[发明专利]电制氢合成氨方法及系统

说明书

本发明实施例提供的电制氢合成氨方法及系统，涉及清洁能源冶炼技术领域。首先控制中心接收电网调度中心发送的调度指令；然后，控制中心基于调度指令，确定电制氢合成氨系统的功率控制目标值及功率调节时间；接着，控制中心根据功率控制目标值，确定电解水制氢站的目标用电功率，并将目标用电功率发送至电解水制氢站，以使电解水制氢站基于目标用电功率生产氢气；同时，控制中心根据功率调节时间，确定合成氨站的工况的目标调节模式，并将目标调节模式发送至合成氨站，以使合成氨站基于目标调节模式合成液氨，以克服风电、光伏等新能源提供的波动的电力对生产过程稳定性的影响，减少电网电力的使用，降低生产成本。

技术领域

本发明涉及清洁能源冶炼技术领域，具体而言，涉及一种电制氢合成氨方法及系统。

背景技术

传统的合成氨工艺主要以化石能源制氢和空分制氮的方式获取原料，在合成塔中催化剂的作用下合成氨。但以煤、天然气等化石能源为原料的化工装置在制氢过程中会排放大量的二氧化碳，加剧温室效应。为了减少二氧化碳的排放，缓解全球变暖及其他负面影响，可以利用风电、光伏等可再生能源进行电解水制氢，以减少化石能源的使用。

现有的风电、光伏耦合合成氨工艺的技术中，仅是在生产过程中机械性的引入风电或光伏，由于风电或光伏等提供的电力存在波动性，为了保证生产过程的稳定进行，还需电网提供电力进行平衡，或者配置大型的储能设备进行电力平衡，导致高生产成本。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明实施例提供了一种电制氢合成氨方法和系统，能够克服风电、光伏等新能源提供的波动的电力对生产过程稳定性的影响，减少电网电力的使用，降低生产成本。

本发明实施例的技术方案可以这样实现：

第一方面，本发明实施例提供一种电制氢合成氨方法，应用于电制氢合成氨系统，所述电制氢合成氨系统包括控制中心、电解水制氢站和合成氨站，所述控制中心分别与所述电解水制氢站和所述合成氨站通信，所述电解水制氢站生产的氢气通过管道传输至所述合成氨站，所述控制中心还与电网调度中心通信，所述方法包括：

所述控制中心接收所述电网调度中心发送的调度指令；

所述控制中心基于所述调度指令，确定所述电制氢合成氨系统的功率控制目标值及功率调节时间，其中，所述电制氢合成氨系统按照所述功率控制目标值运行时满足预设运行条件，所述功率调整时间表征所述电制氢合成氨系统从当前用电功率调节至所述功率控制目标值耗费的时间；

所述控制中心根据所述功率控制目标值，确定所述电解水制氢站的目标用电功率，并将所述目标用电功率发送至电解水制氢站，以使所述电解水制氢站基于所述目标用电功率生产氢气；

所述控制中心根据所述功率调节时间，确定所述合成氨站的工况的目标调节模式，并将所述目标调节模式发送至所述合成氨站，以使所述合成氨站基于目标调节模式合成液氨。

可选地，所述电制氢合成氨系统还包括风力发电站和光伏发电站，所述风力发电站和光伏发电站均通过输电线路向所述电解水制氢站和所述合成氨站提供电力，所述控制中心还分别与所述风力发电站和所述光伏发电站通信；

所述控制中心基于所述调度指令，确定所述电制氢合成氨系统的功率控制目标值及功率调节时间的步骤包括：

所述控制中心获取所述风力发电站所在区域的风速数据和所述光伏发电站所在区域的太阳辐照度数据；

所述控制中心将所述风速数据和所述太阳辐照度数据输入预先建立的系统仿真模型，根据模型输出结果确定所述功率控制目标值和所述功率调节时间。

可选地，所述电制氢合成氨系统还包括风力发电站和光伏发电站，所述风力发电站和光伏发电站均通过输电线路向所述电解水制氢站和所述合成氨站提供电力，所述控制中心与所述风力发电站和所述光伏发电站均通信；