[发明专利]一种海上风电、电化工制氢储氢岛及控制方法

权利要求书

1.一种海上风电、电化工制氢储氢岛，其特征在于：包括风机杆塔、多只半潜式储气浮筒、半潜式储料浮筒、配电舱、电解水制氢舱、水下储能发电沉箱；

其中，风机杆塔固定安装在配电舱顶部，配电舱底部安装在电解水制氢舱顶部，配电舱与电解水制氢舱均为原柱形刚性密封结构相互独立，浸没在海水中；多只半潜式储气浮筒和半潜式储料浮筒通过桥臂均匀分布安装在配电舱的上端，半潜于海水中，提供海上风电电化工制氢储氢岛的浮力；水下储能发电沉箱被锚定于海底，通过管道与多只半潜式储气浮筒连接、通过电缆与配电舱连接；

所述的多只半潜式储气浮筒包括半潜式储氢气浮筒、半潜式储氧气浮筒；电解水制氢舱置于风机杆塔、配电舱下部；所述的水下储能发电沉箱包括氢水下储能发电沉箱和氧水下储能发电沉箱，氢水下储能发电沉箱和氧水下储能发电沉箱为长方体或罐体形状结构，彼此相互连接；所述的风机杆塔用于放置风力发电机平台的塔架浮于水面，固定安装在配电舱之上。

2.根据权利要求1所述的一种海上风电、电化工制氢储氢岛，其特征在于：所述半潜式储氢气浮筒为圆柱形刚性结构，通过第一桥臂与配电舱连接，半潜在海水中；

半潜式储氢气浮筒由氢气舱室和压缩氢气舱室组成，两个舱室分为上下结构，考虑压缩氢气舱室的承压问题，将压缩氢气舱室置于氢气舱室之下，充分利用压缩氢气舱室潜入海水深度压力，减少压缩氢气体舱室的承压结构。氢气舱室侧面与第一桥臂固定连接，第一桥臂另一端与配电舱上端固定连接；其中，输氢气管道一端与氢气舱室在氢气舱室侧面与第一桥臂连接处连通，输氢气管道另一端分别通过第一桥臂、配电舱、电解水制氢舱、与多台电解水制氢槽产氢管道连接，以及穿过第一桥臂与输氢气管道的氢气逆止阀连接；

在压缩氢气舱室上端安装半透膜除湿输氢管道，提供输出压缩气体出口；在压缩氢气舱室下端经压缩氢逆止阀分别与进排氢气管道和输氢气管道的氢气逆止阀连接，进排氢气管道另一端与氢水下储能发电沉箱上端连接，建立压缩氢气舱室与氢水下储能发电沉箱内气体通道。

3.根据权利要求2所述的一种海上风电、电化工制氢储氢岛，其特征在于：所述半潜式储氧气浮筒为圆柱形刚性结构，通过第二桥臂与配电舱连接，半潜在海水中；

所述半潜式储氧气浮筒由氧气舱室和压缩氧气舱室组成，两个舱室分为上下结构，考虑压缩氧气舱室的承压问题，将压缩氧气舱室置于氧气舱室之下，充分利用压缩氧气舱室潜入海水深度压力，减少压缩氧气舱室的承压结构，降低制造成本；

其中，氧气舱室侧面与第二桥臂固定连接，第二桥臂另一端与配电舱上端固定连接，其中输氧气管道一端与氧气舱室在氧气舱室侧面与第二桥臂连接处连通，输氧气管道另一端分别通过第二桥臂、配电舱、电解水制氢舱、与多台电解水制氢槽产氧管道连接，以及穿过第二桥臂与输氧气管道的氧气逆止阀连接；

在压缩氧气体舱室上端安装半透膜除湿输氧管道，提供输出压缩气体出口；在压缩氧气舱室下端经压缩氧逆止阀分别与进排氧气管道和输氧气管道的氧气逆止阀连接，进排氧气管道另一端与氧水下储能发电沉箱上端连接，建立压缩氧气体舱室与氧水下储能发电沉箱内气体通道。

4.根据权利要求1所述的一种海上风电、电化工制氢储氢岛，其特征在于：所述的半潜式储料浮筒包括半潜式浮筒和储料舱；其中，半潜式浮筒一侧通过第三桥臂与配电舱一侧固定连接；储料舱嵌入安装在半潜式浮筒中，储料舱材料通过储料管道输送电解水制氢所需材料。

5.根据权利要求1所述的一种海上风电、电化工制氢储氢岛，其特征在于：所述的配电舱包括配电舱体、电气设备；其中，电气设备安装在配电舱体内，分别通过电缆与风机、氢水下储能发电沉箱和氧水下储能发电沉箱供电系统连接，氢水下储能发电沉箱、氧水下储能发电沉箱水轮机发电和风机为制氢提供电源，同时通过控制氢水下储能发电沉箱、氧水下储能发电沉箱水泵，对氢水下储能发电沉箱、氧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。