一種新能源利用儲放系統的製作方法
2023-09-23 13:07:05 2
一種新能源利用儲放系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種新能源利用儲放系統，主要由輸入用直流穩壓器、輸入用逆變穩壓器、變頻升壓站、整體性電解水槽、氫氣壓縮機、氧氣壓縮機、高壓儲氫罐、高壓儲氧罐、氣壓控制閥、O-H燃料電池組、冷凝水池、輸出用直流穩壓器、DCS分控系統、輸出用逆變穩壓器等組成。本實用新型將收集到的電能優先供給用戶使用，剩餘電能電解水並將產生的氫氣和氧氣分別通過各自的壓縮機儲入高壓儲氣罐，通過DCS分控系統控制O-H燃料電池組運行或控制電能進入整體性電解水槽儲存，產生的電能可經整流穩壓後作為直流電直接供直流電設備使用，也可整流穩壓後轉為交流電供日常生活使用。
【專利說明】一種新能源利用儲放系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種新能源的儲放系統，具體的說，是涉及一種應用於中小型普通民用領域，如建築住宅或者社區中的的新能源儲放系統。
【背景技術】
[0002]當今我們的生活環境環保問題日益突出，空氣汙染不斷加重，能源消耗日益加巨，化石能源緊張短缺。因此，如何在生產生活中節能減排，進行低碳環保的生產生活方式成為人們日益關注的問題。
[0003]新能源技術一般包含風能、核能、太陽能、潮汐能等，而民用領域所接觸到的較為普遍和技術較為成熟的新能源主要為風能和太陽能。新能源的利用目前正在蓬勃發展，不光是大型光伏和風能發電站，應用於普通民用領域的中小型太陽能和風能發電站也在高速發展，而新能源企業的產業重心也越來越轉向於普通民用領域。
[0004]在越來越快發展的中小型新能源利用系統中，現有技術中對新能源的儲存和利用轉換介質還是採用蓄電池組。但是，蓄電池組的儲能能力是非常有限的，同時由於大型建築上或者大型規劃小區內的新能源系統產生的電能量非常大，僅僅靠蓄電池來儲存和使用電能，顯然是不合適的，體系龐大，造價非常昂貴不說，維護和保養也非常繁複，根本不能大面積使用，即便將其應用於中型系統中造價也會非常高昂。因此，目前迫切需要一種能夠有效利用新能源並進行有效儲存的系統。
實用新型內容
[0005]本實用新型要解決的是如何有效利用新能源及有效進行能源儲存的技術問題，提供了一種新能源利用儲放系統，其建造難度低、易於規模化、模塊化操作，且維護簡便，能夠方便地進行實時的電能儲存和使用。
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型通過以下的技術方案予以實現:
[0007]—種新能源利用儲放系統，包括輸入用直流穩壓器、輸入用逆變穩壓器和變頻升壓站，所述直流穩壓器的輸入埠連接直流電能線路、輸出埠並聯的連接於外網和所述變頻升壓站的輸入埠，所述輸入用逆變穩壓器的輸入埠連接交流電能線路、輸出埠並聯的連接於外網和所述變頻升壓站的輸入埠；
[0008]所述變頻升壓站的輸出埠連接配有陽極電極和陰極電極的整體性電解水槽，所述整體性電解水槽設置有氫氣集氣罩和氧氣集氣罩；
[0009]所述氫氣集氣罩通過氣體管道連接至氫氣壓縮機的輸入端，所述氫氣壓縮機的輸出端連接至高壓儲氫罐的輸入端，所述高壓儲氫罐的輸出端連接至氣壓控制閥的氫氣輸入端，所述氣壓控制閥的氫氣輸出端連接O-H燃料電池組的氫氣輸入端；所述氧氣集氣罩通過氣體管道連接至氧氣壓縮機的輸入端，所述氧氣壓縮機的輸出端連接至所述高壓儲氧罐的輸入端，所述高壓儲氧罐輸出端連接至所述氣壓控制閥的氧氣輸入端，所述氣壓控制閥的氧氣輸出端連接所述O-H燃料電池組的氧氣輸入端；
[0010]所述O-H燃料電池組的電力輸出端連接輸出用直流穩壓器的輸入端，輸出用直流穩壓器的輸出端連接DCS分控系統的輸入控制埠，所述DCS分控系統的輸出控制埠連接直流輸出使用和輸出用逆變穩壓器的輸入端，所述輸出用逆變穩壓器的輸出端連接負載使用線路；
[0011]所述DCS分控系統，還用於通過反饋信號控制所述O-H燃料電池組運行並調節發電功率，通過信號反饋控制整體性電解水槽工作進行儲能工作。
[0012]其中，所述高壓儲氫罐和所述高壓儲氧罐均為BRI級壓力容器。
