[发明专利]一种光伏电站产消效率提升系统

说明书

技术领域

本发明涉及光电发电领域，尤其是一种光伏电站产消效率提升系统。

背景技术

传统的并网太阳能电站通过太阳能组件及控制系统将太阳能转换成直流电能，然后通过汇流箱连接获得需要的电压与功率的直流电汇总输出，通过直流配电单元进行配电，然后在逆变器的作用下将直流电转换成交流电，转换成的交流电一部分可通过交流配电单元直接输送到周边用电区域，进行就地消纳；无法就地消纳的过剩部分通过同期设备将交流电的频率、相位调整到符合国家电网并网要求的电能，然后通过升压变压设备调整到合适的电压与国家电网进行并网。

传统的逆变器的效率大概为96%，同期设备和升压器大效率大概为95%；而国家电网的能量传递效率为80%左右；所以通过并入国家电网的效率大概为73%，电能的利用率低下；而利用电网中的电能进行电解水生产氢气，通过变压整流，其效率只有92%。通过电网输电在进行氢能的生产的整体效率为67%。

由于电能生产与消纳环节电能转换输送流程长，存在电能利用率低下，需要各种电能转换设备，设备成本高，前期投入高等问题。

发明内容

本发明的发明目的在于：基于目前我国电力输配采用高压交流输配与短期内国内电力过剩，存在供需矛盾。为避免传统并网光伏电站逆变器、同步同期调整设备及升压设备功率损耗，提高光伏电站效率，并电力就地消纳，缓解短期内电力供大于求矛盾、节省电站建设费用与提高电站发电效率，提供一种光伏电站产消效率提升系统。

本发明采用的技术方案如下：

一种光伏电站产消效率提升系统，包括直流配电单元，直流配电单元通过电缆与电解水装置电力相连，电解水装置将电能转换成清洁无污染的氢气；还包括燃气管道氢气掺入装置，电解水装置的氢气输出端通过管道与燃气管道氢气掺入装置连接。

进一步地，本发明还公开了一种光伏电站产消效率提升系统的优选结构，所述电解水装置通过管道与压缩单元相连。还包括有压缩单元，压缩单元通过管道与电解水装置相连；所述直流配电单元连接压缩单元电机；所配直流电机与直流配电单元相连，经压缩后H2充装至高压H2瓶组。

进一步地，所述系统还包括有太阳能组件及控制系统，太阳能组件及控制系统通过电缆与汇流箱电力连接，汇流箱可将多输入直流电源进行功率汇总成单输出直流电源；汇流箱通过电缆与直流配电单元电力连接。

进一步地，所述系统还包括运输系统，运输系统包括高压瓶组车，高压瓶组车回程运输高压氢气，高压瓶组车去程运输纯化水。

进一步地，还包括有氧气压缩装置，氧气压缩装置通过管道与电解水装置相连，氧气压缩装置直流电机通过电缆与直流配电单元电力连接。

进一步地，还包括有电解水废液回收装置，电解水废液回收装置通过管道与电解水装置相连，电解水废液回收装置通过电缆与直流配电单元电力连接。

进一步地，所述电解水废液回收装置包括重水提纯装置，重水提纯装置可将电解水产生的废液中的高浓度重水进行分离和提纯。

进一步地，还包括有压缩单元，压缩单元的动力设备为直流电机，压缩单元通过电缆与直流配电单元电力连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、通过采用以上技术方案，本专利技术方案的电能利用效率与传统发电并网后从电网下载电能电解水生产方法比，总体提高效率在32%左右，就地消纳电力能力高，能缓解短期内国内电力供大于需矛盾、节省电力上网相关设备成本，以纯清洁能源H2代替电能，改变了能源存储、运输、利用结构型式，扩展了能源消纳途径。

2、光伏电站与风电站直流发电与直流消纳的供需融合，电力生产与消纳的接合工艺省去了电能输配所需的逆变、升压与直流负荷的整流电能损耗，提高了电站及电解水装置电能生产与利用效率。

3、通过使用本技术方案，能有效提高能源利用方面的经济效益、社会效益、环境效益。

4、产消的接合，为目前国内短期存在的电能产能过剩提供了光伏与风电站可持续发展的技术方向。

5、专利方案将过剩在电能转化成纯清洁能源H2为载体的能源载体模式，有效解决了太阳能及风能储能模式，相应拓展了光、风能利用模式及两行业在能源市场利用份额。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是并网太阳能电站电力输送、电解水电力消纳结构框图。

图2是本发明的系统结构框图。

具体实施方式