本發(fā)明屬于風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電及沙漠治理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種固沙綠化系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

土地沙漠化是人類面臨的嚴(yán)重自然災(zāi)害之一。我國(guó)是世界上沙漠面積較大、分布較廣、荒漠化危害嚴(yán)重的國(guó)家之一，目前每年有將近20億畝農(nóng)田、草場(chǎng)被荒漠化、風(fēng)沙化，大量水利工程受到風(fēng)沙侵襲，水土流失嚴(yán)重，損失巨大。

荒漠化、風(fēng)沙化地區(qū)自然環(huán)境惡劣，沒(méi)有直接可用的物資和能源，不適合人類居住和生存。

但是這些荒漠化、風(fēng)沙化地區(qū)往往具有豐富的風(fēng)能、太陽(yáng)能資源。另外，在沙漠化邊緣地帶以及沙漠綠洲存在可利用的地下水源。

因此，在風(fēng)沙化地區(qū)邊緣設(shè)立能量采集的風(fēng)光混合發(fā)電站，以獲得充足的電力能源，將對(duì)阻擋沙漠化、以及沙漠綠化工程非常有利。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)風(fēng)沙化地區(qū)不適合人類居住、可用直接利用資源匱乏的自然環(huán)境特點(diǎn)，提出了一種固沙綠化系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置能夠抵抗強(qiáng)風(fēng)的風(fēng)光混合發(fā)電站，有效解決了沙漠綠化工程的能源和水源自給問(wèn)題。

本發(fā)明提供了一種固沙綠化系統(tǒng)，主要包括防沙墻、林區(qū)、草場(chǎng)、風(fēng)力發(fā)電模塊安裝基座、太陽(yáng)能發(fā)電模塊安裝區(qū)域和水井；

林區(qū)、草場(chǎng)和風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電站依次設(shè)置在防沙墻背風(fēng)側(cè)；

多根鋼筋交叉排列，在地面上分割出矩陣式太陽(yáng)能發(fā)電模塊安裝區(qū)域；

地樁埋設(shè)在鋼筋相互交叉的位置處，鋼筋采用固定手段與地樁成為一體結(jié)構(gòu)；

風(fēng)力發(fā)電模塊固定基座靠近地樁設(shè)置，與地樁為一體結(jié)構(gòu)；

發(fā)電站內(nèi)點(diǎn)陣排列的全部地樁、風(fēng)力發(fā)電模塊固定基座，通過(guò)交叉的鋼筋網(wǎng)絡(luò)連接在一起，形成穩(wěn)固的地基結(jié)構(gòu)；

在任一或所有太陽(yáng)能發(fā)電模塊安裝區(qū)域內(nèi)開(kāi)挖水井。

作為優(yōu)選手段，采用角鋼或高分子剛性材料代替鋼筋。

作為優(yōu)選手段，地樁采用鋼釬或用混凝土澆鑄。

進(jìn)一步地，交叉排列的鋼筋在發(fā)電站地基結(jié)構(gòu)內(nèi)形成多個(gè)封閉或半開(kāi)放的太陽(yáng)能發(fā)電模塊安裝區(qū)域。

進(jìn)一步地，通過(guò)支架將太陽(yáng)能發(fā)電單元整齊排列在太陽(yáng)能發(fā)電模塊安裝區(qū)域內(nèi)，各支架之間通過(guò)太陽(yáng)能發(fā)電單元鎖固構(gòu)件串/并聯(lián)，將太陽(yáng)能發(fā)電單元鎖固構(gòu)件與鋼筋固定連接。

