本發(fā)明涉及移動制氫發(fā)電設(shè)備,尤其是涉及一種氫電互補充電供氫組合網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù):
氫氣作為可再生能源,不僅能效高,而且?guī)缀醪划a(chǎn)生廢棄物,發(fā)展氫氣有望成為提高能效,降低石油消費、改善生態(tài)環(huán)境、保障能源安全的重要途徑,那么可持續(xù)、高效率的規(guī)模制氫技術(shù)的開發(fā),已成為氫能時代的迫切需求。
現(xiàn)有的充電加氫站,主要設(shè)有制氫設(shè)備,氫氣壓縮設(shè)備,儲氫罐和氫氣分配裝置,其中制氫和氫氣壓縮裝置設(shè)備成本較高,造成配置一個完整制氫加氫站的成本很高,很大程度上影響了氫能利用的推廣利用。
充電加氫站內(nèi)的充電樁電能來源為現(xiàn)有電網(wǎng),電能的使用受現(xiàn)有電網(wǎng)的限制,在電網(wǎng)無法供電時充電樁也無法使用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種氫電互補充電供氫組合網(wǎng)絡(luò)。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
一種氫電互補充電供氫組合網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)用于同時供給電能和氫能,也可在電網(wǎng)斷電時用氫通過燃料電池發(fā)電來完成充電,該網(wǎng)絡(luò)包括至少一個固定加氫充電站和一個可移動制氫發(fā)電裝置,該可移動制氫發(fā)電裝置也可在某個固定站點固定使用,所述的固定加氫充電站內(nèi)設(shè)有至少一個主供電源和儲氫裝置,所述的可移動制氫發(fā)電裝置根據(jù)用戶需求提供電能或氫能,所述網(wǎng)絡(luò)采用主供電源制氫儲存和供氫,在主供電源停電時利用儲存的氫能發(fā)電供充電使用。
所述的可移動制氫發(fā)電裝置包括可逆的制氫發(fā)電燃料電池模塊,可逆的制氫發(fā)電燃料電池模塊根據(jù)固定加氫充電站的供氫或發(fā)電需求進行電解水制氫或利用氫能發(fā)電。
所述的可移動制氫發(fā)電裝置根據(jù)氫氣和電能需求量確定在各固定加氫充電站的停留時間。
所述的固定加氫充電站內(nèi)還設(shè)有水源、儲氧裝置、氫氣分配裝置和氧氣分配裝置。
所述的移動制氫裝置還包括氫氣壓縮/轉(zhuǎn)換裝置和氧氣壓縮/轉(zhuǎn)換裝置,所述的制氫發(fā)電燃料電池模塊設(shè)有電源輸入/輸出接口、冷卻水進出口、氫氣進出口和氧氣進出口,
電解制氫時,所述的可逆的制氫發(fā)電燃料電池模塊的電源輸入接口連接主供電源,氧氣進口連接水源,氫氣出口和氧氣出口分別連接氫氣壓縮/轉(zhuǎn)換裝置和氧氣壓縮/轉(zhuǎn)換裝置,所述的氫氣壓縮/轉(zhuǎn)換裝置連接儲氫裝置,所述的氧氣壓縮/轉(zhuǎn)換裝置連接儲氧裝置,所述的儲氫裝置、儲氧裝置分別與氫氣分配裝置、氧氣分配裝置連接;
氫能發(fā)電時,所述的可逆的制氫發(fā)電燃料電池模塊的氫氣入口和氧氣入口分別連接儲氫裝置和儲氧裝置,所述的冷卻水進口連接水源,所述的電源輸出接口連接用電設(shè)備。
電解制氫時,接入水源和電源,可逆的制氫發(fā)電燃料電池模塊進行電解水后,所得氫氣和氧氣分別送至儲氫裝置和儲氧裝置儲存;
氫能發(fā)電時,儲氫裝置中的氫氣和儲氧裝置中的氧氣分別進入可逆的制氫發(fā)電燃料電池模塊反應(yīng)生成水,所得電能通過電源輸出接口輸出。
所述的可移動制氫發(fā)電裝置利用電價低谷期時的電能進行電解水制氫。
所述的固定加氫充電站內(nèi)的主供電源電能來源包括現(xiàn)有電網(wǎng)、太陽能、風(fēng)能和地?zé)崮堋?/p>
所述的可移動制氫發(fā)電裝置由一個獨立制氫裝置和一個獨立發(fā)電燃料電池裝置組合構(gòu)成。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
1、網(wǎng)絡(luò)多功能設(shè)置:網(wǎng)絡(luò)能夠同時實現(xiàn)充電和供氫功能,
2、不受現(xiàn)有電網(wǎng)限制、氫電互補:在電網(wǎng)斷電的情況下,也能利用固定加氫充電站內(nèi)儲存的氫氣發(fā)電,充電和充氫功能的使用更加靈活;
