能電站不僅可建于海灣處，還可依獨立島嶼的海岸建設(shè)，同時還可在內(nèi)陸深水湖泊、水庫沿岸等場址建設(shè)，以方便內(nèi)陸電能的蓄能。本實施例以選址海灣為例進行說明，其他實施例中，可選址其他場址，并根據(jù)所需場址的不同而在本實施例的基礎(chǔ)上做適應(yīng)性修改。
[0030]如圖2、圖3所示，本實用新型的排水蓄能電站包括攔水壩1、水壩水庫2、水輪發(fā)電機組3、排水泵4等。
[0031]所述攔水壩I建設(shè)于海灣，該攔水壩I和海灣的邊緣共同圍合成可以蓄水的水壩水庫2，圍合而成的水壩水庫2通過所述攔水壩I與攔水壩外水域5隔開。所述攔水壩I的施工技術(shù)為成熟公知技術(shù)，其已為潮汐電站所采用，因此，所述攔水壩I的施工實現(xiàn)，不在本實施例中具體闡述，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)施工時所選擇的海灣地形進行相應(yīng)的設(shè)置，以使之滿足本實用新型的功能需求和安全需求。本實施例中，所述攔水壩I的高度大于10米。
[0032]所述水壩水庫2可用于蓄水，其主要功能在于與攔水壩外水域5形成水位差，從而形成工作水頭以推動水輪機組發(fā)電。所述水壩水庫2的容積水量受所選場址海灣水深、攔水壩I長度、所圍海灣面積等影響，因此在具體實施時，可通過開挖庫床加大庫深來提高水壩水庫2的容量，以擴大本實用新型的排水蓄能電站的蓄能能力。
[0033]為充分利用閑時的電力使所述水壩水庫2與攔水壩外水域5形成水位差，在所述水壩水庫2與攔水壩外水域5之間設(shè)有排水泵4，通過該排水泵4可將水壩水庫2中的水排放至攔水壩外水域5中。本實施例中，所述排水泵4設(shè)于所述攔水壩I的頂部，其他實施例中，所述排水泵4可設(shè)于所述攔水壩I的底部。當(dāng)所述排水泵4設(shè)于所述攔水壩I的底部時，所述排水泵4與所述水輪發(fā)電機組3間隔設(shè)置，其具體施工實現(xiàn)，可參考現(xiàn)有技術(shù)。所述排水泵4可選用公知的排水泵4。所述排水泵4可由待蓄能發(fā)電站的電力進行驅(qū)動，也可直接由待蓄能的風(fēng)力發(fā)電站的變速齒輪箱進行驅(qū)動，從而使得在電網(wǎng)用電低谷時，待蓄能發(fā)電站過剩的電能可被用于驅(qū)動排水泵4排水，使水壩水庫2中的水排入攔水壩外水域5中以降低水壩水庫2的水位，進而將待蓄能發(fā)電站過剩的電能以水位勢能進行儲存。所述待蓄能發(fā)電站包括水力發(fā)電站、風(fēng)力發(fā)電站、火力發(fā)電站、太陽能發(fā)電站、核電發(fā)電站等。所述排水泵4既可由單一的待蓄能發(fā)電站的電力驅(qū)動，也可由多種不同的待蓄能發(fā)電站的電力組合驅(qū)動。
[0034]所述水輪發(fā)電機組3設(shè)于所述攔水壩I的底部，其用于將水能轉(zhuǎn)換成電能。所述水輪發(fā)電機組3由水輪機和發(fā)電機組組合而成，所述水輪機的轉(zhuǎn)軸與所述發(fā)電機組的轉(zhuǎn)子連接。所述水輪機作為原動機，其利用水壩水庫2與攔水壩外水域5的水位差驅(qū)動所述發(fā)電機組發(fā)電，以實現(xiàn)將水能轉(zhuǎn)換成電能的目的。所述水輪機及發(fā)電機組均可選用公知的設(shè)備，如所述水輪機可選用立式混流式或軸流式水輪機，所述發(fā)電機組可選用同步發(fā)電機組。由于電站的條件和工況各異，水輪發(fā)電機組3的容量和轉(zhuǎn)速變化范圍很大，本實施例中，所述水輪發(fā)電機組3宜選用立式水輪發(fā)電機組3，其應(yīng)滿足大流量、低壓頭工作場所使用需求。
