本申請(qǐng)涉及電池發(fā)電領(lǐng)域，具體涉及一種sofc發(fā)電系統(tǒng)及其控制方法、燃料電池控制器。

背景技術(shù)：

1、sofc(solid?oxide?fuel?cell?system，固體氧化物燃料電池)發(fā)電系統(tǒng)是一種高效的發(fā)電裝置，具有發(fā)電高效、燃料多元等特點(diǎn)，其燃料可以是天然氣、氫氣、沼氣、生物質(zhì)氣等含c(碳)、h(氫)的化合物。

2、雖然sofc發(fā)電系統(tǒng)具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但也有明顯的缺點(diǎn)，例如啟停時(shí)間長(zhǎng)，啟停次數(shù)有限制等。故sofc系統(tǒng)更適用于長(zhǎng)時(shí)連續(xù)發(fā)電或熱電聯(lián)供場(chǎng)景，如酒店醫(yī)院等有連續(xù)用電、用熱、用冷需求的場(chǎng)景。而電網(wǎng)供電可分為平價(jià)、峰價(jià)和谷價(jià)三個(gè)電價(jià)時(shí)段，也可分別稱為平電時(shí)段、峰電時(shí)段和谷電時(shí)段，一般谷電時(shí)段為連續(xù)的5個(gè)小時(shí)，其余為平電時(shí)段和峰電時(shí)段。在谷電時(shí)段，sofc發(fā)電系統(tǒng)若也用天然氣發(fā)電，則成本比電網(wǎng)電價(jià)還高，經(jīng)濟(jì)效益為負(fù)值。但是sofc系統(tǒng)受限于啟停時(shí)間長(zhǎng)等因素，又不能在谷電時(shí)段停機(jī)。所以，如何降低現(xiàn)有sofc發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行成本，提高sofc發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益，是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

3、需要說(shuō)明的是，上述的陳述僅用于提供與本申請(qǐng)有關(guān)的背景技術(shù)信息，而不必然的構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述問(wèn)題，本申請(qǐng)的實(shí)施例提供一種sofc發(fā)電系統(tǒng)及其控制方法、燃料電池控制器，可以在谷電時(shí)段降低sofc發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行成本，從而提高sofc發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。

2、第一方面，本申請(qǐng)的實(shí)施例提供了一種sofc發(fā)電系統(tǒng)控制方法，所述sofc發(fā)電系統(tǒng)包括發(fā)電模塊和冷熱供應(yīng)模塊，所述方法包括：

3、在當(dāng)前電價(jià)為谷電價(jià)的情況下，控制所述發(fā)電模塊將發(fā)電功率降為零，并將當(dāng)前采用的第一燃料切換為第二燃料；所述第一燃料的經(jīng)濟(jì)成本高于所述第二燃料的經(jīng)濟(jì)成本；

4、獲取通入所述發(fā)電模塊的當(dāng)前燃料成分，并根據(jù)所述當(dāng)前燃料成分調(diào)整所述第二燃料的第一流量值，以保持所述發(fā)電模塊在零功率下運(yùn)行；

5、獲取所述發(fā)電模塊中的空氣流量和尾氣溫度，并根據(jù)所述空氣流量和所述尾氣溫度調(diào)整所述第二燃料的第二流量值，以保持所述冷熱供應(yīng)模塊進(jìn)行冷/熱供應(yīng)。

6、在一些可選的實(shí)施例中，所述方法還包括：

7、在所述當(dāng)前電價(jià)由所述谷電價(jià)變更為非谷電價(jià)的情況下，將當(dāng)前采用的所述第二燃料切換為所述第一燃料；

8、控制所述第一燃料的流量，將所述發(fā)電模塊的發(fā)電功率由零功率提升至目標(biāo)功率。

9、在一些可選的實(shí)施例中，所述獲取通入所述發(fā)電模塊的當(dāng)前燃料成分，包括：

10、獲取燃?xì)獬煞謾z測(cè)器的實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)；所述燃?xì)獬煞謾z測(cè)器設(shè)置于所述發(fā)電模塊的進(jìn)氣通路上，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)通入所述發(fā)電模塊的燃料中所述第二燃料的成分；

