[發明專利]水庫中建太陽能光伏電站與水力發電站成一體的供電裝置

無效

• 申請號: 201410205059.4
• 申請日: 2014-05-15
• 公開（公告）號: CN103956962A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 繆同春
• 申請（專利權）人: 無錫同春新能源科技有限公司
• 主分類號: H02S10/10
• 分類號: H02S10/10;H02S20/00;H02S40/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及水庫中建太陽能光伏電站與水力發電站成一體的供電裝置，屬于清潔新能源應用技術領域。

背景技術

人類在地球上建造有許多的水庫，水庫的功能有：蓄水、防洪、灌溉農田、預防旱災、提供淡水、養殖魚蝦、種植蓮芹、水力發電、旅游航運等。中國的著名水庫有：十三陵水庫、丹江口水庫、密云水庫、白沙水庫、觀音閣水庫、新安江水庫、新豐江水庫、升鐘水庫、南灣水庫、三門峽水庫、龍灘水庫、龍羊峽水庫、橫山水庫、梅山水庫、花涼亭水庫、安康水庫、寶珠寺水庫、紅山水庫、水口水庫等，水庫環境優美，空氣清新，水庫周圍是人們療養休閑、旅游觀光的好地方。

然而，有些水庫綜合管理較差，水庫中出現了水質污染，淤積泥沙、庫容減少、生態失衡許多問題，恢復水庫的生態平衡，改善水庫的水質，清理淤積的泥沙都需要投入大量的資金，耗用大量的能源。目前，太陽照射到水庫的水面上的陽光資源白白浪費，沒有能得到利用，部分水庫容量減少，供水發電能力下降，只能靠涓涓徑流少量發電，甚至缺水發電，特別是水庫的能源管理不當，目前已造成大量的自然資源的浪費。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供水庫中建太陽能光伏電站與水力發電站成一體的供電裝置。

2014年4月，本發明人繆同春和一家大型光伏企業的投資分析師一起到江蘇一個水庫考察三千畝面積的水上光伏電站項目。當地接待方人員向我們介紹了水深、風力、一年中的水位變化、水庫的來水和出水等情況，我們取到當地的土壤樣品進行了初步觀察，通過對當地客觀自然環境的了解，繆同春現場觀看廣闊的水面、水庫的形狀，庫區的地形、地貌，一個初步的設計方案開始形成：這個水庫長方形，其前身是一條廢棄大河的一段，大部分的河底地勢平緩，一年中大部分時間的水深為2米，庫底淤泥層不厚，庫底壤土偏粘土質，土團不易松散，全年風速居中，80%的水域適合采用打樁式水面支架系統支撐太陽能光伏發電組件，還有20%的水域的水深達到4—5米，打樁的樁柱過長會拉高工程成本，深水區適合采用漂浮在水面上的聯排小木船，在小木船上安裝太陽能光伏發電組件，這樣做，照射到水庫中的一半左右的陽光的光能可以通過太陽能電池的光伏效應轉換成電能，同時，在水庫圍堤上的放水閘的下方興建水力發電站，將水庫中的水體具有的重力勢能轉變成動能，推動水輪機的轉動、將水能轉換成機械能，水輪機的轉動帶動與水輪機連接的水力發電機的運轉，將機械能轉換成電能，水力發電機發出的電流通過導電線輸入配電間，從配電間輸出的電流通過輸電電纜輸入輸電鐵塔、從輸電鐵塔輸出的電流通過輸電電纜輸入供電網，優先供應水庫圍堤上的照明燈的用電和庫區建筑物的用電。

每年的大量降雨沖刷陸地上的泥沙隨水流入水庫，使庫底的淤泥層加厚，庫容水量減少，全世界每年有為數不少的水庫因為泥沙淤滿而消失，水庫的消失或者庫容水量的銳減對按照人類的需要調控水庫的進水量或者出水量都是十分不利的。為了保持生態平衡，本發明人認為：水庫中打樁光伏發電和漂浮光伏發電產生的電流量的大部分應當就近供電給在水庫中工作的電動清淤船，滿足電動清淤船上日日夜夜清除淤泥的機械運轉的用電需求。只有持續不斷的清淤才能確保水庫的容水蓄洪能力，使水庫始終充滿活力，水庫的容水量不因淤積泥沙而減少，就能確保水力發電機發出設計的年發電量。

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

由水庫圍堤1、淺水區2、深水區3組成水庫，在水庫的深水區3中放置漂浮在水面上的1只—10000只浮體11，在浮體11上分別安裝太陽能電池乙19、導電線7、光伏控制器乙20、匯流器丙12，在水庫的淺水區2中打入土層中1根—10000根樁柱4，在樁柱4上分別安裝光伏支架5、太陽能電池甲6、導電線7、光伏控制器甲8，在淺水區2的另一根樁柱上安裝匯流器甲9，在水庫圍堤1上安裝匯流器乙10、逆變器13，在深水區3的最深水處外側的水庫圍堤1上建設放水閘14，在放水閘14的放水口的下方建設水力發電站15，在水庫圍堤1的堤外坡下建設配電間16、輸電鐵塔17并架設輸電電纜18共同組成水庫中建太陽能光伏電站與水力發電站成一體的供電裝置；