[發明專利]面向可再生能源消納和電網調峰調頻的復合儲能系統及方法

在審

• 申請號: 202110116234.2
• 申請日: 2021-01-28
• 公開（公告）號: CN112865086A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 曹蕃;郭婷婷;殷愛鳴;張麗;金緒良;陳坤洋;宋寅;楊鈞晗
• 申請（專利權）人: 中國大唐集團科學技術研究院有限公司火力發電技術研究院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/32;H02J3/46;H02J3/14;H02J3/24;H02J3/38
• 代理公司: 北京中南長風知識產權代理事務所(普通合伙) 11674
• 代理人: 穆麗紅

1.一種面向可再生能源消納和電網調峰調頻的復合儲能系統，其特征在于，包括：與電網連接的電網調度裝置，用于接收電網調度中心發出的電解制氫負荷曲線、調峰和調頻指令、短期快速小幅度的功率調整信號；與電網以及電網調度裝置分別連接的電解制氫站，接收電網調度裝置發出的電解制氫負荷曲線并根據電解制氫負荷曲線運行；與電解制氫站、電網調度裝置、電網分別連接的儲能電站，接收電網調度裝置發出的調峰和調頻指令、短期快速小幅度的功率調整信號，并根據調峰和調頻指令、功率調整信號向電解制氫站進行快速充放電調節；與電解制氫站連接的儲氫站，用于存儲電解制氫站產生的氫氣。

2.根據權利要求1所述的面向可再生能源消納和電網調峰調頻的復合儲能系統，其特征在于，還包括與儲氫站連接氫燃料電站，與電網以及電網調度裝置連接，用于利用儲氫站的氫氣發電，并將電上傳至電網。

3.根據權利要求2所述的面向可再生能源消納和電網調峰調頻的復合儲能系統，其特征在于，電解制氫站為堿性電解水制氫站、質子交換膜電解制氫站、高溫固體氧化物電解制氫站，或者上述三種制氫裝置的任何混合。

4.根據權利要求3所述的面向可再生能源消納和電網調峰調頻的復合儲能系統，其特征在于，儲能電站為電化學儲能電站、壓縮空氣電站、超級電容電站、飛輪儲能電站，或者上述的任何混合。

5.根據權利要求4所述的面向可再生能源消納和電網調峰調頻的復合儲能系統，其特征在于，儲氫站為超高壓氣態儲氫站或液態儲氫站，氫燃料電站為固定式燃料電池電站或氫燃機電站。

6.一種面向可再生能源消納和電網調峰調頻的復合儲能方法，其特征在于，包括：

電網調度裝置接收電網調度中心發出的電解制氫負荷曲線、調峰和調頻指令、短期快速小幅度的功率調整信號；

電解制氫站接收電網調度裝置發出的電解制氫負荷曲線并根據電解制氫負荷曲線運行；

儲能電站接收電網調度裝置發出的調峰和調頻指令、短期快速小幅度的功率調整信號，并根據調峰和調頻指令、功率調整信號向電解制氫站進行快速充放電調節；

儲氫站存儲電解制氫站產生的氫氣。

7.根據權利要求6所述的面向可再生能源消納和電網調峰調頻的復合儲能方法，其特征在于，還包括：氫燃料電站利用儲氫站的氫氣發電，并將電上傳至電網。

8.根據權利要求7所述的面向可再生能源消納和電網調峰調頻的復合儲能方法，其特征在于，負荷曲線由電網調度中心根據風電、光伏發電量預測值減去負荷預測值生成。

9.根據權利要求8所述的面向可再生能源消納和電網調峰調頻的復合儲能方法，其特征在于，儲能電站的儲電狀態穩定在40％-60％之間，當儲電狀態超過60％時，儲能電站向電解制氫站放電提高制氫功率；當儲電狀態低于40％時，由氫燃料電站向儲能電站充電。

10.根據權利要求9所述的面向可再生能源消納和電網調峰調頻的復合儲能方法，其特征在于，當可再生能源發電較長時間內無法滿足負荷需求時，電網調度裝置發送指令給氫燃料電站，氫燃料電站進行發電。