【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及綠氫儲能發電，具體為一種氫能系統及能量管理方法。
技術介紹
1、以風能、太陽光、水能作為能源發電的方式稱為新能源。新能源對環境的重要性近年逐漸被認識。一般認為綠色能源等同于清潔能源，即指開發利用、使用過程中環境污染物和二氧化碳等溫室氣體零排放或者低排放的能源，如自然界中可以循環再生、反復持續利用的水能、風能、太陽能、生物質能、地熱能和海洋能等能源，和由此轉化而來的電力、熱力、氫能等二次能源。新能源中的氫能因其能量密度較大、環境最為友好而逐漸被受到重視。而以新能源取得的氫能被稱為綠氫，只有綠氫才是真正對環境友好的清潔能源。
2、但新能源發電因風力、陽光的強度以及河流和潮汐能均存在能源不穩定的弊端，這一弊端導致新能源使用不穩定、利用率低及利用成本高的缺陷。
技術實現思路
1、本專利技術要解決的技術問題在于現有技術中對新能源使用不穩定、利用率低及利用成本高，提供一種氫能系統及能量管理方法。
2、本專利技術旨在設計一種氫能系統，所述氫能系統包括綠色供能系統、制氫系統、儲氫系統、加氫系統、能量管理系統和外電網；其中：
3、制氫系統，用于制備氫氣；
4、儲氫系統，用于儲存所述制氫系統所產生的氫氣；
5、加氫系統，用于對外提供所述儲氫系統儲存的氫氣；
6、綠色供能系統，所述綠色供能系統被配置為向所述氫能系統提供綠色能源，所述制氫系統、所述儲氫系統、和所述外電網均與所述綠色供能系統電連接；
7、能量管
8、在一些實施例中，所述綠色供能系統包括綠色能源機組，所述綠色供能系統包括一種或至少二種綠色能源機組，所述綠色能源機組為風能發電機組、水力發電機組、太陽能發電機組、生物質發電機組、地熱能發電機組或海洋能發電機組；
9、當所述綠色供能系統包括至少二種所述綠色能源機組時，所述至少兩種所述綠色能源機組具有能量耦合關系。
10、在一些實施例中，提供一種氫能系統的能量管理方法，所述方法包括：
11、監控綠色供能系統的輸出功率；
12、根據所述綠色供能系統的輸出功率控制整個氫能系統的能量流動；
13、所述根據所述綠色供能系統的輸出功率控制整個氫能系統的能量流動包括：
14、在所述綠色供能系統失電或者輸出功率小于預設功率時，控制所述供饋電裝置將氫能系統的電力供應由所述綠色供能系統切換為由所述外電網向所述氫能系統供電；
15、在所述綠色供能系統輸出功率超出預設功率時，控制所述供饋電裝置將超出預設功率部分提供給所述制氫系統用于制備氫氣并儲存于所述儲氫系統和/或由所述供饋電裝置將超出預設功率部分饋送至外電網。
16、在一些實施例中，控制所述供饋電裝置將超出預設功率部分饋送至外電網包括：
17、獲取所述外電網的電量需求情況；
18、若所述外電網電量需求處于高峰需求時段，優先將超出預設功率部分饋送至所述外電網滿足調峰需要；
19、若所述外電網電量需求處于低谷需求時段，優先將超出預設功率部分提供給所述制氫系統用于制備氫氣并儲存于所述儲氫系統。
20、在一些實施例中，所述優先將超出預設功率部分提供給所述制氫系統用于制備氫氣并儲存于所述儲氫系統，包括：
21、獲得所述儲氫系統的最大儲氫容量閾值vmax、當前儲氫量v和設定時長t內的實際使用預估用氫量ma、歷史參考用氫量mb；
22、根據所述超出預設功率部分估算全部用于制氫的最大產氫流量g;
23、判斷所述氫能系統的ma、mb、vmax和g的關系是否滿足下述公式：
24、公式：g＝≤(vmax-v-ms)；
25、n為按照設定時間間隔將所述設定時長劃分的時間段數；
26、i為按照設定時間間隔將所述設定時長劃分的時間段序號；
27、ti為第i時間段的時長；
28、gi為第i時間段的最大產氫流量；
29、ki為第i時間段的環境系數，ki=k1i,k1i外界環境溫度系數；k1i=0.7～1.3，第i時間段的溫度越高、系數越大；
30、表示ti、gi和ki三者之間的乘積關系；
31、ms=max(ma,?mb),max函數表示取ma、mb中的最大值；
32、ma=,mb=；
33、若所述g滿足上述公式，優先將超出預設功率部分提供所述制氫系統用于制備氫氣并儲存于所述儲氫系統；
