一种离网型光伏发电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种离网型光伏发电系统，包括光伏组件、用于控制输出稳定电压的控制器、用于通电产生氢气的电解水系统、用于存储氢气的氢气存储装置、用于将氢气转换成电能的氢燃料电池、用于将直流电转换成交流电的光伏离网逆变器，所述光伏组件依次经控制器、电解水系统、氢气存储装置、氢燃料电池后连接至光伏离网逆变器；所述光伏组件经控制器产生直流电送至电解水系统，由控制器控制电解水系统将水电解产生氢气送至氢气存储装置存储，氢气存储装置存储提供氢气给氢燃料电池发电产生直流电，再输入光伏离网逆变器逆变为交流电。本实用新型专利技术可简单、安全地进行光伏电能的存储与发电。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及利用太阳能的发电技术，具体涉及一种离网型光伏发电系统。
技术介绍
目前，全球还有将近20亿人口没有用上电，其中相当部分处在经济不发达的边远地区，很难依靠延伸常规电网来解决用电问题。另外据统计，我国到2012年还有近800万人口没用上电，其中预计需要太阳能发电来解决580万人口的用电，所以利用太阳能发电的市场应用广阔。现有的离网型光伏发电系统的形式主要有独立光伏电站和户用光伏电源以及混合型电站，这些光伏发电系统的储能部分通常采用铅酸电池，但是，铅酸蓄电池可靠性差、维护复杂，对环境/温度要求较高，寿命短，且其整个生命周期都会对环境造成污染。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题，就是提供一种离网型光伏发电系统，可简单、安全地进行光伏电能的存储与发电。为解决上述技术问题，本技术通过以下技术方案实现一种离网型光伏发电系统，其特征在于包括光伏组件、用于控制输出稳定电压的控制器、用于通电产生氢气的电解水系统、用于存储氢气的氢气存储装置、用于将氢气转换成电能的氢燃料电池、用于将直流电转换成交流电的光伏离网逆变器，所述光伏组件依次经控制器、电解水系统、氢气存储装置、氢燃料电池后连接至光伏离网逆变器；所述光伏组件经控制器产生直流电送至电解水系统，由控制器控制电解水系统将水电解产生氢气送至氢气存储装置存储，氢气存储装置存储提供氢气给氢燃料电池发电产生直流电，再输入光伏离网逆变器逆变为交流电。本技术所述氢气存储装置设有用于对外供气的氢气输出端和用于从外部存入氢气的氢气输入端。本技术所述控制器具有分别用于控制电解水系统、氢气存储装置、氢燃料电池和光伏离网逆变器工作的控制端，所述电解水系统、氢气存储装置、氢燃料电池和光伏离网逆变器分别具有受控端，各受控端分别与控制器的相应控制端相连。本技术所述控制器还具有用于外部直流电源输入的直流电源输入端。与现有技术相比，本技术技术具有如下有益效果(I)本技术以氢气形式存储光伏组件所发电能，并能及时输出电能以供需求，电解水系统的电解产物为水、氢气和氧气，该存储方式具有存储时间长，存储中无电能衰减的影响，并且本技术氢气的存储方式简单、安全、环保、维护更方便、使用寿命更长；(2)本技术可以通过氢气输入端接受其他来源的纯净氢气作为燃料电池的能源，保障转换氢气而供电；在氢气冗余的情况下可以通过氢气输出端为采用氢气的使用终端提供氢气能源；(3)本技术可通过直流电源输入端接收外部其他来源的直流电能进行存储，例如直流的风力发电机，使氢气燃料存储充足，进而确保系统运行连续；(4)本技术电解水系统电解后的副产品为纯净的氧气，提供了额外的经济价值。附图说明图1为本技术的连接示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细说明。如图1所示的一种离网型光伏发电系统，包括光伏组件1、用于控制输出稳定电压的控制器2、用于通电产生氢气的电解水系统3、用于存储氢气的氢气存储装置4、用于将氢气转换成电能的氢燃料电池5和用于将直流电转换成交流电的光伏离网逆变器6，光伏组件I依次经控制器2、电解水系统3、氢气存储装置4、氢燃料电池5后连接至光伏离网逆变器6 ;光伏组件I经控制器2产生直流电送至电解水系统3，由控制器2控制电解水系统3将水电解产生氢气送至氢气存储装置4存储，氢气存储装置4存储提供氢气给氢燃料电池5发电产生直流电，再输入光伏离网逆变器6逆变为交流电，用于交流负载。