一种用于就地制氢的风光互补电源装置的制作方法

本技术涉及制氢电源装置，特别涉及一种用于就地制氢的风光互补电源装置。

背景技术：

1、目前制氢的方法有：矿物燃料制氢法和电解水制氢法，其中矿物燃料制氢法存在能耗较高、制氢效率不高、一次制备氢纯度较低等问题。而电解水制氢是最理想的制氢方式，其关键问题是如何低电耗制备氢气，传统的制氢工艺电源都是通过电网提供交流电，以及通过交流输送电能，而不论是碱性电解池方式、固体聚合物电解池方式、还是高温固体氧化物电解池方式都面临着电能消耗的问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种用于就地制氢的风光互补电源装置，通过风电和光电以及交直流输送方式给制氢装置供电，利用风能、太阳能的互补性,可以获得比较稳定的输出，解决制氢过程中电耗的问题。

2、本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、一种用于就地制氢的风光互补电源装置，包括风力发电阵列和光伏发电阵列，

4、所述风力发电阵列将风能转化为交流电，其输出端连接至风力发电汇流升压站，风力发电汇流升压站高压侧连接至交流母线，交流母线末端连接至交流输出；

5、所述光伏发电阵列包括将光能转化为直流电的光伏板、将直流电转化为交流电的集中式逆变器，集中式逆变器的输出端连接于光伏发电汇流升压站，光伏发电汇流升压站包括换流阀，换流阀输出端连接至直流母线，直流母线末端连接至直流输出。

6、更进一步地，所述交流输出配置多绕组变压器，以输出所需各电压等级的交流电。

7、更进一步地，所述直流输出配置直流斩波器，以输出所需各电压等级的直流电。

8、更进一步地，所述交流母线与直流母线之间连接有换流站。

9、更进一步地，所述换流站内设有整流装置，整流装置将交流母线的交流电转换成直流电并输送至直流母线。

10、更进一步地，所述换流站内设有逆变装置，逆变装置将直流母线的直流电转换成交流电并输送至交流母线。

11、更进一步地，所述风力发电汇流升压站与光伏发电汇流升压站低压侧母线之间通过两路电缆连接，完成第一次光伏发电和风力发电之间的互补。

12、更进一步地，所述风力发电阵列通过风电集电线路连接至风力发电汇流升压站，光伏发电阵列通过光伏集电线路连接至光伏发电汇流升压站，风电集电线路和光伏集电线路还连接于对应的储能装置，用于储存过剩的风电和光电。

13、更进一步地，所述风电集电线路连接的储能装置包括重力储能装置。

14、更进一步地，所述光伏集电线路连接的储能装置包括蓄电池储能装置。

15、综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

16、利用风能、太阳能的互补性,可以获得比较稳定的输出,并配置电化学储能和物理重力储能，系统有较高的稳定性和可靠性；在保证同样供电的情况下,可大大减少储能蓄电池储能装置的容量，所发电量基本供给制氢站就地使用；

17、通过合理地设计与匹配,可以基本上由风光互补发电系统供电,很少或基本不用启动备用电源如柴油机发电机组等,可获得较好的社会效益和经济效益,符合脱碳减排理念；方便制氢效率的诸多因素中：电解液温度（电加热器恒温控制）、电解液性质（不同的电解液，酸、碱、盐可调节电压）、析氢电压（制氢电极通直流电）、氢气产生以后如何高效收集（压缩机电源）等问题得以妥善处理。

技术特征：

1.一种用于就地制氢的风光互补电源装置，其特征在于：包括风力发电阵列（16）和光伏发电阵列（18），

2.根据权利要求1所述的一种用于就地制氢的风光互补电源装置，其特征在于：所述交流输出（1）配置多绕组变压器，以输出所需各电压等级的交流电。

3.根据权利要求1所述的一种用于就地制氢的风光互补电源装置，其特征在于：所述直流输出（2）配置直流斩波器，以输出所需各电压等级的直流电。

4.根据权利要求1所述的一种用于就地制氢的风光互补电源装置，其特征在于：所述交流母线（3）与直流母线（4）之间连接有换流站（5）。

5.根据权利要求4所述的一种用于就地制氢的风光互补电源装置，其特征在于：所述换流站（5）内设有整流装置（6），整流装置（6）将交流母线（3）的交流电转换成直流电并输送至直流母线（4）。

6.根据权利要求4或5所述的一种用于就地制氢的风光互补电源装置，其特征在于：所述换流站（5）内设有逆变装置（7），逆变装置（7）将直流母线（4）的直流电转换成交流电并输送至交流母线（3）。

7.根据权利要求1所述的一种用于就地制氢的风光互补电源装置，其特征在于：所述风力发电汇流升压站（8）与光伏发电汇流升压站（9）低压侧母线之间通过两路电缆连接，完成第一次光伏发电和风力发电之间的互补。

8.根据权利要求1所述的一种用于就地制氢的风光互补电源装置，其特征在于：所述风力发电阵列（16）通过风电集电线路（12）连接至风力发电汇流升压站（8），光伏发电阵列（18）通过光伏集电线路（13）连接至光伏发电汇流升压站（9），风电集电线路（12）和光伏集电线路（13）还连接于对应的储能装置，用于储存过剩的风电和光电。

9.根据权利要求8所述的一种用于就地制氢的风光互补电源装置，其特征在于：所述风电集电线路（12）连接的储能装置包括重力储能装置（15）。

10.根据权利要求8所述的一种用于就地制氢的风光互补电源装置，其特征在于：所述光伏集电线路（13）连接的储能装置包括蓄电池储能装置（14）。

技术总结
本技术公开了一种用于就地制氢的风光互补电源装置，涉及制氢电源装置技术领域，包括风力发电阵列和光伏发电阵列，风力发电阵列将风能转化为交流电，其输出端连接至风力发电汇流升压站，风力发电汇流升压站高压侧连接至交流母线，交流母线末端连接至交流输出；光伏发电阵列包括将光能转化为直流电的光伏板、将直流电转化为交流电的集中式逆变器，集中式逆变器的输出端连接于光伏发电汇流升压站，光伏发电汇流升压站包括换流阀，换流阀输出端连接至直流母线，直流母线末端连接至直流输出。通过风电和光电以及交直流输送方式给制氢装置供电，利用风能、太阳能的互补性,可获得比较稳定的输出，解决制氢过程中电耗的问题。

技术研发人员：严圣军,黄凯,李军,王忠军,黄艳,李兰娥,杨冠草
受保护的技术使用者：中国天楹股份有限公司
技术研发日：20230310
技术公布日：2024/1/13