[發明專利]一種利用浮力和重力復合式海上風力發電儲能方式

在審

• 申請號: 201710091395.4
• 申請日: 2017-02-14
• 公開（公告）號: CN108425799A
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 張占海;張紅;徐兆翮
• 申請（專利權）人: 張占海
• 主分類號: F03D9/25
• 分類號: F03D9/25;F03D9/14;F03B17/02;F03G3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明是利用海水的浮力和重力作用，將海上風電處于用電低峰時，風電產生的能量儲存起來，待海上無風，電網又處于用電高峰時，再將能量釋放出來的一種儲能方式。

技術領域：

新能源儲能領域。

背景技術：

海上的風力資源十分豐富，由于風力發電具有間歇性，使得儲能更加重要，現有的海上風力發電儲能，一般采用化學儲能，即電瓶儲能，化學儲能容量小、價格高、使用壽命短，且后期處理污染環境，目前較為先進的是德國弗勞恩霍夫研究所研發的海上風電抽水儲能系統，該系統利用位于海底的抽水蓄能電站儲能，它是將空心球放入深水處，借助空心球，利用深水處的海水壓力儲存能，當需要儲能時，用電力從球體中抽水，當需要釋放能量時，水流通過渦輪機再返回到球體，從而驅動發電機發電。這一技術雖然解決了海上風力發電儲能的難題，但存在缺陷，首先，適用范圍窄，它只適合深水區，因為水越深壓力越大；其次，需要多次轉換，效率低，它先由風能轉換成電能，電能轉換成機械能抽水，水能再轉換成電能，效率很低。

發明內容：

為了解決海上風力發電儲能難的問題，本方法采用浮力、重力兩種方式儲能。

本發明解決其技術問題，所采取的技術方案包括有：風扇、變速器、發電機、傳動軸、傳動輪、傳輸鏈、浮筒、水斗，其特征：風扇與變速器連接，變速器與發電機連接，變速器與傳動軸連接，傳動軸與傳動輪連接，傳動輪與傳輸鏈連接，傳輸鏈與浮筒和水斗連接。

在發明中，當海上有風，電網處在用電高峰期時，風電系統正常工作，風扇帶動發動機發電；當海上有風，電網卻處于用電低峰時，動力通過系統傳輸，將浮筒壓入海水中，同時將裝滿海水的水斗提出海面，利用海水的浮力和重力，將動力儲存起來；當海上沒有風，電網又處在用電高峰期時，浮筒由于海水浮力的作用，向上產生動力，同時水斗由于海水重力的作用，向下產生動力，將儲存的能量釋放出來。

本發明有益之處在于，它因地制宜，利用了海上風電處在豐富的海水中，海水向上可產生浮力、向下可產生重力，有效地利用這兩種力，就實現了儲能，特點是既適合深水區，也適合淺水區；同時能量是直接轉換，效率高。

附圖說明：

附圖1為適合淺水區系統示意圖，風扇1、變速器2、發電機3、傳動軸4、傳動輪5、傳輸鏈6、浮筒7、水斗8、海水9。

附圖2為適合深水區系統示意圖，風扇1、變速器2、發電機3、傳動軸4、傳動輪5、傳輸鏈6、浮筒7、海水9。

具體實施方式：

如附圖1所示：在電網處于用電高峰時，海風吹動風扇1轉動，產生動力，動力通過變速器2帶動發電機3發電，電能輸出；當海上有風，電網處于用電低峰時，海風吹動風扇1轉動，產生動力，動力通過變速器2帶動傳動軸4、傳動輪5轉動，傳動輪5帶動傳輸鏈6轉動，傳輸鏈6帶動浮筒7向下，進入海水9，同時水斗8裝滿海水9向上浮出海面；當海上無風，電網又處在用電高峰時，浮筒7由于海水浮力的作用，向上釋放能量，水斗8由于重力的作用，向下釋放能量，能量產生動力，動力通過傳輸鏈6、傳動輪5、傳動軸4、變速器2帶動發電機3發電。

如附圖2所示：這一裝置適合深水區，由于風塔的高度有限，加裝水斗8的數量有限，只能采用單邊加裝浮筒7。