其中，多光伏组件I组成阵列用于转换太阳能；控制器2能够追踪光伏组件阵列的最大功率点，产生当前太阳光强度下最大的直流电，并稳定提供电解水系统所需的电压。本控制器2由光伏组件最大功率点追踪器、常规直流电压调制电路、预留外部直流电压接口和常规控制模块组成，其中，光伏组件最大功率点追踪器，用于使光伏组件I发出最大功率；直流电压调制电路，用于调节输入电压，使之转换为电解水系统3用电压；预留的外部直流电压接口，用于衔接外部其他直流能源输入；控制模块，用于判断电解水情况、氢气存储情况、氢燃料电池放电情况，并将以上情况通知离网逆变器6，判断是否可以启动发电。该控制器2具有分别用于控制电解水系统3、氢气存储装置4、氢燃料电池5和光伏离网逆变器6工作的控制端，电解水系统3、氢气存储装置4、氢燃料电池5和光伏离网逆变器6分别具有受控端，各受控端分别与控制器2的相应控制端相连。控制器2检测电解水系统3、氢气存储装置4、氢燃料电池系统5以及光伏离网逆变器6的数据，根据内部设定或者上级调度命令，控制电解水系统3电解水、氢气存储装置4和氢燃料电池5进行氢气转换，再通过光伏离网逆变器6输出交流电。电解水系统3与氢气存储装置4之间连接有第一流量计7，用于检测电解水系统输出的氢气流量，以便控制器获得相应氢气容量数据；在氢气存储装置4上设有用于对外供气的氢气输出端和用于从外部存入氢气的氢气输入端，在需要时可对外提供氢气或从外部输入氢气，并在氢气输入端接有第二流量计8,同样便于控制器2获得相应氢气容量数据。本离网型光伏发电系统需要充电时，控制器2控制由光伏组件I或外部其他电源对电解水系统3进行供电，氢气存储装置4获取氢气并储存。本离网型光伏发电系统需要放电时，控制器2控制氢燃料电池5在需要时将氢气转换发电，再经光伏离网逆变器6逆变输出交流电。本技术的实施方式不限于此，按照本技术的上述内容，利用本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本技术上述基本技术思想前提下，本技术还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本技术权利保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离网型光伏发电系统，其特征在于：包括光伏组件、用于控制输出稳定电压的控制器、用于通电产生氢气的电解水系统、用于存储氢气的氢气存储装置、用于将氢气转换成电能的氢燃料电池和用于将直流电转换成交流电的光伏离网逆变器，所述光伏组件依次经控制器、电解水系统、氢气存储装置、氢燃料电池后连接至光伏离网逆变器；所述光伏组件经控制器产生直流电送至电解水系统，由控制器控制电解水系统将水电解产生氢气送至氢气存储装置存储，氢气存储装置存储提供氢气给氢燃料电池发电产生直流电，再输入光伏离网逆变器逆变为交流电。

【技术特征摘要】
1.一种离网型光伏发电系统,其特征在于包括光伏组件、用于控制输出稳定电压的控制器、用于通电产生氢气的电解水系统、用于存储氢气的氢气存储装置、用于将氢气转换成电能的氢燃料电池和用于将直流电转换成交流电的光伏离网逆变器，所述光伏组件依次经控制器、电解水系统、氢气存储装置、氢燃料电池后连接至光伏离网逆变器；所述光伏组件经控制器产生直流电送至电解水系统，由控制器控制电解水系统将水电解产生氢气送至氢气存储装置存储，氢气存储装置存储提供氢气给氢燃料电池发电产生直流电，再输入光伏离网逆变器逆变为交流电。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚铁裕，蒋东平，赵建军，焦玉峰，牛明，
申请(专利权)人：晶澳扬州太阳能光伏工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：