作為優(yōu)選，至少兩根鋼筋并排作為一組。

進(jìn)一步地，在至少兩根鋼筋的縱向上覆設(shè)路面。

進(jìn)一步地，在林區(qū)、草場(chǎng)和太陽(yáng)能發(fā)電模塊安裝區(qū)域中分別安裝引水管道系統(tǒng)。

本發(fā)明的固沙綠化方案中提供了一種整體優(yōu)異的發(fā)電設(shè)備地基結(jié)構(gòu)，特別適用于在沙漠、戈壁邊緣地區(qū)建立風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電站。風(fēng)電和太陽(yáng)能產(chǎn)生的電能用于汲水灌溉林區(qū)和草場(chǎng)，利于沙漠化地區(qū)建立穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。本發(fā)明的固沙綠化方案涉及的系統(tǒng)能夠自運(yùn)行，可用于沙漠邊緣地區(qū)的可再生能源采集和環(huán)境治理。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明固沙綠化系統(tǒng)總體示意框圖；

圖2是本發(fā)明中涉及的地基結(jié)構(gòu)一的示意圖；

圖3是本發(fā)明中涉及的地基結(jié)構(gòu)二的示意圖；

圖4是本發(fā)明中太陽(yáng)能發(fā)電模塊的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：wall、防沙墻；wind、風(fēng)力發(fā)電模塊安裝基座；forest、林區(qū)；grass、草場(chǎng)；solar、太陽(yáng)能發(fā)電模塊安裝區(qū)域；well、水井；1、鋼筋；2、風(fēng)力發(fā)電模塊固定基座；3、太陽(yáng)能發(fā)電單元鎖固構(gòu)件；a、錨固位或地樁位一；b、錨固位或地樁位二；c、通道或路面。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述：

實(shí)施例一

參見(jiàn)附圖1，本發(fā)明的一種固沙綠化系統(tǒng)，主要包括防沙墻、林區(qū)、草場(chǎng)、風(fēng)力發(fā)電模塊安裝基座、太陽(yáng)能發(fā)電模塊安裝區(qū)域和水井。

首先設(shè)置防沙墻。防沙墻主要用于阻擋沙石，尤其在沙漠邊緣地區(qū)，其高度一般不需要很高。當(dāng)然也能夠減背風(fēng)側(cè)的風(fēng)力，對(duì)固沙綠化區(qū)域有一定保護(hù)作用。

在防沙墻背風(fēng)側(cè)依次規(guī)劃林區(qū)、草場(chǎng)和風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電站。這樣的設(shè)置使得林區(qū)、草場(chǎng)、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電站互不影響，并且造林成功后，林區(qū)能夠進(jìn)一步削弱風(fēng)力，對(duì)草場(chǎng)和太陽(yáng)能電站起到保護(hù)作用。作為優(yōu)選，草場(chǎng)、林區(qū)圍繞發(fā)電站設(shè)置。

在林區(qū)、草場(chǎng)和風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電站中分別安裝澆灌、滴灌、冷卻功能的引水管道系統(tǒng)，以滿足對(duì)固沙綠化的供水需求。

參見(jiàn)附圖2，風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電站主要包括地樁、風(fēng)力發(fā)電模塊固定基座、交叉排列的鋼筋。

多根鋼筋1交叉排列，在地面上分割出矩陣式太陽(yáng)能發(fā)電模塊安裝區(qū)域。其中鋼筋1也可以采用角鋼或高分子剛性材料代替。根據(jù)發(fā)電站具體需要確定鋼筋1的數(shù)量和縱向長(zhǎng)度，單根鋼筋顯然可以通過(guò)焊接手段拼接而成。

地樁埋設(shè)在鋼筋1相互交叉的位置a處。地樁采用鋼釬(地錨)或用混凝土澆鑄，并將鋼筋1采用固定手段與地樁成為一體結(jié)構(gòu)。

風(fēng)力發(fā)電模塊固定基座2靠近地樁設(shè)置，或與地樁為一體結(jié)構(gòu)。作為優(yōu)選，風(fēng)力發(fā)電模塊固定基座設(shè)置在鋼筋1相互交叉的位置，與鋼筋1形成一體結(jié)構(gòu)，比如通過(guò)混凝土澆筑等。

