[发明专利]一种水上光伏电化工制氢储氢岛及控制方法

权利要求书

1.一种水上光伏电化工制氢储氢岛，其特征在于：包括光伏阵列、储气浮筒、光伏支架浮筒、电解水制氢舱、水下储能发电沉箱；

所述光伏阵列由若干个光伏组串组成，每个光伏组串为长方形结构，光伏支架浮筒安装在光伏组串四个角，储气浮筒均匀分布安放在光伏方阵边缘的其中一组光伏组串上，漂浮在水面上对光伏组串支撑；

所述水下储能发电沉箱锚定于水体底部，电解水制氢舱固定安装在水下储能发电沉箱顶部，并置于水体中；

所述的光伏阵列在储气浮筒、光伏支架浮筒的支撑下漂浮在水体之上，通过光能转换成电能，分别通过配电及控制设备为电解水制氢和水下储能发电沉箱排水储能提供电源；

所述的光伏支架浮筒包括浮筒、支架和汇流箱，为上为圆柱形下为圆锥密封结构，支架置于浮筒之上，汇流箱安装在支架中；其中光伏发电经汇流箱输出到配电及控制设备；

所述的储气浮筒包括储氢气浮筒、压缩氢气浮筒、储氧气浮筒和压缩氧气浮筒；

所述的电解水制氢舱包括电解水制氢舱体、电解水制氢设备、反渗透海水淡化或水体过滤装置、配电及控制设备、输送氢气管道和输送氧气管道。

2.根据权利要求1所述的一种水上光伏电化工制氢储氢岛，其特征在于：所述储氢气浮筒、压缩氢气浮筒、储氧气浮筒和压缩氧气浮筒均为圆柱形刚性结构，安装在光伏阵列某一光伏组串的四边；储氢气浮筒、压缩氢气浮筒、储氧气浮筒和压缩氧气浮筒上面均通过安装的支架与光伏组串连接，漂浮在水面对光伏组串支撑；压缩氢气浮筒上面安装压缩氢气输出口，压缩氧气浮筒上面安装压缩氧气输出口。

3.根据权利要求1所述的一种水上光伏电化工制氢储氢岛，其特征在于：所述储氢气浮筒底部安装有进排氢气管道，与储氢气浮筒内部连通，进排氢气管道另一端分别通过氢气逆止阀与进排氢压缩气体管道连通，以及贯穿电解水制氢舱与电解水制氢出氢气口连接，将电解水制出的氢气储存到储氢气浮筒中；所述储氧气浮筒底部安装有进排氧气管道，与储氧气浮筒内部连通，进排氧气管道另一端分别通过氧气逆止阀与进排氧压缩气体管道连通，以及贯穿电解水制氢舱与电解水制氢制氧气口连接，将电解水制出的氧气储存到储氧气浮筒中。

4.根据权利要求1所述的一种水上光伏电化工制氢储氢岛，其特征在于：压缩氢气浮筒的上面一侧安装压缩氢气输出口，压缩氢气浮筒在底部通过压缩氢逆止阀与进排氢压缩气体管道连接，并与压缩氢气浮筒内部连通，进排氢压缩气体管道另一端置于氢水下储能发电沉箱上部并与内部连通，将氢水下储能发电沉箱发电过程中的压缩氢气储存到压缩氢气浮筒中；所述压缩氧气浮筒的上面一侧安装压缩氧气体输出口，在压缩氧气浮筒底部通过压缩氧逆止阀与进排氧压缩气体管道连接，并与压缩氧气浮筒内部连通，进排氧压缩气体管道另一端置于氧水下储能发电沉箱上部并与内部连通，将氧水下储能发电沉箱发电过程中的压缩氧气储存到压缩氧气浮筒中。

5.根据权利要求1所述的一种水上光伏电化工制氢储氢岛，其特征在于：所述电解水制氢设备和配电及控制设备分布固定安装在电解水制氢舱体内底部，电解水制氢设备产氢气口与进排氢气管道连接，排氢气管道另一端与储氢气浮筒内部连通，电解水制氢设备产出的氢气经排氢气管道排放到储氢气浮筒内；所述电解水制氢设备的产氧气口与进排氧气管道连接，进排氧气管道另一端与储氧气浮筒内部连通，电解水制氢设备产出的氧气经排氢气管道排放到储氧气浮筒内。

6.根据权利要求1所述的一种水上光伏电化工制氢储氢岛，其特征在于：所述配电及控制设备分别通过电缆与汇流箱和氢水下储能发电沉箱供电系统、氧水下储能发电沉箱供电系统连接，氢水下储能发电沉箱水泵/水轮机一体机的水轮机发电、氧水下储能发电沉箱水泵/水轮机一体机的水轮机发电和光伏阵列为电解水制氢设备提供电源，通过控制氢水下储能发电沉箱水泵/水轮机一体机的水泵、氧水下储能发电沉箱水泵/水轮机一体机的水泵，分别对对应的水下储能发电沉箱内抽水进行蓄能，保证电解水制氢用电的稳定性。