[發明專利]一種基于海洋能源和海上風能的供氫供電系統

在審

• 申請號: 202211680645.5
• 申請日: 2022-12-27
• 公開（公告）號: CN115839298A
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 盧惠民;盧小溪;徐晨;劉建學
• 申請（專利權）人: 易航時代（北京）科技有限公司
• 主分類號: F03B13/20
• 分類號: F03B13/20;F03D9/00;F03D9/25;F03D13/25;C25B1/04;C25B9/00;C25B9/65;H01M8/22;C25C3/06
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 馬歡歡

本發明公開了一種基于海洋能源和海上風能的供氫供電系統，涉及海洋能源技術領域，包括：微電網，用于產生電能，微電網內部的氫氧燃料電池堆發電裝置發電供電以維持微電網電流電壓穩定；海水淡化裝置、電解水裝置、儲能裝置分別通過變換器與微電網連接，利用微電網電能用于海水淡化制淡水、電解水制取氫氣和電解氧化鋁制鋁，并且從濃海水中制取氫氧化鎂，加熱生成氧化鎂；還原后生成鎂蒸氣；液態鋁制鋁粉和鋁空氣電池陽極板。本發明提供的一種基于海洋能源和海上風能的供氫供電系統，利用海洋能源，實現海水淡化、電解水制氫、氫氧燃料電池發電平衡微電網供電、海水制鎂、低溫鋁儲能，滿足島內建設需要。

技術領域

本發明涉及海洋能源技術領域，更具體的說是涉及一種基于海洋能源和海上風能的供氫供電系統。

背景技術

海洋是富饒的，海洋中蘊藏著潔凈、可再生、取之不盡的能源，包括潮能、波能、流能、熱能和鹽能。海洋是個龐大的蓄能庫，它將太陽能、派生的風能等以熱能、機械能等形式蓄在海水里。同時，近海與沿海陸地風力比較穩定，只是晝夜風向交替變換，沿海地區海上與陸地上所形成的風，其風向是交替出現的。白天，陸地上接受的太陽輻射熱量較海水要多，因而陸地上的空氣向上流動，而海洋面上的空氣較冷，則從海洋流向沿岸陸地形成海風；夜間，陸地上的空氣比海洋上的空氣冷卻要快一些，因此造成海洋上的空氣上升，而陸地上較冷的空氣沿地面流向海洋，形成陸風。

但是，現有技術中還沒有海上風能及海洋能利用、制氫、供氫和供電、海水淡化產業集群。海洋能利用、制氫儲氫運氫及供電潛力大，利用海洋資源和能量，打造集成海洋能開發、氫能利用、海水淡化及海洋牧場建設等的海上“能源島”意義很大。

此外，對于潮汐發電，其周期性變化會導致發電波動性，這就導致電能不穩定；對于風能發電，由于白天與晚上風向不同，并且海上風大時發電多，風小時發電少，也會導致產生的電能不穩定。

因此，如何提供一種集成海洋能開發、平衡微電網供電、氫能利用、海水淡化等海上“能源島”，滿足島內建設需要是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種基于海洋能源和海上風能的供氫供電系統，利用海洋能源，實現海水淡化、電解水制氫、氫氧燃料電池發電平衡微電網供電、海水制鎂、低溫鋁儲能，滿足島內能源島建設需要。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于海洋能源和海上風能的供氫供電系統，包括：

微電網，用于產生電能；所述微電網包括海洋能源發電裝置、海上風能發電裝置和氫氧燃料電池堆發電裝置；所述海洋能源發電裝置與微電網電性連接，所述海上風能發電裝置與微電網電性連接，所述氫氧燃料電池堆發電裝置與微電網電性連接；

制氫系統，所述微電網為所述制氫系統供電，用于制取氫氣；

所述制氫系統包括電解水裝置，所述電解水裝置與所述微電網電性連接；所述電解水裝置與所述氫氧燃料電池堆發電裝置管道連接，用于提供氫氧燃料；

放電系統，所述微電網為所述放電系統供電。

優選的，所述制氫系統還包括：

海水淡化裝置，所述海水淡化裝置與所述微電網電性連接；

海洋牧場，所述海洋牧場與所述海上風能發電裝置和/或所述微電網電性連接；

制鎂裝置，所述制鎂裝置包括依次連接的加熱爐、還原爐和高壓反應釜，所述加熱爐與所述微電網電性連接；所述還原爐與所述微電網電性連接；所述加熱爐的出口與所述還原爐的還原部連接；所述高壓反應釜的氣體進口與所述電解水裝置連接，所述高壓反應釜的蒸氣進口與所述還原爐的蒸氣出口管連接；

水解裝置，所述水解裝置的入口與高壓反應釜的出口連接；所述水解裝置的氣體出口連接干燥設備，所述水解裝置的固體出口連接加熱爐的入口。