[实用新型]一种利用弃风弃光发电制氢的系统

说明书

本实用新型公开了一种利用弃风弃光发电制氢的系统。该系统中的新能源发电系统包括风力发电系统、光伏发电系统和三层液储能系统；铝电解槽电解得到液态铝并释放氧气；液态铝用于制备铝阳极板或铝粉；铝空气电池发电系统以铝阳极板作为阳极发电，释放氢气，并生成副产物氧化铝以作为铝电解槽的原料；铝粉水解释放氢气，并生成副产物氧化铝以作为铝电解槽的原料；燃料电池发电系统以铝电解槽释放的氧气、铝空气电池发电系统及铝粉水解释放的氢气为原料发电，并生成副产品水以作为铝粉水解的原料；新能源发电系统分别与铝电解槽以及制备液态铝制备铝阳极板或制备铝粉的设备电连接。本实用新型利用弃风弃光发电制氢，提高了风电及光伏电的消纳能力。

技术领域

本实用新型涉及可再生能源应用领域，特别是涉及一种利用弃风弃光发电制氢的系统。

背景技术

目前中国新疆、内蒙古等西部地区，风能及太阳能资源丰富，风力发电和光伏发电发展速度极快。风电不同于火电、水电及核电，具有间歇性强、波动大等特点，风电及光伏电并网对电网功角稳定、频率稳定、电压稳定、系统备用和电能质量等有明显的负面影响，该影响成为风电和光伏电发展的主要障碍，消纳风电及光伏电成为难题。弃风弃光现象严重，造成投资浪费。

风电、光伏电上网后，由于保证国家电网安全，特别是午夜，风能产生较大电能不能上网，需要弃风，白天有时需要弃光，因此，如何消纳风电及光伏电成为目前亟待解决的技术问题。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种利用弃风弃光发电制氢的系统，以提高消纳风电及光伏电的能力。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种利用弃风弃光发电制氢的系统，包括：新能源发电系统、铝电解槽、铝空气电池发电系统和燃料电池发电系统；

所述新能源发电系统包括风力发电系统、光伏发电系统和三层液储能系统；

所述铝电解槽用于以氧化铝作为原料电解得到液态铝并释放氧气；所述液态铝用于制备铝阳极板或铝粉；

所述铝空气电池发电系统用于以所述铝阳极板作为阳极发电，释放氢气，并生成副产物氧化铝以作为所述铝电解槽的原料；

所述铝粉用于水解释放氢气，并生成副产物氧化铝以作为所述铝电解槽的原料；

所述燃料电池发电系统用于以所述铝电解槽释放的氧气、所述铝空气电池发电系统释放的氢气和所述铝粉水解释放的氢气为原料发电，并生成副产品水以作为所述铝粉水解的原料；

所述新能源发电系统分别与所述铝电解槽、所述液态铝制备铝阳极板的设备以及所述液态铝制备铝粉的设备电连接。

可选的，所述利用弃风弃光发电制氢的系统，还包括：AC/DC变换器、第一DC/DC变换器、第二DC/DC变换器、DC母线、第三DC/DC变换器和第一DC/AC变换器；

所述风力发电系统通过所述AC/DC变换器与所述DC母线电连接；所述光伏发电系统通过所述第一DC/DC变换器与所述DC母线电连接；所述三层液储能系统通过所述第二DC/DC变换器与所述DC母线电连接；所述DC母线通过所述第三DC/DC变换器与所述铝电解槽电连接；所述DC母线通过所述第一DC/AC变换器分别与所述液态铝制备铝阳极板的设备以及所述液态铝制备铝粉的设备电连接。

可选的，所述利用弃风弃光发电制氢的系统，还包括：供电变换器；所述铝空气电池发电系统和所述燃料电池发电系统均通过所述供电变换器为用电设备供电；所述供电设备为直流负载、交流负载和国家电网中的至少一者。

可选的，所述供电变换器包括第四DC/DC变换器和/或第二DC/AC变换器。

可选的，所述三层液储能系统处于真空环境中，所述三层液储能系统包括：储能槽、阳极结构、阴极结构、耐火结构、阳极液态金属合金、阴极液态金属和第一电解质；