一種新型風(fēng)力蓄能制氫裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型風(fēng)力蓄能制氫裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，在國家大力發(fā)展風(fēng)電的政策支持下，大量資金紛紛涌入風(fēng)電建設(shè)之中，到2010年底，我國建成和在建的風(fēng)電機(jī)組容量超過4000萬KW，超越美國成為世界風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量最大的國家，并有望在2020年達(dá)到I億KW ;風(fēng)能具有清潔、零排放的優(yōu)點，還具有間歇和不確定性的缺點，風(fēng)能的這些特點將從技術(shù)上給電力系統(tǒng)帶來巨大的挑戰(zhàn)。
[0003]眾所周知，風(fēng)電場的發(fā)電量由風(fēng)速決定，往往與用電需求量不同步，在用電高峰期用電量大時，風(fēng)電場未必可大功率輸出，用電低谷卻足功率發(fā)電。以內(nèi)蒙古為例，盡管在白天用電高峰期，能全部消納這些電量，但在夜晚用電低谷期，由于要確保火電、供熱機(jī)組的運行，不得不讓風(fēng)機(jī)棄風(fēng)停機(jī)。目前內(nèi)蒙風(fēng)電場有夜間有320萬KW的風(fēng)電機(jī)組不能出力，比例占到本地區(qū)風(fēng)電裝機(jī)容量的80%，而夜間正是草原上風(fēng)力最大、最穩(wěn)定的黃金時刻。風(fēng)電場通常在比較偏遠(yuǎn)的地方，這些地區(qū)往往是電網(wǎng)的末端，電網(wǎng)建設(shè)滯后，也影響了風(fēng)電機(jī)組向高負(fù)荷用電地區(qū)送電。為了充分利用風(fēng)電機(jī)組所帶來的綠色電力，減小其并網(wǎng)后對電網(wǎng)帶來的不穩(wěn)定影響，有必要研宄風(fēng)電能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和蓄能裝置。
[0004]現(xiàn)在較為常見的技術(shù)是采用“抽水蓄能”的方式，在風(fēng)機(jī)大功率輸出時利用水泵提升水的位能，風(fēng)機(jī)功率小時，再利用水流落差發(fā)電來補(bǔ)充，從而使電能能夠較為均勻的輸出。在建設(shè)方面，我們可以借鑒很多水力發(fā)電的經(jīng)驗，因而“抽水蓄能”也是現(xiàn)在較為成熟的一種方案。但建設(shè)蓄水庫，則在很大程度上受到地理條件的制約，一方面要有充足水源，二要有足夠的地勢落差。就以內(nèi)蒙為例，預(yù)計到2015年，內(nèi)蒙境內(nèi)總裝機(jī)容量將達(dá)到3000萬KW，相當(dāng)于11個葛洲壩，這樣的一個規(guī)模，對于地處平原且缺水的內(nèi)蒙而言，“抽水蓄能”的方案幾乎不具有可行性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的就是為了解決上述技術(shù)問題，而提供一種新型風(fēng)力蓄能制氫裝置。
[0006]本實用新型包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、變壓器、電解制氫機(jī)、氫氣儲存裝置和氧氣儲存裝置，電解制氫機(jī)通過變壓器與風(fēng)力發(fā)電機(jī)電連接，氫氣儲存裝置包括氫氣增壓器和氫氣儲罐，氫氣儲罐的進(jìn)氣口通過管道和氫氣增壓器與電解制氫的氫氣出口相通，氧氣儲存裝置包括氧氣增壓器和氧氣儲罐，氧氣儲罐的進(jìn)氣口通過管道和氧氣增壓器與電解制氫機(jī)的氧氣出口相通。
[0007]還有燃料發(fā)電裝置和電網(wǎng)，燃料發(fā)電裝置的燃料入口通過管道與氫氣儲罐的氫氣出口相通，電網(wǎng)與燃料發(fā)電裝置的電輸出端電連接。
[0008]燃料發(fā)電裝置是氫氣發(fā)電機(jī)。
[0009]本實用新型優(yōu)點是:本實用新型的運用，省去了復(fù)雜的并網(wǎng)配電環(huán)節(jié)，減少電網(wǎng)投資，大大提高風(fēng)能利用效率，具有很好的市場推廣價值和綜合利用價值。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖中:1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)；2、變壓器；3、電解制氫機(jī)；4、氫氣增壓器；5、氫氣儲罐；6、氧氣增壓器；7、氧氣儲罐；8、燃料發(fā)電裝置；9、電網(wǎng)。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步說明。
