專(zhuān)利名稱(chēng)：風(fēng)水結(jié)合發(fā)電法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電學(xué)風(fēng)力發(fā)電，特別是一種利用風(fēng)力提水與水力發(fā)電結(jié)合的發(fā)電法及裝置。
背景技術(shù)：
目前，各地的風(fēng)力發(fā)電站與水力發(fā)電站各自獨(dú)立運(yùn)行。這樣，水力發(fā)電站只能建在既有水流，且水流落差大的地方。象海島，有取之不盡的海水，但沒(méi)有大的落差水流就無(wú)法建水電站。而單獨(dú)運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電站，風(fēng)力接收轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)直接帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電并經(jīng)整理后輸出，由于風(fēng)力大小不定，時(shí)有時(shí)無(wú)，所輸出的電能頻率和大小不定，無(wú)法連續(xù)大能量的輸出平穩(wěn)電力，影響了風(fēng)電的入網(wǎng)。經(jīng)有關(guān)專(zhuān)家測(cè)定，風(fēng)電入網(wǎng)量不能超過(guò)整個(gè)電網(wǎng)裝機(jī)總量的10％，否則就影響整個(gè)電網(wǎng)的平穩(wěn)運(yùn)行，從而成為制約大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用風(fēng)能的瓶頸，如中國(guó)最大的風(fēng)電廠——新疆達(dá)坂城風(fēng)力發(fā)電二廠，總發(fā)電量才5.75萬(wàn)KW。為了解決這一問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)多采用整流、電瓶?jī)?chǔ)存、逆變的方法，象中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?0120550.1的專(zhuān)利技術(shù)《一種提高風(fēng)力發(fā)電能量利用率的送變電裝置》。由于電瓶?jī)?chǔ)存的能量小，相對(duì)造價(jià)高，而且經(jīng)過(guò)逆變后的電流諧波分量大，容易對(duì)整個(gè)電網(wǎng)造成不良影響。北京十三陵蓄水電廠，它是用電力抽水蓄電，只是起到了用電谷峰調(diào)節(jié)作用，這與風(fēng)力發(fā)電無(wú)關(guān)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種能大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用風(fēng)能，連續(xù)平穩(wěn)的輸出電能并不受入網(wǎng)量限制的發(fā)電法及裝置。它將風(fēng)力提水和水力發(fā)電結(jié)合起來(lái)，利用風(fēng)力提水系統(tǒng)，將低位水庫(kù)中的水提向高位水庫(kù)中儲(chǔ)存，使風(fēng)能以勢(shì)能的形式大容量的儲(chǔ)存在高位水庫(kù)中，水力發(fā)電系統(tǒng)利用儲(chǔ)存在高位水庫(kù)中的水發(fā)電，將這種勢(shì)能轉(zhuǎn)換為電能，從而完成整個(gè)能量的轉(zhuǎn)換，使時(shí)有時(shí)無(wú)、時(shí)大時(shí)小的風(fēng)能轉(zhuǎn)換為連續(xù)平穩(wěn)的電能。利用高位水庫(kù)的水儲(chǔ)存風(fēng)能，容量大，便于實(shí)施，使風(fēng)力提水和水力發(fā)電有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，使風(fēng)能利用率提高，輸出電力頻率和大小保持穩(wěn)定，不受入網(wǎng)量的限制，而且能充分地發(fā)揮資源優(yōu)勢(shì)。象江河湖海沿岸地區(qū)，雖然沒(méi)有自然的高落差水流，但有山有水有風(fēng)，就可以建風(fēng)水發(fā)電站，特別是對(duì)海島和丘陵山區(qū)的風(fēng)力資源大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用提供了技術(shù)保障，許多海島荒山就可以成為能源基地。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述風(fēng)水結(jié)合發(fā)電法及裝置，它是由風(fēng)力提水系統(tǒng)、水力發(fā)電系統(tǒng)、低位水庫(kù)、高位水庫(kù)組成。其中，風(fēng)力接收轉(zhuǎn)換部分由風(fēng)力提水系統(tǒng)、低位水庫(kù)、高位水庫(kù)構(gòu)成，發(fā)電部分由水力發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成。風(fēng)力提水系統(tǒng)包括風(fēng)力接收機(jī)構(gòu)和提水機(jī)，風(fēng)力接收機(jī)構(gòu)將接收的能量提供給提水機(jī)，提水機(jī)把低位水庫(kù)中的水提往高位水庫(kù)中。根據(jù)自然環(huán)境條件，低位水庫(kù)和高位水庫(kù)的形式多樣，既可以是江河湖海、水灣水池，也可以是人工水庫(kù)、水井池塘，或是水箱水塔。水力發(fā)電系統(tǒng)由輸水通道、水力發(fā)電機(jī)和電力輸出控制網(wǎng)絡(luò)組成，通過(guò)輸水通道水力發(fā)電機(jī)利用高位水庫(kù)中的水發(fā)電，經(jīng)電力輸出控制網(wǎng)絡(luò)輸出電能。