34、若所述g不滿足上述公式，視為所述綠色供能系統輸出功率超出預設功率部分超出所述儲氫系統的儲氫能力，減少給所述制氫系統供量，使g滿足上述公式。
35、在一些實施例中，在所述優先將超出預設功率部分提供所述制氫系統用于制備氫氣并儲存于所述儲氫系統的過程中，監控制氫系統的產氫量和綠色供能系統的輸出功率，根據供能系統的實際輸出功率調整制氫系統的工作狀態，使制氫系統的產氫量與供能系統的輸出功率保持平衡，若供能系統的實際輸出功率大于制氫系統的產氫能力，將部分輸出功率直接利用所述儲氫系統儲存供能系統過剩的電能。
36、在一些實施例中，所述方法還包括：
37、實時獲取所述綠色供能系統的輸出功率pi、所述外電網需求的電功率wi以及所述氫能系統內部需求的電功率qi，計算設定時長的p=；q=；w?=,其中：
38、n為按照設定時間間隔將所述設定時長劃分的時間段數；
39、i為按照設定時間間隔將所述設定時長劃分的時間段序號；
40、ti為第i時間段的時長；
41、p為設定時長的外電網需求的總電功率，pi為第i時間段的綠色供能系統的輸出功率；
42、w為設定時長的外電網需求的電功率，wi為第i時間段的外電網需求的電功率；
43、q為設定時長的氫能系統內部需求的電功率，qi為氫能系統第i時間段的內部需求的電功率qi；q為設定時長的氫能系統內部需求的電功率；
44、當p≥q+w，減少所述綠色供能系統的總輸出功率p。
45、在一些實施例中，所述減少所述綠色供能系統的總輸出功率p包括：
46、獲取所述綠色供能系統的各個所述綠色能源機組的發電效率并按發電效率從低到高的順序對所有綠色能源機組的發電效率進行排序；
47、確定每一所述綠色能源機組的最低額定輸出功率；
48、本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種氫能系統，其特征在于，所述氫能系統包括綠色供能系統、制氫系統、儲氫系統、加氫系統、能量管理系統和外電網；其中：
2.根據權利要求1所述的一種氫能系統，其特征在于，所述綠色供能系統包括一種或至少二種綠色能源機組，所述綠色能源機組為風能發電機組、水力發電機組、太陽能發電機組、生物質發電機組、地熱能發電機組或海洋能發電機組；
3.一種用于權利要求1-2任一項所述的氫能系統的能量管理方法，其特征在于，所述方法包括：
4.根據權利要求3所述的能量管理方法，其特征在于，
5.根據權利要求4所述的能量管理方法，其特征在于，
6.根據權利要求5所述的能量管理方法，其特征在于，在所述優先將超出預設功率部分提供所述制氫系統用于制備氫氣并儲存于所述儲氫系統的過程中，監控制氫系統的產氫量和綠色供能系統的輸出功率，根據供能系統的實際輸出功率調整制氫系統的工作狀態，使制氫系統的產氫量與供能系統的輸出功率保持平衡，若供能系統的實際輸出功率大于制氫系統的產氫能力，將部分輸出功率直接利用所述儲氫系統儲存供能系統過剩的電能。
7.根據權
8.根據權利要求7所述的能量管理方法，其特征在于，
9.根據權利要求7所述的能量管理方法，其特征在于，
10.根據權利要求7所述的能量管理方法，其特征在于，
...【技術特征摘要】
1.一種氫能系統，其特征在于，所述氫能系統包括綠色供能系統、制氫系統、儲氫系統、加氫系統、能量管理系統和外電網；其中：
2.根據權利要求1所述的一種氫能系統，其特征在于，所述綠色供能系統包括一種或至少二種綠色能源機組，所述綠色能源機組為風能發電機組、水力發電機組、太陽能發電機組、生物質發電機組、地熱能發電機組或海洋能發電機組；
3.一種用于權利要求1-2任一項所述的氫能系統的能量管理方法，其特征在于，所述方法包括：
4.根據權利要求3所述的能量管理方法，其特征在于，
5.根據權利要求4所述的能量管理方法，其特征在于，
6.根據權利要求5所述的能量管理方法，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王憲民，徐大程，何適，孫樹森，李忠恕，張婷婷，王夢岐，曹若晗，趙力琦，宋長博，
申請(專利權)人：長春吉電氫能有限公司，
類型：發明
國別省市：
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