專利名稱：一種離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及利用太陽能的發(fā)電技術(shù)，具體涉及一種離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，全球還有將近20億人口沒有用上電，其中相當(dāng)部分處在經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的邊遠(yuǎn)地區(qū)，很難依靠延伸常規(guī)電網(wǎng)來解決用電問題。另外據(jù)統(tǒng)計，我國到2012年還有近800萬人口沒用上電，其中預(yù)計需要太陽能發(fā)電來解決580萬人口的用電，所以利用太陽能發(fā)電的市場應(yīng)用廣闊?，F(xiàn)有的離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)的形式主要有獨(dú)立光伏電站和戶用光伏電源以及混合型電站，這些光伏發(fā)電系統(tǒng)的儲能部分通常采用鉛酸電池，但是，鉛酸蓄電池可靠性差、維護(hù)復(fù)雜，對環(huán)境/溫度要求較高，壽命短，且其整個生命周期都會對環(huán)境造成污染。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題，就是提供一種離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)，可簡單、安全地進(jìn)行光伏電能的存儲與發(fā)電。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于包括光伏組件、用于控制輸出穩(wěn)定電壓的控制器、用于通電產(chǎn)生氫氣的電解水系統(tǒng)、用于存儲氫氣的氫氣存儲裝置、用于將氫氣轉(zhuǎn)換成電能的氫燃料電池、用于將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的光伏離網(wǎng)逆變器，所述光伏組件依次經(jīng)控制器、電解水系統(tǒng)、氫氣存儲裝置、氫燃料電池后連接至光伏離網(wǎng)逆變器；所述光伏組件經(jīng)控制器產(chǎn)生直流電送至電解水系統(tǒng)，由控制器控制電解水系統(tǒng)將水電解產(chǎn)生氫氣送至氫氣存儲裝置存儲，氫氣存儲裝置存儲提供氫氣給氫燃料電池發(fā)電產(chǎn)生直流電，再輸入光伏離網(wǎng)逆變器逆變?yōu)榻涣麟姟１緦?shí)用新型所述氫氣存儲裝置設(shè)有用于對外供氣的氫氣輸出端和用于從外部存入氫氣的氫氣輸入端。本實(shí)用新型所述控制器具有分別用于控制電解水系統(tǒng)、氫氣存儲裝置、氫燃料電池和光伏離網(wǎng)逆變器工作的控制端，所述電解水系統(tǒng)、氫氣存儲裝置、氫燃料電池和光伏離網(wǎng)逆變器分別具有受控端，各受控端分別與控制器的相應(yīng)控制端相連。本實(shí)用新型所述控制器還具有用于外部直流電源輸入的直流電源輸入端。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型技術(shù)具有如下有益效果(I)本實(shí)用新型以氫氣形式存儲光伏組件所發(fā)電能，并能及時輸出電能以供需求，電解水系統(tǒng)的電解產(chǎn)物為水、氫氣和氧氣，該存儲方式具有存儲時間長，存儲中無電能衰減的影響，并且本實(shí)用新型氫氣的存儲方式簡單、安全、環(huán)保、維護(hù)更方便、使用壽命更長；(2)本實(shí)用新型可以通過氫氣輸入端接受其他來源的純凈氫氣作為燃料電池的能源，保障轉(zhuǎn)換氫氣而供電；在氫氣冗余的情況下可以通過氫氣輸出端為采用氫氣的使用終端提供氫氣能源；(3)本實(shí)用新型可通過直流電源輸入端接收外部其他來源的直流電能進(jìn)行存儲，例如直流的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，使氫氣燃料存儲充足，進(jìn)而確保系統(tǒng)運(yùn)行連續(xù)；(4)本實(shí)用新型電解水系統(tǒng)電解后的副產(chǎn)品為純凈的氧氣，提供了額外的經(jīng)濟(jì)價值。

圖1為本實(shí)用新型的連接示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。如圖1所示的一種離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括光伏組件1、用于控制輸出穩(wěn)定電壓的控制器2、用于通電產(chǎn)生氫氣的電解水系統(tǒng)3、用于存儲氫氣的氫氣存儲裝置4、用于將氫氣轉(zhuǎn)換成電能的氫燃料電池5和用于將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的光伏離網(wǎng)逆變器6，光伏組件I依次經(jīng)控制器2、電解水系統(tǒng)3、氫氣存儲裝置4、氫燃料電池5后連接至光伏離網(wǎng)逆變器6 ;光伏組件I經(jīng)控制器2產(chǎn)生直流電送至電解水系統(tǒng)3，由控制器2控制電解水系統(tǒng)3將水電解產(chǎn)生氫氣送至氫氣存儲裝置4存儲，氫氣存儲裝置4存儲提供氫氣給氫燃料電池5發(fā)電產(chǎn)生直流電，再輸入光伏離網(wǎng)逆變器6逆變?yōu)榻涣麟?，用于交流?fù)載。其中，多光伏組件I組成陣列用于轉(zhuǎn)換太陽能；控制器2能夠追蹤光伏組件陣列的最大功率點(diǎn)，產(chǎn)生當(dāng)前太陽光強(qiáng)度下最大的直流電，并穩(wěn)定提供電解水系統(tǒng)所需的電壓。