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例1包括風(fēng)力提水系統(tǒng)、水力發(fā)電系統(tǒng)、低位水庫(kù)、高位水庫(kù)的風(fēng)水結(jié)合發(fā)電法及裝置，風(fēng)力提水系統(tǒng)中的風(fēng)力接收機(jī)構(gòu)由風(fēng)力發(fā)電機(jī)和自動(dòng)控制配電網(wǎng)絡(luò)組成，提水機(jī)用的是電動(dòng)抽水機(jī)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，經(jīng)自動(dòng)控制配電網(wǎng)絡(luò)，將電能送給電動(dòng)抽水機(jī)，電動(dòng)抽水機(jī)將低位水庫(kù)中的水提升到高位水庫(kù)中。風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以是單臺(tái)，也可多臺(tái)并網(wǎng)發(fā)電。根據(jù)風(fēng)場(chǎng)資源情況，電動(dòng)抽水機(jī)采用多臺(tái)多路控制，即多臺(tái)電動(dòng)抽水機(jī)分多條通道把水從低位水庫(kù)抽向高位水庫(kù)，每一條通道的電動(dòng)抽水機(jī)就為一路負(fù)載，當(dāng)風(fēng)力較小時(shí)，只帶一路負(fù)載，當(dāng)風(fēng)力逐漸加大時(shí)，自動(dòng)控制配電網(wǎng)絡(luò)便根據(jù)測(cè)試的結(jié)果逐漸增加通電的路數(shù)，當(dāng)風(fēng)力逐漸減弱時(shí)，自動(dòng)控制配電網(wǎng)絡(luò)就逐漸的卸載。這樣不管風(fēng)力有多大變化，風(fēng)力發(fā)電機(jī)能始終處于滿(mǎn)負(fù)荷工作狀態(tài)，以最大限度地利用風(fēng)能，它特別適合于大中型風(fēng)水發(fā)電站工程。
實(shí)施例2包括風(fēng)力提水系統(tǒng)、水力發(fā)電系統(tǒng)、低位水庫(kù)、高位水庫(kù)的風(fēng)水結(jié)合發(fā)電法及風(fēng)水電站，其中，風(fēng)力提水系統(tǒng)直接由風(fēng)輪、水車(chē)或提水機(jī)組成。風(fēng)輪采集風(fēng)力，直接帶動(dòng)水車(chē)或提水機(jī)將水從低位水庫(kù)提往高位水庫(kù)中，完成風(fēng)能到勢(shì)能的轉(zhuǎn)換。對(duì)于風(fēng)輪、水車(chē)或提水機(jī)而言，這屬一帶一形式，既一個(gè)風(fēng)輪帶一臺(tái)水車(chē)或提水機(jī)，這適合于小型風(fēng)水發(fā)電站工程。
權(quán)利要求
1.一種利用風(fēng)力發(fā)電，特別是風(fēng)水結(jié)合發(fā)電法及裝置，包括風(fēng)力接收轉(zhuǎn)換部分和發(fā)電部分，其特征在于風(fēng)力接收轉(zhuǎn)換部分由風(fēng)力提水系統(tǒng)、低位水庫(kù)、高位水庫(kù)組成，發(fā)電部分由水力發(fā)電系統(tǒng)組成；風(fēng)力提水系統(tǒng)利用風(fēng)力將低位水庫(kù)中的水提往高位水庫(kù)中儲(chǔ)存，使風(fēng)能以勢(shì)能的形式儲(chǔ)存在高位水庫(kù)中，水力發(fā)電系統(tǒng)利用儲(chǔ)存在高位水庫(kù)中的水發(fā)電，將這種勢(shì)能轉(zhuǎn)換為電能。
2.按照權(quán)利要求1所述的風(fēng)水結(jié)合發(fā)電法及裝置，其特征在于風(fēng)力提水系統(tǒng)包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、自動(dòng)控制配電網(wǎng)絡(luò)、電動(dòng)抽水機(jī)，多臺(tái)電動(dòng)抽水機(jī)分多條通道把低位的水提升到高位水庫(kù)中，每一條通道的電動(dòng)抽水機(jī)就為一路電力負(fù)載，自動(dòng)控制配電網(wǎng)絡(luò)根據(jù)測(cè)定的風(fēng)力大小，自動(dòng)進(jìn)行加載或卸載控制。
3.按照權(quán)利要求1所述的風(fēng)水結(jié)合發(fā)電法及裝置，其特征在于風(fēng)力提水系統(tǒng)可由風(fēng)輪、水車(chē)或提水機(jī)組成，風(fēng)輪直接帶動(dòng)水車(chē)或提水機(jī)將低位水庫(kù)的水提往高位水庫(kù)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電,特別是一種風(fēng)水結(jié)合發(fā)電法及裝置,它由低位水庫(kù)、高位水庫(kù)、風(fēng)力提水系統(tǒng)、水力發(fā)電系統(tǒng)組成,采用風(fēng)能提水和水力發(fā)電結(jié)合的發(fā)電方法,風(fēng)力提水系統(tǒng)利用風(fēng)能將低位水庫(kù)中的水提升到高位水庫(kù)中,水力發(fā)電系統(tǒng)利用高位水庫(kù)中的水發(fā)電,使之輸出連續(xù)平穩(wěn)的電能,解決風(fēng)電無(wú)法大容量入網(wǎng)的問(wèn)題,以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用風(fēng)能的目的。
文檔編號(hào)F03D9/02GK1348062SQ0113513
公開(kāi)日2002年5月8日 申請(qǐng)日期2001年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月26日
發(fā)明者孫建章 申請(qǐng)人:孫建章