[发明专利]一种电解制氢控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种电解制氢控制方法及装置，其中，电解制氢控制方法包括：获取发电输出功率；当发电输出功率大于预设启动阈值时，启动任一电解槽以进行电解制氢；当当前启动的电解槽的输入功率达到第一预设功率时，使当前启动的电解槽的输入功率保持在第一预设功率，并将剩余的发电输出功率分配给下一电解槽以启动下一电解槽进行电解制氢。本发明实施例提供的电解制氢控制方法及装置，通过启动阈值和第一预设功率对电解槽进行控制，使得电解槽能够在输入功率很小时就能够启动并电解制氢，并且只要单个电解槽的输入功率能够保持在启动阈值以上，就可以避免电解槽停机，有利于降低电解槽的启停次数。

技术领域

本发明涉及电解制氢技术领域，具体涉及一种电解制氢控制方法及装置。

背景技术

氢储能是利用电力和氢能的互变性而发展起来的大规模储能技术，例如可以用可再生能源制氢以实现可再生能源的消纳及储存。在电解制氢系统中，在电源的输出不稳定的情况下，电源直接接入电解槽时，会对产氢量及电解槽的使用寿命造成影响。以可再生能源电解制氢为例，可再生能源发电具有随机性和不稳定特性，如图1所示的某地区一40kW光伏发电设备在2017年6月某日的输出功率曲线图；其中，横坐标表示时间，纵坐标表示该光伏发电设备的发电输出功率，单位为kW。将图1所示的光伏发电输出功率接入三个额定功率为12kW的电解槽(即电解槽a1、电解槽a2和电解槽a3)以电解制氢。现有技术对电解槽的控制策略比较简单，一般采用电解槽的额定功率进行控制，比如，当可再生能源的发电输出功率大于电解槽a₁的额定功率P_rated时，开启电解槽a₁；当可再生能源的发电输出功率增加并到达电解槽a₁和电解槽a₂的额定功率之和2P_rated时，开启电解槽a₂；以此类推。在这种对电解槽的简单启停控制策略下，电解槽的启停十分频繁。经实验，在现有的简单启停策略下，电解槽a₃启停次数超过了100次，也就是说在光伏发电设备的8小时运行时间中，大约每4.8分钟就要启动关闭1次，显然这对电解槽的稳定运行不利。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种电解制氢控制方法及装置，以降低在发电输出功率波动时电解槽在电解制氢过程中的启停次数。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种电解制氢控制方法，包括：获取发电输出功率；当发电输出功率大于预设启动阈值时，启动任一电解槽以进行电解制氢；当当前启动的电解槽的输入功率达到第一预设功率时，使所述当前启动的电解槽的输入功率保持在所述第一预设功率，并将剩余的发电输出功率分配给下一电解槽以启动所述下一电解槽进行电解制氢。

本发明实施例提供的电解制氢控制方法，通过设置两个阈值，即启动阈值和第一预设功率，对电解槽的启动与运行进行控制，使得电解槽能够在输入功率很小时，即输入功率达到启动阈值时就能够启动并电解制氢，并且只要单个电解槽的输入功率能够保持在启动阈值以上，就可以避免电解槽停机，进而降低电解槽的启停次数。此外，在发电输出功率总量不大的情况下，本发明实施例提供的电解制氢控制方法能够控制单个电解槽的输入功率，使各个电解槽的输入功率不超过第一预设功率，达到均衡分配发电输出功率的目的，可以在发电输出功率总量不大的情况下启动更多的电解槽，增加氢产量。

结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，在所述启动所述下一电解槽进行电解制氢之后，还包括：重复所述当当前启动的电解槽的输入功率达到第一预设功率时，使所述当前启动的电解槽的输入功率保持在所述第一预设功率，并将剩余的发电输出功率分配给下一电解槽以启动所述下一电解槽进行电解制氢的步骤，直至发电输出功率不再增大，其中所述第一预设功率小于所述电解槽的额定功率。

本发明实施例提供的电解制氢控制方法，在发电输出功率持续增加的过程中，通过启动阈值和第一预设功率分别对各个电解槽的输入功率进行管控，实现对发电输出功率中新增部分的合理分配和使用，避免发电输出功率持续集中分配于某个电解槽，实现了发电输出功率的均衡分配。