一种可逆固体氧化物电池热电联供系统及其控制方法技术方案

技术编号:40247943 阅读:21 留言:0更新日期:2024-02-02 22:43
本发明专利技术提供了一种可逆固体氧化物电池热电联供系统及其控制方法,属于能源储存和转换技术领域,该系统包括电池单元、电力单元、储电单元、热力单元、储热单元和控制单元,其中:电池单元采用可逆固体氧化物电池;电力单元的一端与电池单元连接,其另一端用于与电网和储电单元连接;储电单元用于储存多余电能或者补充电能;热力单元的一端与电池单元连接,其另一端用于与热网和储热单元连接;储热单元用于储存多余热能或者补充热能;控制单元用于对发电量和供热量进行单独控制。本发明专利技术能够分别对电能和热能进行储存和输出,从而对发电量和供热量进行单独控制,进而实现电负荷和热负荷的同步满足,能够根据实时动态负荷对系统进行有效控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于能源储存和转换,更具体地,涉及一种可逆固体氧化物电池热电联供系统及其控制方法


技术介绍

1、可逆固体氧化物电池(rsoc)是一种固态电化学装置,可作为固体氧化物燃料电池(sofc)和固体氧化物电解电池(soec)交替运行。当用作sofc时,可逆固体氧化物电池能够氧化一种或多种气态燃料以产生电和热。当用作soec时,相同的设备可以消耗电力和热量,将氧化反应的产物转化回有价值的燃料。这些气体燃料可以加压并储存以备后用。出于这个原因,rsocs最近因其作为季节性储能解决方案的潜力而受到越来越多的关注。

2、现有技术中,cn204289610u公开了一种太阳能-可逆燃料电池的热电联供装置,该装置可以回收利用固体燃料电池阴极尾气能量,但该装置未能对电池工作时自身的热量进行有效利用;cn105576273a公开了一种可逆循环绿色能源转换系统及转换方法,该系统能够同时输出电能、热能及纯净水,但未能根据实际负载需求对系统输出进行有效控制;cn112542602a公开了一种热电比可调的sofc热电联供系统及其调控方法,该系统通过烟气流动控制装置调本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种可逆固体氧化物电池热电联供系统,其特征在于,该系统包括电池单元、电力单元、储电单元、热力单元、储热单元和控制单元,其中:所述电池单元采用可逆固体氧化物电池,用于在SOFC模式下提供电能,并在SOEC模式下将电能转化为化学能进行储存;所述电力单元的一端与电池单元连接,其另一端用于与电网和储电单元连接,以对所述电能进行电压转换,并将其用于发电或储电;所述储电单元用于储存多余电能或者补充电能;所述热力单元的一端与电池单元连接,其另一端用于与热网和储热单元连接,以将电池单元的余热进行回收利用,并将其用于供热或储热;所述储热单元用于储存多余热能或者补充热能;所述控制单元用于根据电池单元发电...

【技术特征摘要】

1.一种可逆固体氧化物电池热电联供系统,其特征在于,该系统包括电池单元、电力单元、储电单元、热力单元、储热单元和控制单元,其中:所述电池单元采用可逆固体氧化物电池,用于在sofc模式下提供电能,并在soec模式下将电能转化为化学能进行储存;所述电力单元的一端与电池单元连接,其另一端用于与电网和储电单元连接,以对所述电能进行电压转换,并将其用于发电或储电;所述储电单元用于储存多余电能或者补充电能;所述热力单元的一端与电池单元连接,其另一端用于与热网和储热单元连接,以将电池单元的余热进行回收利用,并将其用于供热或储热;所述储热单元用于储存多余热能或者补充热能;所述控制单元用于根据电池单元发电量与电网电负荷的关系对储电单元或电池单元进行控制,并根据热力单元供热量与热网热负荷的关系对储热单元或电池单元进行控制,以此实现对发电量和供热量的单独控制。

2.如权利要求1所述的可逆固体氧化物电池热电联供系统,其特征在于,所述电池单元包括电池堆(5)、燃料气源(1)、燃料气预热器(2)、氧化气源(3)和氧化气预热器(4),其中所述燃料气源(1)通过燃料气预热器(2)与电池堆(5)的阳极连接,所述氧化气源(3)通过氧化气预热器(4)与电池堆(5)的阴极连接。

3.如权利要求1所述的可逆固体氧化物电池热电联供系统,其特征在于,所述电力单元采用dc/dc转换器(6)。

4.如权利要求1所述的可逆固体氧化物电池热电联供系统,其特征在于,所述储电单元采用锂离子电池(7),所述储热单元采用储热水箱(16)。

5.如权利要求1所述的可逆固体氧化物电池热电联供系统,其特征在于,所述热力单元包括依次连接的热泵蒸发器(10)、压缩泵(11)、冷凝器(12)和膨胀阀(13),同时所述膨胀阀(13)与热泵蒸发器(10)连接以构成闭环回路,其中所述热泵蒸发器(10)的入口与电池单元连接,用于通入吸收了电池单元余热...

【专利技术属性】
技术研发人员:潘军雷金勇黄旭锐于丰源廖梓豪杨怡萍唐渊杨瑛区定容涂正凯
申请(专利权)人:广东电网有限责任公司广州供电局
类型:发明
国别省市:

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