[發明專利]光伏和燃料電池聯合發電系統

無效

• 申請號: 201210480845.6
• 申請日: 2012-11-23
• 公開（公告）號: CN102983604A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 鄒啟群;俎洋輝;劉巖;郝安民;武勇
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;河南省電力公司安陽供電公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J9/00;H01M8/04
• 代理公司: 安陽市智浩專利代理事務所 41116
• 代理人: 王暉

技術領域

本發明涉及一種獨立發電系統，特別涉及一種光伏和燃料電池聯合發電系統，屬于清潔能源發電領域。

背景技術

近些年來，我國太陽能光伏發電技術的開發和應用得到了很大發展，太陽能光伏發電的技術水平與實用化程度有了顯著提高，其應用范圍和規模不斷擴大，光伏發電在解決邊遠地區人民生活用電和某些生產用電方面起到了重要作用，取得了良好的經濟效益和顯著的社會效益，隨著經濟的發展和人民生活水平的不斷提高，對供電質量，供電的保證率也提出了新的要求，我國現有的太陽能光伏發電系統基本上是獨立方式運行，系統供電受季節與氣象條件的影響使其穩定有效的持續電力供應受到影響和限制，為了達到這一目的，目前通過蓄電池儲能來調整光伏發電系統的發電與供電之間的時間差，是保障穩定的主要手段，根據獨立運行的光伏發電系統設計原則，用戶對供電質量、供電保證率提出的要求愈高，系統對蓄電池的需要量也愈大，長期以來，對蓄電池?(主要是鉛酸電池?)的依賴性是影響獨立運行的光伏發電系統大量推廣應用的重要原因，蓄電池儲能投資高、壽命短、折舊費高，使系統發電成本大大提高，鉛酸蓄電池運行維護工作量大，容易引起污染環境，??我國邊遠山區多、海島多的特點，獨立運行的光伏發電系統仍然有著很大的需求，高密度、低成本、長壽命、無污染的儲能系統，具有較高的系統自我穩定性，提高光伏發電系統供電的穩定性，是深入普及光伏發電技術，進一步開拓市場的瓶頸。

發明內容

本發明為提供一種光伏和燃料電池聯合發電系統。

本發明所提供的一種光伏和燃料電池聯合發電系統，光伏和燃料電池聯合發電系統，包括光伏發電陣列、燃料電池堆、控制器，系統設置有超級電容，超級電容與光伏發電陣列的輸出相連通，設置有電解槽，電解槽電解電源與光伏發電陣列的相連通，電解槽后設置有儲氫裝置，燃料電池堆所需的氫氣從儲氫裝置中供給，系統設置有從光伏發電陣列到負載的輸出電路，設置有從燃料電池堆到負載的輸出電路，系統設置有計算機控制系統，所述的計算機控制系統中設置有光伏發電陣列最大功率點跟蹤模塊，所述的最大功率點跟蹤模塊采用滑模控制實現，所述的計算機控制系統中設置有電解槽電流控制模塊，所述的電流控制模塊采用滑模控制實現，所述的計算機控制系統中設置有燃料電池堆控制模塊，所述的燃料電池堆控制模塊采用滑模控制實現，電解槽和燃料電池堆上設置有循環水換熱系統，通過循環和水箱中進行熱交換，所述的電解槽和燃料電池堆上設置有溫度傳感器，溫度傳感器與計算機控制系統相聯接，所述的計算機控制系統對系統電能應用進行優先順序控制，當光伏發電陣列產生的電能大于負載時，多余的電能首先對超級電容充電，超級電容充滿時再啟動電解槽電解制氫儲存在儲氫裝置中，光伏發電陣列產生的電能小于負載時，首先釋放超級電容的電能，當釋放超級電容的電能無法滿足負載時，啟動燃料電池堆發電供應負載。

?本發明所提供的一種光伏和燃料電池聯合發電系統，利用光伏發電陣列來產生電能，通過超級電容和電解氫的形式將多余的電能進行儲存，當自然條件發生變化導致光伏發電陣列無法滿足負載要求時，通過釋放超級電容儲存的能量和啟動燃料電池堆發電來滿足負載的供應，本系統設置有控制器，系統采用計算機控制，采用滑模控制技術跟蹤光伏發電陣列的最大功率點來控制光伏陣列發電模塊的電能，電能使用效率高，采用滑模技術控制電解槽制氫電流，制氫過程穩定可靠，采用滑模控制技術調節影響燃料電池堆的工藝參數來控制燃料電池堆的發電，系統效率高，工作穩定，整個系統采用計算機系統控制調度，電能分配合理，效率高，輸出穩定，調節方便，可以方便的應用到需要獨立發電的場合和住所。

附圖說明

圖1是本發明的系統示意圖。

具體實施方式

為了更充分的解釋本發明的實施，提供本發明的實施實例，這些實施實例僅僅是對該系統的闡述，不限制本發明的范圍。