通過(guò)以上手段，發(fā)電站內(nèi)點(diǎn)陣排列的全部地樁、風(fēng)力發(fā)電模塊固定基座2，通過(guò)交叉的鋼筋網(wǎng)絡(luò)連接在一起，形成穩(wěn)固的地基結(jié)構(gòu)。

如圖2所示，在發(fā)電站地基結(jié)構(gòu)內(nèi)形成多個(gè)封閉或半開(kāi)放的太陽(yáng)能發(fā)電模塊安裝區(qū)域，將多個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電單元排列安裝在每一個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電模塊安裝區(qū)域內(nèi)。具體地，參見(jiàn)附圖4，通過(guò)支架將太陽(yáng)能發(fā)電單元整齊排列固定在太陽(yáng)能發(fā)電模塊安裝區(qū)域內(nèi)，各支架之間通過(guò)太陽(yáng)能發(fā)電單元鎖固構(gòu)件3進(jìn)行串/并聯(lián)，最后將太陽(yáng)能發(fā)電單元鎖固構(gòu)件3與鋼筋1固定連接。

進(jìn)一步地，將風(fēng)力發(fā)電桿塔安裝在風(fēng)力發(fā)電模塊固定基座2上。防沙墻的高度低于風(fēng)力發(fā)電桿塔的高度。

實(shí)施例二

為了進(jìn)一步增加發(fā)電站地基結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，在前述實(shí)施例一中選擇至少兩根鋼筋1并排作為一組，參見(jiàn)附圖3所示的實(shí)線和虛線，并在鋼筋1相互交叉的位置b處埋設(shè)地樁。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選手段，在至少兩根鋼筋1的縱向上覆設(shè)路面c，使得該至少兩根鋼筋1形成一個(gè)整體，如鋼筋混凝土路面或常規(guī)柏油路面。該路面c提供發(fā)電站內(nèi)交通的同時(shí)，進(jìn)一步加固了地基結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的所有實(shí)施例中，可選擇在任一或所有太陽(yáng)能發(fā)電模塊安裝區(qū)域內(nèi)開(kāi)挖水井。利用發(fā)電站電力抽取地下水，通過(guò)引水管道系統(tǒng)對(duì)草場(chǎng)、林區(qū)供水。太陽(yáng)能電站內(nèi)的冷卻水管路可以對(duì)需要冷卻的部件如發(fā)電機(jī)、光伏板等進(jìn)行降溫。

當(dāng)然，水井也可以設(shè)置在其他區(qū)域。

本發(fā)明提供了切實(shí)可行的固沙綠化方案。當(dāng)某一區(qū)域完成綠化后，將形成可自我維持的生態(tài)系統(tǒng)。逐步采用本發(fā)明的固沙綠化方案，能夠快速有效地治理沙漠化。

在本發(fā)明的固沙綠化方案中，還提供了一種整體優(yōu)異的發(fā)電設(shè)備地基結(jié)構(gòu)，特別適用于在沙漠、戈壁邊緣地區(qū)建立風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電站。風(fēng)電和太陽(yáng)能產(chǎn)生的電能采用電力電子變流器進(jìn)行并網(wǎng)，為站內(nèi)電力設(shè)備的運(yùn)行、控制和維護(hù)提供基礎(chǔ)能源，多余電力用蓄電池進(jìn)行存儲(chǔ)或輸送至人類生活區(qū)域并入公共電網(wǎng)，或進(jìn)行固沙綠化。站內(nèi)設(shè)置灌溉用深水井，利用站內(nèi)電力提供電站運(yùn)行的冷卻用水并進(jìn)行熱能收集，此外還可以提供工作人員生活用水。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書(shū)按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。

本發(fā)明不限于以上對(duì)實(shí)施例的描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明揭示的內(nèi)容，在本發(fā)明基礎(chǔ)上不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)所進(jìn)行的改進(jìn)和修改，都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。