[發明專利]一種光伏電站產消效率提升系統

在審

• 申請號: 201710608936.6
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN107181282A
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 王興國
• 申請（專利權）人: 四川宏達石油天然氣工程有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;C25B1/04;C25B9/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 卿誠

技術領域

本發明涉及光電發電領域，尤其是一種光伏電站產消效率提升系統。

背景技術

傳統的并網太陽能電站通過太陽能組件及控制系統將太陽能轉換成直流電能，然后通過匯流箱連接獲得需要的電壓與功率的直流電匯總輸出，通過直流配電單元進行配電，然后在逆變器的作用下將直流電轉換成交流電，轉換成的交流電一部分可通過交流配電單元直接輸送到周邊用電區域，進行就地消納；無法就地消納的過剩部分通過同期設備將交流電的頻率、相位調整到符合國家電網并網要求的電能，然后通過升壓變壓設備調整到合適的電壓與國家電網進行并網。

傳統的逆變器的效率大概為96%，同期設備和升壓器大效率大概為95%；而國家電網的能量傳遞效率為80%左右；所以通過并入國家電網的效率大概為73%，電能的利用率低下；而利用電網中的電能進行電解水生產氫氣，通過變壓整流，其效率只有92%。通過電網輸電在進行氫能的生產的整體效率為67%。

由于電能生產與消納環節電能轉換輸送流程長，存在電能利用率低下，需要各種電能轉換設備，設備成本高，前期投入高等問題。

發明內容

本發明的發明目的在于：基于目前我國電力輸配采用高壓交流輸配與短期內國內電力過剩，存在供需矛盾。為避免傳統并網光伏電站逆變器、同步同期調整設備及升壓設備功率損耗，提高光伏電站效率，并電力就地消納，緩解短期內電力供大于求矛盾、節省電站建設費用與提高電站發電效率，提供一種光伏電站產消效率提升系統。

本發明采用的技術方案如下：

一種光伏電站產消效率提升系統，包括直流配電單元，直流配電單元通過電纜與電解水裝置電力相連，電解水裝置將電能轉換成清潔無污染的氫氣；還包括燃氣管道氫氣摻入裝置，電解水裝置的氫氣輸出端通過管道與燃氣管道氫氣摻入裝置連接。

進一步地，本發明還公開了一種光伏電站產消效率提升系統的優選結構，所述電解水裝置通過管道與壓縮單元相連。還包括有壓縮單元，壓縮單元通過管道與電解水裝置相連；所述直流配電單元連接壓縮單元電機；所配直流電機與直流配電單元相連，經壓縮后H2充裝至高壓H2瓶組。

進一步地，所述系統還包括有太陽能組件及控制系統，太陽能組件及控制系統通過電纜與匯流箱電力連接，匯流箱可將多輸入直流電源進行功率匯總成單輸出直流電源；匯流箱通過電纜與直流配電單元電力連接。

進一步地，所述系統還包括運輸系統，運輸系統包括高壓瓶組車，高壓瓶組車回程運輸高壓氫氣，高壓瓶組車去程運輸純化水。

進一步地，還包括有氧氣壓縮裝置，氧氣壓縮裝置通過管道與電解水裝置相連，氧氣壓縮裝置直流電機通過電纜與直流配電單元電力連接。

進一步地，還包括有電解水廢液回收裝置，電解水廢液回收裝置通過管道與電解水裝置相連，電解水廢液回收裝置通過電纜與直流配電單元電力連接。

進一步地，所述電解水廢液回收裝置包括重水提純裝置，重水提純裝置可將電解水產生的廢液中的高濃度重水進行分離和提純。

進一步地，還包括有壓縮單元，壓縮單元的動力設備為直流電機，壓縮單元通過電纜與直流配電單元電力連接。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是：

1、通過采用以上技術方案，本專利技術方案的電能利用效率與傳統發電并網后從電網下載電能電解水生產方法比，總體提高效率在32%左右，就地消納電力能力高，能緩解短期內國內電力供大于需矛盾、節省電力上網相關設備成本，以純清潔能源H2代替電能，改變了能源存儲、運輸、利用結構型式，擴展了能源消納途徑。

2、光伏電站與風電站直流發電與直流消納的供需融合，電力生產與消納的接合工藝省去了電能輸配所需的逆變、升壓與直流負荷的整流電能損耗，提高了電站及電解水裝置電能生產與利用效率。

3、通過使用本技術方案，能有效提高能源利用方面的經濟效益、社會效益、環境效益。

4、產消的接合，為目前國內短期存在的電能產能過剩提供了光伏與風電站可持續發展的技術方向。

5、專利方案將過剩在電能轉化成純清潔能源H2為載體的能源載體模式，有效解決了太陽能及風能儲能模式，相應拓展了光、風能利用模式及兩行業在能源市場利用份額。

附圖說明

本發明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

圖1是并網太陽能電站電力輸送、電解水電力消納結構框圖。

圖2是本發明的系統結構框圖。

具體實施方式