多种电池储能调配新能源供电系统的制作方法

1.多种电池储能调配新能源供电系统，属于电能存储输送技术领域。


背景技术：

2.经过30几年的改革开放，我国社会经济发生了翻天覆地的变化，尤其是电力企业得到了长足的改革与发展。但是目前发电企业与用电企业之间的矛盾越来越突出，其原因在于：对于发电企业而言：（1）发电成本较高，且得不到控制。（2）发电机组的利用率较低，特别是在每天的用电低峰时（每晚23时至第二日6时）更为严重，由于此时用电量较少且电量不方便进行存储，而此时发电机组不得不持续运转，因此对于发电企业而言是较为严重的负担。（3）污染较为严重，在发电过程中，以燃煤机组为例，发电的过程中会产生大量的二氧化碳及二氧化硫等污染物，因此对于发电企业而言，治理环境污染的压力较大。对于用电企业特别是用电大户而言，其正常的用电量往往集中于用电高峰，而此时由于用电量的需求较大，因此电费往往远远高于用电低峰时的电费价格，造成了用电企业生产成本的大大提高。虽然目前在电网中运用了削峰填谷的用电策略，但是由于一些用电企业储备电能的能力较差，因此未达到预期的削峰填谷的目的。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种通过在发电端和用电端均设置可以存储电能的模块，可以在用电低峰时将电能进行存储，用电高峰时发出使用，同时降低了发电端发电成本以及用电端用电成本的多种电池储能调配新能源供电系统。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该多种电池储能调配新能源供电系统，其特征在于：包括发电单元、储电单元以及用电单元，发电单元的输出端同时与储电单元以及用电单元相连，储电单元的输出端与用电单元相连，储电单元包括依次连接的两级储电模块：一级储电模块和二级储电模块，在用电单元中设置有与二级储电模块对接的用电端储电模块，二级储电模块与用电端储电模块通过电网连接。
5.优选的，所述的一级储电模块包括铝空气电池组和氢燃料电池组，发电单元的输出端同时连接铝空气电池组和氢燃料电池组的输入端，铝空气电池组和氢燃料电池组的输出端连接二级储电模块的输入端。
6.优选的，所述的铝空气电池组包括串联连接的380~400个铝空气电池单体。
7.优选的，每一个所述的铝空气电池单体重量为1t。
8.优选的，还设置有水电解单元，所述的发电单元接入水电解单元中，水电解单元的氢气输出端通过存储介质接入氢燃料电池组的输入端。
9.优选的，所述的二级储电模块为铅锂电池。
10.优选的，所述的用电端储电模块为铅锂电池。
11.与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：
12.1、在本多种电池储能调配新能源供电系统中，通过在发电端和用电端均设置可以存储电能的模块，可以在用电低峰时将电能进行存储，用电高峰时发出使用，同时降低了发电端发电成本以及用电端用电成本。对于发电企业，在用电低峰时，将电能进行存储，避免了资源的浪费同时降低了发电成本，而对于用电企业而言，通过设置铅锂电池组，可以发电企业在较低成本时发出的电能进行买入的存储在用电高峰时进行使用，降低了生产成本。
13.2、铝空气电池已经较为成熟，每公斤纯铝理论上可以发出电8.4千瓦时的电能，在本多种电池储能调配新能源供电系统的铝空气电池组中，通过设置380~400个串联连接的铝空气电池单体，经过逆变后可以得到380v交流电。每个铝空气电池单体的重量为1t，可通过铝空气电池组理论上可以发出304万~320万千瓦时的电能。
14.3、氢燃料电池在发电过程中的生成物只有水，因此不会对环境造成任何污染。
15.4、通过在用电单元设置铅锂电池组，实现了发电企业以及用电企业同时对电能进行存储的目的。
附图说明
16.图1为多种电池储能调配新能源供电系统结构示意图。
17.图2为多种电池储能调配新能源供电系统储电单元原理方框图。
18.图3为多种电池储能调配新能源供电系统用电单元原理方框图。
具体实施方式
19.图1~3是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~3对本实用新型做进一步说明。
20.如图1所示，多种电池储能调配新能源供电系统，包括发电单元、储电单元以及用电单元，发电单元为发电企业，用电单元为用电企业，发电单元的输出端同时与储电单元以及用电单元相连，储电单元的输出端与用电单元相连。在用电高峰时，发电单元将发出的电能直接送入用电单元；而在用电低谷时，由于在用电单元的用电需求降低，因此发电单元发出的电能送入储电单元进行存储，在用电高峰时，储电单元可以将储存的电能进行释放，以满足用电单元的用电需求。
21.如图2所示，储电单元包括一级储电模块和二级储电模块在内的两级储电模块，其中一级储电模块包括铝空气电池组及氢燃料电池组，二级储电模块采用长效大容量铅锂电池组（以下简称铅锂电池组）。发电单元输出的电能接入铝空气电池组中，同时通过水电解模块接入氢燃料电池中，铝空气电池组一级氢燃料电池组发出的电能同时接入铅锂电池组中，铅锂电池组输出的电能通过电网送入用电单元。
22.在当前技术中，铝空气电池已经较为成熟，每公斤纯铝理论上可以发出电8.4千瓦时的电能，在本多种电池储能调配新能源供电系统的铝空气电池组中，设置380~400个串联连接的铝空气电池单体。在实际产品中，每个铝空气电池单体的输出电压大约为直流1.2v，将380~400个铝空气电池单体串联再经过逆变变为交流电之后，可以得到380v交流电。每个铝空气电池单体的重量为1t，即每个铝空气电池单体可发出电能的理论值约为8000千瓦时，整个铝空气电池组可发出的电能的理论值为304万~320万千瓦时。
23.对于氢燃料电池组而言，首先将发电单元发出的电能通过水电解模块进行水电
解，并将电解得到的氢气进行存储，生成的氧气可进行出售。在需要氢燃料电池发电时，将存储的氢气送入氢燃料电池中，利用氢燃料电池进行发电。氢燃料电池同样采用多组串联的形式，以保证发出的交流电在经过逆变之后可以得到380v交流电。氢燃料电池在发电过程中的生成物只有水，因此不会对环境造成任何污染。
24.铝空气电池组和氢燃料电池组发出的电能同时送入铅锂电池组中进行存储对铅锂电池进行充电，并通过铅锂电池组进行功率的调节。发电单元和储电单元同时位于发电企业内，在发电企业中，可以利用现成的基础设置，将铅锂电池输出的电能从低压交流电提高到110kv甚至220kv的高压交流电并送入电网中，通过电网送入用电单元中。
25.如图3所示，在用电单元中包括与储电单元中的铅锂电池组对接的用电单元铅锂电池组以及实际用电器。在用电单元的输入端同时设置有变压系统及整流系统，一方面可以直接接入用电器中进行使用，另一方面可以通过整流系统整流为交流电并送入铅锂电池组中进行存储。
26.通过在用电单元设置铅锂电池组，实现了发电企业以及用电企业同时对电能进行存储的目的。对于发电企业，在用电低峰时，将电能进行存储，避免了资源的浪费同时降低了发电成本，而对于用电企业而言，通过设置铅锂电池组，可以发电企业在较低成本时发出的电能进行买入的存储在用电高峰时进行使用，降低了生产成本。
27.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。