[發明專利]一種火電廠內設置液流電燃料充電站的系統和方法

在審

• 申請號: 201911391738.4
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN113131500A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 金紅光;崔華;楊豫森;陳輝
• 申請（專利權）人: 赫普能源環境科技有限公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;B60L53/54
• 代理公司: 北京市中聯創和知識產權代理有限公司 11364
• 代理人: 賈保法;李萌

本發明提供一種火電廠內設置液流電燃料充電站的系統和方法，包括火電廠內的液流電燃料電池充電站，液流電燃料電池充電站包括充放電控制柜和液流電燃料電池及其儲罐，充放電控制柜控制液流電燃料電池的充放電，火電廠通過開關電連接充放電控制柜，電廠集中控制系統控制連接充放電控制柜。本發明的有益效果在于：可以有效節約用地資源；充電站的電池參與電網調頻輔助服務；液流電燃料電池充電過程快，電池物流運輸方便。

技術領域

本發明涉及充電站技術領域，具體涉及一種火電廠內設置液流電燃料充電站的系統和方法。

背景技術

一般來講，電能是不能被儲存的(目前的電池儲能成本高、儲能量有限)，因此用戶需要多少電量，火電廠就需要同步發出多少電量，這樣才不會造成能源的浪費。但是通常在電力系統中各個火電廠的需求電負荷是在不斷發生變化的，為了維持有功功率平衡，保持系統頻率穩定，就需要發電部門相應改變發電機的發電量以適應用電負荷的變化，這就叫做調峰。

在中國三北地區電力市場容量富裕，燃機、抽水蓄能等可調峰電源稀缺，電網調峰與火電機組靈活性之間矛盾突出，電網消納風電、光電、水電及核電等新能源的能力不足，棄風、棄光、棄水和棄核現象嚴重。

另一方面，在全球對節能環保問題高度關注下，新能源汽車應運而生，近些年我國新能源汽車市場持續升溫，處于飛速發展狀態。我國新能源汽車的規模不斷擴大，對充電樁的需求也日益增多，但我國充電樁的建設數量卻遠低于新能源汽車的銷量，充電難的現狀日益凸顯，充電樁的緩慢發展已經嚴重制約了新能源汽車發展。

基于電池租賃模式的換電池模式配合大規模集中型充電已經成為當前電動汽車發展具有競爭力的商業技術模式，這是因為：1)采用電池租賃方式可降低用戶的購車費用；2)對電池進行集中充電可采取慢充方式，避免因充電不當造成的電池壽命縮短；3)對電池進行集中管理可減少電動汽車隨機充電給電網帶來的波動；4)在集中型充電站可對替換下的電池進行梯次利用，進而提高電池的利用率、減少電池對環境的二次污染。

基于電池租賃的換電模式在以色列、加拿大、澳大利亞、丹麥等國家已經有了實際的應用和推廣；作為電動汽車產業的積極參與方，國家電網公司和南方電網公司也準備采用換電為主的電動汽車發展模式，在充電方面，國家電網公司還明確“集中充電、統一配送”的商業模式。

但目前的液流電燃料能量密度低、電池更換操作復雜，如果能夠利用一種流體狀態的充放電電池實現電池更換的便捷化，將使得這種電池租賃或更換模式的電動汽車未來更加可行。

液流電燃料電池與常規固態電池或常規液流電池不同，液流電燃料電池充電器與電燃料電池獨立工作，可以實現流體化的電能的存儲與釋放。應用于電動汽車，既可以提供更長的續航里程，同時也可以實現電池的充電過程即為加油過程(注入滿電電燃料)，可以在幾分鐘內完成。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明旨在提供一種火電廠內設置液流電燃料充電站的系統和方法，可以實現利用火電廠內的廉價電力進行大容量、集中、高效、安全的液流電燃料的儲能應用，火電廠可以由此獲得調峰補貼，充電站則能以此獲得最低為負電價的充電成本價格，從而克服目前火電廠的調峰靈活性不足以及新能源汽車充電難的問題。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種火電廠內設置液流電燃料充電站的系統，包括火電廠，電廠集中控制系統和火電廠內的液流電燃料電池充電站；所述液流電燃料電池充電站包括充放電控制柜7和液流電燃料電池及其儲罐；所述充放電控制柜7電連接于所述液流電燃料電池儲罐并用于控制液流電燃料電池的充放電；火電廠的發電機100的出口母線、升壓站101的母線和廠用電的母線中的至少一個分別通過開關電連接于所述充放電控制柜7的交流電輸入端；電廠集中控制系統102控制連接于所述各個開關和充放電控制柜7。

進一步的，所述火電廠的發電機100的出口母線、升壓站101的母線和廠用電的母線中的至少一個分別經過變壓器與各自的開關連接。