[發明專利]一種壓縮空氣推水蓄能電站的實現方法及裝置

有效

• 申請號: 202111324331.7
• 申請日: 2021-11-10
• 公開（公告）號: CN114016479B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 楊文清
• 申請（專利權）人: 成都蜂裝鋼構集團有限公司
• 主分類號: E02B9/00
• 分類號: E02B9/00;F03B13/06;F03B11/00
• 代理公司: 成都為知盾專利代理事務所(特殊普通合伙) 51267
• 代理人: 李漢強

本發明公開了一種壓縮空氣推水蓄能電站的實現方法及裝置，其包括儲水庫、壓縮空氣推水井、調節控制閥、水輪發電機組，所述儲水庫建造在電負荷中心附近的水中，調節控制閥安裝在儲水庫下端的壁面上，調節控制閥連接水輪發電機組，壓縮空氣推水井設置在儲水庫旁邊用于將水推入儲水庫中，壓縮空氣推水井用于將水推入儲水庫中，水輪發電機組利用儲水庫內部的水進行發電，在電能富余時利用壓縮空氣推水井向儲水庫內部泵水實現蓄能，在電能需求時利用儲水庫內部的水發電實現放能，其不需要特殊的地形條件，只需設置在水中，極大拓寬了抽水蓄能電站的建設空間，調節更靈活，減少輸送電線路投資和線損，效率是傳統技術的抽水蓄能電站的數倍。

技術領域

本發明屬于發電蓄能技術領域，具體涉及一種壓縮空氣推水蓄能電站的實現方法及裝置。

背景技術

抽水蓄能電站（pumped storage power station）利用電力負荷低谷時的電能抽水至上水庫，在電力負荷高峰期再放水至下水庫發電的水電站。又稱蓄能式水電站。它可將電網負荷低時的多余電能，轉變為電網高峰時期的高價值電能，還適于調頻、調相，穩定電力系統的周波和電壓，且宜為事故備用，還可提高系統中火電站和核電站的效率。

為了保障電源端大型火電或核電機組能夠長期穩定的在最優狀態運行，需要配套建設抽水蓄能電站承擔調峰調荷等任務，通過配套建設抽水蓄能電站，可降低核電機組運行維護費用、延長機組壽命;有效減少風電場并網運行對電網的沖擊，提高風電場和電網運行的協調性以及電網運行的安全穩定性。

抽水蓄能是當前技術最成熟、經濟性最優，最具大規模開發條件的電力系統綠色低碳清潔靈活調節電源。發展抽水蓄能，是構建以新能源為主體的新型電力系統的迫切要求，是保證電力系統安全穩定運行的重要支撐，也是可再生能源大規模發展的重要保障，但現在的抽水蓄能電站，則必須選擇在下水庫附近可建上水庫的高山頂盆地處，因而存在選址難度大，也距用電負荷中心較遠，并且建設難度大、投資造價高，施工周期長達5年至8年；儲發電效率只有65%~75%等缺陷。

隨著我國新興能源的大規模開發利用，抽水蓄能電站的配置由過去單一的側重于用電負荷中心逐步向用電負荷中心、能源基地、送出端和落地端等多方面發展。現有的抽水蓄能電站由于地形以及成本等限制，已經不能滿足多方面發展的需求，需要一種成本低、建設快、效率高的蓄能新設備和方式。

發明內容

為克服上述存在之不足，本發明的發明人通過長期的探索嘗試以及多次的實驗和努力，不斷改革與創新，提出了一種壓縮空氣推水蓄能電站的實現方法及裝置，其不需要特殊的地形條件，只要是在有一定儲水能力的湖泊、海洋、江河上即可建設，不但極大拓寬了抽水蓄能電站的建設空間，也因在用電負荷中心附近，幾乎都有適宜于建設這種抽水蓄能電站的水域，也相應調節更靈活，也減少了輸送電線路投資和線損。儲水量是傳統技術的抽水蓄能電站的數倍。并且相對于傳統技術的抽水蓄能電站，抽水高度是隨著儲水高度變化的。經測算，可提高儲發電比5%以上。幾乎所有的構件都可在工廠內預制后，到現場裝配即可，相對于傳統技術的抽水蓄能電站建造方式，可加快建設進度5倍以上，建設造價也有所降低。建造在水中，幾乎不占地，相對于傳統技術的抽水蓄能電站，可減少占地90%以上。循環利用壓縮空氣，因而儲發電效率是一般抽水蓄能電站的多倍，可相應提高能源利用效率。

為實現上述目的本發明所采用的技術方案是：提供一種壓縮空氣推水蓄能電站的實現裝置，其包括儲水庫、壓縮空氣推水井、調節控制閥、水輪發電機組，所述儲水庫建造在電負荷中心附近的水中，調節控制閥安裝在儲水庫下端的壁面上，調節控制閥連接水輪發電機組，壓縮空氣推水井設置在儲水庫旁邊用于將水推入儲水庫中。

根據本發明所述的一種壓縮空氣推水蓄能電站的實現裝置，其進一步的優選技術方案是：所述壓縮空氣推水井包括井體、電動機、空氣壓縮機、推水活塞體、進水閥，所述推水活塞體位于井體內部并隨氣壓上下運動，進水閥連接在水面下的井體上，空氣壓縮機通過管道連接在井體最下端，電動機連接空氣壓縮機。