[0013]其中，所述O-H燃料電池組連接至冷凝水池，所述冷凝水池通過回水管連接至整體性電解水槽。
[0014]本實用新型的有益效果是:
[0015](一)系統穩定、可靠，可控性較強，建造簡單，可模塊化、規模化、工業化生產，維護和保養簡便，可以有效減少傳統能源消耗，降低碳排放；
[0016](二)儲放能大小規格的掌控和設計更簡單，只需要更改燃料電池組和儲氣壓罐的大小規格，以及電路系統的負載大小能力即可適應不同方案的應用；
[0017](三)能源轉化載體為水，安全環保，且可循環利用，完全符合低碳、節能、環保的佔匕
λΚ曰；
[0018](四)燃料電池組可根據氣壓控制閥控制進氣量，進而控制產生的電流大小，並且由於進氣量恆定，可產生恆定的電壓、電流，免去了重新設計大型整流控制系統和逆變系統的繁鎖，僅靠簡單穩壓器即可實現，也大大降低了電路中的不穩定性電流的不利影響；
[0019](五)各個儲放能系統可單獨使用，亦可以併網組成更大系統，統一使用，著重對大型建築群或者社區中新能源的有效儲存及利用提出前瞻性規劃和概念設計，並可實現工業化生產的儲能系統概念性設計。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]附圖是本實用新型所提供的新能源利用儲放系統的結構示意圖。
[0021]圖中:1:輸入用直流穩壓器；2:輸入用逆變穩壓器；3:變頻升壓站；
[0022]4:整體性電解水槽；41:氫氣集氣罩；42:氧氣集氣罩；51:氫氣壓縮機；
[0023]52:氧氣壓縮機；61:高壓儲氫罐；62:高壓儲氧罐；7:氣壓控制閥；
[0024]8:0-Η燃料電池組；9:冷凝水池；10:回水管；11:輸出用直流穩壓器；
[0025]12 =DCS分控系統；13:輸出用逆變穩壓器。
【具體實施方式】
[0026]如附圖所示，本實施例公開了一種新能源利用儲放系統，主要由輸入用直流穩壓器1、輸入用逆變穩壓器2、變頻升壓站3、整體性電解水槽4、氫氣壓縮機51、氧氣壓縮機52、高壓儲氫罐61、高壓儲氧罐62、氣壓控制閥7、O-H燃料電池組8、冷凝水池9、輸出用直流穩壓器11、DCS分控系統12、輸出用逆變穩壓器13等組成。
[0027]輸入用直流穩壓器I可選用⑶精密直流穩壓穩流電源/單相，其輸入埠連接太陽能電能或其它直流電能線路，其輸出埠並聯的連接外網和變頻升壓站3輸入埠，優先通過外網供給用戶使用，有剩餘電能則進入變頻升壓站3輸入埠。
[0028]輸入用逆變穩壓器2可以將交流電變成穩定的直流電，確保用戶用電時電壓、電流穩定，其輸入埠連接風能發電或者其它交流發電線路，其輸出埠並聯的連接外網和變頻升壓站3輸入埠，優先通過外網供給用戶使用，有剩餘電能則進入變頻升壓站3輸入埠。
[0029]變頻升壓站3的輸出埠連接至整體性電解水槽4電解水。整體性電解水槽4配有陽極、陰極電極，具體可選用陽極石墨板，陰極Ni基合金板。整體性電解水槽4內設置有氫氣集氣罩41和氧氣集氣罩42，分別用於收集電解所產生的氫氣和氧氣。
[0030]氫氣集氣罩41通過氣體管道連接至氫氣壓縮機51的輸入端，氫氣壓縮機51的輸出端連接至高壓儲氫罐61輸入端。同時，氧氣集氣罩42通過氣體管道連接至氧氣壓縮機52的輸入端，氧氣壓縮機52的輸出端連接至高壓儲氧罐62輸入端。其中，氫氣壓縮機51可選用蛘埠雙飛氫氣壓縮機，氧氣壓縮機52可選用普瑞格斯原裝進口氧氣壓縮機。高壓儲氫罐61和高壓儲氧罐62均為BRI級壓力容器。
[0031]高壓儲氫罐61輸出端連接至氣壓控制閥7的氫氣輸入端，高壓儲氧罐62輸出端連接至氣壓控制閥7的氧氣輸入端。氣壓控制閥7的氫氣輸出端連接O-H燃料電池組8的氫氣輸入端，氣壓控制閥7的氧氣輸出端連接O-H燃料電池組8的氧氣輸入端。其中，氣壓控制閥7可選用美國戴納弗中高壓閥門。
[0032]O-H燃料電池組8根據目前技術選取能量利用率較高的電池組。O-H燃料電池組8產生的水收集到冷凝水池9冷卻後通過回水管10循環回流進整體性電解水槽4，冷凝水池9可選用304不鏽鋼材質。
