[發(fā)明專利]一種兆瓦級電站及其控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110012927.7
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112779549A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設計）人: 滕越;潘東;程登峰;曹志煌;陳慶濤;王締;繆春輝;陳劍;陳國宏;趙騫;方振邦;張潔
• 申請（專利權）人: 國網安徽省電力有限公司電力科學研究院;國網安徽省電力有限公司
• 主分類號: C25B1/04
• 分類號: C25B1/04;C25B9/65;C25B9/00;C25B15/02;C25B15/021;H02J3/38
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 張琳麗

本發(fā)明公開了一種兆瓦級電站及其控制方法。該兆瓦級電站包括：制氫單元、儲氫單元、發(fā)電單元以及水熱單元。其中，制氫單元，用于制氫，包括輸入電調理子單元、輸入水調理子單元、電解槽子單元以及氫氣純化子單元。儲氫單元包括第一氫氣調理子單元以及氣體存儲子單元。發(fā)電單元，用于氫發(fā)電，包括第二氫氣調理子單元、燃料電池子單元以及輸出電調理子單元，其中，燃料電池子單元由多堆串并聯的燃料電池組組成。水熱單元包括熱交換子單元以及儲熱供熱子單元。本發(fā)明提供的兆瓦級電站能夠實現電?氫?電的能量循環(huán)，以及電網削峰填谷、可再生能源長時消納、熱電聯供等功能。

技術領域

本發(fā)明涉及發(fā)電領域，特別是涉及一種兆瓦級電站及其控制方法。

背景技術

隨著社會的發(fā)展，電能的需求不斷增長，電網容量不斷擴大，電網峰谷差日趨嚴重，如何實現電網的調峰成為目前亟需解決的問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種兆瓦級電站及其控制方法。

為實現上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種兆瓦級電站，包括：

制氫單元，包括：輸入電調理子單元、輸入水調理子單元、電解槽子單元以及氫氣純化子單元；所述輸入電調理子單元，用于對輸入制氫單元的電能進行調理，輸出端與所述電解槽子單元電連接；所述輸入水調理子單元的輸入端為自來水接口，輸出端與所述電解槽子單元相連；所述電解槽子單元，由多槽串并聯的質子交換膜組成，輸出端與所述氫氣純化子單元相連；其中，所述輸入電調理子單元的電能來源為電網的低谷電；

儲氫單元，包括：第一氫氣調理子單元以及氣體存儲子單元；所述第一氫氣調理子單元的輸入端與電解槽相連，輸出端與所述氣體存儲子單元；

發(fā)電單元，包括：第二氫氣調理子單元、燃料電池子單元以及輸出電調理子單元；所述第二氫氣調理子單元的輸入端與所述氣體存儲子單元相連，輸出端與所述燃料電池子單元相連；所述燃料電池子單元，由多堆串并聯的燃料電池組組成；所述輸出電調理子單元的輸入端與所述燃料電池子單元電連接，輸出端與電網相連；

水熱單元，包括：熱交換子單元以及儲熱供熱子單元；所述熱交換子單元用于為所述制氫單元降溫；所述儲熱供熱子單元用于存儲及利用所述熱交換子單元獲取的熱量。

可選的，所述輸入電調理子單元的電能來源還包括可再生能源。

可選的，所述輸入電調理子單元包括AC/DC整流設備以及變壓器；所述AC/DC整流設備用于將電網輸入的交流電變換為直流電，所述變壓器用于對所述直流電降壓。

可選的，所述輸入水調理子單元包括：純水裝置和原料水箱，所述純水裝置用于對所述原料水箱中的水進行純化。

可選的，所述氫氣純化子單元包括氫氧分離器以及氣體冷卻器，所述氫氧分離器用于將所述電解槽子單元電解出的氫氣與氧氣分離，所述氣體冷卻器用于冷卻氫氣與氧氣。

可選的，所述第一氫氣調理子單元包括氣水分離器、脫氧器、干燥器、中壓緩沖罐以及氫氣壓縮機，所述氣水分離器用于將所述氫氣純化子單元輸出的氫氣中的水分分離出去，所述脫氧器用于除去氫氣中的氧氣，所述干燥器用于對所述氫氣進行干燥，所述氫氣壓縮機用于對氫氣進行壓縮，所述中壓緩沖罐以及氫氣壓縮機用于對氫氣進行壓縮。

可選的，所述第二氫氣調理子單元包括氫氣減壓閥組、氫氣回流風機以及空氣壓縮機，氫氣依次經氫氣減壓閥組和氫氣回流風機進入所述燃料電池子單元。

可選的，所述輸出電調理子單元包括AC/DC轉換器和升壓變，所述AC/DC轉換器用于將所述燃料電池子單元輸出的直流電變換為交流電，所述升壓變用于對所述交流電升壓，所述燃料電池子單元輸出的電能經所述AC/DC轉換器和所述升壓變后并網。