[发明专利]一种风光氢储一体化综合能源利用系统及其方法

权利要求书

1.一种风光氢储一体化综合能源利用系统，其特征在于，包括光伏发电设备、风能发电设备、能量转换与储存设备、电力转换设备、BOP设备、物料储存设备，所述能量转换与储存设备包括固体氧化物燃料电解池、质子交换膜燃料电池、蓄电池，所述电力转换设备包括AC-DC转换器和DC-AC转换器，所述光伏发电设备直接连接并供电给固体氧化物燃料电解池，所述光伏发电设备与蓄电池连接并双向供电，所述光伏发电设备通过DC-AC转换器连接并供电给用户侧；所述风能发电设备分别直接连接并供电给用户侧、BOP设备，所述风能发电设备通过AC-DC转换器连接并供电给蓄电池，所述蓄电池通过DC-AC转换器连接并供电给用户侧；所述固体氧化物燃料电解池通过BOP设备连接物料储存设备获取物料进行电解水制氢工作；所述质子交换膜燃料电池通过BOP设备连接物料储存设备获取氢气并通过氢能产电，所述质子交换膜燃料电池通过DC-AC转换器连接并供电给用户侧。

2.根据权利要求1所述的风光氢储一体化综合能源利用系统，其特征在于，所述BOP设备包括第一空气压缩机、第一压缩机、第二压缩机、第三压缩机、第一换热器、第二换热器、第三换热器、第四换热器、第五换热器、冷凝换热器、第一电加热器、第二电加热器、混合室、蒸发器、水泵，所述物料储存设备包括水箱、储氢罐；

所述固体氧化物燃料电解池的阳极进气结构为：通过阳极进气管依次连接第一空气压缩机、第一换热器的阳极进气端、第一电加热器、固体氧化物燃料电解池的阳极进气口；

所述固体氧化物燃料电解池的阴极进气结构为：通过阴极进气管依次连接水箱、水泵、第四换热器的阴极进气端、冷凝换热器的阴极进气端、第五换热器的阴极进气端、第二换热器的阴极进气端、蒸发器、混合室、第三换热器的阴极进气端、第二电加热器、固体氧化物燃料电解池的阴极进气口；

所述固体氧化物燃料电解池的阳极尾气出气结构为：通过阳极排气管依次连接固体氧化物燃料电解池的阳极排气口、第一换热器的阳极排气端、第二换热器的阳极排气端、系统外部环境；

所述固体氧化物燃料电解池的阴极尾气出气结构为：通过阴极排气管依次连接固体氧化物燃料电解池的阴极排气口、第三换热器的阴极排气端、第四换热器的阴极排气端、第二压缩机、冷凝换热器的阴极排气端、第三压缩机、第五换热器的阴极排气端、储氢罐；所述阴极排气管还依次连接固体氧化物燃料电解池的阴极排气口、第一压缩机、混合室、第三换热器的阴极进气端。

3.根据权利要求2所述的风光氢储一体化综合能源利用系统，其特征在于，所述BOP设备还包括引射器、第二空气压缩机，所述储氢罐通过减压阀通入质子交换膜燃料电池的阳极入口，所述第二空气压缩机连接质子交换膜燃料电池的阴极入口，所述质子交换膜燃料电池的阳极出口一端通过引射器回流、另一端直接通入系统外部环境，所述质子交换膜燃料电池的阴极出口接通入系统外部环境。

4.根据权利要求3所述的风光氢储一体化综合能源利用系统，其特征在于，所述风能发电设备分别连接并供电给第一空气压缩机、第一电加热器、固体氧化物燃料电解池中的加热模块、第二电加热器、蒸发器、水泵、第二压缩机、第三压缩机。

5.根据权利要求2所述的风光氢储一体化综合能源利用系统，其特征在于，所述固体氧化物燃料电解池包括电解单元、陶瓷板式加热器、加压装置、保温层，多个所述电解单元堆叠连接构成电堆，在所述电解单元的顶部、底部以及每两个电解单元之间插入有陶瓷板式加热器，所述保温层包裹在电堆外部，所述加压装置连接电堆，所述光伏发电设备连接并供电给电解单元，所述风能发电设备连接并供电给陶瓷板式加热器。