【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及氫電儲能，尤其涉及一種氫電耦合的復(fù)合儲能系統(tǒng)及方法。
技術(shù)介紹
1、隨著可再生能源裝機(jī)快速增長以及用戶側(cè)負(fù)荷的多樣性變化，電網(wǎng)面臨諸多問題與挑戰(zhàn)。我國可再生能源發(fā)展領(lǐng)先全球，水、風(fēng)、光裝機(jī)量均為世界第一，據(jù)國家能源局發(fā)布的2022年可再生能源并網(wǎng)運行情況可知，目前國內(nèi)風(fēng)電、光伏利用率分別達(dá)到97％和98％以上，隨著大規(guī)模可再生能源的快速發(fā)展，其運行消納問題會進(jìn)一步顯現(xiàn)。
2、目前采用的電化學(xué)儲能、機(jī)械儲能、水儲能存在儲能時間短，容量規(guī)模等級小等不足，目前主要用于電網(wǎng)調(diào)頻調(diào)峰、平滑新能源出力波動性，實現(xiàn)小時級別的短周期響應(yīng)與調(diào)節(jié)。然而，在能源脫碳驅(qū)動下，可再生能源所占份額將不斷攀升，導(dǎo)致長時間尺度的電能不平衡矛盾越來越突出，使得對超長時儲能(數(shù)日、數(shù)周或數(shù)月級，含季節(jié)性儲能)技術(shù)有了迫切需求。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本申請?zhí)峁┝艘环N氫電耦合的復(fù)合儲能系統(tǒng)及方法，以解決傳統(tǒng)儲能時間短，容量規(guī)模等級小，無法對電網(wǎng)進(jìn)行大容量長周期的平衡調(diào)節(jié)的技術(shù)問題，實現(xiàn)對可再生能源的超場時儲存，以及對電網(wǎng)的大容量長周期的平衡調(diào)節(jié)的技術(shù)效果。
2、為解決上述技術(shù)問題，第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N氫電偶偶和的復(fù)合儲能系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：電轉(zhuǎn)氣制氫系統(tǒng)、電化學(xué)儲能系統(tǒng)和能源管理系統(tǒng)；
3、所述電轉(zhuǎn)氣制氫系統(tǒng)通過電網(wǎng)供電，所述電轉(zhuǎn)氣制氫系統(tǒng)的氧氣出口端和氫氣出口分別經(jīng)氧氣壓縮機(jī)和氫氣壓縮機(jī)連接至氧氣儲罐和氫氣儲罐，所述氫氣儲罐的出口端分別連接至第一氫氧發(fā)電機(jī)組和第二氫氧發(fā)
4、所述第一氫氧發(fā)電機(jī)組與所述電網(wǎng)連接，所述第二氫氧發(fā)電機(jī)組與所述電化學(xué)儲能系統(tǒng)連接；
5、所述電化學(xué)儲能系統(tǒng)通過儲能變流器與所述電網(wǎng)連接；
6、所述能源管理系統(tǒng)，用于：
7、在所述氫電耦合的復(fù)合儲能系統(tǒng)運行于儲能模式時，實時獲取所述電化學(xué)儲能系統(tǒng)的第一當(dāng)前儲能和所述電轉(zhuǎn)氣制氫系統(tǒng)的第二當(dāng)前儲能，并根據(jù)電網(wǎng)調(diào)峰需求、以及所述第一當(dāng)前儲能和第二當(dāng)前儲能，分別計算所述電化學(xué)儲能系統(tǒng)的第一待儲能和所述電轉(zhuǎn)氣制氫系統(tǒng)的第二待儲能；并根據(jù)所述第一待儲能對所述所述電化學(xué)儲能系統(tǒng)進(jìn)行儲能以及根據(jù)所述第二待儲能對所述電轉(zhuǎn)氣制氫系統(tǒng)進(jìn)行儲能；
8、在所述氫電耦合的復(fù)合儲能系統(tǒng)運行于釋能模式時，實時獲取所述電化學(xué)儲能系統(tǒng)的第三當(dāng)前儲能和所述電轉(zhuǎn)氣制氫系統(tǒng)的第四當(dāng)前儲能，并根據(jù)所述電網(wǎng)調(diào)峰需求、以及所述第三當(dāng)前儲能和所述第四當(dāng)前儲能計算所述電轉(zhuǎn)氣制氫系統(tǒng)的第一釋能和第二釋能，并根據(jù)所述第一釋能控制所述第一氫氧發(fā)電機(jī)組的啟停以及根據(jù)所述第二釋能控制所述第二氫氧發(fā)電機(jī)組的啟停。
9、優(yōu)選的，所述能源管理系統(tǒng)，還包括：
10、第一調(diào)控模塊，用于當(dāng)所述電化學(xué)儲能系統(tǒng)的第一當(dāng)前儲能小于額定儲能時，計算所述額定儲能與所述第一當(dāng)前儲能的第一差值，并將所述第一差值作為所述第一待儲能；以及計算所述調(diào)峰需求與所述第一待儲能之間的第二差值，并將所述第二差值作為所述第二待儲能；
11、以及用于當(dāng)所述第一當(dāng)前儲能不小于額定儲能時，則將所述第一待儲能設(shè)為零，將所述電網(wǎng)調(diào)峰需求作為所述第二待儲能。
