[實用新型]非并網風電制氫裝置

有效

• 申請號: 201220081602.0
• 申請日: 2012-02-27
• 公開（公告）號: CN202444308U
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 顧明
• 申請（專利權）人: 江蘇非并網風電有限公司
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種制氫裝置，尤其是涉及一種直接利用風電的能夠實現平緩和穩定工作的非并網風電制氫裝置。

背景技術

風力發電、太陽能發電等可再生能源電力具有不穩定性、波動性和間歇性特點，如何100％、高效、低成本應用是一個難題。風力發電、太陽能發電直接并網，對電網沖擊大、成本高，采用多種能源互補供電是一種有效方法。目前，多能源互補供電方式主要有兩種：一是可再生能源電力與蓄電池結合，即可再生能源發出來的電給蓄電池充電，充滿后再供給負載，蓄電池與化石能源電力采取切換式供電。此種方式一方面蓄電池成本高、使用壽命短，另一方面蓄電池充放電一次能量損失25％左右，可再生能源電力利用效率低；二是可再生能源電力與化石能源電力相互切換，如設定可再生能源電力切入值為DC480V時，化石能源電力斷開，只使用可再生能源電力。此時可再生能源電力功率得不到化石能源電力補充，由于負載功率大于可再生能源電力功率，單靠可再生能源電力不能完全滿足負載要求，就會導致負載工作失常，甚至來回切換，引發設備故障。而當可再生能源電力電壓低于設定切換電壓時，則斷開可再生能源電力全部使用化石能源電力，又造成可再生能源電力的浪費。另一方面，作為氫能能源的氫氣，其制備過程中需要耗費大量能源。一般情況下，需將網電轉換成直流電后，再為制氫裝置供電，這種方法由于需要交直流的轉換，使得效率低，能源損失大，當網電供應不足時，制氫裝置需要停機。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種能夠實現風電與制氫裝置協調工作的非并網風電制氫裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：一種非并網風電制氫裝置，包括風機、制氫裝置和控制裝置，風機的輸出連接控制裝置的輸入，控制裝置的輸出連接制氫裝置的輸入，其特征在于：還包括蓄電池，所述蓄電池與風機輸出并聯后與制氫裝置的輸入連接；當風機的輸出電壓大于蓄電池電壓時，風機為制氫裝置提供電源，同時為蓄電池充電；當風機的輸出電壓低于蓄電池電壓時，蓄電池輸出功率，風機和蓄電池同時為制氫裝置提供電源；當風機的輸出大于制氫裝置正常工作的上限或者小于或制氫裝置正常工作的下限時，控制裝置控制制氫裝置停機。

作為本實用新型進一步改進的技術方案，還包括能量平衡裝置，能量平衡裝置通過控制裝置與風機連接；當風電輸出功率超過制氫裝置的工作功率時，風機與能量平衡裝置接通，使能量平衡裝置通電。

本實用新型充分利用了海島上的大量的風力資源，即將風力轉化成高壓直流的電能，然后將電能直接供給制氫裝置使用，進而生產氫氣。風電能夠直接輸出高壓直流電，同時將網電和蓄電池進行智能切換，以保證制氫裝置能夠最大限度的持續工作。同時利用蓄電池對風電輸出的波峰和波谷進行平衡，以保證制氫裝置能夠最大限度的持續工作。因此，本實用新型充分利用了風力，無環境污染，資源利用率高，能夠方便的持續的生產氫氣，并且只需采用較小的蓄電池即可實現，節約了成本。總之，本實用新型充分利用了風力，無環境污染，資源利用率高，能夠方便的持續的生產氫氣。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

實施例1

參見圖1，一種非并網風電制氫裝置，包括風機、制氫裝置和控制裝置，風機的輸出連接控制裝置的輸入，控制裝置的輸出連接制氫裝置的輸入，還包括蓄電池，所述蓄電池與風機輸出并聯后與制氫裝置的輸入連接；當風機的輸出電壓大于蓄電池電壓時，風機為制氫裝置提供電源，同時為蓄電池充電；當風機的輸出電壓低于蓄電池電壓時，蓄電池輸出功率，風機和蓄電池同時為制氫裝置提供電源；當風機的輸出大于制氫裝置正常工作的上限或者小于或制氫裝置正常工作的下限時，控制裝置控制制氫裝置停機。還包括能量平衡裝置，能量平衡裝置通過控制裝置與風機連接；當風電輸出功率超過制氫裝置的工作功率時，風機與能量平衡裝置接通，使能量平衡裝置通電。

本實施例在工作時，正常工作狀態是由風機為制氫裝置供電，同時與風機并聯的蓄電池起到對風機的輸出進行平衡的作用。即由于風力的不穩定性，致使風機的輸出也不穩定，當風機輸出電壓高于蓄電池電壓時，蓄電池充電，這樣也將最終的輸出電壓拉低；當風機輸出地域蓄電池電壓時，蓄電池不再充電，同時蓄電池和風機共同為制氫裝置供電；這樣蓄電池就為風機的輸出進行了平衡作用，使得最終為制氫裝置提供了較為平緩的電源。此外，能量平衡裝置在風機的輸出功率遠大于制氫裝置的工作功率時，能量平衡裝置將多余的能量平衡掉。因此，本實施例可僅采用較小的蓄電池，實現平緩的電源輸出，并最終實現風電制氫裝置的平緩和穩定的運作。本實施例中，風機、控制裝置和制氫裝置均為現有技術，例如優選輸出為高壓直流的風力發電機，比如一萬伏至五萬伏。