一种深远海系风光混合发电制氢加氢系统及其方法与流程

本发明属于新能源制氢，具体涉及一种深远海系风光混合发电制氢加氢系统及其方法。

背景技术：

1、目前，我国制氢的方法有工业副产氢，电解水制氢，化工原料制氢，化石燃料制氢和其他制氢法。这些制氢方法中，只有电解水制氢最环保，其他几种主要的制氢方法都伴随着大量的二氧化碳的产生，生产1kg氢伴随着co2的最高产生量达到11kg，作为温室气体的co2少量排放也要征收高额碳排放税。电解水制氢工艺简单，无污染，产品纯度高(可达99.99％)，全球水资源丰富等优势。但这种制氢的方法耗电量很大，导致制氢的成本相对比较高，阻碍着电解水制氢发展。

2、风力、太阳能新能源发电具有清洁环保，可再生，无任何污染，单位成本低，利用价值高，太阳能更没有能源短缺。深远海新能源资源丰富，开发成本低。

3、现阶段，深远海的能源开发较少，能源未得到充分利用，风力发电和光伏发电运输至负荷中心较远、会造成电力远距离损耗；制氢装置进行制氢需要电能和水资源，通常将电能和水资源运输到制氢装置，会造成电能和水资源的线路损耗；通常海上制氢是将氢能运输至陆地进行消耗，造成氢能浪费。

4、因此，为充分利用深远海风资源、光资源、水资源以及制作的氢能，将风资源、光资源和水资源制作产生氢能，就地消耗传输给用氢负荷。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种深远海系风光混合发电制氢加氢系统及其方法，基于深远海的风资源、水资源、水资源，用于解决缺少深远海制氢用氢的技术问题。

2、本发明采用以下技术方案：

3、一种深远海系风光混合发电制氢加氢系统，包括制氢装置，制氢装置的输入端分别连接有风力发电机、光伏发电装置和抽水装置，抽水装置设置在深远海水中，制氢装置的输出端连接加氢站。

4、优选地，风力发电机通过交直流转换器和电能控制中心与制氢装置连接。

5、优选地，光伏发电装置通过直流转换器与电能控制中心与制氢装置连接。

6、优选地，抽水装置经储水箱与制氢装置连接。

7、优选地，制氢装置经压缩装置与加氢站连接。

8、更优选地，压缩装置与加氢站之间的连接管道上设置有储氢装置。

9、优选地，电能控制中心通过储能电池与加氢站电连接。

10、优选地，加氢站用于连接用氢负荷。

11、本发明的另一技术方案是，一种深远海系风光混合发电制氢加氢系统的工作方法，当风力、太阳能正常发电时，风力发电机、光伏发电装置进行新能源发电，产生的电能分别经交直流转换器和直流转换器转换成直流电；

12、当储能电池的电量小于等于80％soc时，电能控制中心控制电能对储能电池进行充电；

13、判断储能电池的电量大于80％soc时，电能控制中心控制电能传输给制氢装置；

14、抽水装置将海水传输给制氢装置，制氢装置利用深远海水和电能进行制氢，加氢站利用发电系统所发电能和储氢装置所储氢能，在用氢负载有需求时，通过加氢站将氢能传递给用氢负载。

15、优选地，当风力、太阳能无法发电时，储能电池给加氢站提供电能，储氢装置提供氢能，加氢站给用氢负荷进行加氢。

16、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

17、本发明一种深远海系风光混合发电制氢加氢系统，结合深远海自然资源和风力发电、光伏发电的特点，提出深远海风力和光伏发电就地制氢就地消耗氢能的方案，提高了自然资源的利用，解决了深远海风力发电和光伏发电运输难、距离远的问题，同时也可以给深远海游行的轮船等用氢负载进行加氢，形成了一套自发自用的深远海氢能小岛；能够进行深远海风光混合发电制氢；实现深远海氢能自产自销，深远海氢能零碳小岛效果，对工程实践具有有效的指导作用；储能电池可实现加氢站无间断进行加氢；适用于深远海风光混合发电、风光发电制氢、用氢工作。

18、本发明一种深远海系风光混合发电制氢加氢系统的工作方法，通过将加氢站设置于深远海，方便就地用氢负荷及时补给氢能，可以消耗深远海未开发的风能和太阳能；结合储能电池，实现加氢站24小时全天候连续性工作；就地制氢、用氢可减少能源运输的损耗，提高能源利用率。

19、综上所述，本发明能够满足加氢站不间断给用氢负荷进行供氢，为深远海氢能小岛提供研究基础。

20、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种深远海系风光混合发电制氢加氢系统，其特征在于，包括制氢装置(7)，制氢装置(7)的输入端分别连接有风力发电机(1)、光伏发电装置(2)和抽水装置(13)，抽水装置(13)设置在深远海水(14)中，制氢装置(7)的输出端连接加氢站(10)。

2.根据权利要求1所述的深远海系风光混合发电制氢加氢系统，其特征在于，风力发电机(1)通过交直流转换器(3)和电能控制中心(5)与制氢装置(7)连接。

3.根据权利要求1所述的深远海系风光混合发电制氢加氢系统，其特征在于，光伏发电装置(2)通过直流转换器(4)与电能控制中心(5)与制氢装置(7)连接。

4.根据权利要求1所述的深远海系风光混合发电制氢加氢系统，其特征在于，抽水装置(13)经储水箱(12)与制氢装置(7)连接。

5.根据权利要求1所述的深远海系风光混合发电制氢加氢系统，其特征在于，制氢装置(7)经压缩装置(8)与加氢站(10)连接。

6.根据权利要求5所述的深远海系风光混合发电制氢加氢系统，其特征在于，压缩装置(8)与加氢站(10)之间的连接管道上设置有储氢装置(9)。

7.根据权利要求1所述的深远海系风光混合发电制氢加氢系统，其特征在于，电能控制中心(5)通过储能电池(6)与加氢站(10)电连接。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的深远海系风光混合发电制氢加氢系统，其特征在于，加氢站(10)用于连接用氢负荷(11)。

9.根据权利要求1至8中任一项所述深远海系风光混合发电制氢加氢系统的工作方法，其特征在于，当风力、太阳能正常发电时，风力发电机、光伏发电装置进行新能源发电，产生的电能分别经交直流转换器和直流转换器转换成直流电；

10.根据权利要求9所述的深远海系风光混合发电制氢加氢系统工作方法，其特征在于，当风力、太阳能无法发电时，储能电池给加氢站提供电能，储氢装置提供氢能，加氢站给用氢负荷进行加氢。

技术总结
本发明公开了一种深远海系风光混合发电制氢加氢系统及其方法，包括制氢装置，制氢装置的输入端分别连接有风力发电机、光伏发电装置和抽水装置，抽水装置设置在深远海水中，制氢装置的输出端连接加氢站。本发明能够满足加氢站不间断给用氢负荷进行供氢，为深远海氢能小岛提供研究基础。

技术研发人员：程文姬,赵磊,杨博,牛凯,王淑娟,景玮钰
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16