一种适用偏远地区的混合可再生能源分析方法及其系统技术方案

本发明专利技术公开了一种适用偏远地区的混合可再生能源分析方法及其系统，本发明专利技术涉及氢能相关领域,包括界定研究对象，对离网混合可再生能源系统进行初步设计，建模及模拟设定约束下获得可行方案，对可行方案进行技术经济性分析，综合当地情况选择系统的最终优化方案与电网延伸进行对比，本发明专利技术采用离网混合可再生能源系统以太阳能、风能及生物质能作为能源输入，多方式利用能源进行发电、制氢，解决弃风、弃光等缺陷，同时创造更多收益，本发明专利技术的模式可大规模利用自然能源，减少因电网能力不足产生的弃光、弃风现象，同时采用到混合电解水制氢系统既考虑到经济成本，也可以考虑电解槽的快速响应能力，减少碱性电解槽的损耗。减少碱性电解槽的损耗。减少碱性电解槽的损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种适用偏远地区的混合可再生能源分析方法及其系统


[0001]本专利技术涉及氢能相关领域,具体为一种适用偏远地区的混合可再生能源分析方法及其系统。

技术介绍

[0002]能源是人类社会和经济发展的保障性资源，能源问题也是世界性的问题。面对日益加剧的能源危机,世界各国都对能源的发展决策给予了极大重视。现代社会中，除了煤炭、石油、天然气、水力资源外，还有新能源，如风能、太阳能、潮汐能、地热能等等。由于新能源出力具有间歇性和不确定性，因此大容量风电和光电集中接入电力系统会严重影响主电网的电能质量和稳定运行。容易造成弃风、弃光、甚至脱网等问题，制约了新能源的大规模利用和发展。为了提高新能源的利用率，微电网(Micro
‑
Grid)应运而生，并且受到多个国家的广泛关注和推广。
[0003]针对目前偏远地区的特点，提出了在电力设施建设相对落后的偏远山区或农村地区建设以可再生能源为主，以沼气多联供等能源综合利用为目标的发电形式的独立型微能源网，将多余的电量用于制氢，形成多能源综合系统。通过充分利用不同能源之间的互补性，可降低对储能的依赖，甚至取消储能环节，来减少微电网建设成本和运维成本，达到充分利用当地自然资源,节约成本，提高能源综合利用效率，实现能源供需自我平衡的目的。
[0004]目前，多数专利主要针对风、光等能源考虑离网及并网供应关系，同时对相应的设备容量选择做出了相关技术研究。本研究加入生物质模块，集发电制氢一体，在满足当地电力供应的同时，满足当地交通部门对氢燃料的需求。
[0005]现有技术的缺点：
[0006]1.以往的混合多能源系统仅考虑风光电能源转换；容易出现弃风、弃光、甚至脱网等问题，制约可再生能源的高效利用。
[0007]2.以往的混合多能源系统仅应用于本地供电系统，对于当地有供氢需求的产业，无法满足需求。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种适用偏远地区的混合可再生能源分析方法及其系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种适用偏远地区的混合可再生能源分析方法,包括以下步骤：
[0010]步骤一：界定研究对象；
[0011]A.包括对当地可再生资源的获取
[0012]B.明确用户的要求
[0013]步骤二：对离网混合可再生能源系统进行初步设计；
[0014]步骤三：建模及模拟设定约束下获得可行方案；
[0015]步骤四：对步骤三中的可行方案进行技术经济性分析；
[0016]步骤五：综合当地情况选择系统的最终优化方案与电网延伸进行对比。
[0017]作为优选，步骤二中根据当地实际情况，初步选择可再生能源利用种类及形式，进行能源系统的初步设计。
[0018]作为优选，步骤三中在步骤二的基础上对能源系统各部件进行建模，输入各部件技术经济性参数，根据不同种类的可再生能源为一次能源输入的组合形式，给出满足设定约束的可行方案。
[0019]一种适用偏远地区的混合可再生能源分析系统，包括能源输入端，发电组件，多通道供电控制系统，混合电解水制氢系统，甲烷制氢系统，电网组件，储氢系统。
[0020]所述能源输入端包括太阳能、风能以及生物质能；
[0021]所述发电组件包括光伏组件、风力涡轮机以及沼气燃料柴油发电机；
[0022]所述混合电解水制氢系统包括碱性电解槽和PEM电解槽；
[0023]作为优选，所述太阳能与所述光伏组件相连接，从而能够在所述光伏组件的作用下，使所述太阳能发电，所述风能与所述风力涡轮机相连接，从而能够使所述风能发电，所述生物质能与所述沼气燃料柴油发电机相连接，从而能够使所述生物质能发电，所述光伏组件、风力涡轮机以及沼气燃料柴油发电机分别与所述多通道供电控制系统相连接，从而能够调节供需关系，根据当地电力需求，优先供应电能。
