[發(fā)明專利]分布式太陽(yáng)能抽水儲(chǔ)能電站

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310601141.4
• 申請(qǐng)日: 2013-11-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103607054A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李同強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工商大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J15/00
• 分類號(hào): H02J15/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能儲(chǔ)能裝置，尤其涉及一種分布式太陽(yáng)能抽水儲(chǔ)能電站。

背景技術(shù)

長(zhǎng)期以來(lái)，為了滿足電力負(fù)荷的要求，電力部門(mén)不得不根據(jù)最大負(fù)荷要求建設(shè)發(fā)電能力。這一方面造成了大量發(fā)電能力的過(guò)剩和浪費(fèi)，另一方面，電力部門(mén)又不得不常常在用電高峰時(shí)段限制用電。因此迫切需要經(jīng)濟(jì)、可靠、高效的電力儲(chǔ)能系統(tǒng)與之相配套。更為重要的是，電力儲(chǔ)能系統(tǒng)是目前制約可再生能源大規(guī)模利用的最重要瓶頸之一。目前主要的可再生能源，如風(fēng)能、太陽(yáng)能、潮汐能等，均是間歇式能源，如何利用儲(chǔ)能技術(shù)將這些間歇式能源“拼接”起來(lái)，是提高可再生能源比例必須解決的問(wèn)題。同時(shí)，電力儲(chǔ)能系統(tǒng)還是分布式能源系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。分布式能源系統(tǒng)采用大量小型分布式電力系統(tǒng)代替常規(guī)大型集中式電力系統(tǒng)，具有能源綜合利用、熱效率高、低污染等優(yōu)點(diǎn)。但同時(shí)由于線路、運(yùn)行等原因造成的系統(tǒng)故障率會(huì)高于常規(guī)大型集中式電力系統(tǒng)。并且，由于系統(tǒng)的容量較小，系統(tǒng)負(fù)荷的波動(dòng)也將大幅增加。因此，采用電力儲(chǔ)能系統(tǒng)作為負(fù)荷平衡裝置和備用電源是分布式能源系統(tǒng)必須考慮的措施。

新能源要同時(shí)符合兩個(gè)條件：一是蘊(yùn)藏豐富不會(huì)枯竭；二是安全、干凈，不會(huì)威脅人類和破壞環(huán)境。太陽(yáng)能作為一種干凈的可再生的新能源，越來(lái)越受到人們的青睞，在人們生活、工作中有廣泛的作用，其用途之一就是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能。

照射在地球上的太陽(yáng)能非常巨大，大約40分鐘照射在地球上的太陽(yáng)能，足以供全球人類一年能量的消費(fèi)。可以說(shuō)，太陽(yáng)能是真正取之不盡、用之不竭的能源。而且太陽(yáng)能發(fā)電絕對(duì)干凈，不產(chǎn)生公害。所以太陽(yáng)能發(fā)電被譽(yù)為是理想的能源。

太陽(yáng)能的不足之處是：①照射的能量分布密度小，即要占用巨大面積；②獲得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關(guān)。要使太陽(yáng)能發(fā)電真正達(dá)到實(shí)用水平，一是要提高太陽(yáng)能光電變換效率并降低其成本，二是要實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能發(fā)電同電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)。

為解決太陽(yáng)能的時(shí)間性限制和輸出不穩(wěn)定的問(wèn)題，電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的構(gòu)建尤為重要。目前已有電力儲(chǔ)能技術(shù)包括抽水儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能、蓄電池、超導(dǎo)磁能、飛輪和電容等。但由于容量、儲(chǔ)能周期、能量密度、充放電效率、壽命、運(yùn)行費(fèi)用、環(huán)保等原因，目前已在大型商業(yè)系統(tǒng)中運(yùn)行的只有抽水儲(chǔ)能和壓縮空氣儲(chǔ)能兩種。抽水儲(chǔ)能系統(tǒng)具有技術(shù)成熟、效率高、容量大、儲(chǔ)能周期不受限制等優(yōu)點(diǎn)，是目前廣泛使用的電力儲(chǔ)能系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決太陽(yáng)能間歇性出現(xiàn)，大量太陽(yáng)能得不到利用的問(wèn)題，提供了一種分布式太陽(yáng)能抽水儲(chǔ)能電站，利用白天的充足太陽(yáng)能通過(guò)水泵將水從封閉式低位蓄水池送到高位水堡，從而將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為水的勢(shì)能存儲(chǔ)起來(lái)，在夜間無(wú)法使用太陽(yáng)能時(shí)，水從高位水堡排放至低位蓄水池驅(qū)動(dòng)水力發(fā)電機(jī)發(fā)電。提高太陽(yáng)能的利用率和時(shí)效性，將不不穩(wěn)定、不可控的太陽(yáng)能變成按照電網(wǎng)峰谷需求的電能，較好解決上網(wǎng)發(fā)電問(wèn)題。本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決：

一種分布式太陽(yáng)能抽水儲(chǔ)能電站，包括：若干太陽(yáng)能電池板，用于將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能；眾所周知，太陽(yáng)能電池板所發(fā)出的是直流電，所述的太陽(yáng)能電池板還連接直流電機(jī)(省去了故障率高、價(jià)格昂貴的逆變器)，直流電機(jī)連接水泵，由水泵連通高位水塔，所述的高位水塔包括蓄水池和高位水堡，高位水堡通過(guò)管線連接水力發(fā)電機(jī)，水力發(fā)電機(jī)連接到電網(wǎng)。太陽(yáng)能電池板陣列利用白天的充足太陽(yáng)能，一方面通過(guò)直流電機(jī)帶動(dòng)水泵，將水從低位蓄水池輸送到高位水堡，從而將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為水的勢(shì)能存儲(chǔ)起來(lái)；另一方面通過(guò)發(fā)電機(jī)向電網(wǎng)輸送電力；在無(wú)太陽(yáng)能時(shí)，還可以按照電網(wǎng)需求將水從高位水堡排放至低位蓄水池驅(qū)動(dòng)水力發(fā)電機(jī)向電網(wǎng)發(fā)電。

針對(duì)以上技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的太陽(yáng)能電池板呈分布式陣列排列，每一陣列的太陽(yáng)能電池板連接到一個(gè)直流電機(jī)，每一個(gè)直流電機(jī)連接到一個(gè)水泵。分布式陣列排列的太陽(yáng)能電池板數(shù)量和位置可以根據(jù)實(shí)際需要排布，并保證直流電機(jī)和水泵的正常工作，各陣列出現(xiàn)故障時(shí)可以單獨(dú)檢修，不影響其他陣列的作業(yè)。

針對(duì)以上技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的直流電機(jī)的電壓為400-600V。

針對(duì)以上技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，每一陣列的太陽(yáng)能電池板輸出功率為200KW或以上。

針對(duì)以上技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的高位水堡還連接有水輪機(jī)。水輪機(jī)將水流的能量轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能。

針對(duì)以上技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的水輪機(jī)與水力發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)軸固接。由水輪機(jī)帶動(dòng)水力發(fā)電機(jī)發(fā)電。