一种可再生能源耦合燃料电池的冷电联供系统技术方案

本技术提供一种可再生能源耦合燃料电池的冷电联供系统，包括光伏发电设备、燃料电池发电设备、制冷设备、制氢设备；光伏发电设备和燃料电池发电设备均分别与电网和数据中心设备电性连接；光伏发电设备还与制氢设备电性连接，燃料电池发电设备通过通气管道分别与制冷设备和制氢设备连通，均采用清洁能源，在实现给数据中心供电的同时，可减少有害气体的排出，并且冗余的电量可直接传送至电网，通过燃料电池发电设备和制氢设备的连接，使得燃料电池设备的燃料和氢气充分混合后，燃料利用率更充分，发电效率也有所提高，大大的提升了发电性能。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及发电，尤其涉及一种可再生能源耦合燃料电池的冷电联供系统。

技术介绍

1、数据中心作为高能耗的重点领域，传统的数据中心通常以ups系统作为后级低压侧设备、it设备的电源，当市电断电时，柴油机发电系统迅速启动，作为it设备等后级低压侧设备备用电源。

2、但利用柴油机通过燃烧柴油释放能量，将燃料的化学能转化为电能会大量产生有害气体，对环境造成破坏。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种可再生能源耦合燃料电池的冷电联供系统，以解决上述
技术介绍
中提到的现阶段通常采用ups系统作为数据中心的电源，利用柴油机燃烧柴油释放大量有害气体的问题。

2、为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种可再生能源耦合燃料电池的冷电联供系统，包括光伏发电设备、燃料电池发电设备、制冷设备、制氢设备；所述光伏发电设备和所述燃料电池发电设备均分别与电网和数据中心设备电性连接；所述光伏发电设备还与所述制氢设备电性连接，所述燃料电池发电设备通过通气管道分别与所述制冷设备和制氢设备连通。

3、可选的，还包括市电电源，一端与所述电网电性连接，另一端与所述数据中心设备电性连接。

4、可选的，所述燃料电池发电设备包括燃料电池和气网，所述燃料电池分别与电网和数据中心设备电性连接，所述燃料电池阳极的进气端通过燃气管道与所述气网的出气端连通，所述燃料电池阴极的进气端通过空气输出管道与空气输入管道连通；所述燃料电池的出气端通过尾气管道与所述制冷设备连通，所述尾气管道连通开设有余热管道，所述余热管道与所述制氢设备连通。

5、可选的，所述制氢设备包括电解池和尾气处理装置，所述电解池和所述尾气处理装置均与所述光伏发电设备电性连接；所述电解池阳极的进气端与所述空气输入管道连通，所述电解池阳极的出气端与所述空气输出管道连通；所述电解池阴极的进气端通过水蒸气管道与所述尾气处理装置的出气端连通，所述电解池阴极的出气端通过氢气管道与所述气网连通，所述尾气处理装置的进气端与所述余热管道连通。

6、可选的，所述制冷设备包括电制冷机组和溴化锂机组，所述电制冷机组与所述市电电源电性连接，所述溴化锂机组与所述燃料电池电性连接，所述溴化锂机组还连通有所述尾气管道；所述电制冷机组、所述溴化锂机组和所述数据中心设备均位于机房内部。

7、可选的，还包括备用电源，所述备用电源与所述数据中心设备电性连接。

8、可选的，所述燃料电池为固体氧化物燃料电池。

9、可选的，所述电解池为固体氧化物电解池。

10、可选的，所述尾气处理装置包括冷凝器和蒸发器，所述冷凝器一端与所述余热管道连通，另一端与所述蒸发器连通，所述冷凝器还连接有排气管道，所述排气管道与外界连通；所述蒸发器背离所述冷凝器的一端与水蒸气管道连通。

11、可选的，所述数据中心设备包括it设备和后级低压侧设备。

12、与现有技术相比，本技术的有益效果是：

13、本技术中，包括光伏发电设备、燃料电池发电设备、制冷设备、制氢设备；均采用清洁能源，在实现给数据中心供电的同时，可减少有害气体的排出，并且冗余的电量可直接传送至电网，通过燃料电池发电设备和制氢设备的连接，使得燃料电池设备的燃料和氢气充分混合后，燃料利用率更充分，发电效率也有所提高，大大的提升了发电性能。

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【技术保护点】

1.一种可再生能源耦合燃料电池的冷电联供系统，其特征在于，包括光伏发电设备(2)、燃料电池发电设备、制冷设备、制氢设备；所述光伏发电设备(2)和所述燃料电池发电设备均分别与电网(1)和数据中心设备(6)电性连接；所述光伏发电设备(2)还与所述制氢设备电性连接，所述燃料电池发电设备通过通气管道分别与所述制冷设备和制氢设备连通。

2.根据权利要求1所述的可再生能源耦合燃料电池的冷电联供系统，其特征在于，还包括市电电源(7)，一端与所述电网(1)电性连接，另一端与所述数据中心设备(6)电性连接。

