[发明专利]配置水电解系统的方法

权利要求书

1.一种配置直接耦合的水电解系统的方法，所述直接耦合的水电解系统包括至少四个组件，其中第一组件是PV阵列，所述PV阵列直接连接到第二组件，所述第二组件是一个或多个电解槽堆叠，第三组件是电解槽系统平衡设备，并且第四组件是辅助电源，所述方法包括以下步骤：

a)提供所述PV阵列的预定初始性能曲线；

b)提供所述PV阵列的平均降级速率；

c)通过基于所述平均降级速率修改所述预定初始性能曲线来计算对于具体时间线的所述PV阵列的预期性能曲线；

d)提供所述一个或多个电解槽堆叠的预定初始性能曲线；

e)提供所述一个或多个电解槽堆叠的平均降级速率；

f)通过基于每个单独的堆叠的所述平均降级速率修改所述预定初始性能曲线来计算对于具体时间线的所述一个或多个电解槽堆叠的预期性能曲线；

g)通过使所预期的一个或多个电解槽堆叠的性能曲线与所预期的PV阵列的性能曲线匹配来配置所述一个或多个电解槽堆叠。

2.根据权利要求1所述的配置水电解系统的方法，其中为分别在步骤c)和f)中计算所述预期性能曲线所考虑的所述具体时间线分别是所述PV阵列的寿命开始与寿命结束之间的任何时间以及所述一个或多个电解槽堆叠的寿命开始与寿命结束之间的任何时间。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述辅助电源被配置成向所述电解槽平衡设备提供稳定的电力供应。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述辅助电源包括以下中的至少任何一个或多个：风力涡轮机、PV阵列、电网连接、燃料电池单元以及燃料储存或电池储存。

5.一种配置大规模水电解设备的方法，所述大规模水电解设备包括直接耦合到太阳能光伏阵列的电解槽堆叠的两个或更多个重复单元，所述大规模水电解设备根据权利要求1到4所述的方法进行配置。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述重复单元的大小处于10kW到6MW的范围内。

7.一种水电解系统，其包括至少四个组件，其中

(1)第一组件是PV阵列，

(2)第二组件是一个或多个电解槽堆叠，所述PV阵列直接连接到所述第二组件，使得直接耦合的连接中不存在电力转换步骤，

(3)第三组件是电解槽系统平衡设备，所述电解槽系统平衡设备包括高效操作所述电解槽堆叠所需的支持硬件、计算机控制系统、安全系统和电源，并且

(4)第四组件是用于稳定和安全操作所述第三组件的辅助电源。

8.根据权利要求7所述的水电解系统，其中所述一个或多个电解槽堆叠和平衡设备共同定位于限定的位置中并且由PV阵列围绕。

9.根据权利要求7所述的水电解系统，其中所述一个或多个电解槽堆叠与所述平衡设备共同定位，优选地共同定位于集中式位置中，并且与所述PV阵列分开定位。