[發明專利]一種風/光與生物質互補的發電和化學品儲能系統及控制方法

在審

• 申請號: 201811257970.4
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109217370A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 吳晉滬;趙瑞東;葛元征;秦建光;何濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院青島生物能源與過程研究所
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/28
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 張皓;嚴彩霞

1.一種風/光與生物質互補的發電和化學品儲能系統，所述儲能系統包括：

風/光發電單元，用于由風/光發電產生電力；

電力調控單元，所述電力調控單元分別與所述風光發電單元和與外部電網電連接，用于控制電力輸出；

電解水單元，其與所述電力調控單元電連接，接收來自所述電力調控單元2的電力，用于電解水產生氫氣和氧氣；

氫/氧儲存單元，其與所述電解水單元管線連接，用于儲存在所述電解水單元3中電解水產生的氫氣和氧氣；

生物質利用單元，其與所述氫/氧儲存單元管線連接，用于接收來自所述氫/氧儲存單元的氧氣，用于生物質的物理化學反應；

化學品合成單元，其與所述氫/氧儲存單元、所述生物質利用單元以及外部管網管線連接，用于接收分別來自所述氫/氧儲存單元4的氫氣和來自所述生物質利用單元的含碳氣體，合成化學品并將合成的化學品向外部管網輸出。

2.根據權利要求1所述的儲能系統，其特征在于，所述儲能系統還包括：

調峰發電單元，其與所述氫/氧儲存單元、化學品合成單元管線連接并且與所述電力調控單元電連接，用于根據系統電力狀態調峰發電并將產生的調峰電力輸入所述電力調控單元。

3.根據權利要求1所述的儲能系統，其特征在于，所述生物質利用單元可以與所述電力調控單元電連接，用于將由所述生物質利用單元產生的電力輸入所述電力調控單元2；或者不與所述電力調控單元連接。

4.根據權利要求1所述的儲能系統，其特征在于，所述氫/氧儲存單元4包括氫氣儲存罐和氧氣儲存罐。

5.根據權利要求1所述的儲能系統，其特征在于，所述生物質利用單元包括但不僅限于富氧燃燒和富氧氣化裝置；

優選地，所述生物質利用單元還包括發電裝置，所述發電裝置用于將所述富氧燃燒過程的能量轉化為電力輸送至所述電力調控單元。

6.根據權利要求1所述的儲能系統，其特征在于，所述化學品合成單元合成的產品包括但不僅限于甲烷、甲醇、乙醇、二甲醚、汽油、柴油和航空煤油。

7.根據權利要求1所述的儲能系統，其特征在于，所述調峰發電單元僅在所述電力調控單元運行在調峰發電模式時啟動運行，采用所述氫氧儲存單元的氫氣或所述化學品合成單元的化學品為燃料發電，并將調峰電力輸入所述電力調控單元。

8.一種根據權利要求1至7中任意一項所述儲能系統的控制方法，所述控制方法包括并網發電運行模式，盈余電力運行模式，棄電運行模式和調峰發電運行模式四種，其中所述電力調控單元根據來自所述風/光發電單元輸出的電力程序地或人工地控制采取上述四種運行模式之一；

優選地，當來自所述風/光發電單元的電力穩定且滿足電網需求時，所述儲能系統采取并網發電運行模式，其中，所述電力調控單元接收來自所述風/光發電單元的電力并且輸出所述第一電力至外部電網而不再輸出所述第二電力；

優選地，當來自所述風/光發電單元的電力穩定但不足以滿足電網需求時，根據本發明的所述儲能系統采取調峰發電運行模式，其中，所述電力調控單元接收來自所述風/光發電單元的電力、來自所述生物質利用單元的電力和/或來自所述調峰發電單元的電力并且輸出所述第一電力至外部電網而不再輸出所述第二電力；

優選地，當來自所述風/光發電單元的電力穩定但超出電網需求時，根據本發明的所述儲能系統采取盈余電力運行模式，其中，所述電力調控單元接收來自所述風/光發電單元的電力并同時向外部電網輸出所述第一電力和向所述電解水單元輸出所述第二電力；

優選地，當來自所述風/光發電單元的電力不穩定，無法并入外部電網時，根據本發明的所述儲能系統采取棄電運行模式，其中，所述電力調控單元接收來自所述風/光發電單元的電力并僅向所述電解水單元輸出所述第二電力而不向外部電網輸出所述第一電力。