一种电化学电池-电解水制氢-储氢-氢燃料电池耦合储能系统及控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种电化学电池

【技术实现步骤摘要】
一种电化学电池
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电解水制氢
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储氢
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氢燃料电池耦合储能系统及控制方法


[0001]本专利技术属于可再生能源
，尤其是涉及一种电化学电池
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电解水制氢
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储氢
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氢燃料电池耦合储能系统及控制方法。

技术介绍

[0002]风电、光伏等可再生能源电力因其绿色环保、无枯竭危机、安全可靠、建设周期短等优势，成为我国能源转型的重要发展方向。然而可再生能源电力具有随机性、间歇性特征，造成其并网、调节、消纳、储存困难；同时可再生能源资源分布不均，电力外送通道建设滞后等因素，为可再生能源电力的进一步开发利用形成阻碍。
[0003]储能是改善大规模可再生能源出力特性、提升需求侧响应、削峰填谷和可再生能源电力消纳的有效途径。目前发展最快的两种储能技术包括电化学储能和氢储能。其中，电化学储能具有灵活配置、响应迅速和便于集成优点，然而其只能满足短期电能存储，并且不能主动消纳可再生能源电力。氢储能是基于电能和氢能之间通过电解水制氢技术和燃料电池技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电化学电池
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电解水制氢
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储氢
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氢燃料电池耦合储能系统，其特征在于：所述电化学电池
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电解水制氢
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储氢
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氢燃料电池耦合储能系统包括电化学电池系统、电解水制氢装置、氢气储存装置、氢燃料电池发电装置、AC/DC装置、DC/DC装置、DC/AC装置、断路器、变压器、能量管理系统；所述电化学电池系统通过AC/DC装置、变压器与场区AC母线双向连接，输出端通过DC/DC装置与电解水制氢输入端连接；所述电解水制氢装置输入端同时通过AC/DC装置、变压器与外部输入AC母线连接；所述氢气储存装置通过管道与电解水制氢装置和氢燃料电池发电装置连接；所述氢燃料电池发电装置能够利用氢气储存装置输入氢气和环境输入空气产生直流电，并通过DC/AC装置、变压器与场区AC母线连接。2.根据权利要求1所述的电化学电池
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电解水制氢
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储氢
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氢燃料电池耦合储能系统，其特征在于：所述电化学电池系统可接受能量管理系统调度选择性输出功率到场区AC母线或通过DC/DC装置输出功率到电解水制氢装置。3.根据权利要求1所述的电化学电池
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电解水制氢
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储氢
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氢燃料电池耦合储能系统，其特征在于：所述电解水制氢装置能够独立或同时利用电化学电池系统通过DC/DC装置变换输入功率以及外部AC母线通过变压器和AC/DC装置变化后输入功率工作，并将电能转换为氢气。4.根据权利要求1所述的电化学电池
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电解水制氢
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储氢
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氢燃料电池耦合储能系统，其特征在于：在并网条件下，所述能量管理系统能够根据接入发电系统功率，并网限制功率和系统运行状态，实时对耦合储能系统运行状态进行调节：当接入发电系统发电功率大于并网限制功率和电解水额定功率之和时，能量管理系统调度电解水制氢装置将多余的电能转换为氢，同时电化学电池系统处于充电状态；当接入发电系统发电功率小于或等于并网限制功率和电解水额定功率之和时，若电解水装置已在运行，则调度电化学电池处于放电模式为制氢系统供电，维持制氢功率稳定，若电解水装置未启动，则调度电化学电池处于充电状态；当接入发电系统发电功率小于电解水额定功率时，能量管理系统可调度电化学电池系统为制氢系统供电，维持电解制氢系统输入功率稳定。5.根据权利要求1所述的电化学电池
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电解水制氢
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储氢
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氢燃料电池耦合储能系统，其特征在于：在离网条件下，所述能量管理系统能够根据接入发电系统功率，用户需求和系统运行状态，实时对耦合储能系统运行状态进行调节：当接入发电系统发电功率大于电解水制氢额定功率时，能量管理系统调度电解水制氢装置将电能转换为氢，同时电化学电池系统处于充电状态；若接入发电系统发电功率介入电解水制氢额定功率和可运行功率之间时，则维持电解水制氢运行，电化学电池处于待机状态。6.当接入发电系统发电功率小于电解水可运行功率时，若电解水装置已在运行，电化学电池处于荷电状态，则调度电化学电池处于放电模式为制氢系统供电，维持制氢功率稳定...

【专利技术属性】
技术研发人员：时雷鸣，孙怡，刘秋华，季石宇，陈晓琳，钱瑭，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：