基于海上风电的发电系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于海上风电的发电系统，所述基于海上风电的发电系统包括：海上发电装置、加氢底物储罐、原料水储罐、合成装置、加氢生成物储罐和燃料电池装置，海上发电装置与合成装置相连以用于向合成装置供电，加氢底物储罐与合成装置相连以用于向合成装置供给加氢底物，原料水储罐与合成装置相连以用于向合成装置供给原料水，合成装置与加氢生成物储罐相连以用于向加氢生成物储罐供给加氢生成物，加氢生成物储罐与燃料电池装置相连以用于向燃料电池装置供给加氢生成物，燃料电池装置用于将加氢生成物转化为氢气和加氢底物。本发明专利技术的基于海上风电的发电系统的成本较低、安全性较高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
基于海上风电的发电系统


[0001]本专利技术涉及氢能与燃料电池
，具体地，涉及一种基于海上风电的发电系统。

技术介绍

[0002]我国沿海岛屿众多，由于负荷有限、输送距离较远，铺设海缆在技术与经济方面需要付出更大代价，因此偏远岛屿上普遍缺乏电力供应。而岛屿上风能资源充足，海上风力发电成为海岛供能的理想选择。
[0003]风能是一种取之不尽而又没有污染的能源，但其间歇性和波动性特征导致风电也呈现随机和波动状态。储能技术具有动态吸收能量并适时平稳释放的特点，能有效弥补风电间歇性、波动性的缺点，提升发电的可控性和稳定性水平。
[0004]氢气具有清洁无污染、利用率高等特征，且可以通过燃料电池把化学能直接转换为电能，被广泛地视为一种理想的储能介质。但是相关技术中，氢气制备时的成本较高，且氢气的储存和运输时的可靠性较差，存在安全隐患。

