[發(fā)明專利]一種提沙儲能電站

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410155263.X
• 申請日: 2014-04-18
• 公開（公告）號: CN103925176B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王克振
• 申請（專利權(quán)）人: 蘭州理工大學(xué)
• 主分類號: F03G3/04
• 分類號: F03G3/04
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責(zé)任公司62102
• 代理人: 董斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于儲能技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用地面纜車裝置提升和降低流沙進(jìn)行儲能和發(fā)電的電站技術(shù)和裝置。

背景技術(shù)

由于太陽能和風(fēng)能存在間歇性，利用太陽能和風(fēng)能所發(fā)的電能也存在間歇性問題，而人類所需要的能源則需要穩(wěn)定且連續(xù)供應(yīng)，因此將太陽能和風(fēng)能所發(fā)的非連續(xù)性電能進(jìn)行儲存并在需要時轉(zhuǎn)化為連續(xù)穩(wěn)定的電能就非常必要。

在現(xiàn)有的大規(guī)模儲能發(fā)電技術(shù)中，抽水蓄能發(fā)電技術(shù)得到的大量應(yīng)用。但是在我國太陽能和風(fēng)能資源豐富的西北地區(qū)，由于水資源短缺，建設(shè)抽水蓄能電站受到了很大制約。考慮到我國太陽能和風(fēng)能資源豐富的地區(qū)同時也時距離沙漠較近的地區(qū)，因此采用提沙儲能發(fā)電技術(shù)具有較好的應(yīng)用價值和推廣前景。

在現(xiàn)有的提沙儲能發(fā)電技術(shù)中，由于沙的流動性差，使得沙子的裝卸過程較為困難，設(shè)備復(fù)雜且自動化程度低，嚴(yán)重影響了提沙儲能技術(shù)的應(yīng)用。檢索現(xiàn)有的已公開的文獻(xiàn)，關(guān)于提沙儲能技術(shù)的研究還未找到。檢索專利文獻(xiàn)，有一項技術(shù)成為與本專利技術(shù)較為類似最新技術(shù)。該項技術(shù)是已公開的“一種利用索道運(yùn)輸儲能的風(fēng)電功率調(diào)節(jié)裝置”的發(fā)明專利技術(shù)，其專利申請?zhí)枮?01310332029.5，該技術(shù)以架空索道為運(yùn)輸裝備，在架空索道兩端設(shè)置有平整的堆物場，在兩端的堆物場上設(shè)置有自動裝卸設(shè)備，該技術(shù)通過兩端的自動裝卸設(shè)備將貨物裝上架空索道的貨車?yán)铮ㄟ^架空索道向上提升貨物進(jìn)行儲能，或者通過索道向下運(yùn)輸貨物發(fā)電，實現(xiàn)儲能發(fā)電的目的。該項技術(shù)明顯存在著以下問題：

1、架空索道運(yùn)載能力低。架空索道依賴鋼絲繩支撐和牽引貨車，依靠支架和托輪支撐鋼絲繩，一般支架間距離大，其單個貨車的運(yùn)載能力較軌道式貨車低，因此以其為基礎(chǔ)的索道儲能和發(fā)電能力相對較小，不適合建設(shè)成大型儲能發(fā)電電站。

2、索道兩端的自動裝卸裝置設(shè)備復(fù)雜、成本高、裝卸困難，且耗時耗電、效率低。索道兩端的自動裝卸裝置若能成功運(yùn)行，其一端位置是相對固定位置的，另一端將是根據(jù)貨物儲存量的多少調(diào)整儲存位置和儲存高度，并且儲存貨物的頻率也是隨時變化的，這樣一套裝置要求具有復(fù)雜相當(dāng)智能裝置和運(yùn)行設(shè)備，其建造安裝成本高；二是大量裝卸和儲存貨物時，必然存在從索道的兩個末端向較遠(yuǎn)的距離輸送的問題，這將會消耗大量能量，因此對于已經(jīng)是高成本的新能源電力面言，運(yùn)用此技術(shù)的經(jīng)濟(jì)競爭力相對較低。

3、平整的堆放場建設(shè)成本高。該技術(shù)以設(shè)置在索道兩端的堆放場堆放貨物，存在的問題是，在山頂和山腳下修建大規(guī)模的平整的堆放場成本高，由于在山頂和山腳下自然形在的尖頂和溝壑，及斜面，人工修建成大面積的平整的堆放場成本高。

4、裝卸效率低。雖然高精度智能化的自動裝卸裝置可實現(xiàn)自動裝卸功能，但需要將索道貨車上的貨物一車一車的裝卸，并且堆放整齊，效率必然降低，不能適應(yīng)大規(guī)模儲能發(fā)電的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種新型提沙儲能電站裝置，其目的是利用提升和降低流沙的高度實現(xiàn)將間歇性的輸入電能變成穩(wěn)定輸出的方便利用的電能。

本發(fā)明一種提沙儲能電站，在高處，或者在山頂上修建有高位沙庫1，在低處，或者在山腳下修建有低位沙庫7，在高位沙庫1的上方修建有第一橋梁2，在高位沙庫1的下面修建有第一隧道4，在低位沙庫7的上方修建有第二橋梁8，在低位沙庫7的下面修建有第二隧道9，在高位沙庫1和低位沙庫7的底部設(shè)有漏沙口5，漏沙口5將上方的沙庫和下方的隧道聯(lián)通，在漏沙口5處安裝有流沙控制裝置6，在高位沙庫1和低位沙庫7之間修建有運(yùn)沙通道11，沿第一橋梁2、運(yùn)沙通道11和第二隧道9的方向修建有第一軌道3，沿第二橋梁8、運(yùn)沙通道11和第一隧道4的方向修建有第二軌道10，在第一軌道3上安裝有地面纜車提沙裝置12，在第二軌道10上安裝有地面纜車發(fā)電裝置13；所述的地面纜車發(fā)電裝置13中動力機(jī)構(gòu)為發(fā)電機(jī)，其他機(jī)構(gòu)與地面纜車提沙裝置12相同。

本發(fā)明的有益效果為：

1、地面軌道式纜車儲能發(fā)電量大。地面軌道式纜車由于依靠地面和橋梁作支撐，承載能力強(qiáng)，運(yùn)載貨物能力強(qiáng)，儲能功率高，發(fā)電容量大，適合于建設(shè)大規(guī)模儲能電站。并且由于在地面運(yùn)行，安裝和維護(hù)方便，運(yùn)行成本低。

2、沙庫及底部隧道的設(shè)計省去了兩端的自動裝卸裝置，即節(jié)省了設(shè)備成本，提高了裝卸效率，又使整個裝置更簡單可靠。

3、傾斜式沙庫適應(yīng)性更廣。本裝置高位沙庫和低位沙庫一般設(shè)計在山頂和山腳下，大部分情況下山頂和山腳均為溝槽狀，且為傾斜的，本發(fā)明技術(shù)充分利用這一地形條件，利用溝槽形成的天然條件建設(shè)沙庫，利用傾斜面修建隧道，省時省工成本低。