本發(fā)明涉及一種增壓不耗能高效清潔新能源高壓水力發(fā)電系統(tǒng)，關(guān)鍵涉及水循環(huán)增壓不耗能的增壓裝置和其它類型的裝置，還涉及水輪發(fā)電機(jī)、水泵或水泵水輪機(jī)、配套設(shè)備設(shè)施及配件。其特點(diǎn)是：水循環(huán)增壓不耗能降低發(fā)電耗水率高壓水力發(fā)電系統(tǒng)的工作原理，采用水循環(huán)增壓不耗能增壓裝置產(chǎn)生的高壓水流驅(qū)動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)做功發(fā)電，發(fā)電排出來的水經(jīng)水泵或水泵水輪機(jī)再輸送至水增壓裝置增壓，達(dá)到水循環(huán)增壓實(shí)現(xiàn)高壓水力發(fā)電。本系統(tǒng)的核心技術(shù)是采用各種增壓裝置使水增壓不耗能。采用氣水增壓裝置增壓不耗能的技術(shù)原理，在氣水增壓裝置的增壓器中，在噴嘴之下的空間是水，水不被壓縮。在噴嘴之上的空間是空氣，而空氣所占的空間在不同容量的增壓器中比上層蓄水的容積至少小10倍20倍或30倍以上，隨著上層的蓄水經(jīng)錐形噴嘴噴入增壓器，噴嘴之上的空氣被壓縮容積縮小而對(duì)水產(chǎn)生壓強(qiáng)提高水的壓力。空氣容積每壓縮10m³，對(duì)水可產(chǎn)生1mpa的壓力。在運(yùn)行時(shí)，蓄水量保持穩(wěn)定，噴出多少水補(bǔ)充多少，確使氣壓維持在高壓狀態(tài)，在高壓狀態(tài)空氣壓強(qiáng)下，使水壓提高，并維持穩(wěn)定狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)氣水增壓。同時(shí)由于空氣被壓縮，容積縮小，因此，占用增壓器的空間也大大減小，可減小增壓裝置的體積。除了氣水增壓外，本增壓裝置隨著機(jī)組容量增大，上層蓄水量增大，對(duì)空氣壓縮的倍數(shù)增大而對(duì)水產(chǎn)生的壓強(qiáng)倍數(shù)增大而壓力增大；隨著機(jī)組容量增大增壓器的級(jí)數(shù)也隨著增加其產(chǎn)生的壓強(qiáng)壓力也隨著增加，達(dá)到按需要設(shè)置的壓力，達(dá)到高壓水力發(fā)電；還有喇叭錐形增壓等增壓裝置的增壓技術(shù)原理，利用增壓裝置蓄水的自身壓強(qiáng)作為噴嘴噴水增壓的原動(dòng)力；利用增壓裝置蓄水本身的壓強(qiáng)在各級(jí)增壓器中的增壓作用；利用蓄水從錐形噴嘴的大截面積進(jìn)水，從小截面積的噴口噴入各級(jí)增壓器的增壓作用；利用增壓裝置下部的錐形噴管大截面積進(jìn)水，從噴口小截面積噴入水輪機(jī)的增壓作用；利用隨著機(jī)組容量增大，蓄水量增大，既可增大噴嘴噴水的原動(dòng)力又可增加各級(jí)增壓器的增壓作用；利用隨著機(jī)組容量增大，增壓器級(jí)數(shù)增多的增壓作用。利用上述不耗能的增壓裝置增壓達(dá)到增壓不耗能產(chǎn)生高壓水流驅(qū)動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，達(dá)到高壓水力發(fā)電。

實(shí)現(xiàn)高壓水力發(fā)電的核心作用，關(guān)鍵是水增壓裝置所產(chǎn)生的高壓水流可達(dá)到9mpa以上的水壓?？蓪?shí)現(xiàn)耗0.1m³水發(fā)一度電；采用增壓不耗能的高壓水力發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換不遵循能量守恒定律；其建設(shè)投資低于2000元/kw，發(fā)電成本低于0.10元/kw；建設(shè)周期不超過一年，投資回收期不超過二年；比筑壩式水力發(fā)電、抽水蓄能發(fā)電、燃煤發(fā)電、核能發(fā)電、光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電的建設(shè)投資小、施工周期短；可實(shí)現(xiàn)哪里需要電就在哪里建站發(fā)電，可實(shí)現(xiàn)按需要按計(jì)劃發(fā)電?？商娲揽克Y源落差和抽水形成落差的發(fā)電方式；可用于燃煤發(fā)電高污染高能耗的改造；可推廣增大此系統(tǒng)的發(fā)電量，避免或減輕核能發(fā)電放射性的影響和太陽(yáng)能板生產(chǎn)的高污染高能耗；適用于海島艦船發(fā)電。采用水循環(huán)增壓不耗能的高壓水力發(fā)電，沒有環(huán)境污染，是節(jié)能節(jié)水環(huán)?？稍偕母咝鍧嵭履茉?。

