[发明专利]船闸、升船机专用移动式岸电供电电源及供电方法

说明书

本发明公开了一种基于氢气储能的船闸、升船机专用移动式岸电供电电源及方法，所述系统包括壳体，壳体内腔中设置有依次连接的氢气储气罐组、定量补氢装置、燃料电池电堆、逆变器，所述逆变器的输出端通过电源外接口与电缆连接，所述电缆与船舶的动力系统电连接。本发明可以有效降低大型货船或客船在进闸(或升船机)和出闸(或升船机)过程中使用自带辅助发电机所引起的噪音污染和环境污染问题，同时可以有效节约能源。

技术领域

本发明涉及水利水电工程通航技术领域，特别是涉及一种基于氢气储能的船闸、升船机专用移动式岸电供电电源及供电方法。

背景技术

我国水资源丰富，水电建设取得了举世瞩目的成就，其经济和社会效益显著。在水利水电工程领域，船闸是帮助船舶克服水电站上下游航道水位落差的一种通航水工建筑物。船舶通过船闸时需首先依次排队进入船闸，并对船闸进行充、泄水才能使得船舶克服上下游的水位的全部落差而完成过闸过程。

目前，我国船舶在通过船闸、升船机时，或者船舶停靠港口作业期间，为了维持生产生活需要，就需要开动船上自带的辅助发电机发电以提供必要的动力，由此会产生大量的有害物质排放。根据不完全统计，船舶靠港或者在通过船闸停泊期间由其辅助发电机所产生的碳排量占港口、船闸所在区域总排碳量的40％至70％，是影响船闸、港口区域及所在城市空气质量的重要因素，同时辅助发电机在工作过程中噪音较大，电站厂区的环境污染问题较为突出，同时浪费了大量的不可再生能源。因此，有必要设计一种可减少碳排放量的移动式岸电供电电源。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述背景技术存在的不足之处，为船舶通过船闸、升船机时提供了一种基于氢气储能的船闸、升船机专用移动式岸电供电电源及供电方法，可以有效降低大型货船或客船在进闸(或升船机)和出闸(或升船机)过程中使用自带辅助发电机所引起的噪音污染和环境污染问题，同时可以有效节约能源。

为实现上述目的，本发明所设计的基于氢气储能的船闸、升船机专用移动式岸电供电电源，包括壳体，其特殊之处在于，所述壳体内腔中设置有依次连接的氢气储气罐组、定量补氢装置、燃料电池电堆、逆变器，所述逆变器的输出端通过电源外接口与电缆连接，所述电缆与船舶的动力系统电连接。

进一步地，所述壳体的底部设置有移动滚轮，所述移动滚轮带动壳体在船舶夹板上水平移动。

更进一步地，所述氢气储气罐组包括若干个储气罐，每一个储气罐与一个截止阀门连接。

更进一步地，所述定量补氢装置包括电磁阀、单向阀、调流调压阀和启停装置。

更进一步地，所述燃料电池电堆的排水口通过检修阀门与水箱连接，通过水箱收集燃料电池电堆发生化学反应所产生的纯净水。

更进一步地，所述氢气储气罐组的额定工作压力为1.0MPa至20.0MPa。

本发明还提出一种基于上述船闸、升船机专用移动式岸电供电电源的供电方法，其特殊之处在于，所述方法包括以下步骤：

1)当船舶通过船闸或升船机、船舶停靠码头作业需要供电时，通过电缆将船舶的动力系统和所述电源外接口连接；

2)控制定量补氢装置向燃料电池电堆输送氢气，氢气在所述燃料电池电堆内发生电化学反应后，产生的电能经过所述逆变器后变成交流电，由所述电源外接口、电缆向船舶的动力系统送出；

3)所述燃料电池电堆发生化学反应所产生的纯净水通过水箱收集。

优选地，所述控制定量补氢装置向燃料电池电堆输送氢气的过程中，通过控制定量补氢装置启停装置打开电磁阀，氢气从氢气储气罐组依次经过所述电磁阀、单向阀、调流调压阀后进入所述燃料电池电堆。

优选地，所述氢气储气罐组的额定工作压力为1.0MPa至20.0MPa。