[實用新型]基于海上風電的發電系統

有效

• 申請號: 202220305249.3
• 申請日: 2022-02-15
• 公開（公告）號: CN217239518U
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 張暢;王金意;余智勇;任志博;王鵬杰;鞏玉棟
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司;四川華能氫能科技有限公司;華能集團技術創新中心有限公司;四川華能太平驛水電有限責任公司;四川華能寶興河水電有限責任公司;四川華能嘉陵江水電有限責任公司;四川華能東西關水電股份有限公司;四川華能康定水電有限責任公司;四川華能涪江水電有限責任公司;華能明臺電力有限責任公司
• 主分類號: H01M8/04089
• 分類號: H01M8/04089;H01M8/0606;H01M8/1018
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃垚琳

本實用新型涉及一種基于海上風電的發電系統，所述基于海上風電的發電系統包括：海上發電裝置、加氫底物儲罐、原料水儲罐、合成裝置、加氫生成物儲罐和燃料電池裝置，海上發電裝置與合成裝置相連以用于向合成裝置供電，加氫底物儲罐與合成裝置相連以用于向合成裝置供給加氫底物，原料水儲罐與合成裝置相連以用于向合成裝置供給原料水，合成裝置與加氫生成物儲罐相連以用于向加氫生成物儲罐供給加氫生成物，加氫生成物儲罐與燃料電池裝置相連以用于向燃料電池裝置供給加氫生成物，燃料電池裝置用于將加氫生成物轉化為氫氣和加氫底物。本實用新型的基于海上風電的發電系統的成本較低、安全性較高。

技術領域

本實用新型涉及氫能與燃料電池技術領域，具體地，涉及一種基于海上風電的發電系統。

背景技術

我國沿海島嶼眾多，由于負荷有限、輸送距離較遠，鋪設海纜在技術與經濟方面需要付出更大代價，因此偏遠島嶼上普遍缺乏電力供應。而島嶼上風能資源充足，海上風力發電成為海島供能的理想選擇。

風能是一種取之不盡而又沒有污染的能源，但其間歇性和波動性特征導致風電也呈現隨機和波動狀態。儲能技術具有動態吸收能量并適時平穩釋放的特點，能有效彌補風電間歇性、波動性的缺點，提升發電的可控性和穩定性水平。

氫氣具有清潔無污染、利用率高等特征，且可以通過燃料電池把化學能直接轉換為電能，被廣泛地視為一種理想的儲能介質。但是相關技術中，氫氣制備時的成本較高，且氫氣的儲存和運輸時的可靠性較差，存在安全隱患。

發明內容

本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為此，本實用新型的實施例提出一種成本較低、安全性較高的基于海上風電的發電系統。

本實用新型的實施例的基于海上風電的發電系統包括：海上發電裝置、加氫底物儲罐、原料水儲罐、合成裝置、加氫生成物儲罐和燃料電池裝置，所述海上發電裝置為風電電機，所述合成裝置為電化學合成設備，所述海上發電裝置與所述合成裝置相連以用于向所述合成裝置供電，所述加氫底物儲罐與所述合成裝置相連以用于向所述合成裝置供給加氫底物，所述原料水儲罐與所述合成裝置相連以用于向所述合成裝置供給原料水，所述合成裝置與所述加氫生成物儲罐相連以用于向所述加氫生成物儲罐供給加氫生成物，所述加氫生成物儲罐與所述燃料電池裝置相連以用于向所述燃料電池裝置供給加氫生成物，所述燃料電池裝置用于將所述加氫生成物轉化為氫氣和加氫底物。

根據本實用新型的實施例的基于海上風電的發電系統，可以利用電化學的方法，以海水和含氧有機物為原料，進行電化學加氫反應，燃料電池裝置可以根據需要將加氫生成物轉化為氫氣，以供給燃料電池發電，從而彌補海上風電低谷時用電負荷的不足的問題，當電量充足時，可以停止該反應，避免氫以氫氣的形式儲存，提高了本實用新型的實施例的基于海上風電的發電系統使用時的安全性，且使用成本較低。

在一些實施例中，所述燃料電池裝置包括前處理單元和燃料電池本體，所述前處理單元用于將所述加氫生成物轉化為所述氫氣和所述加氫底物，所述前處理單元與所述加氫底物儲罐相連以用于將所述加氫底物輸送至所述加氫底物儲罐內，所述前處理單元與所述燃料電池本體相連以用于將所述氫氣通入至所述燃料電池本體內。

在一些實施例中，所述基于海上風電的發電系統還包括分離裝置，所述合成裝置通過所述分離裝置與所述加氫生成物儲罐相連，所述分離裝置與所述加氫底物儲罐相連，所述分離裝置用于將所述合成裝置內未利用的加氫底物分離出來并輸送至所述加氫底物儲罐內。

在一些實施例中，所述合成裝置具有陰極側和陽極側，所述合成裝置內設有質子交換膜，所述加氫底物儲罐與所述陰極側相連，所述原料水儲罐與所述陽極側相連。

在一些實施例中，所述合成裝置具有陰極側和陽極側，所述合成裝置內設有陰離子交換膜，所述加氫底物儲罐與所述陰極側相連，所述原料水儲罐與所述陰極側相連。