产生的气体进行纯化再生，直至纯化再生完成。


4.根据权利要求2所述的新能源制氢系统的控制方法，其特征在于，各所述其他用电设备分别为：补水装置和空压机；所述控制方法中，以所述剩余功率，按照各所述其他用电设备的优先级，依次为各所述其他用电设备提供运行电能，包括：
判断所述剩余功率是否大于等于所述补水装置的额定功率；
若判断结果为是，则启动所述补水装置并为其供电，使其为所述新能源制氢系统的储水设备补水，直至所述补水设备中的液位达到液位上限；
判断所述剩余功率是否大于等于所述补水装置的额定功率与所述空压机的额定功率之和；
若判断结果为是，则启动所述空压机并为其供电，使其向所述新能源制氢系统的压缩空气储存设备中补充压缩空气，直至达到气压上限。


5.根据权利要求1-4任一项所述的新能源制氢系统的控制方法，其特征在于，判断所述新能源发电装置的功率是否大于等于所述电解槽的额定功率之后，还包括：
若判断结果为否，则控制所述电解槽以预设系数降功率运行；
再执行以所述新能源发电装置的剩余功率，为所述新能源制氢系统的其他用电设备提供运行电能的步骤。


6.根据权利要求1-4任一项所述的新能源制氢系统的控制方法，其特征在于，判断...

【专利技术属性】
技术研发人员：张功，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34