一种新能源利用储放系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种新能源利用储放系统，主要由输入用直流稳压器、输入用逆变稳压器、变频升压站、整体性电解水槽、氢气压缩机、氧气压缩机、高压储氢罐、高压储氧罐、气压控制阀、O-H燃料电池组、冷凝水池、输出用直流稳压器、DCS分控系统、输出用逆变稳压器等组成。本实用新型将收集到的电能优先供给用户使用，剩余电能电解水并将产生的氢气和氧气分别通过各自的压缩机储入高压储气罐，通过DCS分控系统控制O-H燃料电池组运行或控制电能进入整体性电解水槽储存，产生的电能可经整流稳压后作为直流电直接供直流电设备使用，也可整流稳压后转为交流电供日常生活使用。
【专利说明】一种新能源利用储放系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种新能源的储放系统，具体的说，是涉及一种应用于中小型普通民用领域，如建筑住宅或者社区中的的新能源储放系统。
【背景技术】
[0002]当今我们的生活环境环保问题日益突出，空气污染不断加重，能源消耗日益加巨，化石能源紧张短缺。因此，如何在生产生活中节能减排，进行低碳环保的生产生活方式成为人们日益关注的问题。
[0003]新能源技术一般包含风能、核能、太阳能、潮汐能等，而民用领域所接触到的较为普遍和技术较为成熟的新能源主要为风能和太阳能。新能源的利用目前正在蓬勃发展，不光是大型光伏和风能发电站，应用于普通民用领域的中小型太阳能和风能发电站也在高速发展，而新能源企业的产业重心也越来越转向于普通民用领域。
[0004]在越来越快发展的中小型新能源利用系统中，现有技术中对新能源的储存和利用转换介质还是采用蓄电池组。但是，蓄电池组的储能能力是非常有限的，同时由于大型建筑上或者大型规划小区内的新能源系统产生的电能量非常大，仅仅靠蓄电池来储存和使用电能，显然是不合适的，体系庞大，造价非常昂贵不说，维护和保养也非常繁复，根本不能大面积使用，即便将其应用于中型系统中造价也会非常高昂。因此，目前迫切需要一种能够有效利用新能源并进行有效储存的系统。
实用新型内容
[0005]本实用新型要解决的是如何有效利用新能源及有效进行能源储存的技术问题，提供了一种新能源利用储放系统，其建造难度低、易于规模化、模块化操作，且维护简便，能够方便地进行实时的电能储存和使用。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型通过以下的技术方案予以实现:
[0007]—种新能源利用储放系统，包括输入用直流稳压器、输入用逆变稳压器和变频升压站，所述直流稳压器的输入端口连接直流电能线路、输出端口并联的连接于外网和所述变频升压站的输入端口，所述输入用逆变稳压器的输入端口连接交流电能线路、输出端口并联的连接于外网和所述变频升压站的输入端口；
[0008]所述变频升压站的输出端口连接配有阳极电极和阴极电极的整体性电解水槽，所述整体性电解水槽设置有氢气集气罩和氧气集气罩；
[0009]所述氢气集气罩通过气体管道连接至氢气压缩机的输入端，所述氢气压缩机的输出端连接至高压储氢罐的输入端，所述高压储氢罐的输出端连接至气压控制阀的氢气输入端，所述气压控制阀的氢气输出端连接O-H燃料电池组的氢气输入端；所述氧气集气罩通过气体管道连接至氧气压缩机的输入端，所述氧气压缩机的输出端连接至所述高压储氧罐的输入端，所述高压储氧罐输出端连接至所述气压控制阀的氧气输入端，所述气压控制阀的氧气输出端连接所述O-H燃料电池组的氧气输入端；
[0010]所述O-H燃料电池组的电力输出端连接输出用直流稳压器的输入端，输出用直流稳压器的输出端连接DCS分控系统的输入控制端口，所述DCS分控系统的输出控制端口连接直流输出使用和输出用逆变稳压器的输入端，所述输出用逆变稳压器的输出端连接负载使用线路；
[0011]所述DCS分控系统，还用于通过反馈信号控制所述O-H燃料电池组运行并调节发电功率，通过信号反馈控制整体性电解水槽工作进行储能工作。
[0012]其中，所述高压储氢罐和所述高压储氧罐均为BRI级压力容器。
