【技术实现步骤摘要】
本技术属于新能源制氢,尤其涉及一种并离网型风光氢储接线系统。
技术介绍
1、目前绿氢产业因处于商业化初期,政策配套、产业链供给尚不成熟,使得绿氢“制+储+输+用”全流程造价偏高,单位体积成本在终端用户侧目前尚不能与灰氢、蓝氢进行竞争。低碳氢是氢能源未来发展的重点,特别是在可再生能源装机规模不断扩大趋势下,绿氢有望得到规模应用,逐步实现对传统化石能源的替代。
2、依据国际可再生能源署irena的测算结果,相比于电价0.42元/kwh时,当电价为0.13元/kwh时制氢成本大幅下降,且下降幅度明显高于由于电解槽设备成本降低带来的成本下降幅度,即设备成本的降低不能弥补高电价带来的影响。因此,利用新能源弃电量进行电解水制氢,对于探索降低绿电制氢价格,改善地区能源结构,减少弃风弃光,增大新能源就地消纳。带动地方经济增长,推动社会经济的可持续发展,都具有潜在效益。
3、此外,随着绿氢市场的发展和提速,电解水制氢产业链各环节的初始成本投资和运维成本都将随之下降,商业化投资门槛将进一步降低。
4、因此,需要结合电源形式和负荷需求的技术特点,考虑制氢单元和可再生能源随机性、波动性的动态匹配问题,提出适应新能源开发的风光氢储综合能源系统及运行策略。
技术实现思路
1、本技术的目的是提供一种并离网型风光氢储接线系统及运行方法,运行可靠性及灵活性较好,且经济效益显著,便于工程应用及推广。
2、为实现上述目的,本技术所采用的技术方案是:
3、一种并
4、本技术技术方案的进一步改进在于:风力发电系统包括风力发电机组,光伏发电系统包括光伏组件,电解水制氢系统包括电解槽和氢气储罐,储能系统包括储能变流器和储能电池。
5、由于采用了上述技术方案,本技术取得的技术进步是:
6、风力发电系统的风力发电设备生产的电能通过风力发电机出口的双切箱调整系统运行方式,在离网模式下,制氢所需电能由风力发电设备经双切箱通过整流器后直接供至直流母线,不通过风机升压变升压至高等级电压后再降压整流后供电,降低了电能损失,且有效降低初始投入成本,经济适用。
7、光伏发电系统的光伏发电设备生产的电能通过光伏组串出口的双切汇流箱调整系统运行方式。在离网模式下,制氢所需电能由光伏发电设备通过双切汇流箱经光伏dc/dc变换器后直接供至直流母线,不通过逆变器、升压变升压至高等级电压后再降压整流后供电,降低了电能损失,且有效降低初始投入成本,经济适用。
8、风力发电设备生产的电能通过风力发电机出口的双切箱调整系统运行方式,在并网模式下,风力发电设备经双切箱通过升压变压器后直接接至升压站内35kv交流母线并入电网,不通过ac/dc整流及dc/ac逆变环节。制氢所需电能由35kv交流母线降压后经整流获得。减少了功率元件整流逆变过程中产生的谐波,且有效降低初始投入成本,经济适用。
9、光伏发电设备生产的电能通过光伏发电机出口的双切汇流箱调整系统运行方式,在并网模式下,光伏发电设备经切换柜通过升压变压器后直接接至升压站内35kv交流母线并入电网,不通过dc/dc变换及dc/ac逆变环节。制氢所需电能由35kv交流母线降压后经整流获得。减少了功率元件换流过程中产生的谐波,且有效降低初始投入成本,经济适用。
10、本申请的储能系统直接接至直流母线,并通过变压器及ac/dc整流单元将站内35kv母线与直流母线连接。在离网模式下,多余的风、光通过直流母线直接给储能系统储能。在并网模式下,多余的风、光资源通过站内35kv母线经降压、整流后为储能系统储能。确保了在并、离网模式下均能充分利用风光资源,有效避免弃风弃光。
11、本申请在电解槽设备前端设置一个双电源切换柜,两路电源一路引自直流母线,一路引自35kv站内母线,在离网模式下,由风、光、储装置直接通过直流母线为制氢电解槽设备供电,可直接利用风光的电能制氢。在并网模式下,制氢电解槽设备电源从站内35kv母线降压获得。此接线方式确保了在并、离网模式下均能充分利用风光资源,有效避免弃风弃光,电站运行的经济性较好,并且提高了电解槽制氢供电的可靠性。
12、本申请的并离网型风光氢储接线系统,运行可靠性及灵活性较好,且经济效益显著,便于工程应用及推广。
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1.一种并离网型风光氢储接线系统,其特征在于:包括风力发电系统(1)、光伏发电系统(2)、电解水制氢系统(3)和储能系统,所述风力发电系统(1)通过双切箱经变压器(4)接至站内35kV母线,光伏发电系统(2)通过双切汇流箱逆变后依次经整流装置三(8)和变压器(4)接至站内35kV母线,35kV母线依次通过变压器(4)、整流装置一(9)及双电源切换柜接至电解水制氢系统(3),35kV母线通过变压器(4)和整流装置二(11)接至直流母线,直流母线配置储能系统,风力发电系统(1)通过双切箱经过风机整流器(10)接至直流母线,光伏发电系统(2)通过双切汇流箱后经光伏DC/DC变流器(6)接至直流母线,直流母线通过制氢DC/DC变流器(13)经双电源切换柜接至电解水制氢系统(3),站内35kV母线和电网(5)连接。
2.根据权利要求1所述的一种并离网型风光氢储接线系统,其特征在于:风力发电系统(1)包括风力发电机组,光伏发电系统(2)包括光伏组件,电解水制氢系统(3)包括电解槽和氢气储罐,储能系统包括储能变流器(12)和储能电池(7)。
【技术特征摘要】
1.一种并离网型风光氢储接线系统,其特征在于:包括风力发电系统(1)、光伏发电系统(2)、电解水制氢系统(3)和储能系统,所述风力发电系统(1)通过双切箱经变压器(4)接至站内35kv母线,光伏发电系统(2)通过双切汇流箱逆变后依次经整流装置三(8)和变压器(4)接至站内35kv母线,35kv母线依次通过变压器(4)、整流装置一(9)及双电源切换柜接至电解水制氢系统(3),35kv母线通过变压器(4)和整流装置二(11)接至直流母线,直流母线配置储能系统,风力发电系统(1...
【专利技术属性】
技术研发人员:张红燕,李杰,吕海勇,王杰,
申请(专利权)人:中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司,
类型:新型
国别省市:
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