11、基于所述實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)確定通入所述發(fā)電模塊的當(dāng)前燃料成分。

12、在一些可選的實(shí)施例中，所述第二燃料為能夠用于電池發(fā)電的可再生能源。

13、第二方面，本申請(qǐng)的實(shí)施例提供了一種燃料電池控制器，其特征在于，應(yīng)用于包括發(fā)電模塊和冷熱供應(yīng)模塊的sofc發(fā)電系統(tǒng)包括，所述燃料電池控制器包括：

14、燃料切換模塊，用于在當(dāng)前電價(jià)為谷電價(jià)的情況下，控制所述發(fā)電模塊將發(fā)電功率降為零，并將當(dāng)前采用的第一燃料切換為第二燃料；所述第一燃料的經(jīng)濟(jì)成本高于所述第二燃料的經(jīng)濟(jì)成本；

15、第一調(diào)整模塊，用于獲取所述第二燃料的當(dāng)前燃料成分，并根據(jù)所述當(dāng)前燃料成分調(diào)整所述第二燃料的第一流量值，以保持所述發(fā)電模塊在零功率下運(yùn)行；

16、第二調(diào)整模塊，用于獲取所述發(fā)電模塊中的空氣流量和尾氣溫度，并根據(jù)所述空氣流量和所述尾氣溫度調(diào)整所述第二燃料的第二流量值，以保持所述冷熱供應(yīng)模塊進(jìn)行冷/熱供應(yīng)。

17、第三方面，本申請(qǐng)的實(shí)施例提供了一種sofc發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括發(fā)電模塊、燃料供應(yīng)模塊、冷熱供應(yīng)模塊以及權(quán)利要求5所述的燃料電池控制器。

18、在一些可選的實(shí)施例中，所述燃料供應(yīng)模塊包括燃料氣路和燃料切換控制器，所述燃料氣路用于提供所述第一燃料和所述第二燃料；所述燃料切換控制器用于控制向所述發(fā)電模塊提供燃料的燃料氣路的通斷。

19、在一些可選的實(shí)施例中，所述燃料供應(yīng)模塊還包括燃?xì)獬煞謾z測(cè)器，設(shè)置于所述發(fā)電模塊的進(jìn)氣通路上，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)通入所述發(fā)電模塊的燃料中所述第二燃料的成分，并將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至所述燃料電池控制器。

20、在一些可選的實(shí)施例中，所述冷熱供應(yīng)模塊與所述燃料供應(yīng)模塊和所述發(fā)電模塊連接，分別接入所述第二燃料和所述發(fā)電模塊的高溫尾氣。

21、在一些可選的實(shí)施例中，所述sofc發(fā)電系統(tǒng)還包括云平臺(tái)，所述云平臺(tái)通過(guò)總線協(xié)議與所述燃料電池控制器連接，并將當(dāng)前電價(jià)發(fā)送給所述燃料電池控制器。

22、本申請(qǐng)中，可以在當(dāng)前電價(jià)為谷電價(jià)的情況下，控制發(fā)電模塊將發(fā)電功率降為零，在發(fā)電模塊零功率運(yùn)行的情況下，將經(jīng)濟(jì)成本和碳排量均較高的第一燃料切換為經(jīng)濟(jì)成本和碳排量均較低的第二燃料。并不斷調(diào)整通入發(fā)電模塊的第二燃料的流量，以保持發(fā)電模塊可以零功率正常運(yùn)行。還可以向冷熱供應(yīng)模塊通入上述的第二燃料，并實(shí)時(shí)調(diào)整通入冷熱供應(yīng)模塊的第二燃料的流量，以保持冷熱供應(yīng)模塊進(jìn)行正常的冷/熱供應(yīng)。如此，通過(guò)兩種燃料的切換使用，可以在當(dāng)前電價(jià)為谷電價(jià)時(shí)，保障sofc發(fā)電系統(tǒng)不停機(jī)(發(fā)電模塊零功率運(yùn)行)的情況下，降低該sofc發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)成本和碳排放量。