技术实现思路

[0005]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。
[0006]为此，本专利技术的实施例提出一种成本较低、安全性较高的基于海上风电的发电系统。
[0007]本专利技术的实施例的基于海上风电的发电系统包括：海上发电装置、加氢底物储罐、原料水储罐、合成装置、加氢生成物储罐和燃料电池装置，所述海上发电装置与所述合成装置相连以用于向所述合成装置供电，所述加氢底物储罐与所述合成装置相连以用于向所述合成装置供给加氢底物，所述原料水储罐与所述合成装置相连以用于向所述合成装置供给原料水，所述合成装置与所述加氢生成物储罐相连以用于向所述加氢生成物储罐供给加氢生成物，所述加氢生成物储罐与所述燃料电池装置相连以用于向所述燃料电池装置供给加氢生成物，所述燃料电池装置用于将所述加氢生成物转化为氢气和加氢底物。
[0008]根据本专利技术的实施例的基于海上风电的发电系统，可以利用电化学的方法，以海水和含氧有机物为原料，进行电化学加氢反应，燃料电池装置可以根据需要将加氢生成物转化为氢气，以供给燃料电池发电，从而弥补海上风电低谷时用电负荷的不足的问题，当电量充足时，可以停止该反应，避免氢以氢气的形式储存，提高了本专利技术的实施例的基于海上风电的发电系统使用时的安全性，且使用成本较低。
[0009]在一些实施例中，所述燃料电池装置包括前处理单元和燃料电池本体，所述前处理单元用于将所述加氢生成物转化为所述氢气和所述加氢底物，所述前处理单元与所述加氢底物储罐相连以用于将所述加氢底物输送至所述加氢底物储罐内，所述前处理单元与所述燃料电池本体相连以用于将所述氢气通入至所述燃料电池本体内。
[0010]在一些实施例中，所述基于海上风电的发电系统还包括分离装置，所述合成装置
通过所述分离装置与所述加氢生成物储罐相连，所述分离装置与所述加氢底物储罐相连，所述分离装置用于将所述合成装置内未利用的加氢底物分离出来并输送至所述加氢底物储罐内。
[0011]在一些实施例中，所述合成装置具有阴极侧和阳极侧，所述合成装置内设有质子交换膜，所述加氢底物储罐与所述阴极侧相连，所述原料水储罐与所述阳极侧相连。
[0012]在一些实施例中，所述合成装置具有阴极侧和阳极侧，所述合成装置内设有阴离子交换膜，所述加氢底物储罐与所述阴极侧相连，所述原料水储罐与所述阴极侧相连。
[0013]在一些实施例中，所述合成装置内设有电解质，所述电解质为固体聚合物。
[0014]在一些实施例中，所述加氢底物为环己酮、苯酚、苯、甲苯、氮气和二氧化碳中的一种。
[0015]在一些实施例中，所述合成装置的阳极材料为金属氧化物和金属氢氧化物中的至少一种，所述合成装置的阴极材料为活性金属和分散性载体混合物。
[0016]在一些实施例中，所述分散性载体为多孔碳或金属氧化物。
[0017]在一些实施例中，所述合成装置至少满足以下条件中的一种：所述合成装置的电压为1.5
‑
2.5V；所述合成装置内的温度为20
‑
90℃；所述合成装置的反应空速为30
‑
180min
‑1。
附图说明
[0018]图1是本专利技术一种实施例的基于海上风电的发电系统的示意图。
[0019]图2是本专利技术另一种实施例的基于海上风电的发电系统的示意图。
[0020]附图标记：
[0021]1、海上发电装置；2、加氢底物储罐；3、原料水储罐；4、合成装置；5、分离装置；6、加氢生成物储罐；7、燃料电池装置。
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1和图2描述根据本专利技术实施例的基于海上风电的发电系统。
[0024]如图1至图2所示，根据本专利技术实施例的基于海上风电的发电系统包括：海上发电装置1、加氢底物储罐2、原料水储罐3、合成装置4、加氢生成物储罐6和燃料电池装置7，海上发电装置1与合成装置4相连以用于向合成装置4供电，加氢底物储罐2与合成装置4相连以用于向合成装置4供给加氢底物，原料水储罐3与合成装置4相连以用于向合成装置4供给原料水，合成装置4与加氢生成物储罐6相连以用于向加氢生成物储罐6供给加氢生成物，加氢生成物储罐6与燃料电池装置7相连以用于向燃料电池装置7供给加氢生成物，燃料电池装置7用于将加氢生成物转化为氢气和加氢底物。
[0025]根据本专利技术的实施例的基于海上风电的发电系统，可以利用电化学的方法，以海水和含氧有机物为原料，进行电化学加氢反应，燃料电池装置7可以根据需要将加氢生成物转化为氢气，以供给燃料电池发电，从而弥补海上风电低谷时用电负荷的不足的问题，当电量充足时，可以停止该反应，避免氢以氢气的形式储存，进而提高了本专利技术的实施例的基于
海上风电的发电系统使用时的安全性，且使用成本较低。
[0026]具体地，燃料电池装置7包括前处理单元和燃料电池本体，前处理单元用于将加氢生成物转化为氢气和加氢底物，前处理单元与加氢底物储罐2相连以用于将加氢底物输送至所述加氢底物储罐2内，前处理单元与燃料电池本体相连以用于将氢气通入至燃料电池本体内。
[0027]在一些实施例中，如图1至图2所示，基于海上风电的发电系统还包括分离装置5，合成装置4通过分离装置5与加氢生成物储罐6相连，分离装置5与加氢底物储罐2相连，分离装置5用于将合成装置4内未利用的加氢底物分离出来并输送至加氢底物储罐2内。具体地，分离装置5可以为常规分离设备，从而可以根据油水分相、重力分离原理进行分离。例如，当待分离物为有机物时，可以选择基于油水分相的分离设备。当待分离物为气体和液体时，可以选择基于重力原理的分离设备。
[0028]可以理解的是，如图1至图2所示，合成装置4的阴极产物进入分离装置5，产生的加氢生成物进入加氢生成物储罐6，未利用的加氢底物循环回到加氢底物储罐2；加氢生成物储罐6的加氢生成物在海上风电出力不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于海上风电的发电系统，其特征在于，包括：海上发电装置、加氢底物储罐、原料水储罐、合成装置、加氢生成物储罐和燃料电池装置，所述海上发电装置与所述合成装置相连以用于向所述合成装置供电，所述加氢底物储罐与所述合成装置相连以用于向所述合成装置供给加氢底物，所述原料水储罐与所述合成装置相连以用于向所述合成装置供给原料水，所述合成装置与所述加氢生成物储罐相连以用于向所述加氢生成物储罐供给加氢生成物，所述加氢生成物储罐与所述燃料电池装置相连以用于向所述燃料电池装置供给加氢生成物，所述燃料电池装置用于将所述加氢生成物转化为氢气和加氢底物。2.根据权利要求1所述基于海上风电的发电系统，其特征在于，所述燃料电池装置包括前处理单元和燃料电池本体，所述前处理单元用于将所述加氢生成物转化为所述氢气和所述加氢底物，所述前处理单元与所述加氢底物储罐相连以用于将所述加氢底物输送至所述加氢底物储罐内，所述前处理单元与所述燃料电池本体相连以用于将所述氢气通入至所述燃料电池本体内。3.根据权利要求1所述基于海上风电的发电系统，其特征在于，还包括分离装置，所述合成装置通过所述分离装置与所述加氢生成物储罐相连，所述分离装置与所述加氢底物储罐相连，所述分离装置用于将所述合成装置内未利用的加氢底物分离出来并输送至所述加氢底物储罐内。4.根据权利要求1所述基于海上风电的发电系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张畅，王金意，余智勇，任志博，王鹏杰，巩玉栋，
申请(专利权)人：四川华能氢能科技有限公司华能集团技术创新中心有限公司四川华能太平驿水电有限责任公司四川华能宝兴河水电有限责任公司四川华能嘉陵江水电有限责任公司四川华能东西关水电股份有限公司四川华能康定水电有限责任公司四川华能涪江水电有限责任公司华能明台电力有限责任公司，
类型：发明
国别省市：