一种基于电解水制氢的调峰调频系统的制作方法

本申请涉及电解制氢，尤其涉及一种基于电解水制氢的调峰调频系统。

背景技术：

1、可再生能源电解水制氢是目前碳排放强度最低的氢气生产方式。在制氢的同时，电解水还是一个耗电过程，通过间歇、波动运行可以作为灵活负载参与电网调节。电解水制氢装置主要包括以碱液作为电解质的碱性电解槽和以离子交换膜作为电解质的固态聚合物电解槽。碱性电解槽成本低、单机功率大，但是动态响应能力差；固态电解槽具有良好的动态响应能力，但是单机功率小、成本高，无法满足可再生能源发电系统的电能动态调节。

技术实现思路

1、本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为此，本申请的目的在于提出一种基于电解水制氢的调峰调频系统，通过设置碱性电解制氢装置和固态聚合物电解制氢装置分别与电网进行电连接，充分利用碱性电解制氢装置制氢功率大、成本低，固态聚合物电解水制氢功率调节响应快速的特点，构建具备调峰调频功能的制氢系统，满足电网调峰需要大容量、调频需要快速响应的要求，并且设置有氢气发电装置进一步对电网负载进行辅助调控，通过参与调峰、调频，本申请在生产氢气的同时可以提供电网辅助服务，具有良好的经济和社会效益。

3、为达到上述目的，本申请提出的一种基于电解水制氢的调峰调频系统，包括与电网连接的碱性电解制氢装置、氢气发电装置和固态聚合物电解制氢装置，所述电网用于对所述碱性电解制氢装置和所述固态聚合物电解制氢装置进行供电，所述氢气发电装置产生的电能用于并入电网，还包括氢气存储装置，所述氢气存储装置分别通过管路与所述碱性电解制氢装置和所述固态聚合物电解制氢装置连接用于储存氢气，所述氢气储存装置还和所述氢气发电装置连接用于供应氢气。

4、进一步地，还包括与电网连接的电网调度装置，用于接收电网调度中心发出的调控指令，所述电网调度装置与所述碱性电解制氢装置连接用以发出调峰指令，所述电网调度装置与所述固态聚合物电解制氢装置连接用以发送调频指令，所述电网调度装置和所述氢气发电装置进行连接用以控制所述氢气发电装置开启或者关闭。

5、进一步地，所述电网调度模块包括电力调度信号接收模块、调峰功能模块和调频功能模块，所述电力调度信号接收模块分别与所述调峰功能模块和调频功能模块连接，所述电力调度信号接收模块与电网电连接，所述调峰功能模块与所述碱性电解制氢装置连接用以调峰控制，所述调频功能模块与所述固态聚合物电解制氢装置连接用以调频控制，所述调峰功能模块和所述调频功能模块分别和所述氢气发电装置连接用以进行发电控制。

6、进一步地，所述氢气储存装置为高压气态储氢装置或液态储氢装置。

7、进一步地，所述氢气发电装置为固定式燃料电池发电装置或氢燃机发电装置。

8、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种基于电解水制氢的调峰调频系统，其特征在于，包括与电网连接的碱性电解制氢装置、氢气发电装置和固态聚合物电解制氢装置，所述电网用于对所述碱性电解制氢装置和所述固态聚合物电解制氢装置进行供电，所述氢气发电装置产生的电能用于并入电网，还包括氢气存储装置，所述氢气存储装置分别通过管路与所述碱性电解制氢装置和所述固态聚合物电解制氢装置连接用于储存氢气，所述氢气存储装置还和所述氢气发电装置连接用于供应氢气，其中，还包括与电网连接的电网调度装置，用于接收电网调度中心发出的调控指令，所述电网调度装置与所述碱性电解制氢装置连接用以发出调峰指令，所述电网调度装置与所述固态聚合物电解制氢装置连接用以发送调频指令，所述电网调度装置和所述氢气发电装置进行连接用以控制所述氢气发电装置开启或者关闭。

2.如权利要求1所述的基于电解水制氢的调峰调频系统，其特征在于，所述电网调度模块包括电力调度信号接收模块、调峰功能模块和调频功能模块，所述电力调度信号接收模块分别与所述调峰功能模块和调频功能模块连接，所述电力调度信号接收模块与电网电连接，所述调峰功能模块与所述碱性电解制氢装置连接用以调峰控制，所述调频功能模块与所述固态聚合物电解制氢装置连接用以调频控制，所述调峰功能模块和所述调频功能模块分别和所述氢气发电装置连接用以进行发电控制。

3.如权利要求1所述的基于电解水制氢的调峰调频系统，其特征在于，所述氢气存储装置为高压气态储氢装置或液态储氢装置。

4.如权利要求1所述的基于电解水制氢的调峰调频系统，其特征在于，所述氢气发电装置为固定式燃料电池发电装置或氢燃机发电装置。

技术总结
本申请提出一种基于电解水制氢的调峰调频系统，包括与电网连接的碱性电解制氢装置、氢气发电装置和固态聚合物电解制氢装置，所述电网用于对所述碱性电解制氢装置和所述固态聚合物电解制氢装置进行供电，所述氢气发电装置产生的电能用于并入电网，通过设置碱性电解制氢装置和固态聚合物电解制氢装置分别与电网进行电连接，充分利用碱性电解制氢装置制氢功率大、成本低，固态聚合物电解水制氢功率调节响应快速的特点，构建具备调峰调频功能的制氢系统，满足电网调峰需要大容量、调频需要快速响应的要求，通过参与调峰、调频，本申请在生产氢气的同时可以提供电网辅助服务，具有良好的经济和社会效益。

技术研发人员：任志博,刘丽萍,王金意,余智勇,王鹏杰,张欢
受保护的技术使用者：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司
技术研发日：20220512
技术公布日：2024/2/8