本實用新型涉及可再生能源發(fā)電領(lǐng)域，是一種風(fēng)力抽水蓄能發(fā)電裝置。

背景技術(shù)：

隨著化石能源資源的不斷減少以及日益嚴(yán)峻的環(huán)境問題，大力開發(fā)更加清潔的可再生能源將是未來發(fā)展的必然方向。風(fēng)力發(fā)電是目前應(yīng)用較為廣泛的可再生能源發(fā)電技術(shù)。但是，風(fēng)力發(fā)電具有間歇性與波動性問題，大規(guī)模風(fēng)電接入會給電力系統(tǒng)穩(wěn)定性造成沖擊。若要平滑風(fēng)電的輸出功率，需要配備儲能系統(tǒng)。常規(guī)的儲能方式是用蓄電池進行蓄電，蓄電池儲能方便，但是成本高、維護困難，且在生產(chǎn)過程中會對環(huán)境造成污染。而抽水蓄能的儲能方式較為綠色環(huán)保，但是傳統(tǒng)的抽水蓄能系統(tǒng)占地面積大，適用場所有限。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電裝置的具有的間歇性與波動性問題，本實用新型提供一種風(fēng)力抽水蓄能發(fā)電裝置，該發(fā)電裝置發(fā)出的電能穩(wěn)定性好、波動小，而且與傳統(tǒng)的抽水蓄能方式相比，其占用空間小，更加實用。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：風(fēng)力抽水蓄能發(fā)電裝置是由風(fēng)力發(fā)電裝置、抽水泵、U形蓄水池、水力發(fā)電機、控制器、活塞、重物、抽水管、進水口、出水口、一級單向閥、二級單向閥、一級感應(yīng)器、二級感應(yīng)器、進水柱、儲水柱組成。其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電裝置與抽水泵連接；抽水泵設(shè)置在抽水管上；抽水管一端與U形蓄水池進水口連接，另一端置于水中；水力發(fā)電機與U形蓄水池出水口相連；所述進水口內(nèi)設(shè)有一級單向閥，所述出水口內(nèi)設(shè)有二級單向閥；所述U形蓄水池由進水柱和儲水柱構(gòu)成；活塞設(shè)置于U形蓄水池的儲水柱內(nèi)，重物位于活塞上方；所述儲水柱上端設(shè)有一級感應(yīng)器，儲水柱下端設(shè)有二級感應(yīng)器。

U形蓄水池的進水口內(nèi)設(shè)有一級單向閥，抽水泵抽出的水經(jīng)過一級單向閥進入U形蓄水池；U形蓄水池的出水口內(nèi)設(shè)有二級單向閥，二級單向閥的開閉受控制器控制，蓄水池內(nèi)的水可經(jīng)過二級單向閥從出水口流出。

U形蓄水池儲水柱側(cè)壁上端設(shè)有一級感應(yīng)器；U形蓄水池儲水柱側(cè)壁下端設(shè)有二級感應(yīng)器；一級感應(yīng)器與二級感應(yīng)器將信號傳遞給控制器。

抽水泵和水力發(fā)電機的啟動和停止受控制器控制；抽水泵工作所需的電能由風(fēng)力發(fā)電裝置提供。

所述U形蓄水池進水柱和儲水柱均為圓柱狀，U形蓄水池進水柱的半徑小于儲水柱的半徑，進水柱高于儲水柱。

本實用新型的有益效果是，結(jié)構(gòu)簡單，易于控制，通過抽水蓄能發(fā)電的方式能夠很好的解決現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電具有的間歇性與波動性問題，蓄水池的結(jié)構(gòu)能夠有效減小蓄水池所占的體積，有利于該裝置的應(yīng)用推廣。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本實用新型的U形蓄水池結(jié)構(gòu)圖；

圖中，1.風(fēng)力發(fā)電裝置，2.抽水泵，3.U形蓄水池，4.水力發(fā)電機，5.控制器，6.活塞，7.重物，8.抽水管，31.進水口，32.出水口，33.一級單向閥，34.二級單向閥，35.一級感應(yīng)器，36.二級感應(yīng)器，37.進水柱，38.儲水柱。