12、優(yōu)選的，所述能源管理系統(tǒng)，還包括：
13、第二調(diào)控模塊，用于當(dāng)所述電化學(xué)儲能系統(tǒng)的第三當(dāng)前儲能小于額定儲能時，計算所述額定儲能與所述第三當(dāng)前儲能的第三差值，并計算所述第三差值與所述電網(wǎng)調(diào)峰需求的總和；
14、以及判斷所述總和與所述第四當(dāng)前儲能的大小，當(dāng)所述第四當(dāng)前儲能不小于所述總和時，將所述電網(wǎng)調(diào)峰需求作為所述第一釋能，將所述第三差值作為所述第二釋能；以及當(dāng)所述第四當(dāng)前儲能小于所述總和時，根據(jù)所述電化學(xué)儲能系統(tǒng)的最低儲能計算所述第一釋能和所述第二釋能。
15、優(yōu)選的，所述能源管理系統(tǒng)，還包括：
16、第三調(diào)控模塊，用于在所述第三當(dāng)前儲能小于所述最低儲能時，計算所述最低儲能與所述第三當(dāng)前儲能的第四差值，將所述第四差值作為所述第二釋能；以及計算所述第四當(dāng)前儲能與所述第四差值的第五差值，并將所述第五差值作為所述第一釋能；在所述第三當(dāng)前儲能不小于所述最低儲能時，則將所述第二釋能設(shè)為零，將所述第四當(dāng)前儲能作為所述第一釋能。
17、優(yōu)選的，所述能源管理系統(tǒng)，還包括：
18、第四調(diào)控模塊，用于在所述氫電耦合的復(fù)合儲能系統(tǒng)運行于空閑模式時，實時獲取所述電化學(xué)儲能系統(tǒng)的第五當(dāng)前儲能，判斷所述第五當(dāng)前儲能是否低于預(yù)設(shè)儲能限值，若是則控制所述第二氫氧發(fā)電機(jī)組啟動；所述空閑模式為所述氫電耦合的復(fù)合儲能系統(tǒng)既不處于儲能模式，也不處于釋能模式。
19、優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)儲能限值大于所述最低儲能。
20、優(yōu)選的，所述能源管理系統(tǒng)，還包括：
21、第五調(diào)控模塊，用于實時獲取電網(wǎng)頻率，當(dāng)所述電網(wǎng)頻率偏離額定值時，根據(jù)偏離量控制所述儲能變流器充電和放電。
22、優(yōu)選的，所述氫氣儲罐的出口端還連接至氫運輸端口
23、優(yōu)選的，所述氫氣儲罐的出口端還連接至氣網(wǎng)。
24、第二方面，本申請還提供了一種氫電偶偶和的復(fù)合儲能方法，所述方法包括：
25、在所述氫電耦合的復(fù)合儲能系統(tǒng)運行于儲能模式時，實時獲取所述電化學(xué)儲能系統(tǒng)的第一當(dāng)前儲能和所述電轉(zhuǎn)氣制氫系統(tǒng)的第二當(dāng)前儲能，并根據(jù)電網(wǎng)調(diào)峰需求、以及所述第一當(dāng)前儲能和第二當(dāng)前儲能，分別計算所述電化學(xué)儲能系統(tǒng)的第一待儲能和所述電轉(zhuǎn)氣制氫系統(tǒng)的第二待儲能；并根據(jù)所述第一待儲能對所述所述電化學(xué)儲能系統(tǒng)進(jìn)行儲能以及根據(jù)所述第二待儲能對所述電轉(zhuǎn)氣制氫系統(tǒng)進(jìn)行儲能；
26、在所述氫電耦合的復(fù)合儲能系統(tǒng)運行于釋能模式時，實時獲取所述電化學(xué)儲能系統(tǒng)的第三當(dāng)前儲能和所述電轉(zhuǎn)氣制氫系統(tǒng)的第四當(dāng)前儲能，并根據(jù)所述電網(wǎng)調(diào)峰需求、以及所述第三當(dāng)前儲能和所述第四當(dāng)前儲能計算所述電轉(zhuǎn)氣制氫系統(tǒng)的第一釋能和第二釋能，并根據(jù)所述第一釋能控制所述第一氫氧發(fā)電機(jī)組的啟停以及根據(jù)所述第二釋能控制所述第二氫氧發(fā)電機(jī)組的啟停。
27、本申請?zhí)峁┝艘环N氫電耦合的復(fù)合儲能系統(tǒng)及方法，本申請的氫電耦合的復(fù)合儲能系統(tǒng)包括電轉(zhuǎn)氣制氫系統(tǒng)、電化學(xué)儲能系統(tǒng)和能源管理系統(tǒng)，電轉(zhuǎn)氣制氫系統(tǒng)通過電網(wǎng)供電，電轉(zhuǎn)氣制氫系統(tǒng)的氧氣出口端和氫氣出口分別經(jīng)氧氣壓縮機(jī)和氫氣壓縮機(jī)連接至氧氣儲罐和氫氣儲罐，氫氣儲罐的出口端分別連接至第一氫氧發(fā)電機(jī)組和第二氫氧發(fā)電機(jī)組；第一氫氧發(fā)電機(jī)組與電網(wǎng)連接，第二氫氧發(fā)電機(jī)組與電化學(xué)儲能系統(tǒng)連接，電化學(xué)儲能系統(tǒng)通過儲能變流器與電網(wǎng)連接。