[發(fā)明專利]一種適應(yīng)于溪流/瀑布的生態(tài)型匯水增效水力發(fā)電系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711492347.2
• 申請(qǐng)日: 2017-12-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107910901A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹小林;趙海洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)沙紫宸科技開(kāi)發(fā)有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38;F03B13/00;F03B11/08;F03B3/16;F03B11/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙星耀專利事務(wù)所(普通合伙)43205
• 代理人: 舒欣,寧星耀

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)電系統(tǒng)，具體是涉及一種適應(yīng)于溪流/瀑布的生態(tài)型匯水增效水力發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

今天，人們的現(xiàn)代生活和生產(chǎn)都離不開(kāi)電力。但是當(dāng)前供電仍以燃煤火電為主，火電是用礦物質(zhì)能源煤燃燒轉(zhuǎn)化為蒸汽能發(fā)電，所得電力僅為燃煤能量的約三分之一，一則產(chǎn)生大量的溫室氣體CO₂和SO₂、CO、NO_x及未燃盡碳?xì)浠衔铮茐牡厍蛏鷳B(tài)環(huán)境，二則燃煤轉(zhuǎn)化為電力的過(guò)程中損失了約三分之二的能量，遠(yuǎn)距離輸送亦存在耗損，且投資巨大。

而在清潔能源領(lǐng)域，目前的水電工程和風(fēng)電工程投資巨大，尤其是水電需要截流筑壩蓄水，不只是會(huì)淹沒(méi)大量珍貴的可耕田地，毀掉大量的原生態(tài)自然景觀，對(duì)自然生態(tài)影響亦甚大，甚至導(dǎo)致水生物種滅絕，也易產(chǎn)生壩體潰崩造成人們生命財(cái)產(chǎn)的損失。

而另一方面，我國(guó)地域?qū)拸V，地形地貌復(fù)雜，溪流、瀑布無(wú)數(shù)，雖然絕大多數(shù)的溪流和瀑布的單股水流的流量有限，但萬(wàn)宗溪流歸入江河，千條江河入大海，無(wú)數(shù)的溪流、瀑布的水流總流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于大江大河，遍布廣闊地形地貌上的千山萬(wàn)壑與千溝萬(wàn)渠的溪流/瀑布的流水梯級(jí)總動(dòng)能百倍于大江大河流水的總動(dòng)能。目前，在這遍布山川大地不同地域不同地貌的溪流/瀑布流水動(dòng)能幾乎全部白白浪費(fèi)的情況下，人們總為缺電停電心煩，尤其是不少偏遠(yuǎn)地區(qū)依然常年缺電停電，給人們的現(xiàn)代化生活和創(chuàng)收造成諸多不便。為此不少地區(qū)人們自發(fā)集資截流筑壩蓄水發(fā)電，地方政府也不斷規(guī)劃設(shè)址截流筑壩發(fā)電。但這種截流筑壩蓄水發(fā)電工程，一則破壞了原生態(tài)溪流和瀑布的自然生態(tài)環(huán)境，淹沒(méi)了大量珍貴的可耕田土，損毀了大量的自然生態(tài)景觀；二則工程量大、建設(shè)周期長(zhǎng)，投資大；三則受雨季和枯水季節(jié)影響大，所發(fā)水電的電量、電壓隨水流波動(dòng)大，影響電器安全使用；再則，原生的溪流/瀑布流水的梯級(jí)動(dòng)能的絕大部分流水動(dòng)能在蓄水過(guò)程中被壩體阻尼損失，尤其是大量的梯級(jí)溪流/瀑布流水動(dòng)能隨景觀而完全損失。同時(shí)，蓄水筑壩尤其是大型水庫(kù)的建設(shè)也嚴(yán)重影響了部分耕耘畜牧村民的創(chuàng)收，并為下游人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)潰壩的潛在滅頂風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服上述背景技術(shù)的不足，提供一種適應(yīng)于溪流/瀑布的生態(tài)型匯水增效水力發(fā)電系統(tǒng)，不破壞原生態(tài)地形地貌、不會(huì)破壞溪流/瀑布的自然景觀和生態(tài)平衡，不需截流筑壩蓄水，不損耗可耕牧之地，且安裝簡(jiǎn)單，維護(hù)使用方便，可最大限度利用鄉(xiāng)村溪流和瀑布的多梯級(jí)流水動(dòng)能并可穩(wěn)定、高效的發(fā)電。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是，一種適應(yīng)于溪流/瀑布的生態(tài)型匯水增效水力發(fā)電系統(tǒng)，包括梯級(jí)設(shè)置在一條或多條溪流中和/或瀑布中的N個(gè)匯水增效水力發(fā)電器，N≥2，以及配供電控制裝置、電纜和并網(wǎng)控制裝置，梯級(jí)設(shè)置的N個(gè)匯水增效水力發(fā)電器通過(guò)電纜與配供電控制裝置電連接，所述配供電控制裝置直接與用戶負(fù)載電連接或通過(guò)并網(wǎng)控制裝置與電網(wǎng)電連接。

進(jìn)一步，所述配供電控制裝置包括控制器、匯流排、信號(hào)采集模塊、處理模塊、報(bào)警模塊、顯示模塊、逆變模塊和儲(chǔ)能設(shè)備；所述電纜包括電力電纜和信號(hào)電纜，所述匯水增效水力發(fā)電器和控制器的數(shù)量均為N個(gè)，每個(gè)匯水增效水力發(fā)電器的電力輸出端均通過(guò)電力電纜與對(duì)應(yīng)的控制器的電力輸入端相連；每控制器的電力輸出端均與匯流排連接；第一個(gè)控制器的信號(hào)輸入端通過(guò)信號(hào)電纜與信號(hào)采集模塊的輸入接口連接，第一個(gè)控制器的信號(hào)輸出端與第二個(gè)控制器的信號(hào)輸入端連接，第二個(gè)控制器的信號(hào)輸出端與第三個(gè)控制器的信號(hào)輸入端連接，第N-1個(gè)控制器的信號(hào)輸出端與第N個(gè)控制器的信號(hào)輸入端連接，第N個(gè)控制器的信號(hào)輸出端與終端電阻連接；所述信號(hào)采集模塊的輸出接口、顯示模塊和報(bào)警模塊均與處理模塊連接，所述逆變模塊的輸入口、蓄能設(shè)備的接線端均與匯流排連接；所述并網(wǎng)控制裝置與匯流排連接。