[0013]如圖1所示，本實用新型包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)1、變壓器2、電解制氫機(jī)3、氫氣儲存裝置和氧氣儲存裝置，電解制氫機(jī)3通過變壓器2與風(fēng)力發(fā)電機(jī)I電連接，氫氣儲存裝置包括氫氣增壓器4和氫氣儲罐5，氫氣儲罐5的進(jìn)氣口通過管道和氫氣增壓器4與電解制氫機(jī)3的氫氣出口相通，氧氣儲存裝置包括氧氣增壓器6和氧氣儲罐7，氧氣儲罐7的進(jìn)氣口通過管道和氧氣增壓器6與電解制氫機(jī)3的氧氣出口相通。
[0014]還有燃料發(fā)電裝置8和電網(wǎng)9，燃料發(fā)電裝置8的燃料入口通過管道與氫氣儲罐5的氫氣出口相通，電網(wǎng)9與燃料發(fā)電裝置8的電輸出端電連接。
[0015]燃料發(fā)電裝置8是氫氣發(fā)電機(jī)。
[0016]工作方式及原理:風(fēng)力發(fā)電機(jī)I發(fā)出的電能給電解制氫機(jī)3供電，充滿氫氧化鉀或氫氧化鈉的電解槽中通入直流電，水分子在電極上發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，分解成氫氣和氧氣，氫氣經(jīng)過氫氣增壓器4增壓后通入到氫氣儲罐5中儲存，氧氣經(jīng)過氧氣增壓器6增壓后通入到氧氣儲罐7中儲存；儲存的氫氣給氫氣發(fā)電機(jī)提供燃料，氫氣發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能可以實現(xiàn)與電網(wǎng)9并網(wǎng)，就能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模的能量儲存，既可以解決現(xiàn)在模式的風(fēng)電并網(wǎng)難題，又能夠?qū)淠苤苯永迷谄渌S多方面，如工業(yè)上的煉鎢和煉鉬都需要大量的氫氣，移動的交通工具汽車、火車、輪船甚至飛機(jī)都可以使用氫氣能源，生活中的坎事、取暖等也都能夠使用氫能源。
【主權(quán)項】
1.一種新型風(fēng)力蓄能制氫裝置，其特征在于它包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)(I)、變壓器(2)、電解制氫機(jī)(3)、氫氣儲存裝置和氧氣儲存裝置，電解制氫機(jī)(3)通過變壓器(2)與風(fēng)力發(fā)電機(jī)(I)電連接，氫氣儲存裝置包括氫氣增壓器(4)和氫氣儲罐(5)，氫氣儲罐(5)的進(jìn)氣口通過管道和氫氣增壓器(4)與電解制氫機(jī)(3)的氫氣出口相通，氧氣儲存裝置包括氧氣增壓器(6)和氧氣儲罐(7)，氧氣儲罐(7)的進(jìn)氣口通過管道和氧氣增壓器(6)與電解制氫機(jī)(3)的氧氣出口相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型風(fēng)力蓄能制氫裝置，其特征在于還有燃料發(fā)電裝置(8)和電網(wǎng)(9)，燃料發(fā)電裝置(8)的燃料入口通過管道與氫氣儲罐(5)的氫氣出口相通，電網(wǎng)(9)與燃料發(fā)電裝置⑶的電輸出端電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種新型風(fēng)力蓄能制氫裝置，其特征在于燃料發(fā)電裝置(8)是氫氣發(fā)電機(jī)。
【專利摘要】一種新型風(fēng)力蓄能制氫裝置，涉及風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，它包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)(1)、變壓器(2)、電解制氫機(jī)(3)、氫氣儲存裝置和氧氣儲存裝置，電解制氫機(jī)(3)通過變壓器(2)與風(fēng)力發(fā)電機(jī)(1)電連接，氫氣儲存裝置包括氫氣增壓器(4)和氫氣儲罐(5)，氫氣儲罐(5)的進(jìn)氣口通過管道和氫氣增壓器(4)與電解制氫機(jī)(3)的氫氣出口相通，氧氣儲存裝置包括氧氣增壓器(6)和氧氣儲罐(7)，氧氣儲罐(7)的進(jìn)氣口通過管道和氧氣增壓器(6)與電解制氫機(jī)(3)的氧氣出口相通。本實用新型的運用，省去了復(fù)雜的并網(wǎng)配電環(huán)節(jié)，減少電網(wǎng)投資，大大提高風(fēng)能利用效率，具有很好的市場推廣價值和綜合利用價值。
【IPC分類】F04B41-02, F03D9-00, C25B1-04
【公開號】CN204572342
【申請?zhí)枴緾N201520176145
【發(fā)明人】王瑞達(dá)
【申請人】北方工程設(shè)計研究院有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年3月25日