23、上述說(shuō)明僅是本申請(qǐng)的實(shí)施例技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本申請(qǐng)的技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本申請(qǐng)實(shí)施例的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本申請(qǐng)的具體實(shí)施方式。

技術(shù)特征：

1.一種sofc發(fā)電系統(tǒng)控制方法，其特征在于，所述sofc發(fā)電系統(tǒng)包括發(fā)電模塊和冷熱供應(yīng)模塊，所述方法包括：

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取通入所述發(fā)電模塊的當(dāng)前燃料成分，包括：

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二燃料為能夠用于電池發(fā)電的可再生能源。

5.一種燃料電池控制器，其特征在于，應(yīng)用于包括發(fā)電模塊和冷熱供應(yīng)模塊的sofc發(fā)電系統(tǒng)包括，所述燃料電池控制器包括：

6.一種sofc發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括發(fā)電模塊、燃料供應(yīng)模塊、冷熱供應(yīng)模塊以及權(quán)利要求5所述的燃料電池控制器。

7.如權(quán)利要求6所述的sofc發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述燃料供應(yīng)模塊包括燃料氣路和燃料切換控制器，所述燃料氣路用于提供所述第一燃料和所述第二燃料；所述燃料切換控制器用于控制向所述發(fā)電模塊提供燃料的燃料氣路的通斷。

8.如權(quán)利要求7所述的sofc發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述燃料供應(yīng)模塊還包括燃?xì)獬煞謾z測(cè)器，設(shè)置于所述發(fā)電模塊的進(jìn)氣通路上，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)通入所述發(fā)電模塊的燃料中所述第二燃料的成分，并將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至所述燃料電池控制器。

9.如權(quán)利要求6所述的sofc發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述冷熱供應(yīng)模塊與所述燃料供應(yīng)模塊和所述發(fā)電模塊連接，分別接入所述第二燃料和所述發(fā)電模塊的高溫尾氣。

10.如權(quán)利要求6所述的sofc發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述sofc發(fā)電系統(tǒng)還包括云平臺(tái)，所述云平臺(tái)通過(guò)總線協(xié)議與所述燃料電池控制器連接，并將當(dāng)前電價(jià)發(fā)送給所述燃料電池控制器。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開(kāi)了一種SOFC發(fā)電系統(tǒng)及其控制方法、燃料電池控制器，該SOFC發(fā)電系統(tǒng)包括發(fā)電模塊和冷熱供應(yīng)模塊，該方法包括：在當(dāng)前電價(jià)為谷電價(jià)的情況下，控制發(fā)電模塊將發(fā)電功率降為零，并將當(dāng)前采用的第一燃料切換為第二燃料；第一燃料的經(jīng)濟(jì)成本高于第二燃料的經(jīng)濟(jì)成本；獲取通入發(fā)電模塊的當(dāng)前燃料成分，并根據(jù)當(dāng)前燃料成分調(diào)整第二燃料的第一流量值，以保持發(fā)電模塊在零功率下運(yùn)行；獲取發(fā)電模塊中的空氣流量和尾氣溫度，并根據(jù)空氣流量和尾氣溫度調(diào)整第二燃料的第二流量值，以保持冷熱供應(yīng)模塊進(jìn)行冷/熱供應(yīng)。本申請(qǐng)能夠在谷電時(shí)段降低SOFC發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行成本，從而提高SOFC發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)研發(fā)人員：丁志斌,孫楠楠,萬(wàn)海,裴金力,肖劍,于超,陶凡,王寶軍,紀(jì)賢瑞,彭軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天門(mén)綠動(dòng)能源有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24