一种集成制储氢系统和燃料电池发电系统的微电网系统

技术领域

本发明涉及一种集成制储氢系统和燃料电池发电系统的微电网系统。

背景技术

近年来，开发利用以氢能等为代表的清洁能源已经成为目前微电网系统的主要研发方向。

氢燃料电池具有高效率、无污染、高输出的优点，对于优化能源结构并保护环境具有很重大的意义。

其中，作为能量的主要载体，氢气在制储氢系统以及燃料电池发电系统内均具有重要的意义。针对氢气的制备、运输、储存、再生等等均对燃料电池的正常工作十分重要。

同时，针对微电网的特殊使用场景，即用电量的实时变化较大等特点，所以在燃料电池发电系统中，同样需要考虑储能装置的灵活使用。即既要保证储能装置的正常运行，又要保持系统的稳定安全。

同时，如何将制储氢系统与燃料电池发电系统进行有机的结合，从而使得整体系统即可以用于制储氢，又可以用于微电网的稳定供电，同样也是该领域研发人员迫切需要解决的技术问题之一。

发明内容

本发明的目的是为了解决以上现有技术的不足，提供一种集成制储氢系统和燃料电池发电系统的微电网系统。

一种集成制储氢系统和燃料电池发电系统的微电网系统，包括制储氢系统和燃料电池发电系统；所述的制储氢系统包括依次通过管路相连的电解制氢模块、纯化模块、预储氢模块、氢气压缩装置模块和高压储氢模块；所述的氢气压缩模块为氢气压缩装置，所述的高压储氢模块为高压储氢罐；所述的预储氢模块、氢气压缩装置模块与高压储氢模块均与压力监测装置相连；所述的燃料电池发电系统包括燃料电池发电模块和储能模块；所述的燃料电池发电模块上方连有第一氢气供应模块和第二氢气供应模块，所述的第一氢气供应模块与预储氢模块相连，所述的第二氢气供应模块与高压储氢模块相连。

优选的，所述的储能模块设有第一连接口与第二连接口，所述的第一连接口与微电网相连，所述的第二连接口与电解制氢模块相连。

优选的，所述的燃料电池发电模块的内部设有冷却水循环模块和循环风控制模块。

优选的，所述的燃料电池发电模块的内部设有温度控制器。

优选的，所述储能模块包括大容量铅酸储能模块与小容量锂电池充放电模块。

优选的，高压储氢模块内部设有气压报警装置与泄压保护装置。

电解制氢模块：通过外网的电量进行电解水制氢，从而将外网中的电能以氢能的方式进行储存，并将储存的氢能向燃料电池发电模块进行能量供给。

纯化模块：将电解水制得的氢气进行提纯，并过滤其中的氧气以及水汽。

预储氢模块：将氢气以气体的方式进行保存，通过一定的压力限制，从而可以在单位体积内存储更多的氢气，预储氢模块中的氢气可以进一步压缩并送入高压储氢模块，也可以直接送入燃料电池发电模块中。

高压储氢模块：在较大的压强条件下，通过储氢容器进行氢气的储存。

有益效果：

本装置有效的将制储氢系统与燃料电池系统进行有效的结合，从而可以应用于海岛、远洋轮船的微电网系统的使用。电能可以通过制备氢气的方式在闲时进行储存。而在需要供电时，储存的氢气又可以很快的转化为电能进行使用。整体系统稳定高效，可以有效的解决海岛等微电网系统用电量不稳定的问题。

附图说明

图1是一种集成制储氢系统和燃料电池发电系统的微电网系统的整体示意图。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

如图1所示，一种集成制储氢系统和燃料电池发电系统的微电网系统，包括制储氢系统和燃料电池发电系统；所述的制储氢系统包括依次通过管路相连的电解制氢模块、纯化模块、预储氢模块、氢气压缩装置模块和高压储氢模块；所述的氢气压缩模块为氢气压缩装置，所述的高压储氢模块为高压储氢罐；所述的预储氢模块、氢气压缩装置模块与高压储氢模块均与压力监测装置相连；所述的燃料电池发电系统包括燃料电池发电模块和储能模块；所述的燃料电池发电模块上方连有第一氢气供应模块和第二氢气供应模块，所述的第一氢气供应模块与预储氢模块相连，所述的第二氢气供应模块与高压储氢模块相连。

储能模块设有第一连接口与第二连接口，所述的第一连接口与微电网相连，所述的第二连接口与电解制氢模块相连。

燃料电池发电模块的内部设有冷却水循环模块和循环风控制模块。

储能模块包括大容量铅酸储能模块与小容量锂电池充放电模块。

高压储氢模块内部设有气压报警装置与泄压保护装置。

电解制氢模块：通过外网的电量进行电解水制氢，从而将外网中的电能以氢能的方式进行储存，并将储存的氢能向燃料电池发电模块进行能量供给。

纯化模块：将电解水制得的氢气进行提纯，并过滤其中的氧气以及水汽。

预储氢模块：将氢气以气体的方式进行保存，通过一定的压力限制，从而可以在单位体积内存储更多的氢气，预储氢模块中的氢气可以进一步压缩并送入高压储氢模块，也可以直接送入燃料电池发电模块中。

高压储氢模块：在较大的压强条件下，通过储氢容器进行氢气的储存。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。