3、成本低:本發(fā)明中的網(wǎng)絡(luò)將加氫裝置為可移動制氫發(fā)電裝置,制氫發(fā)電裝置的數(shù)量減少,大大節(jié)省了設(shè)備成本,本發(fā)明中的可移動制氫發(fā)電裝置可以利用電網(wǎng)電價低谷期時的電能進行制氫;
4、轉(zhuǎn)化新能源:可選用新能源作為主供電源的電能來源,使得能源充分利用。
附圖說明
圖1為氫電互補充電供氫組合網(wǎng)絡(luò)的示意圖;
其中:1、可移動制氫發(fā)電裝置;2、主供電源;3、充電樁;4、儲氫裝置;5、氫氣分配裝置;6、加氫槍;7、儲氧裝置。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例,而不是全部實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都應(yīng)屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例
本發(fā)明所述一種充電供氫混合網(wǎng)絡(luò),如圖1所示,所述的充電供氫混合網(wǎng)絡(luò)包括至少兩個可移動制氫發(fā)電裝置1和一個固定加氫充電站。所述的固定加氫充電站內(nèi)設(shè)有儲氫裝置4和充電樁3,所述的可移動制氫發(fā)電裝置1既可以利用氫能發(fā)電,也可以利用已有電能產(chǎn)氫,儲存至固定加氫充電站內(nèi)的儲氫裝置4內(nèi)。因此該網(wǎng)絡(luò)具有既可以提供氫能又可以提供電能的雙重功能,新能源汽車可以利用固定加氫充電站內(nèi)的充電樁3和加氫槍6分別進行充電和加氫。所述網(wǎng)絡(luò)采用主供電源2制氫儲存和供氫,在主供電源2停電時利用儲存的氫能發(fā)電供充電使用,實現(xiàn)氫電互補。此外可移動制氫發(fā)電裝置1根據(jù)需求在不同固定加氫充電站間移動,靈活調(diào)度,設(shè)備利用率高,成本低,且可滿足用電和用氫的不同需求。
具體設(shè)置為:
所述的可移動制氫發(fā)電裝置1包括可逆的制氫發(fā)電燃料電池模塊、氫氣壓縮/轉(zhuǎn)換裝置和氧氣壓縮/轉(zhuǎn)換裝置,所述的可逆的制氫發(fā)電燃料電池模塊設(shè)有電源輸入/輸出接口、冷卻水進出口、氫氣進出口和氧氣進出口;所述的固定加氫充電站內(nèi)設(shè)有充電樁3、水源、儲氫裝置4、儲氧裝置7、氫氣分配裝置5和氧氣分配裝置。
電解制氫時,所述的可逆的制氫發(fā)電燃料電池模塊的電源輸入接口連接充電樁3,氧氣進口連接水源,氫氣出口和氧氣出口分別連接氫氣壓縮/轉(zhuǎn)換裝置和氧氣壓縮/轉(zhuǎn)換裝置,所述的氫氣壓縮/轉(zhuǎn)換裝置連接儲氫裝置4,所述的氧氣壓縮/轉(zhuǎn)換裝置連接儲氧裝置7,所述的儲氫裝置4、儲氧裝置7分別與氫氣分配裝置5、氧氣分配裝置連接;
氫能發(fā)電時,所述的制氫發(fā)電燃料電池模塊的氫氣入口和氧氣入口分別連接儲氫裝置4和儲氧裝置7,所述的冷卻水進口連接水源,所述的電源輸出接口連接用電設(shè)備。
工作原理:
電解制氫時,接入水源和電源,可逆的制氫發(fā)電燃料電池模塊進行電解水后,所得氫氣和氧氣分別送至儲氫裝置4和儲氧裝置7儲存;
氫能發(fā)電時,儲氫裝置中的氫氣和儲氧裝置中的氧氣分別進入可逆的制氫發(fā)電燃料電池模塊反應(yīng)生成水,所得電能通過電源輸出接口輸出。
所述的固定加氫充電站內(nèi)的主供電源,當現(xiàn)有電網(wǎng)供電出現(xiàn)故障時,可利用固定加氫充電站內(nèi)的儲氫裝置中儲存的氫氣進行發(fā)電供電;所述的可移動制氫發(fā)電裝置根據(jù)氫氣和電能需求量確定在各固定加氫充電站的停留時間,靈活根據(jù)氫能和電能需求調(diào)配可移動制氫發(fā)電裝置。
固定加氫充電站內(nèi)的主供電源電能來源可以是電價低谷期時的電能,從而減少氫能生產(chǎn)成本,同時也可以是包括太陽能、風(fēng)能和地?zé)崮艿仍趦?nèi)的新能源,有效轉(zhuǎn)化新能源,實現(xiàn)資源充分利用。
所述的可移動制氫發(fā)電裝置還可由一個獨立制氫裝置和一個獨立發(fā)電燃料電池裝置組合構(gòu)成,并不局限于使用整體式制氫發(fā)電燃料電池,形式不固定,按需靈活運用。另,燃料電池除可利用氫氣和氧氣發(fā)電外,還可利用空氣和氫氣發(fā)電。
以上所述,僅為本發(fā)明的具體實施方式,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到各種等效的修改或替換,這些修改或替換都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護范圍為準。