本发明属于可再生能源系统,具体涉及一种多元化可再生能源系统。
背景技术:
1、目前,电动汽车和氢燃料汽车充电和加氢公共设施稀少,而且有时并不可靠,这种基础设施是实现零排放交通运输的一个关键限制。
2、目前的氢气汽车充电站都是通过运输压缩氢气来补充氢气,因此当这些站点由于氢气运输或机械问题时,会经常导致无法正常运转。压缩氢气不像汽油或柴油燃料那样广泛可用,并且需要广泛的专业技术知识才能在不同地点之间转移并分配到氢气汽车中,将氢气运送到加油站远不如运输汽油可靠。因此,目前大多数压缩氢气是使用天然气产生的,而不是使用零碳能源。因此,新能源(零碳)汽车被迫使用碳基方法生产燃料,这违背了采用新能源车辆的主要目的。
3、此外,目前大多数电动汽车充电桩采用的方式是从外部电网中取得交流电,再将交流电源转换为直流电源为电动汽车充电。外部电网交流电源存在不可靠,电力短缺,附加费高等问题。此外,对外部电网的交流电力消耗根据不同时间段征收需求费用,例如白天充电时,费用会高于夜间充电。为了抵消需求费用,目前的充电桩供应商正在安装电池系统,允许他们快速为电动汽车充电,并减缓电池充电。但是来自外部电网的交流电源具有高碳足迹,这并不能提供比通常的碳氢化合物燃料车辆更清洁的解决方案。
4、基于上述情况,除了提供其他技术效益外,还需要一种联合清洁发动机解决方案,为电动汽车充电和为碳排放为零或极低的氢燃料电池汽车加氢。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足,本发明目的是提供一种多元化可再生能源系统,以产生氢气,向设施提供基础能量,并提供电力为电动汽车(ev)充电或为公共设施提供电能。通过该系统,真正意义上解决当前零碳能源供给问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种多元化可再生能源系统,包括绿色电能供给系统,还包括加水系统、soec系统、sofc系统、双向供能连接系统、加氢系统和充电系统;
3、所述绿色电能供给系统与soec系统连接,其中,所述绿色电能供给系统还包括储能单元一,所述储能单元一为化学储能单元,所述储能单元一用于调节电力波动,并为下端soec系统提供稳定的电源;
4、所述加水系统的输出端与soec系统连接,所述加水系统用于为soec系统提供水电解制氢中的水原料;
5、所述soec系统耦合到sofc系统,soec系统和sofc系统之间通过双向供能连接系统连接,所述soec系统还与加氢系统连接,其中,所述加氢系统包括储氢单元一和加氢单元;
6、所述双向供能连接系统包括储氢单元二和储能单元二,soec系统通过电解水的方式产生氢气和氧气,氧气通过排放管道排到大气中,氢气通过压缩机增压储存到储氢单元二和储氢单元一中,储氢单元二内的氢气供sofc系统发电,储氢单元一内的氢气供给于加氢单元,所述加氢单元用于为需要充装氢气的设备加氢,所述储能单元二为化学储能单元,为sofc系统产生的电量作为临时储存,反向为soec系统提供稳定电源;
7、所述sofc系统的输出端还与充电系统连接,所述充电系统 包括储能单元三和充电单元,所述储能单元三为化学储能单元,为sofc系统产生的电量作为临时储存,为后续充电单元提供稳定电源,所述充电单元用于为需要充电的设备充电或用于为其他负载供电。
8、优选的,所述绿色电能供给系统的输出电能来源至少为光伏发电单元、风力发电单元和其他绿色能源中的一种,其中,所述其他绿色能源包括核工业发电、水力发电和生物质发电。
9、优选的,所述储氢单元一为储氢罐,为soec系统产生的氢气作为临时储存,为后续加氢单元加氢提供稳定氢源。
10、优选的,所述储氢单元二为储氢罐,为soec系统产生的氢气作为临时储存,为sofc系统提供稳定氢源。
11、优选的,所述soec系统包括单个电解槽电池或堆叠的电解槽电池中的一种。
12、与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明的多元化可再生能源系统包括从一个或多个绿色清洁可再生能源输入产生电力的固体氧化物燃料电池sofc系统,还包括耦合到sofc系统的固体氧化物电解槽电池soec系统,soec系统便于从绿色电能供给系统或sofc系统接收的电力和水输入产生氢气,sofc系统便于促进电动设备的充电或为相关负载供电,soec系统便于为氢燃料设备加氢,并将生成的氢储存在储氢罐中,使用该多元化可再生能源系统,能够极大程度上减少碳排放,应用前景广阔。
1.一种多元化可再生能源系统,包括绿色电能供给系统(1),其特征在于:还包括加水系统(2)、soec系统(3)、sofc系统(4)、双向供能连接系统(5)、加氢系统(6)和充电系统(7);
2.根据权利要求1所述的一种多元化可再生能源系统,其特征在于:所述绿色电能供给系统(1)的输出电能来源至少为光伏发电单元(101)、风力发电单元(102)和其他绿色能源(103)中的一种,其中,所述其他绿色能源(103)包括核工业发电、水力发电和生物质发电。
3.根据权利要求1所述的一种多元化可再生能源系统,其特征在于:所述储氢单元一(601)为储氢罐,为soec系统(3)产生的氢气作为临时储存,为后续加氢单元(602)加氢提供稳定氢源。
4.根据权利要求1所述的一种多元化可再生能源系统,其特征在于:所述储氢单元二(501)为储氢罐,为soec系统(3)产生的氢气作为临时储存,为sofc系统(4)提供稳定氢源。
5.根据权利要求1所述的一种多元化可再生能源系统,其特征在于:所述soec系统(3)包括单个电解槽电池或堆叠的电解槽电池中的一种。