[0013]其中，所述O-H燃料电池组连接至冷凝水池，所述冷凝水池通过回水管连接至整体性电解水槽。
[0014]本实用新型的有益效果是:
[0015](一)系统稳定、可靠，可控性较强，建造简单，可模块化、规模化、工业化生产，维护和保养简便，可以有效减少传统能源消耗，降低碳排放；
[0016](二)储放能大小规格的掌控和设计更简单，只需要更改燃料电池组和储气压罐的大小规格，以及电路系统的负载大小能力即可适应不同方案的应用；
[0017](三)能源转化载体为水，安全环保，且可循环利用，完全符合低碳、节能、环保的占匕
λΚ曰；
[0018](四)燃料电池组可根据气压控制阀控制进气量，进而控制产生的电流大小，并且由于进气量恒定，可产生恒定的电压、电流，免去了重新设计大型整流控制系统和逆变系统的繁锁，仅靠简单稳压器即可实现，也大大降低了电路中的不稳定性电流的不利影响；
[0019](五)各个储放能系统可单独使用，亦可以并网组成更大系统，统一使用，着重对大型建筑群或者社区中新能源的有效储存及利用提出前瞻性规划和概念设计，并可实现工业化生产的储能系统概念性设计。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]附图是本实用新型所提供的新能源利用储放系统的结构示意图。
[0021]图中:1:输入用直流稳压器；2:输入用逆变稳压器；3:变频升压站；
[0022]4:整体性电解水槽；41:氢气集气罩；42:氧气集气罩；51:氢气压缩机；
[0023]52:氧气压缩机；61:高压储氢罐；62:高压储氧罐；7:气压控制阀；
[0024]8:0-Η燃料电池组；9:冷凝水池；10:回水管；11:输出用直流稳压器；
[0025]12 =DCS分控系统；13:输出用逆变稳压器。
【具体实施方式】
[0026]如附图所示，本实施例公开了一种新能源利用储放系统，主要由输入用直流稳压器1、输入用逆变稳压器2、变频升压站3、整体性电解水槽4、氢气压缩机51、氧气压缩机52、高压储氢罐61、高压储氧罐62、气压控制阀7、O-H燃料电池组8、冷凝水池9、输出用直流稳压器11、DCS分控系统12、输出用逆变稳压器13等组成。
[0027]输入用直流稳压器I可选用⑶精密直流稳压稳流电源/单相，其输入端口连接太阳能电能或其它直流电能线路，其输出端口并联的连接外网和变频升压站3输入端口，优先通过外网供给用户使用，有剩余电能则进入变频升压站3输入端口。
[0028]输入用逆变稳压器2可以将交流电变成稳定的直流电，确保用户用电时电压、电流稳定，其输入端口连接风能发电或者其它交流发电线路，其输出端口并联的连接外网和变频升压站3输入端口，优先通过外网供给用户使用，有剩余电能则进入变频升压站3输入端口。
[0029]变频升压站3的输出端口连接至整体性电解水槽4电解水。整体性电解水槽4配有阳极、阴极电极，具体可选用阳极石墨板，阴极Ni基合金板。整体性电解水槽4内设置有氢气集气罩41和氧气集气罩42，分别用于收集电解所产生的氢气和氧气。
[0030]氢气集气罩41通过气体管道连接至氢气压缩机51的输入端，氢气压缩机51的输出端连接至高压储氢罐61输入端。同时，氧气集气罩42通过气体管道连接至氧气压缩机52的输入端，氧气压缩机52的输出端连接至高压储氧罐62输入端。其中，氢气压缩机51可选用蛘埠双飞氢气压缩机，氧气压缩机52可选用普瑞格斯原装进口氧气压缩机。高压储氢罐61和高压储氧罐62均为BRI级压力容器。
[0031]高压储氢罐61输出端连接至气压控制阀7的氢气输入端，高压储氧罐62输出端连接至气压控制阀7的氧气输入端。气压控制阀7的氢气输出端连接O-H燃料电池组8的氢气输入端，气压控制阀7的氧气输出端连接O-H燃料电池组8的氧气输入端。其中，气压控制阀7可选用美国戴纳弗中高压阀门。
[0032]O-H燃料电池组8根据目前技术选取能量利用率较高的电池组。O-H燃料电池组8产生的水收集到冷凝水池9冷却后通过回水管10循环回流进整体性电解水槽4，冷凝水池9可选用304不锈钢材质。