能源管理系統(tǒng)在氫電耦合的復(fù)合儲能系統(tǒng)運行于儲能模式時，實時獲取電化學(xué)儲能系統(tǒng)的第一當(dāng)前儲能和電轉(zhuǎn)氣制氫系統(tǒng)的第二當(dāng)前儲能，并計算電化學(xué)儲能系統(tǒng)的第一待儲能和電轉(zhuǎn)氣制氫系統(tǒng)的第二待儲能，依此控制電轉(zhuǎn)氣制氫系統(tǒng)和電化學(xué)儲能系統(tǒng)進(jìn)行儲能；在氫電耦合的復(fù)合儲能系統(tǒng)運行于釋能模式時，實時獲取電化學(xué)儲能系統(tǒng)的第三當(dāng)前儲能和電轉(zhuǎn)氣制氫系統(tǒng)的第四當(dāng)前儲能，并計算電轉(zhuǎn)氣制氫系統(tǒng)的第一釋能和第二釋能，依此控制第一氫氧發(fā)電機(jī)組和本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種氫電耦合的復(fù)合儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：電轉(zhuǎn)氣制氫系統(tǒng)、電化學(xué)儲能系統(tǒng)和能源管理系統(tǒng)；
2.如權(quán)利要求1所述的氫電耦合的復(fù)合儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述能源管理系統(tǒng)，還包括：
3.如權(quán)利要求1所述的氫電耦合的復(fù)合儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述能源管理系統(tǒng)，還包括：
4.如權(quán)利要求3所述的氫電耦合的復(fù)合儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述能源管理系統(tǒng)，還包括：
5.如權(quán)利要求1所述的氫電耦合的復(fù)合儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述能源管理系統(tǒng)，還包括：
6.如權(quán)利要求1所述的氫電耦合的復(fù)合儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)設(shè)儲能限值大于所述最低儲能。
7.如權(quán)利要求1所述的氫電耦合的復(fù)合儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述能源管理系統(tǒng)，還包括：
8.如權(quán)利要求1所述的氫電耦合的復(fù)合儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述氫氣儲罐的出口端還連接至氫運輸端口。
9.如權(quán)利要求1所述的氫電耦合的復(fù)合儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述氫氣儲罐的出口端還連接至氣網(wǎng)。
10.一種氫電耦合的復(fù)合儲能方法，所述方法采用權(quán)利要求1-7所
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種氫電耦合的復(fù)合儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：電轉(zhuǎn)氣制氫系統(tǒng)、電化學(xué)儲能系統(tǒng)和能源管理系統(tǒng)；
2.如權(quán)利要求1所述的氫電耦合的復(fù)合儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述能源管理系統(tǒng)，還包括：
3.如權(quán)利要求1所述的氫電耦合的復(fù)合儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述能源管理系統(tǒng)，還包括：
4.如權(quán)利要求3所述的氫電耦合的復(fù)合儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述能源管理系統(tǒng)，還包括：
5.如權(quán)利要求1所述的氫電耦合的復(fù)合儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述能源管理系統(tǒng)，還包括：
6.如權(quán)利要求...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：童翔，季青鋒，錢芳，陳曉春，池峰，章勝，劉雅君，白帆，梁軼竣，章寒冰，
申請(專利權(quán))人：國網(wǎng)浙江省電力有限公司麗水供電公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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