[0033]O-H燃料電池組8的電力輸出端連接輸出用直流穩壓器11輸入端，輸出用直流穩壓器11輸出端連接DCS分控系統12的輸入控制埠，DCS分控系統12的輸出控制埠連接直流輸出使用和輸出用逆變穩壓器13的輸入端，輸出用逆變穩壓器13的輸出端連接負載使用線路。同時，通過DCS分控系統12的控制，若有用電需要，則通過反饋信號控制O-H燃料電池組8運行並調節發電功率，使氣體通過氣壓控制閥7將高壓氣體轉為安全的低壓氣體後，進入O-H燃料電池組8進行發電；若沒有功率需求，則通過信號反饋控制整體性電解水槽4工作進行儲能工作。
[0034]本實用新型的工作流程如下:
[0035]各種渠道收集到的太陽能電能或其它直流電形式，首先經過各自的輸入用直流穩壓器1，而風能發電或者其它交流發電形式則需要進行輸入用逆變穩壓器2變成穩定的直流電，確保用戶用電時電壓、電流穩定，優先供給用戶使用。如果有剩餘電能則傳輸至變頻升壓站3，使之變成380V大直流直流電，後輸入整體性電解水槽4電解水，選用陽極石墨板，陰極Ni基合金板，分別將產生的氫氣經氫氣壓縮機51壓縮後儲入高壓儲氫罐61中、產生的氧氣經氧氣壓縮機52壓縮後儲入高壓儲氧罐62中。
[0036]根據端部DCS分控系統12的控制，如果有用電需要，則通過反饋信號控制O-H燃料電池組8運行並調節發電功率，使氣體通過氣壓控制閥7將高壓氣體轉為安全的低壓氣體後，進入O-H燃料電池組8進行發電，產生的水收集到冷凝水池9冷卻後循環回流進整體性電解水槽4，產生的電能可經整流穩壓後作為直流電直接供直流電設備使用，也可整流穩壓後轉為交流電供日常生活使用，若沒有功率需求，則通過信號反饋控制電能進入整體性電解水槽4儲存使用。
[0037]儘管上面結合附圖對本實用新型的優選實施例進行了描述，但是本實用新型並不局限於上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，並不是限制性的，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本發明宗旨和權利要求所保護的範圍情況下，還可以作出很多形式的具體變換，這些均屬於本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種新能源利用儲放系統，其特徵在於，包括輸入用直流穩壓器、輸入用逆變穩壓器和變頻升壓站，所述直流穩壓器的輸入埠連接直流電能線路、輸出埠並聯的連接於外網和所述變頻升壓站的輸入埠，所述輸入用逆變穩壓器的輸入埠連接交流電能線路、輸出埠並聯的連接於外網和所述變頻升壓站的輸入埠； 所述變頻升壓站的輸出埠連接配有陽極電極和陰極電極的整體性電解水槽，所述整體性電解水槽設置有氫氣集氣罩和氧氣集氣罩； 所述氫氣集氣罩通過氣體管道連接至氫氣壓縮機的輸入端，所述氫氣壓縮機的輸出端連接至高壓儲氫罐的輸入端，所述高壓儲氫罐的輸出端連接至氣壓控制閥的氫氣輸入端，所述氣壓控制閥的氫氣輸出端連接O-H燃料電池組的氫氣輸入端；所述氧氣集氣罩通過氣體管道連接至氧氣壓縮機的輸入端，所述氧氣壓縮機的輸出端連接至所述高壓儲氧罐的輸入端，所述高壓儲氧罐輸出端連接至所述氣壓控制閥的氧氣輸入端，所述氣壓控制閥的氧氣輸出端連接所述O-H燃料電池組的氧氣輸入端； 所述O-H燃料電池組的電力輸出端連接輸出用直流穩壓器的輸入端，輸出用直流穩壓器的輸出端連接DCS分控系統的輸入控制埠，所述DCS分控系統的輸出控制埠連接直流輸出使用和輸出用逆變穩壓器的輸入端，所述輸出用逆變穩壓器的輸出端連接負載使用線路； 所述DCS分控系統，還用於通過反饋信號控制所述O-H燃料電池組運行並調節發電功率，通過信號反饋控制整體性電解水槽工作進行儲能工作。
2.根據權利要求1所述的一種新能源利用儲放系統，其特徵在於，所述高壓儲氫罐和所述高壓儲氧罐均為BRI級壓力容器。
3.根據權利要求1所述的一種新能源利用儲放系統，其特徵在於，所述O-H燃料電池組連接至冷凝水池，所述冷凝水池通過回水管連接至整體性電解水槽。
【文檔編號】H02J15/00GK203967839SQ201420323472
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年6月17日 優先權日:2014年6月17日
【發明者】郭超, 張懷勇, 李景秋, 趙珊珊, 程明, 李向超, 孫超, 姜連偉, 李璐, 朱恆傑, 梁淵, 李洪潮 申請人:天津二十冶建設有限公司