基于新能源的电热氢综合能源多联供系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于清洁能源的电热氢综合能源多联供系统，所述基于清洁能源的电热氢综合能源多联供系统包括供电组件、制氢组件、燃料电池、第一换热组件和热网，供电组件可利用可再生能源发电，以便对用户提供电负荷，制氢组件与供电组件相连，制氢组件用于制造氢气，以便供电组件向制氢组件供电，燃料电池与制氢组件相连，以便氢气可进入燃料电池内，在供电组件电力供应不足时，氢气可在燃料电池内燃烧以产生电负荷，第一换热组件分别与燃料电池和热网连通，以便燃料电池产生的热量通过第一换热组件对热网加热。本发明专利技术的基于清洁能源的电热氢综合能源多联供系统具有结构简单、供能稳定、降低供热碳排放量等优点。降低供热碳排放量等优点。降低供热碳排放量等优点。

【技术实现步骤摘要】
基于新能源的电热氢综合能源多联供系统


[0001]本专利技术涉及综合能源领域，具体地，涉及一种基于新能源的电热氢综合能源多联供系统。

技术介绍

[0002]在双碳目标驱动下，在我国积极打造零碳的能源供给体系，构建新型电力系统，大力发展风电、光伏等新能源，推进新能源供电供热，对于我国在实现2030年碳达峰，2060年碳中和具有重要的意义。
[0003]相关技术中，供能系统供能不稳定、能源损耗较大、成本较高。

