一种分布式液氢储能和释能系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种分布式液氢储能和释能系统，包括储电液化单元、液氢发电单元及液氢运输车，储电液化单元包括：电解水制氢装置、以及能利用过剩绿色电力将氢气转化为液氢并储存于储电侧液氢储罐的氢液化装置；液氢发电单元包括：发电侧液氢储罐的出口通过液氢泵连接换热器的冷流入口，换热器的冷流出口连接第一空温式汽化器的入口，第一空温式汽化器的出口连接液氢燃料电池发电机组的入口；所述液氖缓冲罐通过液氖泵连接第二空温式汽化器的入口，第二空温式汽化器的出口连接氖气膨胀发电机组的入口，氖气膨胀发电机组的出口连接换热器的热流入口，换热器的热流出口连接液氖缓冲罐的入口。本实用新型专利技术具有节能的优点。本实用新型专利技术具有节能的优点。本实用新型专利技术具有节能的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式液氢储能和释能系统


[0001]本技术涉及光伏、风电、潮汐能源利用
，具体涉及一种分布式液氢储能和释能系统。

技术介绍

[0002]目前，国内部分光伏、风能、潮汐资源丰富的地区经常出现绿色电力过剩的问题，如何利用过剩绿色电力是亟需解决的问题。目前常用架设电网和使用锂电池储电的方法，但是架设电网存在投资巨大、电网改造难的问题；而使用锂电池储能，则存在储量有限、电池回收难、制造电池过程中存在环境污染等问题。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提供一种节能、投资小、无污染的分布式液氢储能和释能系统。
[0004]为实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：一种分布式液氢储能和释能系统，包括能分别独立布置于不同地区的储电液化单元、液氢发电单元、以及用以输送液氢的液氢运输车，所述储电液化单元布置于绿色电力过剩的地区、并能将过剩绿色电力转化为液氢进行储存，所述储电液化单元包括：能利用过剩绿色电力进行氢气制备的电解水制氢装置、以及能利用过剩绿色电力将氢气转化为液氢并储存于储电侧液氢储罐的氢液化装置；所述液氢发电单元布置于用电需求大的地区、并能利用液氢运输车从储电液化单元输送出的液氢发电上网；所述液氢发电单元包括：发电侧液氢储罐、液氢泵、换热器、第一空温式汽化器、液氢燃料电池发电机组、液氖缓冲罐、液氖泵、第二空温式汽化器及氖气膨胀发电机组；所述发电侧液氢储罐的出口通过液氢泵连接换热器的冷流入口，换热器的冷流出口连接第一空温式汽化器的入口，第一空温式汽化器的出口连接液氢燃料电池发电机组的入口；所述液氖缓冲罐通过液氖泵连接第二空温式汽化器的入口，第二空温式汽化器的出口连接氖气膨胀发电机组的入口，氖气膨胀发电机组的出口连接换热器的热流入口，换热器的热流出口连接液氖缓冲罐的入口。
[0005]进一步地，前述的一种分布式液氢储能和释能系统，其中：发电侧液氢储罐的出口通过第一管路连接液氢泵的入口，液氢泵的出口通过第二管路连接换热器的冷流入口，换热器的冷流出口通过第三管路连接第一空温式汽化器的入口，第一空温式汽化器的出口连接液氢燃料电池发电机组的入口；液氖缓冲罐通过第四管路连接液氖泵的入口，液氖泵的出口通过第五管路连接第二空温式汽化器的入口，第二空温式汽化器的出口连接氖气膨胀发电机组的入口，氖气膨胀发电机组的出口通过第六管路连接换热器的热流入口，换热器的热流出口通过第七管路连接液氖缓冲罐的入口。
[0006]进一步地，前述的一种分布式液氢储能和释能系统，其中：在第一空温式汽化器与液氢燃料电池发电机组之间设置有第一过滤器，第一空温式汽化器的出口通过第八管路连接第一过滤器的入口，第一过滤器的出口通过第九管路连接液氢燃料电池发电机组的入
口。
[0007]进一步地，前述的一种分布式液氢储能和释能系统，其中：在第二空温式汽化器与氖气膨胀发电机组之间设置有第二过滤器，第二空温式汽化器的出口通过第十管路连接第二过滤器的入口，第二过滤器的出口通过第十一管路连接氖气膨胀发电机组的入口。
[0008]通过上述技术方案的实施，本技术的有益效果是：在绿色电力过剩的地区布置储电液化单元，利用储电液化单元将过剩绿色电力转化为液氢进行储存节能，在用电需求大的地区布置液氢发电单元，利用液氢发电单元将液氢运输车从储电液化单元输送出的液氢进行发电上网；节能，投资小，无污染，建设灵活。
附图说明
[0009]图1为本技术所述的一种分布式液氢储能和释能系统的结构原理示意图。
[0010]图2为液氢发电单元的结构原理示意图。
具体实施方式
[0011]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。