[0035]藉此，便形成了本實用新型的排水蓄能電站。由于本實用新型使用大海當(dāng)做攔水壩外水域5，其面積寬廣，攔水壩外水域5的水位基本可視作不變，因此通過對水壩水庫2排水便可與攔水壩外水域5形成水位差。當(dāng)本實用新型的排水蓄能電站投入使用時，在電網(wǎng)用電低谷時，如下半夜時，所述排水泵4利用待蓄能電站過剩的電力進行工作，將所述水壩水庫2中的水排至攔水壩I外的水域5中，以控制水壩水庫2中的水位低于攔水壩外水域5的水位。而當(dāng)進入電網(wǎng)用電高峰時期時，如白天和上半夜時，通過開閘放水便可將水壩水庫2與水域5的水位差形成工作水頭而驅(qū)動水輪發(fā)電機組3進行發(fā)電。由于在電網(wǎng)用電低谷時，現(xiàn)有發(fā)電站，即待蓄能發(fā)電站中過剩的電能被利用起來用于對水壩水庫2進行排水，以存儲勢能，從而可在用電高峰時段提供電力供應(yīng)，在所需時將電力回饋至電網(wǎng)中，進而調(diào)節(jié)用電平衡。由于本實用新型的排水蓄能電站形成水位差的一方來自于天然的大海，其容量無窮，且其相對于水位變化明顯的水壩水庫2其水位基本可視作不變，因而只需控制水壩水庫2相對于攔水壩外水域5的水位差即可，從而使得方案更易于實施，更利于節(jié)約經(jīng)濟成本。由于水壩水庫2與攔水壩外水域5僅相隔一座攔水壩1，其排水管道距離較短，因沿程阻力損失增加的泵功也非常小，從而可減少設(shè)置難度。此外，本實用新型的排水蓄能電站不僅不需占用大量耕地來建設(shè)上水庫，破壞周圍生態(tài)系統(tǒng)，而且還可達到圍海造田，增加耕地的目的，造福于民。
[0036]實施例2
[0037]本實施例的基本結(jié)構(gòu)同實施例1，所不同的是，如圖4所示，實施例1中的排水泵4與水輪發(fā)電機組3可使用可逆式水泵水輪機6進行替換，從而可進一步減輕設(shè)備體積，節(jié)約造價，簡化施工難度。本實施例中，所述可逆式水泵水輪機6的作用同實施例1中的排水泵4與水輪發(fā)電機組3的作用，其同樣通過待蓄能發(fā)電站的電力進行驅(qū)動或通過待蓄能的風(fēng)力發(fā)電站的變速齒輪箱進行驅(qū)動。
[0038]盡管通過以上實施例對本實用新型進行了揭示，但是本實用新型的范圍并不局限于此，在不偏離本實用新型構(gòu)思的條件下，以上各構(gòu)件可用所屬技術(shù)領(lǐng)域人員了解的相似或等同元件來替換。
【主權(quán)項】
1.一種排水蓄能電站，其特征在于，其在水灣設(shè)有攔水壩(I)，所述攔水壩(I)將所述水灣與攔水壩外水域(5)分隔開而與水灣邊緣圍合出一水壩水庫(2)，所述攔水壩(I)設(shè)有用于利用水能發(fā)電的水輪發(fā)電機組(3)和用于將所述水壩水庫(2)中的水排至攔水壩外水域(5)以使所述水壩水庫(2)的水位低于攔水壩外水域(5)的水位的排水泵(4)，所述排水泵⑷用于在電網(wǎng)用電低谷時將待蓄能發(fā)電站過剩的電能以水壩水庫⑵與攔水壩外水域(5)的水位差形式轉(zhuǎn)化成勢能進行儲存，使得在所述電網(wǎng)用電高峰時，所述水壩水庫(2)與攔水壩外水域(5)之間的水位差可驅(qū)動所述水輪發(fā)電機組(3)發(fā)電并回饋至所述電網(wǎng)。2.如權(quán)利要求1所述的排水蓄能電站，其特征在于，所述水輪發(fā)電機組(3)設(shè)于所述攔水壩(I)的底部，所述排水泵(4)設(shè)于所述水壩水庫(2)與所述攔水壩外水域(5)之間。