一种海上风电制氢装置及风电系统的制作方法

本技术涉及海上风电制氢，具体涉及一种海上风电制氢装置及风电系统。

背景技术：

1、随着全球对可再生能源需求的日益增长，开发利用风能、太阳能等清洁能源逐步成为能源转型的重要支撑。海上风电资源因其具有储量丰富、清洁高效的特点，近年来得到了规模化开发。目前适用于固定式基础的海上风电占技术开发量的比例约为30％，浮式风电的占比超过70％。在深远海漂浮式风电的开发过程中，电能输送成本将越来越高，将电能转化为氢能进行输送成为一种可行性的方案。

2、目前，国内外研究机构提出的主流技术方案主要有两类：一类是将海上风电场的电能先通过电缆输送至岸上制氢设施进行制氢；另一类是在海上建设制氢平台，将海上风电的电能直接制备出氢能，再通过输氢管道将氢气输送至陆上。相对于第一类技术方案，第二种技术方案的经济效益相对较好，逐步得到了更为广泛的关注。

3、通过电解水进行制氢是一种放热反应，因此，为了维持制氢设备在一个合理的温度范围内工作，需要配套散热系统为制氢设备进行散热。现有技术中，对制氢设备的散热主要是通过建设冷却塔或其他冷却设施实现，而在海上制氢平台建设冷却塔或其他冷却设施具有技术难度大、成本高等缺点，不易于实现。

技术实现思路

1、因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的制氢设备散热技术难度大，不易于实现的缺陷，从而提供一种海上风电制氢装置及风电系统。

2、为了解决上述问题，本实用新型提供了一种海上风电制氢装置，包括：制氢平台；制氢设备，设置于所述制氢平台上；电源设备，设置于所述制氢平台上并与所述制氢设备电性连接；水冷设备，与所述制氢设备连接，所述水冷设备的至少部分适于浸没于海水内。

3、可选地，所述水冷设备包括散热结构、冷水管路和热水管路，所述冷水管路和所述热水管路的一端均与所述散热结构连接，所述冷水管路和所述热水管路的另一端均与所述制氢设备连接，所述散热结构适于浸没于海水内。

4、可选地，所述冷水管路与所述散热结构的连接处高于所述热水管路与所述散热结构的连接处。

5、可选地，所述散热结构包括依次排列间隔设置的若干个散热板。

6、可选地，所述电源设备与所述制氢设备通过直流电缆电性连接，所述电源设备适于通过交流电缆与风电机组电性连接。

7、可选地，所述海上风电制氢装置还包括储氢设备，所述储氢设备设置于所述制氢平台上，所述制氢设备与所述储氢设备通过制氢输送管道连通设置。

8、可选地，所述海上风电制氢装置还包括海上输送管道，所述海上输送管道与所述储氢设备连通设置。

9、可选地，所述海上风电制氢装置还包括固定结构，所述固定结构的一端与所述制氢平台连接，所述固定结构的另一端适于连接海底。

10、本实用新型还提供了一种风电系统，包括上述的海上风电制氢装置。

11、可选地，所述风电系统还包括风电机组，所述风电机组与所述电源设备电性连接。

12、本实用新型具有以下优点：

13、1.本实用新型提供的一种海上风电制氢装置，利用水冷设备中的循环水将制氢设备工作过程中产生的热量带走，并利用海水自身的冷却性能对水冷设备中的循环水进行冷却，使制氢设备在合理的温度区间内运行，并且，该水冷设备结构简单，易于实施。

14、2.本实用新型提供的一种海上风电制氢装置，利用冷水管路向制氢设备提供冷却的循环水，利用热水管路将被制氢设备加热后的循环水引出，并通过散热结构与海水进行换热，实现循环水的冷却，保证循环水的循环使用，散热结构、冷水管路和热水管路形成闭式循环结构，有效节约了循环水的用量，减轻了制氢平台所需的承载量，降低了对制氢平台的承载能力要求，从而提高了经济性。

15、3.本实用新型提供的一种海上风电制氢装置，将冷水管路与散热结构的连接处高于热水管路与散热结构的连接处设置，保证循环水循环过程的动态平衡和散热过程的稳定。

16、4.本实用新型提供的一种海上风电制氢装置，将散热结构设置为若干个间隔设置的散热板，增大了散热面积，提高散热结构的散热能力。

技术特征：

1.一种海上风电制氢装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的海上风电制氢装置，其特征在于，所述水冷设备(40)包括散热结构(41)、冷水管路(42)和热水管路(43)，所述冷水管路(42)和所述热水管路(43)的一端均与所述散热结构(41)连接，所述冷水管路(42)和所述热水管路(43)的另一端均与所述制氢设备(20)连接，所述散热结构(41)适于浸没于海水内。

3.根据权利要求2所述的海上风电制氢装置，其特征在于，所述冷水管路(42)与所述散热结构(41)的连接处高于所述热水管路(43)与所述散热结构(41)的连接处。

4.根据权利要求2所述的海上风电制氢装置，其特征在于，所述散热结构(41)包括依次排列间隔设置的若干个散热板。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的海上风电制氢装置，其特征在于，所述电源设备(30)与所述制氢设备(20)通过直流电缆(50)电性连接，所述电源设备(30)适于通过交流电缆(60)与风电机组电性连接。

6.根据权利要求1-4中任意一项所述的海上风电制氢装置，其特征在于，所述海上风电制氢装置还包括储氢设备(70)，所述储氢设备(70)设置于所述制氢平台(10)上，所述制氢设备(20)与所述储氢设备(70)通过制氢输送管道(80)连通设置。

7.根据权利要求6所述的海上风电制氢装置，其特征在于，所述海上风电制氢装置还包括海上输送管道(90)，所述海上输送管道(90)与所述储氢设备(70)连通设置。

8.根据权利要求1-4中任意一项所述的海上风电制氢装置，其特征在于，所述海上风电制氢装置还包括固定结构(100)，所述固定结构(100)的一端与所述制氢平台(10)连接，所述固定结构(100)的另一端适于连接海底。

9.一种风电系统，其特征在于，包括权利要求1-8中任意一项所述的海上风电制氢装置。

10.根据权利要求9所述的风电系统，其特征在于，所述风电系统还包括风电机组，所述风电机组与所述电源设备(30)电性连接。

技术总结
本技术提供一种海上风电制氢装置及风电系统，属于海上风电制氢技术领域，其中，海上风电制氢装置包括：制氢平台；制氢设备，设置于所述制氢平台上；电源设备，设置于所述制氢平台上并与所述制氢设备电性连接；水冷设备，与所述制氢设备连接，所述水冷设备的至少部分适于浸没于海水内。本技术提供的一种海上风电制氢装置，利用水冷设备中的循环水将制氢设备工作过程中产生的热量带走，并利用海水自身的冷却性能对水冷设备中的循环水进行冷却，使制氢设备在合理的温度区间内运行，并且，该水冷设备结构简单，易于实施。

技术研发人员：刘聪,高学强,赵汪,刘峻,杨阳
受保护的技术使用者：中国长江三峡集团有限公司
技术研发日：20230222
技术公布日：2024/1/12