[0033]O-H燃料电池组8的电力输出端连接输出用直流稳压器11输入端，输出用直流稳压器11输出端连接DCS分控系统12的输入控制端口，DCS分控系统12的输出控制端口连接直流输出使用和输出用逆变稳压器13的输入端，输出用逆变稳压器13的输出端连接负载使用线路。同时，通过DCS分控系统12的控制，若有用电需要，则通过反馈信号控制O-H燃料电池组8运行并调节发电功率，使气体通过气压控制阀7将高压气体转为安全的低压气体后，进入O-H燃料电池组8进行发电；若没有功率需求，则通过信号反馈控制整体性电解水槽4工作进行储能工作。
[0034]本实用新型的工作流程如下:
[0035]各种渠道收集到的太阳能电能或其它直流电形式，首先经过各自的输入用直流稳压器1，而风能发电或者其它交流发电形式则需要进行输入用逆变稳压器2变成稳定的直流电，确保用户用电时电压、电流稳定，优先供给用户使用。如果有剩余电能则传输至变频升压站3，使之变成380V大直流直流电，后输入整体性电解水槽4电解水，选用阳极石墨板，阴极Ni基合金板，分别将产生的氢气经氢气压缩机51压缩后储入高压储氢罐61中、产生的氧气经氧气压缩机52压缩后储入高压储氧罐62中。
[0036]根据端部DCS分控系统12的控制，如果有用电需要，则通过反馈信号控制O-H燃料电池组8运行并调节发电功率，使气体通过气压控制阀7将高压气体转为安全的低压气体后，进入O-H燃料电池组8进行发电，产生的水收集到冷凝水池9冷却后循环回流进整体性电解水槽4，产生的电能可经整流稳压后作为直流电直接供直流电设备使用，也可整流稳压后转为交流电供日常生活使用，若没有功率需求，则通过信号反馈控制电能进入整体性电解水槽4储存使用。
[0037]尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式的具体变换，这些均属于本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种新能源利用储放系统，其特征在于，包括输入用直流稳压器、输入用逆变稳压器和变频升压站，所述直流稳压器的输入端口连接直流电能线路、输出端口并联的连接于外网和所述变频升压站的输入端口，所述输入用逆变稳压器的输入端口连接交流电能线路、输出端口并联的连接于外网和所述变频升压站的输入端口； 所述变频升压站的输出端口连接配有阳极电极和阴极电极的整体性电解水槽，所述整体性电解水槽设置有氢气集气罩和氧气集气罩； 所述氢气集气罩通过气体管道连接至氢气压缩机的输入端，所述氢气压缩机的输出端连接至高压储氢罐的输入端，所述高压储氢罐的输出端连接至气压控制阀的氢气输入端，所述气压控制阀的氢气输出端连接O-H燃料电池组的氢气输入端；所述氧气集气罩通过气体管道连接至氧气压缩机的输入端，所述氧气压缩机的输出端连接至所述高压储氧罐的输入端，所述高压储氧罐输出端连接至所述气压控制阀的氧气输入端，所述气压控制阀的氧气输出端连接所述O-H燃料电池组的氧气输入端； 所述O-H燃料电池组的电力输出端连接输出用直流稳压器的输入端，输出用直流稳压器的输出端连接DCS分控系统的输入控制端口，所述DCS分控系统的输出控制端口连接直流输出使用和输出用逆变稳压器的输入端，所述输出用逆变稳压器的输出端连接负载使用线路； 所述DCS分控系统，还用于通过反馈信号控制所述O-H燃料电池组运行并调节发电功率，通过信号反馈控制整体性电解水槽工作进行储能工作。
2.根据权利要求1所述的一种新能源利用储放系统，其特征在于，所述高压储氢罐和所述高压储氧罐均为BRI级压力容器。
3.根据权利要求1所述的一种新能源利用储放系统，其特征在于，所述O-H燃料电池组连接至冷凝水池，所述冷凝水池通过回水管连接至整体性电解水槽。
【文档编号】H02J15/00GK203967839SQ201420323472
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年6月17日 优先权日:2014年6月17日
【发明者】郭超, 张怀勇, 李景秋, 赵珊珊, 程明, 李向超, 孙超, 姜连伟, 李璐, 朱恒杰, 梁渊, 李洪潮 申请人:天津二十冶建设有限公司