一种分布式氢储能供电方法及系统与流程

    专利2025-08-03  28


    本发明涉及能源供电,尤其涉及一种分布式氢储能供电方法及系统。


    背景技术:

    1、氢能是一种清洁、高效、安全、可持续的二次能源,可通过太阳能等清洁能源获取,提高能源系统的灵活性,增加能源系统中的调节能力,解决不稳定可再生能源的消纳和供需匹配问题,是能源系统转型面临的重要问题之一。

    2、风电与光伏除了在季节上的波动之外,空间分布也很不均匀,长距离的运输不可避免:电化学储电不太适合长时间维度及大空间维度的储电,采用锂电池进行夏天储电,很难长时间存储到冬天再去使用。而与电化学储电在时间维度、空间维度互补性极强的氢能却是非常合适的选择,两者互补能更适合于更长时间跨度、更长空间跨度的能量调度。而氢能作为碳中和氢与电能源体系的关键之一,氢储能的利用可以很好的帮助用户在日常用能中实现能源供给和脱碳。因此,亟需一种分布式氢储能供电方法及系统,具有能源利用率高及绿色环保的优势,在能源传输成本和环境污染降低的同时又可满足用户的日常能量需求。


    技术实现思路

    1、本发明所要解决的技术问题在于,提供一种分布式氢储能供电方法及系统,具有能源利用率高及绿色环保的优势,在能源传输成本和环境污染降低的同时又可满足用户的日常能量需求。

    2、为了解决上述技术问题,本发明提供了一种分布式氢储能供电方法,包括:s1、获取当前基础工作模式、当前运行模式以及储电装置的当前电量状态;s2、判断所述当前电量状态是否小于第一预设电量状态且当前运行模式是否不为预设运行模式,判断为是时,对储电装置进行保电工作,并返回步骤s1,判断为否时,若当前运行模式为预设运行模式时,执行步骤s3,否则执行步骤s4;s3、判断所述当前电量状态是否大于等于第二预设电量状态,判断为是时,通过储电装置为制氢装置供电,以使所述制氢装置制氢并存储至储氢装置中,判断为否时,通过外部能源充电装置对储电装置进行充电工作,并返回步骤s1;s4、判断所述当前基础工作模式是否为预设基础工作模式,判断为是时,通过储电装置为外部用电设备供电;判断为否时,通过所述储氢装置、燃料电池装置和储电装置进行氢转电工作。

    3、作为上述方案的改进,所述获取当前运行模式的步骤包括:获取当前运行模式判断数据;判断所述当前运行模式数据是否为外部能源供电输入信号,判断为是时,则表示当前运行模式为外部能源供电模式,所述外部能源供电模式为预设运行模式,判断为否时,则表示所述当前运行模式为非外部能源供电模式。

    4、作为上述方案的改进,所述对储电装置进行保电工作的步骤包括:当所述储电装置的当前电量状态小于第一预设电量状态时,接收电源监控装置发出的低电报警信号;根据所述报警信号控制市电供电开关打开,以通过市电对所述储电装置进行供电。

    5、作为上述方案的改进,所述通过储电装置为制氢装置供电,以使所述制氢装置制氢并存储至储氢装置中的步骤包括:s10、通过储电装置为制氢装置供电,以使所述制氢装置制氢工作;s20、获取所述储氢装置中的当前气体压力;s30、判断所述当前气体压力是否小于第一预设压力,判断为是时,打开进气阀门以输氢至储氢装置中保存,等待预设时间后返回步骤s20,判断为否时,断开进气阀门并停止制氢装置工作。

    6、作为上述方案的改进,所述通过所述储氢装置、燃料电池装置和储电装置进行氢转电工作的步骤包括:s100、判断所述当前电量状态是否大于等于第三预设电量状态,判断为是时,控制外部供电开关打开,以使储电装置为外部用电设备供电,判断为否时,执行步骤s200;s200、获取所述储氢装置中的当前气体压力;s300、判断所述当前气体压力是否大于第二预设压力,判断为是时,打开出气阀门以使储氢装置输出氢气给所述燃料电池装置;s400、待所述燃料电池装置稳定输出时,打开内部供电开关,以为储电装置供电,并打开余热输出阀门,以为供热设备提供热量。

    7、本发明提供了一种分布式氢储能供电系统,包括:获取模块,用于获取当前基础工作模式、当前运行模式以及储电装置的当前电量状态;保电模块,用于当所述当前电量状态小于第一预设电量状态且当前运行模式不为预设运行模式时,对储电装置进行保电工作;制氢储氢处理模块,用于当所述当前运行模式为预设运行模式且所述当前电量状态大于等于第二预设电量状态时,通过储电装置为制氢装置供电,以使所述制氢装置制氢并存储至储氢装置中;充电处理模块,用于当所述当前运行模式为预设运行模式且所述当前电量状态小于第二预设电量状态时,通过外部能源充电装置对储电装置进行充电工作;基础模式处理模块,用于当所述当前运行模式不为预设运行模式且所述当前基础工作模式为预设基础工作模式时,通过储电装置为外部用电设备供电,否则通过所述储氢装置、燃料电池装置和储电装置进行氢转电工作。