3.根据权利要求2所述的可再生能源耦合燃料电池的冷电联供系统，其特征在于，所述燃料电池发电设备包括燃料电池(3)和气网(8)，所述燃料电池(3)分别与电网(1)和数据中心设备(6)电性连接，所述燃料电池(3)阳极的进气端通过燃气管道(301)与所述气网(8)的出气端连通，所述燃料电池(3)阴极的进气端通过空气输出管道(302)与空气输入管道(12)连通；所述燃料电池(3)的出气端通过尾气管道(303)与所述制冷设备连通，所述尾气管道(303)连通开设有余热管道(1011)，所述余热管道(1011)与所述制氢设备连通。

4.根据权利要求3所述的可再生能源耦合燃料电池的冷电联供系统，其特征在于，所述制氢设备包括电解池(5)和尾气处理装置(11)，所述电解池(5)和所述尾气处理装置(11)均与所述光伏发电设备(2)电性连接；所述电解池(5)阳极的进气端与所述空气输入管道(12)连通，所述电解池(5)阳极的出气端与所述空气输出管道(302)连通；所述电解池(5)阴极的进气端通过水蒸气管道(502)与所述尾气处理装置(11)的出气端连通，所述电解池(5)阴极的出气端通过氢气管道(501)与所述气网(8)连通，所述尾气处理装置(11)的进气端与所述余热管道(1011)连通。

5.根据权利要求3所述的可再生能源耦合燃料电池的冷电联供系统，其特征在于，所述制冷设备包括电制冷机组(9)和溴化锂机组(10)，所述电制冷机组(9)与所述市电电源(7)电性连接，所述溴化锂机组(10)与所述燃料电池(3)电性连接，所述溴化锂机组(10)还连通有所述尾气管道(303)；所述电制冷机组(9)、所述溴化锂机组(10)和所述数据中心设备(6)均位于机房内部。

6.根据权利要求1所述的可再生能源耦合燃料电池的冷电联供系统，其特征在于，还包括备用电源(4)，所述备用电源(4)与所述数据中心设备(6)电性连接。

7.根据权利要求3所述的可再生能源耦合燃料电池的冷电联供系统，其特征在于，所述燃料电池(3)为固体氧化物燃料电池。

8.根据权利要求4所述的可再生能源耦合燃料电池的冷电联供系统，其特征在于，所述电解池(5)为固体氧化物电解池。

9.根据权利要求4所述的可再生能源耦合燃料电池的冷电联供系统，其特征在于，所述尾气处理装置包括冷凝器和蒸发器，所述冷凝器一端与所述余热管道(1011)连通，另一端与所述蒸发器连通，所述冷凝器还连接有排气管道，所述排气管道与外界连通；所述蒸发器背离所述冷凝器的一端与所述水蒸气管道(502)连通。

10.根据权利要求1所述的可再生能源耦合燃料电池的冷电联供系统，其特征在于，所述数据中心设备(6)包括IT设备和后级低压侧设备。

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【技术特征摘要】

1.一种可再生能源耦合燃料电池的冷电联供系统，其特征在于，包括光伏发电设备(2)、燃料电池发电设备、制冷设备、制氢设备；所述光伏发电设备(2)和所述燃料电池发电设备均分别与电网(1)和数据中心设备(6)电性连接；所述光伏发电设备(2)还与所述制氢设备电性连接，所述燃料电池发电设备通过通气管道分别与所述制冷设备和制氢设备连通。

2.根据权利要求1所述的可再生能源耦合燃料电池的冷电联供系统，其特征在于，还包括市电电源(7)，一端与所述电网(1)电性连接，另一端与所述数据中心设备(6)电性连接。

3.根据权利要求2所述的可再生能源耦合燃料电池的冷电联供系统，其特征在于，所述燃料电池发电设备包括燃料电池(3)和气网(8)，所述燃料电池(3)分别与电网(1)和数据中心设备(6)电性连接，所述燃料电池(3)阳极的进气端通过燃气管道(301)与所述气网(8)的出气端连通，所述燃料电池(3)阴极的进气端通过空气输出管道(302)与空气输入管道(12)连通；所述燃料电池(3)的出气端通过尾气管道(303)与所述制冷设备连通，所述尾气管道(303)连通开设有余热管道(1011)，所述余热管道(1011)与所述制氢设备连通。

4.根据权利要求3所述的可再生能源耦合燃料电池的冷电联供系统，其特征在于，所述制氢设备包括电解池(5)和尾气处理装置(11)，所述电解池(5)和所述尾气处理装置(11)均与所述光伏发电设备(2)电性连接；所述电解池(5)阳极的进气端与所述空气输入管道(12)连通，所述电解池(5)阳极的出气端与所述空气输出管道(302)连通；所述电解池(5)阴极的进气端通过水蒸气管道(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：王双双，田丛，姜红星，王俊，乔润鹏，黄志伟，张骥，曾锦辉，李泽镭，王扬华，
申请(专利权)人：深圳市燃气集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：