技术实现思路

[0004]本专利技术是基于专利技术人对以下事实和问题的发现和认识做出的：
[0005]相关技术中，风电、光伏在我国当前能源体系中具有重要的地位，我国许多地区都具有良好的太阳能和风能利用条件。光伏电池板和风机可以将太阳能和风能转换为电能，再通过电制热装置转换成热能进行供暖，但是太阳能和风能存在不连续不稳定的特点，无法进行连续性供电供热，同时，大量新能源的并网也加大了电网调峰调频压力，也增加了常规电源的调节压力。
[0006]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的实施例提出一种供能稳定连续、成本低廉的基于新能源的电热氢综合能源多联供系统。
[0007]本专利技术实施例的基于清洁能源的电热氢综合能源多联供系统包括：供电组件，所述供电组件可利用可再生能源发电，以便对用户提供电负荷；制氢组件，所述制氢组件用于制造氢气，所述制氢组件与所述供电组件相连，以便所述供电组件向所述制氢组件供电；燃料电池，所述燃料电池与所述制氢组件相连，以便所述氢气可进入所述燃料电池内，在所述供电组件电力供应不足时，所述氢气可在所述燃料电池内燃烧以产生所述电负荷；第一换热组件和热网，所述第一换热组件分别与所述燃料电池和所述热网连通，以便所述燃料电池产生的热量通过第一换热组件对所述热网加热。
[0008]本专利技术实施例的基于清洁能源的电热氢综合能源多联供系统，设置制氢组件、燃料电池和第一换热组件，解决可再生能源供能的不连续不稳定的特点，降低新能源并网压力，为用户提供稳定可靠的电能、热能和氢气。
[0009]在一些实施例中，所述第一换热组件具有相互独立且可进行热交换的第一通道和第二通道，所述第一通道与所述燃料电池连通，以便所述燃料电池内的液体流入第一通道，所述第二通道与所述热网相连，以便所述热网内的液体流入所述第二通道。
[0010]在一些实施例中，所述基于清洁能源的电热氢综合能源多联供系统还包括储气罐，所述储气罐与所述制氢组件连通，以便存储所述氢气。
[0011]在一些实施例中，所述储气罐与所述燃料电池相连，以便为所述燃料电池提供所述氢气。
[0012]在一些实施例中，所述基于清洁能源的电热氢综合能源多联供系统还包括供能组件，所述供能组件可利用所述氢气产生热负荷和电负荷，所述供能组件与所述储气罐相连，以便所述储气罐内的氢气流入所述供能组件内。
[0013]在一些实施例中，所述基于清洁能源的电热氢综合能源多联供系统还包括第二换热组件，所述第二换热组件包括相互独立且可进行热交换的第三通道和第四通道，所述第三通道与所述供能组件相连，以便所述供能组件内的液体流入所述第三通道，所述第四通道与所述第一换热组件连通，以便所述热网内的液体通过所述第一换热组件流入所述第四通道内。
[0014]在一些实施例中，所述供能组件可以为氢燃气轮机或高温燃料电池中的任一种。
[0015]在一些实施例中，所述供电组件包括光伏发电单元和风机发电单元，所述光伏发电单元和所述风机发电单元均与所述制氢组件相连。
[0016]在一些实施例中，所述基于清洁能源的电热氢综合能源多联供系统还包括蓄电组件，所述蓄电组件与所述供电组件相连，以便存储所述供电组件产生的多余的电能。
[0017]在一些实施例中，所述蓄电组件为锂电池、铅酸电池或者钠硫电池中的任一种。
附图说明
[0018]图1是本专利技术实施例的基于清洁能源的电热氢综合能源多联供系统的结构示意图。
[0019]附图标记：
[0020]基于清洁能源的电热氢综合能源多联供系统100；
[0021]供电组件1；光伏发电单元11；风机发电单元12；制氢组件2；燃料电池3；第一换热组件4；第一通道41；第二通道42；热网5；第二换热组件6；第三通道61；第四通道62；储气罐7；蓄电组件9；供能组件10。
具体实施方式
[0022]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0023]下面参考附图描述本专利技术实施例的基于清洁能源的电热氢综合能源多联供系统。
[0024]如图1所示，本专利技术实施例的基于清洁能源的电热氢综合能源多联供系统包括供电组件1、制氢组件2、燃料电池3、第一换热组件4和热网5。
[0025]供电组件1可利用可再生能源发电，以便对用户提供电负荷。具体地，如图1所示，通过供电组件11利用可再生能源(例如，风能、电能、太阳能等)对用户进行供电，以满足用户日常用电需求。
[0026]制氢组件2与供电组件1相连，制氢组件2用于制造氢气，以便向制氢组件2供电。具体地，供电组件1将多余电力输送至制氢组件2，制氢组件2将水电解成氢气和氧气，从而将供电组件1多余地电力转化成氢气。
[0027]燃料电池3与制氢组件2相连，以便氢气可进入燃料电池3内，在供电组件1电力供应不足时，氢气可在燃料电池3内燃烧以所述电负荷。具体地，如图1所示，燃料电池3为燃料电池3电池，燃料电池3的进口与制氢组件2的出口连通，从而氢气输送燃料电池3内，当供电
组件1供应电力不足时，燃料电池3燃烧氢气以产生电负荷，从而为用户补充电负荷。
[0028]第一换热组件4分别与燃料电池3和热网5连通，以便燃料电池3产生的热量通过第一换热组件4对热网5加热。具体地，通过循环水在燃料电池3内吸热，在第一换热组件4内放热从而对热网5进行加热，再通过热网5对用户进行供热。
[0029]本专利技术实施例的基于清洁能源的电热氢综合能源多联供系统100，设置制氢组件2、燃料电池3和第一换热组件4，将多余电以氢气的形式存储起来，在电力供应不足或热力供应不足时，燃料电池3工作以转化成热能和电能，起到了电力调峰消纳作用，从而可缓解新能源并网压力，解决太阳能和风能的不连续不稳定的问题，提升系统灵活性，实现电能、热能和氢气的稳定供应，另外，整个系统通过不同形式能源间的协调互补进行能源供应，具有零碳、经济、环保、高效等优势，对于构建新型电力系统具有重要的意义。
[0030]在一些实施例中，第一换热组件4具有相互独立且可进行热交换的第一通道41和第二通道42，第一通道41与燃料电池3连通，以便燃料电池3的液体流入第一通道41，第二通道42与热网5相连，以便热网5内的液体流入第二通道42。具体地，如图1所示，燃料电池3内的液体为循环水，第一通道41的进口与燃料电池3的出口连通，第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于清洁能源的电热氢综合能源多联供系统，其特征在于，包括：供电组件，所述供电组件可利用可再生能源发电，以便对用户提供电负荷；制氢组件，所述制氢组件用于制造氢气，所述制氢组件与所述供电组件相连，以便所述供电组件向所述制氢组件供电；燃料电池，所述燃料电池与所述制氢组件相连，以便所述氢气可进入所述燃料电池内，在所述供电组件电力供应不足时，所述氢气可在所述燃料电池内燃烧以产生所述电负荷；第一换热组件和热网，所述第一换热组件分别与所述燃料电池和所述热网连通，以便所述燃料电池产生的热量通过第一换热组件对所述热网加热。2.根据权利要求1所述的基于清洁能源的电热氢综合能源多联供系统，其特征在于，所述第一换热组件具有相互独立且可进行热交换的第一通道和第二通道，所述第一通道与所述燃料电池连通，以便所述燃料电池内的液体流入第一通道，所述第二通道与所述热网相连，以便所述热网内的液体流入所述第二通道。3.根据权利要求1所述的基于清洁能源的电热氢综合能源多联供系统，其特征在于，还包括储气罐，所述储气罐与所述制氢组件连通，以便存储所述氢气。4.根据权利要求3所述的基于清洁能源的电热氢综合能源多联供系统，其特征在于，所述储气罐与所述燃料电池相连，以便为所述燃料电池提供所述氢气。5.根据权利要求4所述的基于清洁能源的电热氢综合能源多联供系统，其特征在于，还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟迪，王会，黄永琪，彭烁，周贤，白烨，安航，
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：