[发明专利]一种氢能系统及其平衡控制方法

说明书

本申请提供了一种氢能系统及其平衡控制方法，该平衡控制方法包括：确定并依据新能源功率供给预测量和氢气需求预测量，得到能够使新能源使用率最大化、电网用电最小化且产氢量满足氢气需求的供需平衡策略；并控制氢能系统中的相应子系统，按照确定出的策略运行，以使氢能系统利用新能源功率和电网功率中的至少一个，实现制氢，以在满足氢气需求预测量的前提下，使新能源使用率最大化、电网用电最小化，提高氢能系统的稳定性和经济性。

技术领域

本发明属于新能源制氢技术领域，更具体的说，尤其涉及一种氢能系统及其平衡控制方法。

背景技术

氢气能源是一种零污染循环清洁能源，如储存无损耗无污染、使用零污染循环，随着国家对氢能产业链的规划和相关政策的出台促进了产业链的发展，使用氢能作为能源的有关各种设备被大量研发使用，促使氢能使用量增加，原来的化工副产氢不能满足氢使用量，使用电解水制氢是重要的解决氢使用量问题，尤其是各种新能源制氢，即解决了新能源就地消纳问题，并且将新能源发出的电以氢能形态储存或产出的氢能就地使用。

在新能源制氢系统中，由于光伏和风能新能源受到外部天气环境的影响，新能源供给是有波动变化的；并且制氢电解槽功率大小和制氢的氢气纯度有一定的正比关系，为了满足氢气最低纯度和安全性，制氢电解槽有一个最低启动功率。因此，制氢加氢系统中的新能源制氢系统无法保证制氢的稳定性，而当氢能负载有动态流动性将带来氢气需求量的波动，新能源制氢系统无法保证氢气的提供。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种氢能系统及其平衡控制方法，用于实现在满足氢气需求量的前提下，使新能源使用率最大化、电网用电最小化，提高氢能系统的稳定性和经济性。

本发明第一方面公开了一种氢能系统的平衡控制方法，包括：

确定新能源功率供给预测量和氢气需求预测量；

依据所述新能源功率供给预测量和所述氢气需求预测量，确定供需平衡策略，以使新能源使用率最大化、电网用电最小化且产氢量满足氢气需求；

控制所述氢能系统中的相应子系统，按照确定出的策略运行，以使所述氢能系统利用新能源功率和电网功率中的至少一个，实现制氢。

可选的，依据所述新能源功率供给预测量和所述氢气需求预测量，确定供需平衡策略，包括：

在所述新能源功率供给预测量对应的产氢量大于所述制氢需求预测量时，确定所述供需平衡策略为仅由所述新能源功率进行制氢的第一策略；

在所述新能源功率供给预测量对应的产氢量小于等于所述制氢需求预测量时，确定所述供需平衡策略为由所述新能源功率和电网功率共同进行制氢的第二策略。

可选的，所述第二策略中，优先级最高的目标是用尽所述新能源功率。

可选的，在所述新能源功率供给预测量对应的产氢量大于预设部分的所述氢气需求预测量时，所述第二策略中：以所述新能源功率为主、所述电网功率为辅；

在所述新能源功率供给预测量对应的产氢量小于等于预设部分的所述氢气需求预测量时，所述第二策略中：以所述新能源功率为辅、所述电网功率为主。

可选的，在依据所述新能源功率供给预测量和所述氢气需求预测量，确定供需平衡策略之前，还包括：

检测储氢罐的剩余氢量，并确定急需氢用量；

在所述储氢罐的剩余氢量满足所述急需氢用量时，执行依据所述新能源功率供给预测量和所述氢气需求预测量，确定供需平衡策略的步骤；

在所述储氢罐的剩余氢量不满足所述急需氢用量时，先确定需要在所述供需平衡策略之前实现的、以所述电网功率进行制氢来满足所述急需氢用量的急需响应策略，再执行依据所述新能源功率供给预测量和所述氢气需求预测量，确定供需平衡策略的步骤。