[发明专利]一种基于可再生能源的电热氢多源协调供能系统及方法

权利要求书

1.一种基于可再生能源的电热氢多源协调供能系统，其特征在于，包括光伏发电子系统(100)、风力发电子系统(200)、光热发电子系统(300)、质子交换膜电解池子系统(400)和质子交换膜燃料电池发电子系统(500)；

所述光伏发电子系统(100)和风力发电子系统(200)用于发电并输送给用户(27)，富余电力输入到质子交换膜电解池子系统(400)进行制氢；光热发电子系统(300)和质子交换膜燃料电池发电子系统(500)作为调峰电源，与光伏发电子系统(100)和风力发电子系统(200)共同承担电负荷；其中，质子交换膜燃料电池发电子系统(500)发电所用氢气为质子交换膜电解池子系统(400)制备。

2.根据权利要求1所述的基于可再生能源的电热氢多源协调供能系统，其特征在于，所述光伏发电子系统(100)包括光伏电池板(1)和第一逆变器(21)，所述光伏电池板(1)的电能输出端连接质子交换膜电解池子系统(400)以及通过第一逆变器(21)连接至用户(27)。

3.根据权利要求2所述的基于可再生能源的电热氢多源协调供能系统，其特征在于，所述风力发电子系统(200)包括风力发电机(2)和第二逆变器(22)，风力发电机(2)的电能输出端连接质子交换膜电解池子系统(400)以及通过第二逆变器(22)连接至用户(27)。

4.根据权利要求3所述的基于可再生能源的电热氢多源协调供能系统，其特征在于，所述光热发电子系统(300)包括集热场(3)、热盐罐(5)、过热器(6)、蒸汽发生器(7)、预热器(8)、冷盐罐(9)、高压缸(11)、低压缸(15)和汽轮机(19)；

所述集热场(3)的热量输送端连接至热盐罐(5)，热盐罐(5)的高温熔盐输出端次连接至过热器(6)、蒸汽发生器(7)、预热器(8)和冷盐罐(9)，过热器(6)、蒸汽发生器(7)、预热器(8)用于加热给水产生过热蒸汽给高压缸(11)；冷盐罐(9)的低温熔盐输出端连接至集热场(3)的熔盐进口；所述高压缸(11)的蒸汽出口连接至低压缸(15)的入口，所述低压缸(15)的气体输送端与汽轮机(19)连通，用于驱动汽轮机(19)带动发电机进行发电，发电机的电能输出端连接至用户(27)。

5.根据权利要求1所述的基于可再生能源的电热氢多源协调供能系统，其特征在于，所述质子交换膜电解池子系统(400)包括：质子交换膜电解槽(23)和储氢罐(24)，用于利用富裕的电能电解制氢，并将氢气存储于储氢罐(24)之内。

6.根据权利要求1所述的基于可再生能源的电热氢多源协调供能系统，其特征在于，所述燃料电池发电子系统包括：质子交换膜燃料电池(25)和第三逆变器(26)，质子交换膜燃料电池(25)用于利用质子交换膜电解池子系统(400)所制氢气发电，电能通过第三逆变器(26)逆变后送入用户(27)使用。

7.根据权利要求4所述的基于可再生能源的电热氢多源协调供能系统，其特征在于，所述光伏电池板(1)的电能输出端还连接至电加热器(4)，所述电加热器(4)用于加热冷盐罐(9)输出的低温熔盐。

8.根据权利要求4所述的基于可再生能源的电热氢多源协调供能系统，其特征在于，所述风力发电机(2)的电能输出端还连接至电加热器(4)，所述电加热器(4)用于加热冷盐罐(9)输出的低温熔盐。

9.根据权利要求4所述的基于可再生能源的电热氢多源协调供能系统，其特征在于，所述热盐罐(5)的高温熔盐输出端还连接有再热器(10)，所述再热器(10)用于加热高压缸(11)排出的蒸汽并输送至低压缸(15)。

10.一种权利要求1所述电热氢多源协调供能系统的运行方法，其特征在于，包括以下步骤：

光伏发电子系统(100)、风力发电子系统(200)所产生的电能首先提供给用户，如果满足用户负荷，则剩余部分电能送入质子交换膜电解池子系统(400)制氢；

当储氢达到设定值时，卖出多余的氢能；

如果光伏发电子系统(100)、风力发电子系统(200)所产生的电能仅满足一部分用户负荷时，质子交换膜燃料电池发电子系统(500)将首先启动进行发电，剩余部分由光热发电子系统(300)发电弥补。