[實用新型]側斜壩水力發電系統、多級聯系統和新能源系統

有效

• 申請號: 202220243175.5
• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN217300755U
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 葉林
• 申請（專利權）人: 桐廬峰云科技有限公司
• 主分類號: F03B13/08
• 分類號: F03B13/08;F03B3/12;H02J3/38;H02K7/18
• 代理公司: 杭州裕陽聯合專利代理有限公司 33289
• 代理人: 田金霞

本實用新型提供一種側斜壩水力發電系統、多級聯系統和新能源系統，涉及新能源發電領域，包括：側斜壩，所述側斜壩兩端連接河道兩岸，所述側斜壩的與河道一側岸形成銳角；一組以上自動引水閘單元，位于側斜壩下游端對應的河道一側，每一所述自動引水閘單元；一組以上水力發電單元，每一水力發電單元位于每一引水閘后端，并獨立連接，每一水力發電單元包括水輪機和一組以上發電機，所述水輪機連接所述發電機，所述水輪機的轉軸與水流方向垂直。解決大流域面積徑流水量大的河道中建設蓄水壩蓄水和安全泄洪的技術問題，以及低水位、大流量水力流速慢的技術問題。

技術領域

本實用新型屬于水力發電技術領域，尤其涉及中、小流域的水力發電系統。

背景技術

有很多的中、小流域主干徑流基本上一年四季多有水流，但由于沿河道二側居民集中，河道較小、考慮雨季泄洪要求，采用蓄水壩形式難度大、成本高，基本為原生態未開發狀態。

現在對這種流域徑流河道主要的利用方式僅是適當的保水利用，對這些中、小流域的溪流河道，存在自然的坡度，不利于保水，為考慮農田灌溉和生活用水的穩定給以蓄水，這種保水必須做一些蓄水壩，而這些常規蓄水壩全為選擇在溪流河道較窄處的橫壩，巨大的水流對橫壩形成巨大的沖擊力，根據流體動力學方程，流體流動速度減小，流體的靜壓將增加，特別是考慮洪水的沖擊力，這個橫壩必須有相當的工程強度，對于“現代”以水泥澆筑為基礎的壩基材料，大流量沖擊水流很容易損壞壩基形成壩體損壞，需要花費大額修復費用，在這些而普通建設的橫壩建設成本高、使用維護成本高。

應該說，溪流河道上、下游的水平面坡度差越小，洪水的沖擊力越小，河道護堤越安全，水壩高度，可使壩體上游河道的水平面坡度差變小，增加河道上游蓄水能力，如何使的這些徑流水力綜合利用價值最大化。

傳統適用于低水頭的發電機系統有軸流式和貫流式，其中軸流式的轉軸是垂直于水面，發電機是垂直設置的，這種模式的發電機，出水和轉輪的尺寸面積應和水頭(壩高)無關，但常規的進水方式是采用圓形進水口孔和圓形蝸管壓水方式，這種方式的進水量(流量)取決于圓形空直徑，而這個直徑會受到水頭和壩高的影響，因此間接變為和水頭(壩高)有關；貫流式的的轉軸是水平于水面，發電機是水平設置，這種模式的發電機，出水和轉輪的尺寸面積和水頭(壩高) 直接有關，這種方式的進水量(流量)取決于轉輪的圓形空直徑，而這個直徑會受到水頭和壩高的制約。

另一個低水頭重要技術問題是水流的流速低，造成的直接后果是轉輪的轉速低，如采用傳統的三相異步發電機直接并網發電，必須用變速箱提速，變速箱投入成本很高，對貫流式可增設增速齒輪箱解決；而對軸流式的發電機，無法通過增設增速齒輪箱的方法解決，只有通過大轉子的專用發電機解決，建設成本會很高，無法發揮大流量的發電效果。

傳統蓄水壩發電，上游水流的流速動能全部被壩體消納為提高水頭，發電的利用主要為靜壓重力流速，為提高水力發電效益，用部分蓄水加引流渠的方法，提高水頭的靜壓流速，造成壩體下游河道長距離的干河情況，影響河道的生態環境，在現代環境保護的政策下，這種形式的水流資源應用基本沒有可能。

根據這個傳統的水力發電的做法，現存的那些大流域河道坡度小、距離長、徑流水量大的水力資源就不能很好的利用，造成大量的水資源的浪費。

綠色減碳是地球人類能源發展的永恒目標，水能、風能、太陽能作為地球三大基礎綠色能源，其中風電、太陽能多具有輸出電能不穩定的缺點，特別是風能，單獨一項風能、太陽能輸出、或風光互補輸出都不能提供有計劃的穩定電能并網輸出，水能具有一定時間穩定輸出電能的優勢，如何利用創新水能利用技術，用流域可利用水能直接作為并網穩定輸出綠色電能的調節手段，把一定區域的不穩定綠色能源給以全部利用，特別是對山、水相連的大、中、下流域區域，基礎水能利用技術的創新突破，具有巨大的經濟和社和效益。

實用新型內容

(一)為了解決大流域面積的徑流水量大的中小河道中建設蓄水壩蓄水和安全泄洪的技術問題，以及低水位、大流量水力流速慢的技術問題；