[实用新型]一种氨燃料电池发电调峰调频系统

说明书

本实用新型公开了一种氨燃料电池发电调峰调频系统，包括氨储运装置、氨燃料电池发电装置、升压站、电网接线和调峰调频控制装置，所述氨储运装置的氨输出口连通于所述氨燃料电池发电装置的氨供给口，所述氨燃料电池发电装置的电源输出端电性连接于所述升压站的输入端，所述升压站的输出端通过电网接线接入电网，所述调峰调频控制装置控制连接于所述氨燃料电池发电装置，用于控制其发电量。本实用新型使用氨燃料电池发电装置作为储能发电调峰调频的设备具有安全、稳定的效果，而且氨燃料电池发电装置的发电效率高，无污染和碳排放，清洁环保，而与火电厂电解制氢合成氨组合，可形成更好的调峰调频火电厂方案。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种利用氨作为燃料的燃料电池参与电网调峰调频的系统。

背景技术

现阶段，我国电力系统中电能产量容量富裕，燃机、抽水蓄能等可调峰电源稀缺，电网调峰与火电机组灵活性之间矛盾突出，电网消纳风电、光电、水电及核电等新能源的能力不足。火电厂调峰工作已成为电网运行中较为突出的矛盾，目前国内火电灵活性调峰改造均针对冬季供热机组，而如何调整夏季调峰是摆在众多火电厂面前的一个难题。为了满足电网调峰需求，最大程度地降低调峰过程中能源的浪费，以及满足电厂在激烈竞争中的生存需要，深度进行调峰的改革势在必行。

另一方面，发电机组的调频能力是维护电网功率平衡和安全稳定的第一道重要屏障，其调节能力和性能对电网的动态稳定性显得尤为重要。此外，由于风能、核能等电源的飞速发展，相对降低了电网的自调节能力，大规模接入的风电机组甚至引入了额外的随机功率扰动，使电网稳定性进一步恶化。合理规范并监测机组调频参数和性能，保障机组良好的调频能力，对电网的安全稳定运行和未来智能电网环境下的优化调度具有重要的意义。

因此，目前急需找到能够节能、高效、低碳地在电源侧和负荷侧进行调峰调频的储能型电源，燃料电池为人们找到了一个新的发展方向。与传统的氢燃料电池不同，氨燃料电池由于氨作为燃料的体积能量密度远大于氢，是非常理想的未来燃料。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种氨燃料电池发电调峰调频系统，利用氨燃料电池进行电源侧或负荷侧的调峰调频，可以解决上述电网调峰调频资源缺乏的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种氨燃料电池发电调峰调频系统，包括氨储运装置、氨燃料电池发电装置、升压站、电网接线和调峰调频控制装置，所述氨储运装置的氨输出口连通于所述氨燃料电池发电装置的氨供给口，所述氨燃料电池发电装置的电源输出端电性连接于所述升压站的输入端，所述升压站的输出端通过电网接线接入电网，所述调峰调频控制装置控制连接于所述氨燃料电池发电装置，用于控制其发电量。

进一步地，所述氨燃料电池发电装置采用固体高分子型燃料电池、固体氧化物型燃料电池、质子交换膜燃料电池中的任意一种。

进一步地，所述氨储运装置的氨输入口连通于合成氨设备的氨输出口；所述合成氨设备的氢气输入口连通于电解制氢装置的氢气输出口，氮气输入口则连通于空气分离器的氮气输出口；所述电解制氢装置和空气分离器的电源输入端均电性连接于火力发电厂的发电输出端，以获取火力发电厂的调峰调频结余电量作为电源。

进一步地，所述氨储运装置采用气态氨存储罐、液氨存储罐、氨水存储罐的任意一种或几种。

更进一步地，所述氨水存储罐通过氨水气液分离器连通于所述氨燃料电池发电装置的氨气供给口。

本实用新型的有益效果在于：

氨是一种安全、方便储能的燃料，使用氨燃料电池发电装置作为储能发电调峰调频的设备具有安全、稳定的效果，而且氨燃料电池发电装置的发电效率高，无污染和碳排放，清洁环保。另外，本实用新型还使得氨燃料电池发电装置与火电厂电解制氢合成氨组合，可形成更好的调峰调频火电厂方案。

附图说明