[實用新型]海上風電與海水儲能協(xié)同發(fā)電系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2019-09-29
• 公開（公告）號: CN210622983U
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發(fā)明（設計）人: 雷咸道;閆俊義;董彥同
• 申請（專利權）人: 中國長江三峽集團有限公司
• 主分類號: F03D9/25
• 分類號: F03D9/25;F03B13/06
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 李登橋

本實用新型提供了海上風電與海水儲能協(xié)同發(fā)電系統(tǒng)，海上風電與海水儲能協(xié)同發(fā)電系統(tǒng)，它包括風力發(fā)電機，所述風力發(fā)電機通過海纜路由與用于泵水和發(fā)電的水泵水輪機相連，所述水泵水輪機設置在抽蓄水腔體的內部，所述抽蓄水腔體設置在海水內部，所述抽蓄水腔體的外壁上安裝有主進水管，所述主進水管與設置在抽蓄水腔體內部的引水管相連，所述引水管與水泵水輪機相連。高效存儲風力發(fā)電裝置可解決風電場棄風問題，可參與地區(qū)電網調頻、調峰、電網需求響應等功能，平滑風電出力。通過儲能電站的建設，將有效改善風電出力波動性，優(yōu)化當地電網系統(tǒng)結構，提高電網的可靠性、穩(wěn)定性和技術先進性，大大提高電網的核心競爭力。

技術領域

本實用新型是涉及一種海上風電發(fā)電儲能系統(tǒng)，具體地說是涉及一種基于海上風電抽海水儲能協(xié)同發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術

隨著海上風電的快速發(fā)展，深遠海海上風電開發(fā)是大勢所趨。一般深遠海風電場裝機容量大、離岸距離遠，大規(guī)模海上風電消納一直是個難題，原因有以下兩點：一是與海上風電出力特性有關。對于單一海上風電場，當出力達到裝機容量的85%后，其出力概率密度曲線會顯著抬升；對于區(qū)域內多個海上風電場，總出力占總裝機容量35%～80%之間的概率較高，而由于風電機組反調峰特性，海上風電出現強烈反調峰的程度和概率將強于陸上風電，對于系統(tǒng)負荷峰谷差較大的地區(qū)，海上風電的接入將加大系統(tǒng)的調峰難度以及局部電網潮流的多樣性，增加電網調度難度。此外，海上風電出力的季特性為冬季比夏季高，而系統(tǒng)負荷的季特性一般為夏季高、冬季低，冬季的海上風電消納難度高于夏季，因此冬季如何消納海上風電是一大難題。二是與當地電網規(guī)劃、當地負荷有關。海上風電場是沿海岸線呈帶狀分散分布，各海上風電場一般以220kV電壓等級按就近原則直接接入當地電網。

當相鄰多個風電場相對比較集中且規(guī)模大于1000MW及以上時，通常需在相應區(qū)域配套建設500kV升壓站，將該區(qū)域電力聯合送出。海上風電基地裝機規(guī)模較大，對當地電網的電源結構影響較大，因此需將海上風電基地納入電網總體規(guī)劃，根據海上風電場建設條件和市場消納能力進行規(guī)劃、有序開發(fā)，同時及時調整其他電源結構布局和規(guī)劃，當電網規(guī)劃配套不足、當地電網負荷不足時，都會直接影響海上風電的消納。因此，需要電網中配套建設一定數量的抽蓄電站。

實用新型內容

為解決以上技術問題，本實用新型的目的是克服海上風電發(fā)電間歇性和限電問題，提供了一種基于海上風電抽海水儲能協(xié)同發(fā)電系統(tǒng)。高效存儲風力發(fā)電裝置可解決風電場棄風問題，可參與地區(qū)電網調頻、調峰、電網需求響應等功能，平滑風電出力。通過儲能電站的建設，將有效改善風電出力波動性，優(yōu)化當地電網系統(tǒng)結構，提高電網的可靠性、穩(wěn)定性和技術先進性，大大提高電網的核心競爭力。

為了實現上述的技術特征，本實用新型的目的是這樣實現的：海上風電與海水儲能協(xié)同發(fā)電系統(tǒng)，它包括風力發(fā)電機，所述風力發(fā)電機通過海纜路由與用于泵水和發(fā)電的水泵水輪機相連，所述水泵水輪機設置在抽蓄水腔體的內部，所述抽蓄水腔體設置在海水內部，所述抽蓄水腔體的外壁上安裝有主進水管，所述主進水管與設置在抽蓄水腔體內部的引水管相連，所述引水管與水泵水輪機相連。

所述風力發(fā)電的桿塔固定安裝在海底的巖石安裝基礎上。

所述抽蓄水腔體采用球形鋼混腔體；所述水泵水輪機采用抽水蓄能發(fā)電機組。

所述風力發(fā)電機通過輸電線與變壓器相連，所述變壓器與市電電網相連。

所述引水管上安裝有主控閥門。

所述抽蓄水腔體通過支撐錨固系統(tǒng)錨固在深海溝中。

本實用新型有如下有益效果：

通過采用本實用新型的海上風電與抽海水儲能協(xié)同發(fā)電系統(tǒng)在海上風電限電時將多余的電量用于驅動水泵水輪機抽出抽蓄水腔體內的海水；在需要發(fā)電時打開主控閥門海水灌入抽蓄水腔體驅動水泵水輪機發(fā)電；水泵水輪機可以根據風電場的容量負荷配置，最終實現海上風電調峰錯峰穩(wěn)定并網。

附圖說明