[0024]作为优选，所述混合电解水制氢系统一端与所述多通道供电控制系统连接，另一端与所述储氢系统连接，所述甲烷制氢系统一端与所述源输入端连接，另一端与所述储氢系统直接相连，从而能够对氢气进行储存。
[0025]作为优选，当本地电网负荷超载，电能将输入到所述混合电解水制氢设备进行制氢，同时能够匹配大量分布式新能源电力的波动性接入，同时输入电源端能够采用两路供电:DC
‑
DC或AC
‑
DC接入，配置灵活的水处理模块，同时优化气体纯化，精确压力匹配，实现更广泛的工作范围，实现高兼容性的协调控制、更好的势态感知能力、最优的模式匹配。
[0026]作为优选，所述混合电解水制氢系统及所述甲烷制氢系统产生的氢气通过长管拖车运输到当地企业或者加氢站进行销售，实现盈利，若制氢量超过氢气的需求，通过储氢系统储存，以应变自然环境产生的生产不稳定。
[0027]综上所述，本专利技术有益效果是：
[0028]1、本专利技术采用离网混合可再生能源系统以太阳能、风能及生物质能作为能源输入，多方式利用能源进行发电、制氢，解决弃风、弃光等缺陷，同时创造更多收益。
[0029]2、本专利技术的模式可大规模利用自然能源，减少因电网能力不足产生的弃光、弃风现象，同时采用到混合电解水制氢系统既考虑到经济成本，也可以考虑电解槽的快速响应能力，减少碱性电解槽的损耗。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明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专利技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本专利技术一种适用偏远地区的混合可再生能源分析方法整体结构示意图；
[0032]图2为本专利技术一种适用偏远地区的混合可再生能源分析系统整体结构示意图。
具体实施方式
[0033]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0034]本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
[0035]下面结合图1
‑
2对本专利技术进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1视图方向的前后左右上下的方向一致，图1为本专利技术装置的正视图，图1所示方向与本专利技术装置正视方向的前后左右上下方向一致。
[0036]请参阅图1
‑
2，本专利技术提供的一种实施例：一种适用偏远地区的混合可再生能源分析方法,包括以下步骤：
[0037]步骤一：界定研究对象；
[0038]A.包括对当地可再生资源的获取
[0039]B.明确用户的要求
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用偏远地区的混合可再生能源分析方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：界定研究对象；A.包括对当地可再生资源的获取B.明确用户的要求步骤二：对离网混合可再生能源系统进行初步设计；步骤三：建模及模拟设定约束下获得可行方案；步骤四：对步骤三中的可行方案进行技术经济性分析；步骤五：综合当地情况选择系统的最终优化方案与电网延伸进行对比。2.根据权利要求1所述的一种适用偏远地区的混合可再生能源分析方法，其特征在于：步骤二中根据当地实际情况，初步选择可再生能源利用种类及形式，进行能源系统的初步设计。3.根据权利要求1所述的一种适用偏远地区的混合可再生能源分析方法及其系统，其特征在于：步骤三中在步骤二的基础上对能源系统各部件进行建模，输入各部件技术经济性参数，根据不同种类的可再生能源为一次能源输入的组合形式，给出满足设定约束的可行方案。4.根据权利要求1
‑
3任意一项所述的一种适用偏远地区的混合可再生能源分析系统，其特征在于：包括能源输入端，发电组件，多通道供电控制系统，混合电解水制氢系统，甲烷制氢系统，电网组件，储氢系统。5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：余梦琦，高沛，朱旺，郑科，陈珺珺，吴健聪，沈杰，李斐，
申请(专利权)人：浙江浙能航天氢能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：