[發明專利]基于可再生能源的供電設備、控制器及方法

在審

• 申請號: 202010716023.8
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN113972684A
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 葛稚新;張茜;鄭德溫;苗盛;王善宇
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/28;H02J3/32;H02J15/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 薛平;谷敬麗

本發明提供一種基于可再生能源的供電設備、控制器及方法，該設備包括：可再生能源收集裝置；可再生能源發電設備，用于在白天時段將可再生能源轉換為電能輸出至電力用戶、充能和再生裝置；充能裝置，用于將儲能介質轉換為高能物質；存放裝置，用于存放高能物質并在夜晚時段時輸送高能物質至化學發電裝置；化學發電裝置，用于在夜晚時段通過高能物質與空氣發生作用，將產生的電能提供給固、非固定電力用戶和換電式動力電池，將產生的貧能物質輸送至再生裝置；再生裝置，用于將貧能物質轉化為儲能介質提供給充能裝置；換電式動力電池，用于將電能輸出給非固定電力用戶和/或再生裝置。上述技術方案保證了基于可再生能源的電力供應連續性與供應強度。

技術領域

本發明涉及能源供應技術領域，特別涉及一種基于可再生能源的供電設備、控制器及方法。

背景技術

當今時代，電力已成為人們的生活和工作當中的必需品，如果沒有了電，大量生產生活活動將趨于停滯，會直接導致整個社會崩潰，可見電能的重要。

目前，世界各國都相當地重視電力的開發，受環境保護的影響，未來電力將越來越多的來自于可再生能源，如風能發電和太陽能發電。在白天，人們的生產活動用電需求比較大，供電十分緊張，需要供電系統具備高強度的供應能力；而到了夜晚，人們的生產活動用電需求比較小，太陽能等可再生能源供應也發生中斷，使電力供應不得不另尋源頭。

由此可見，可再生能源與傳統能源相比，具有很多完全不同的特征。可再生能源通常具有間歇性和分散性，當它們被直接使用時常常出現連續性與供應強度無法滿足需求的現象。

針對上述問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本發明實施例提供了一種基于可再生能源的供電設備，用以保證基于可再生能源的電力供應連續性與供應強度，該設備包括：可再生能量收集裝置、可再生能源發電設備、儲能介質充能裝置、換電式動力電池、化學發電裝置、高能物質存放裝置、儲能介質再生裝置和控制器，其中：

可再生能源收集裝置，用于收集可再生能源，將可再生能源提供至儲能介質充能裝置和可再生能源發電設備；

可再生能源發電設備，用于在控制器的控制下白天時段，將可再生能源轉換為電能，將電能輸出至固定電力用戶、非固定電力用戶、儲能介質充能裝置和儲能介質再生裝置；

儲能介質充能裝置，用于在可再生能源發電設備提供電能時工作，將儲能介質持續地轉換為高能物質，將高能物質輸送至高能物質存放裝置；

高能物質存放裝置，用于存放儲能介質充能裝置輸送來的高能物質，在控制器的控制下夜晚時段時，將高能物質輸送至化學發電裝置；

化學發電裝置，用于在控制器的控制下夜晚時段，通過高能物質與空氣發生作用，產生電能和貧能物質，將所述電能提供給固定電力用戶、非固定電力用戶和換電式動力電池，將所述貧能物質輸送至儲能介質再生裝置；所述非固定電力用戶為分體式電動汽車設備，所述固定電力用戶為固定位置的工業或民用用電設施；

儲能介質再生裝置，用于得電時工作，將貧能物質轉化為儲能介質提供給儲能介質充能裝置；

換電式動力電池，用于在控制器確定化學發電裝置給非固定電力用戶供應電能不足時，在控制器的控制下，將電能輸出給非固定電力用戶，和/或，在控制器確定可再生能源發電設備提供的電能不足以供給儲能介質再生裝置時，在控制器的控制下，提供電能至儲能介質再生裝置。

本發明實施例還提供了一種基于可再生能源的控制器，用以保證基于可再生能源的電力供應連續性與供應強度，該控制器包括：

第一控制單元，用于在白天時段，控制可再生能源發電設備將可再生能源轉換為電能，將電能輸出至固定電力用戶、非固定電力用戶、儲能介質充能裝置和儲能介質再生裝置；所述儲能介質充能裝置用于在可再生能源發電設備提供電能時工作，將儲能介質持續地轉換為高能物質，將高能物質輸送至高能物質存放裝置；