本控制器2由光伏組件最大功率點(diǎn)追蹤器、常規(guī)直流電壓調(diào)制電路、預(yù)留外部直流電壓接口和常規(guī)控制模塊組成，其中，光伏組件最大功率點(diǎn)追蹤器，用于使光伏組件I發(fā)出最大功率；直流電壓調(diào)制電路，用于調(diào)節(jié)輸入電壓，使之轉(zhuǎn)換為電解水系統(tǒng)3用電壓；預(yù)留的外部直流電壓接口，用于銜接外部其他直流能源輸入；控制模塊，用于判斷電解水情況、氫氣存儲情況、氫燃料電池放電情況，并將以上情況通知離網(wǎng)逆變器6，判斷是否可以啟動發(fā)電。該控制器2具有分別用于控制電解水系統(tǒng)3、氫氣存儲裝置4、氫燃料電池5和光伏離網(wǎng)逆變器6工作的控制端，電解水系統(tǒng)3、氫氣存儲裝置4、氫燃料電池5和光伏離網(wǎng)逆變器6分別具有受控端，各受控端分別與控制器2的相應(yīng)控制端相連。控制器2檢測電解水系統(tǒng)3、氫氣存儲裝置4、氫燃料電池系統(tǒng)5以及光伏離網(wǎng)逆變器6的數(shù)據(jù)，根據(jù)內(nèi)部設(shè)定或者上級調(diào)度命令，控制電解水系統(tǒng)3電解水、氫氣存儲裝置4和氫燃料電池5進(jìn)行氫氣轉(zhuǎn)換，再通過光伏離網(wǎng)逆變器6輸出交流電。電解水系統(tǒng)3與氫氣存儲裝置4之間連接有第一流量計7，用于檢測電解水系統(tǒng)輸出的氫氣流量，以便控制器獲得相應(yīng)氫氣容量數(shù)據(jù)；在氫氣存儲裝置4上設(shè)有用于對外供氣的氫氣輸出端和用于從外部存入氫氣的氫氣輸入端，在需要時可對外提供氫氣或從外部輸入氫氣，并在氫氣輸入端接有第二流量計8,同樣便于控制器2獲得相應(yīng)氫氣容量數(shù)據(jù)。本離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)需要充電時，控制器2控制由光伏組件I或外部其他電源對電解水系統(tǒng)3進(jìn)行供電，氫氣存儲裝置4獲取氫氣并儲存。本離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)需要放電時，控制器2控制氫燃料電池5在需要時將氫氣轉(zhuǎn)換發(fā)電，再經(jīng)光伏離網(wǎng)逆變器6逆變輸出交流電。本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此，按照本實(shí)用新型的上述內(nèi)容，利用本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識和慣用手段，在不脫離本實(shí)用新型上述基本技術(shù)思想前提下，本實(shí)用新型還可以做出其它多種形式的修改、替換或變更，均落在本實(shí)用新型權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng),其特征在于包括光伏組件、用于控制輸出穩(wěn)定電壓的控制器、用于通電產(chǎn)生氫氣的電解水系統(tǒng)、用于存儲氫氣的氫氣存儲裝置、用于將氫氣轉(zhuǎn)換成電能的氫燃料電池和用于將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的光伏離網(wǎng)逆變器，所述光伏組件依次經(jīng)控制器、電解水系統(tǒng)、氫氣存儲裝置、氫燃料電池后連接至光伏離網(wǎng)逆變器；所述光伏組件經(jīng)控制器產(chǎn)生直流電送至電解水系統(tǒng)，由控制器控制電解水系統(tǒng)將水電解產(chǎn)生氫氣送至氫氣存儲裝置存儲，氫氣存儲裝置存儲提供氫氣給氫燃料電池發(fā)電產(chǎn)生直流電，再輸入光伏離網(wǎng)逆變器逆變?yōu)榻涣麟姟?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述氫氣存儲裝置設(shè)有用于對外供氣的氫氣輸出端和用于從外部存入氫氣的氫氣輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述控制器具有分別用于控制電解水系統(tǒng)、氫氣存儲裝置、氫燃料電池和光伏離網(wǎng)逆變器工作的控制端，所述電解水系統(tǒng)、氫氣存儲裝置、氫燃料電池和光伏離網(wǎng)逆變器分別具有受控端，各受控端分別與控制器的相應(yīng)控制端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述控制器還具有用于外部直流電源輸入的直流電源輸入端。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括光伏組件、用于控制輸出穩(wěn)定電壓的控制器、用于通電產(chǎn)生氫氣的電解水系統(tǒng)、用于存儲氫氣的氫氣存儲裝置、用于將氫氣轉(zhuǎn)換成電能的氫燃料電池、用于將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的光伏離網(wǎng)逆變器，所述光伏組件依次經(jīng)控制器、電解水系統(tǒng)、氫氣存儲裝置、氫燃料電池后連接至光伏離網(wǎng)逆變器；所述光伏組件經(jīng)控制器產(chǎn)生直流電送至電解水系統(tǒng)，由控制器控制電解水系統(tǒng)將水電解產(chǎn)生氫氣送至氫氣存儲裝置存儲，氫氣存儲裝置存儲提供氫氣給氫燃料電池發(fā)電產(chǎn)生直流電，再輸入光伏離網(wǎng)逆變器逆變?yōu)榻涣麟?。本?shí)用新型可簡單、安全地進(jìn)行光伏電能的存儲與發(fā)電。
文檔編號H02N6/00GK202906521SQ20122056579
公開日2013年4月24日 申請日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者龔鐵裕, 蔣東平, 趙建軍, 焦玉峰, 牛明 申請人:晶澳(揚(yáng)州)太陽能光伏工程有限公司