一种利用火电厂循环水绿电制氢的能源系统技术方案

技术编号:40491257 阅读:4 留言:0更新日期:2024-02-26 19:21
本技术涉及一种利用火电厂循环水绿电制氢的能源系统,包括火力发电系统、水电解制氢系统、光伏发电系统、水处理系统;光伏发电系统中的光伏阵列安装于火力发电系统中的冷却塔上,水处理系统设置在集装箱内,水电解制氢系统中的电解槽及燃料电池设置在另一集装箱内,将水电解制氢系统中的储氢系统设置在冷却塔的旁侧,将水处理系统的集装箱及内设电解槽和燃料电池的集装箱均设置在冷却塔的下部空间内。本技术将火力发电、光伏发电、水电解制氢进行耦合建立一个综合能源系统,以火电厂循环水作为原料水电解制氢,利用光伏发电为水电解制氢系统提供电力,制备出的氧气为锅炉助燃,制备出的氢气可以出售增加火电厂收入。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及新能源,具体涉及一种利用火电厂循环水绿电制氢的能源系统


技术介绍

1、火力发电是能源系统的重要组成部分,虽然随着清洁能源生产的不断推行,有趋势不断降低传统高能耗发电的占比,但火力发电仍占据主力地位具有不可替代性。火电厂通常设有冷却塔,冷却塔下设置存储循环水的集水池,若将火电厂的循环水加以利用,并采用绿电来电解制氢,以此可以实现清洁能源与火电的综合调度管理,不仅可以降低火电机组出力,也可以充分利用现有火电厂的水资源产出更多的清洁能源,为火电厂的运营降低成本及增加额外营收。

2、采用火电厂循环水电解制氢需考虑水质的问题,由于集水池多为露天布置,所存储的循环水里容易形成生物污泥,使得循环水浊度增加无法直接用作电解用的补水,因此需要考虑对循环水进行一系列的水处理。另外,对于绿电来源方式的选择以及布设方式也需考虑火电厂的实际情况来确定,尽量不影响火电厂的正常运行,新增设备的布置也应当尽量少占用占地面积。基于上述考虑原则,专利技术人设计了一种利用火电厂循环水绿电制氢的能源系统,非常适用于现有大型火电厂内推广使用。


技术实现思路

1、本技术为了实现上述目的,设计了一种利用火电厂循环水绿电制氢的能源系统,包括火力发电系统、水电解制氢系统、光伏发电系统、水处理系统;火力发电系统包括发电机、汽轮机、锅炉、冷却塔、集水池;水电解制氢系统包括电解槽、储氢系统、燃料电池;光伏发电系统包括光伏阵列、逆变器、储能电池;水处理系统包括依次连接的絮凝池、过滤器、反渗透设备、树脂离子交换器;光伏发电系统为水电解制氢系统提供电能,水处理系统对集水池内的循环水进行处理后供给水电解制氢系统通过电解水制氢,水电解制氢系统产生的氧气输送给火力发电系统为锅炉助燃;

2、所述光伏阵列安装于火力发电系统中的冷却塔上,所述水处理系统设置在集装箱内,所述电解槽及燃料电池设置在另一集装箱内,储氢系统设置在冷却塔的旁侧,内设水处理系统的集装箱及内设电解槽和燃料电池的集装箱均设置在冷却塔的下部空间内。

3、进一步,所述光伏阵列以竖直方向安装于冷却塔的向阳面上。

4、进一步,所述电解槽采用压滤式双极性电解槽。

5、本技术将火力发电、光伏发电、水电解制氢进行耦合建立一个综合能源系统,充分利用现有火力发电厂已有设备以及空间资源,通过合理的布局设计,在不过多占用空间的情况下,利用光伏发电为采用火电厂循环水为原水来源的水电解制氢系统提供电力,所制备出的氧气能够为锅炉助燃帮助其发电;制备出的氢气既可以出售,也可以通过燃料电池转化为电能作为火力发电的供电补充来源,以此降低火力机组出力。循环水的充分利用减少了火电厂的废水排放压力,也避免了水资源的浪费。

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【技术保护点】

1.一种利用火电厂循环水绿电制氢的能源系统,其特征在于:包括火力发电系统、水电解制氢系统、光伏发电系统、水处理系统;火力发电系统包括发电机、汽轮机、锅炉、冷却塔、集水池;水电解制氢系统包括电解槽、储氢系统、燃料电池;光伏发电系统包括光伏阵列、逆变器、储能电池;水处理系统包括依次连接的絮凝池、过滤器、反渗透设备、树脂离子交换器;光伏发电系统为水电解制氢系统提供电能,水处理系统对集水池内的循环水进行处理后供给水电解制氢系统通过电解水制氢,水电解制氢系统产生的氧气输送给火力发电系统为锅炉助燃;

2.根据权利要求1所述的一种利用火电厂循环水绿电制氢的能源系统,其特征在于:所述光伏阵列以竖直方向安装于冷却塔的向阳面上。

3.根据权利要求1所述的一种利用火电厂循环水绿电制氢的能源系统,其特征在于:所述电解槽采用压滤式双极性电解槽。

【技术特征摘要】

1.一种利用火电厂循环水绿电制氢的能源系统,其特征在于:包括火力发电系统、水电解制氢系统、光伏发电系统、水处理系统;火力发电系统包括发电机、汽轮机、锅炉、冷却塔、集水池;水电解制氢系统包括电解槽、储氢系统、燃料电池;光伏发电系统包括光伏阵列、逆变器、储能电池;水处理系统包括依次连接的絮凝池、过滤器、反渗透设备、树脂离子交换器;光伏发电系统为水电解制氢系统提供电能,水处理系统...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵天宇陈冲任利军贾利民李岩梁立中易頔王得勇
申请(专利权)人:青海能高新能源有限公司
类型:新型
国别省市:

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