[0012]如图1、图2所示，所述的一种分布式液氢储能和释能系统，包括能分别独立布置于不同地区的储电液化单元1与液氢发电单元2、以及用以输送液氢的液氢运输车3，所述储电液化单元1布置于绿色电力过剩的地区、并能将过剩绿色电力转化为液氢进行储存，所述储电液化单元1包括：能利用过剩绿色电力进行氢气制备的电解水制氢装置11、以及能利用过剩绿色电力将氢气转化为液氢并储存于储电侧液氢储罐12的氢液化装置13；所述液氢发电单元2布置于用电需求大的地区、并能利用液氢运输车3从储电液化单元1输送出的液氢发电上网；所述液氢发电单元2包括：发电侧液氢储罐21、液氢泵22、换热器23、第一空温式汽化器24、液氢燃料电池发电机组25、液氖缓冲罐26、液氖泵27、第二空温式汽化器28及氖气膨胀发电机组29；所述发电侧液氢储罐21的出口通过第一管路41连接液氢泵22的入口，液氢泵22的出口通过第二管路42连接换热器23的冷流入口，换热器23的冷流出口通过第三管路43连接第一空温式汽化器24的入口，在第一空温式汽化器24与液氢燃料电池发电机组25之间设置有第一过滤器210，第一空温式汽化器24的出口通过第八管路48连接第一过滤器210的入口，第一过滤器210的出口通过第九管路49连接液氢燃料电池发电机组25的入口；液氖缓冲罐26通过第四管路44连接液氖泵27的入口，液氖泵27的出口通过第五管路45连接第二空温式汽化器28的入口，在第二空温式汽化器28与氖气膨胀发电机组29之间设置有第二过滤器211，第二空温式汽化器28的出口通过第十管路410连接第二过滤器211的入口，第二过滤器211的出口通过第十一管路411连接氖气膨胀发电机组29的入口，氖气膨胀发电机组29的出口通过第六管路46连接换热器23的热流入口，换热器23的热流出口通过第七管路47连接液氖缓冲罐26的入口；
[0013]应用时，将储电液化单元1布置在风能、太阳能、潮汐资源比较丰富的地区，利用该地区过剩的绿色电力进行氢液化，实现液氢储能；将液氢发电单元2布置于用电需求大的地区，通过液氢燃料电池发电机组25实现液氢的释能发电；
[0014]储电液化单元1的具体储能过程是：电解水制氢装置11利用过剩绿色电力进行氢
气制备，并将制备的氢气通入氢液化装置13，氢液化装置13再利用过剩绿色电力将氢气转化为液氢并储存于储电侧液氢储罐12中；
[0015]接着利用液氢运输车3将储电液化单元1得到的液氢输送到液氢发电单元2的发电侧液氢储罐21中储存；
[0016]液氢发电单元2的具体释能过程包括两部分，一个部分是液氢燃料电池发电机组25利用液氢进行释能发电，另一个部分是氖气膨胀发电机组29利用液氢的低温冷能发电；
[0017]其中，液氢燃料电池发电机组25利用液氢进行释能发电的具体过程是：启动液氢泵22，发电侧液氢储罐21中的液氢经第一管路41进入液氢泵22，液氢泵22将液氢加压到2～4bara后通入第二管路42，再经第二管路42进入换热器23的冷流通道，进入换热器23的冷流通道的液氢会与进入换热器23的热流通道的低温氖气进行热交换，液氢的冷能传递给低温氖气，使低温氖气液化成液氖，液氢经换热后变成温度约为118K的低温氢气，液氢经换热器23换热后的低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式液氢储能和释能系统，其特征在于：包括能分别独立布置于不同地区的储电液化单元与液氢发电单元，以及用以输送液氢的液氢运输车，所述储电液化单元布置于绿色电力过剩的地区、并能将过剩绿色电力转化为液氢进行储存，所述储电液化单元包括：能利用过剩绿色电力进行氢气制备的电解水制氢装置、以及能利用过剩绿色电力将氢气转化为液氢并储存于储电侧液氢储罐的氢液化装置；所述液氢发电单元布置于用电需求大的地区、并能利用液氢运输车从储电液化单元输送出的液氢发电上网；所述液氢发电单元包括：发电侧液氢储罐、液氢泵、换热器、第一空温式汽化器、液氢燃料电池发电机组、液氖缓冲罐、液氖泵、第二空温式汽化器及氖气膨胀发电机组；所述发电侧液氢储罐的出口通过液氢泵连接换热器的冷流入口，换热器的冷流出口连接第一空温式汽化器的入口，第一空温式汽化器的出口连接液氢燃料电池发电机组的入口；所述液氖缓冲罐通过液氖泵连接第二空温式汽化器的入口，第二空温式汽化器的出口连接氖气膨胀发电机组的入口，氖气膨胀发电机组的出口连接换热器的热流入口，换热器的热流出口连接液氖缓冲罐的入口。2.根据权利要求1所述的一种分布式液氢储能...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈海涛，杜海滨，陈甲楠，
申请(专利权)人：江苏国富氢能技术装备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：