具體實施方式

風(fēng)力抽水蓄能發(fā)電裝置是由風(fēng)力發(fā)電裝置1、抽水泵2、U形蓄水池3、水力發(fā)電機4、控制器5、活塞6、重物7、抽水管8、進水口31、出水口32、一級單向閥33、二級單向閥34、一級感應(yīng)器35、二級感應(yīng)器36、進水柱37、儲水柱38組成。其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電裝置1與抽水泵2連接；抽水泵2設(shè)置在抽水管8上；抽水管8一端與U形蓄水池3進水口31連接，另一端置于水中；水力發(fā)電機4與U形蓄水池3出水口32相連；所述進水口31內(nèi)設(shè)有一級單向閥33，所述出水口32內(nèi)設(shè)有二級單向閥34；所述U形蓄水池3由進水柱37和儲水柱38構(gòu)成；活塞6設(shè)置于U形蓄水池3的儲水柱38內(nèi)，重物7位于活塞6上方；所述儲水柱38上端設(shè)有一級感應(yīng)器35，儲水柱38下端設(shè)有二級感應(yīng)器36。

U形蓄水池3的進水口31內(nèi)設(shè)有一級單向閥33，抽水泵2抽出的水經(jīng)過一級單向閥33進入U形蓄水池3；U形蓄水池3的出水口32內(nèi)設(shè)有二級單向閥34，二級單向閥34的開閉受控制器5控制，蓄水池內(nèi)的水可經(jīng)過二級單向閥34從出水口32流出。

U形蓄水池3儲水柱38側(cè)壁上端設(shè)有一級感應(yīng)器35；U形蓄水池3儲水柱38側(cè)壁下端設(shè)有二級感應(yīng)器36；一級感應(yīng)器35與二級感應(yīng)器36將信號傳遞給控制器5。

抽水泵2和水力發(fā)電機4的啟動和停止受控制器5控制；抽水泵2工作所需的電能由風(fēng)力發(fā)電裝置1提供。

所述U形蓄水池3進水柱37和儲水柱38均為圓柱狀，U形蓄水池3進水柱37的半徑小于儲水柱38的半徑，進水柱37高于儲水柱38。

本實用新型的共有兩種工作狀態(tài)：抽水蓄能狀態(tài)與放水發(fā)電狀態(tài)。

如圖1和圖2所示，當(dāng)風(fēng)力抽水蓄能發(fā)電裝置處于抽水蓄能狀態(tài)時，抽水泵2工作所需的電能由風(fēng)力發(fā)電裝置1提供，抽水泵2抽出的水沿箭頭方向依次通過抽水管8、抽水泵2、進水口31、一級單向閥33進入U形蓄水池3內(nèi)。在抽水過程中，一級單向閥33由于水流推動作用自動打開，控制器5控制二級單向閥34閉合，此時水力發(fā)電機4處于待機狀態(tài)。隨著U形蓄水池3內(nèi)的水逐漸增多，活塞6及其上面的重物7由于水壓不斷增大而被頂起，當(dāng)活塞6升至一級感應(yīng)器35所在高度時，一級感應(yīng)器35向控制器5發(fā)送信號，控制器5控制抽水泵2停止抽水，然后裝置轉(zhuǎn)換為放水發(fā)電狀態(tài)。

如圖1和圖2所示，當(dāng)風(fēng)力抽水蓄能發(fā)電裝置處于放水發(fā)電狀態(tài)時，控制器5打開二級單向閥34，一級單向閥33由于水壓自然閉合。由于重力作用，重物7推動活塞6向下運動，U形蓄水池3內(nèi)的水沿箭頭方向依次通過二級單向閥34與水力發(fā)電機4，最終從出水口32排出，此時水力發(fā)電機4處于發(fā)電狀態(tài)。隨著U形蓄水池3內(nèi)的水逐漸減少，活塞6及其上面的重物7由于水壓不斷減小而下落。當(dāng)活塞6降落至二級感應(yīng)器36所在高度時，二級感應(yīng)器36向控制器5發(fā)送信號，控制器5閉合二級單向閥34，控制抽水泵2開始抽水，然后裝置轉(zhuǎn)換為抽水蓄能狀態(tài)。

當(dāng)風(fēng)力抽水蓄能發(fā)電裝置進行抽水蓄能時，由于儲水柱38中的重物7的密度大于水的密度，抽一定量的水所需要的能量比沒有重物7時要大，相應(yīng)的，當(dāng)儲水柱38中的水量一定時，儲水柱38中儲存的能量比沒有重物7時要大。因此，在體積相同的情況下，本實用新型所提供的一種風(fēng)力抽水蓄能發(fā)電裝置可儲存更多的能量，相當(dāng)于節(jié)約了體積。