    8、作为上述方案的改进,所述获取模块包括:模式获取单元,用于获取当前运行模式判断数据;运行模式确定单元,用于当所述当前运行模式数据为外部能源供电输入信号时,则表示当前运行模式为外部能源供电模式,所述外部能源供电模式为预设运行模式,否则表示所述当前运行模式为非外部能源供电模式。

    9、作为上述方案的改进,所述保电模块包括:报警接收单元,用于当所述储电装置的当前电量状态小于第一预设电量状态时,接收电源监控装置发出的低电报警信号;报警处理单元,用于根据所述报警信号控制市电供电开关打开,以通过市电对所述储电装置进行供电。

    10、作为上述方案的改进,所述制氢储氢处理模块包括:制氢处理单元,用于通过储电装置为制氢装置供电,以使所述制氢装置制氢工作;第一气压获取单元,用于获取所述储氢装置中的当前气体压力;储氢处理单元,用于当所述当前气体压力小于第一预设压力时,打开进气阀门以输氢至储氢装置中保存,等待预设时间后重新检测当前气压压力,否则断开进气阀门并停止制氢装置工作。

    11、作为上述方案的改进,所述基础模式处理模块包括:第一处理单元,用于当所述当前电量状态大于等于第三预设电量状态时,控制外部供电开关打开,以使储电装置为外部用电设备供电;第二气压获取单元,用于当所述当前电量状态小于第三预设电量状态时,获取所述储氢装置中的当前气体压力;输氢处理单元,用于当所述当前气体压力大于第二预设压力时,打开出气阀门以使储氢装置输出氢气给所述燃料电池装置;供电供热处理单元,用于待所述燃料电池装置稳定输出时,打开内部供电开关,以为储电装置供电,并打开余热输出阀门,以为供热设备提供热量。

    12、实施本发明,具有如下有益效果:

    13、本发明分布式氢储能供电方法及系统,能基于储电装置的电量状态及根据不同天气和时间段等情况确定各种工作模式及运行模式,以实现自供电、制氢、储氢和氢转电功能,保障能源利用率最大化,绿色环保,在能源成本和环境污染降低的同时又可满足用户的日常能量需求。



    技术特征:

    1.一种分布式氢储能供电方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的分布式氢储能供电方法,其特征在于,所述获取当前运行模式的步骤包括:

    3.根据权利要求1所述的分布式氢储能供电方法,其特征在于,所述对储电装置进行保电工作的步骤包括:

    4.根据权利要求1所述的分布式氢储能供电方法,其特征在于,所述通过储电装置为制氢装置供电,以使所述制氢装置制氢并存储至储氢装置中的步骤包括:

    5.根据权利要求1所述的分布式氢储能供电方法,其特征在于,所述通过所述储氢装置、燃料电池装置和储电装置进行氢转电工作的步骤包括:

    6.一种分布式氢储能供电系统,其特征在于,包括:

    7.根据权利要求6所述的分布式氢储能供电系统,其特征在于,所述获取模块包括:

    8.根据权利要求6所述的分布式氢储能供电系统,其特征在于,所述保电模块包括:

    9.根据权利要求6所述的分布式氢储能供电系统,其特征在于,所述制氢储氢处理模块包括:

    10.根据权利要求6所述的分布式氢储能供电系统,其特征在于,所述基础模式处理模块包括:


    技术总结
    本发明公开了一种分布式氢储能供电方法及系统,该方法包括:S1、获取当前基础工作模式、当前运行模式以及储电装置的当前电量状态;S2、判断所述当前电量状态是否小于第一预设电量状态且当前运行模式是否不为预设运行模式,判断为是时,对储电装置进行保电工作;判断为否时,若当前运行模式为预设运行模式时,执行步骤S3,否则执行步骤S4;S3、判断所述当前电量状态是否大于等于第二预设电量状态,判断为是时,进行制氢储氢工作,判断为否时,对储电装置进行充电;S4、判断所述当前基础工作模式是否为预设基础工作模式,判断为是时,外部用电设备供电;判断为否时,进行氢转电工作。本发明能源利用率高,成本低,能满足用户的日常能量需求。

    技术研发人员:李振峰,周宁,敖双新,刘洋,徐雁翔
    受保护的技术使用者:广东康士柏科技股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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