3.如權(quán)利要求2所述的排水蓄能電站，其特征在于，所述排水泵(4)設(shè)于所述攔水壩(I)的頂部。4.如權(quán)利要求2所述的排水蓄能電站，其特征在于，所述排水泵(4)設(shè)于所述攔水壩(I)的底部，所述排水泵(4)與所述水輪發(fā)電機組(3)間隔設(shè)置。5.如權(quán)利要求3或4所述的排水蓄能電站，其特征在于，所述排水泵(4)通過待蓄能發(fā)電站的電力進行驅(qū)動或通過待蓄能的風(fēng)力發(fā)電站的變速齒輪箱進行驅(qū)動。6.如權(quán)利要求5所述的排水蓄能電站，其特征在于，所述待蓄能發(fā)電站包括水力發(fā)電站、風(fēng)力發(fā)電站、火力發(fā)電站、太陽能發(fā)電站、核電發(fā)電站。7.如權(quán)利要求6所述的排水蓄能電站，其特征在于，所述攔水壩(I)的高度大于10米，所述水輪發(fā)電機組(3)包括水輪機和發(fā)電機組，所述水輪機的轉(zhuǎn)軸與所述發(fā)電機組的轉(zhuǎn)子連接。8.—種排水蓄能電站，其特征在于，其在水灣設(shè)有攔水壩(I)，所述攔水壩(I)將所述水灣與攔水壩外水域(5)分隔開而與水灣邊緣圍合出一水壩水庫(2)，所述攔水壩(I)設(shè)有用于將所述水壩水庫(2)中的水排至攔水壩外水域(5)以使所述水壩水庫(2)的水位低于攔水壩外水域(5)水位并可利用水能發(fā)電的可逆式水泵水輪機，該可逆式水泵水輪機(6)在電網(wǎng)用電低谷將待蓄能發(fā)電站過剩的電能以水壩水庫⑵與攔水壩外水域(5)的水位差形式轉(zhuǎn)化成勢能進行儲存，使得在所述電網(wǎng)用電高峰時所述水壩水庫(2)與攔水壩外水域(5)之間的水位差可驅(qū)動所述可逆式水泵水輪機(6)發(fā)電并回饋至所述電網(wǎng)。9.如權(quán)利要求8所述的排水蓄能電站，其特征在于，所述可逆式水泵水輪機(6)設(shè)于所述攔水壩(I)的底部，其通過待蓄能發(fā)電站的電力進行驅(qū)動或通過待蓄能的風(fēng)力發(fā)電站的變速齒輪箱進行驅(qū)動。10.如權(quán)利要求9所述的排水蓄能電站，其特征在于，所述待蓄能發(fā)電站包括水力發(fā)電站、風(fēng)力發(fā)電站、火力發(fā)電站、太陽能發(fā)電站、核電發(fā)電站。
【專利摘要】一種排水蓄能電站，其在水灣設(shè)有攔水壩，該攔水壩將水域分隔開而與水灣邊緣圍合成水壩水庫，在攔水壩的底部設(shè)有水輪發(fā)電機組及可將水壩水庫中的水排至攔水壩外水域以使水壩水庫的水位低于攔水壩外水域水位的排水泵，該排水泵在電網(wǎng)用電低谷時依靠待蓄能發(fā)電站提供的電力工作，其將待蓄能發(fā)電站過剩的電能以水壩水庫與攔水壩外水域的水位差形式轉(zhuǎn)化成勢能進行儲存，使得在用電高峰時，兩者之間的水位差可驅(qū)動水輪發(fā)電機組發(fā)電以回饋至電網(wǎng)中。本實用新型利用自然水域作為攔水壩外部水域，因此無需占用耕地，不會破壞生態(tài)系統(tǒng)，且由于水壩水庫與攔水壩外水域之間僅間隔一座攔水壩，其排水管道距離較短，因而可減少施工難度，易于實施。
【IPC分類】E02B9/00
【公開號】CN204626355
【申請?zhí)枴緾N201520043551
【發(fā)明人】侯平利
【申請人】深圳中廣核工程設(shè)計有限公司, 中廣核工程有限公司, 中國廣核集團有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年1月21日