技術(shù)背景主要涉及增壓不耗能高效清潔新能源高壓水力發(fā)電系統(tǒng)、水增壓不耗能的增壓裝置及其所產(chǎn)生的高壓水流可達(dá)到9mpa以上的技術(shù)背景，還涉及各發(fā)電行業(yè)的技術(shù)背景。

涉及水循環(huán)增壓不耗能高效清潔新能源高壓水力發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)背景，涉及不耗能水增壓裝置的技術(shù)背景以及所產(chǎn)生的高壓水流可達(dá)到9mpa以上的技術(shù)背景，經(jīng)查詢未查詢到相同和類似的

背景技術(shù)：
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涉及各發(fā)電行業(yè)的技術(shù)背景燃煤發(fā)電所占比例較大，70％左右。水力發(fā)電的比例19％左右。核能發(fā)電、光伏發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電的比例很小。燃煤發(fā)電對(duì)環(huán)境污染影響較大，水力發(fā)電有較大的優(yōu)勢(shì)，但目前水力發(fā)電是依靠水資源自然落差的發(fā)電方式，其發(fā)電的水頭水壓難以提高，而發(fā)電的耗水率較高。

涉及水力發(fā)電的技術(shù)背景我國(guó)十二大水電能源基地已建和待建的金沙江流域的溪洛渡、虎跳峽等12個(gè)水電站；雅礱江流域的二灘、兩河口等11個(gè)水電站；大渡河流域的龔嘴、獨(dú)松等16個(gè)水電站；烏江流域的普定、思林等11個(gè)水電站；紅水河流域的魯布革、橋鞏等11個(gè)水電站；瀾滄江流域的小灣、溜簡(jiǎn)江等14個(gè)水電站；黃河上游的拉西瓦、烏金峽等14個(gè)水電站；還有長(zhǎng)江上游的石硼、朱楊溪等水電站，絕大部分都建在交通不便、疏電距離遠(yuǎn)、建設(shè)難度大、建設(shè)投資大、建設(shè)工期長(zhǎng)、地形險(xiǎn)峻的高山深谷中。其原因就是依靠其水資源和自然落差建站發(fā)電^【1】，不但建設(shè)投資大，建設(shè)工期長(zhǎng)，所發(fā)的電是遠(yuǎn)距離西電東送，不能實(shí)現(xiàn)哪里需要電，就在哪里建站發(fā)電。

背景技術(shù)筑壩式水力發(fā)電采用的水輪發(fā)電機(jī)，常用的有混流式水輪發(fā)電機(jī)、軸流式水輪發(fā)電機(jī)、水斗式水輪發(fā)電機(jī)、斜流式水輪發(fā)電機(jī)，還有貫流式水輪發(fā)電機(jī)、雙擊式水輪發(fā)電機(jī)；抽水蓄能電站常采用可逆式水輪發(fā)電機(jī)。山峽電站的水輪發(fā)電機(jī)單機(jī)容量達(dá)到70萬(wàn)kw。我國(guó)天湖水電站的發(fā)電水頭達(dá)到了1026m，水壓約10mpa，奧地利萊塞克水電站的發(fā)電水頭達(dá)到1771m，水壓約17.7mpa。

涉及水力發(fā)電耗水率的技術(shù)背景發(fā)電耗水率是衡量水力發(fā)電經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)最重要的指標(biāo)^【2】。根據(jù)十二大水電能源基地^【3】大渡河流域的16個(gè)大型水電站，紅水河流域的10個(gè)大型水電站，葛洲壩水電站和三峽水電站28個(gè)大型水電站的發(fā)電水頭的平均耗水率為4.22m³/kw·h。農(nóng)村小水電站至2003年，全國(guó)已有1500多個(gè)縣開發(fā)了農(nóng)村小水電，建成農(nóng)村水電站達(dá)4.8萬(wàn)余座，總裝機(jī)容量達(dá)到3080萬(wàn)千瓦，年發(fā)電量1100億度，占全國(guó)水電總裝機(jī)容量和年發(fā)電量的40％^【4】，但由于農(nóng)村小水電站采用小型水輪機(jī)，小型水輪機(jī)分500kw以下和500～10000kw兩類，裝機(jī)容量1001～12000kw為小水電站，101～1000kw為小小水電站，100kw以下為微型水電站。正由于裝機(jī)容量小，發(fā)電水頭低，發(fā)電耗水率高。7米水頭發(fā)電耗水率為58.91m³/kw·h，14米水頭發(fā)電耗水率為29.25m³/kw·h，28米水頭發(fā)電耗水率為14.02m³/kw·h，59.28米水頭發(fā)電耗水率為6.8m³/kw·h，說明目前依靠水資源自然落差發(fā)電的發(fā)電耗水率高，發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換難以提高。

筑壩式水電站建設(shè)投資大，淹沒耕地面積大，遷移人口難度大，例如山峽水電站，建設(shè)投資1975億元，總裝機(jī)容量2250萬(wàn)kw，每千瓦建設(shè)投資8777.8元，淹沒耕地27.82千公頃，遷移人口超過110萬(wàn)人，移民難度可想而知。

抽水蓄能電站是靠抽水形成落差發(fā)電，主要是為了蓄能和調(diào)峰，但依靠抽水形成落差的發(fā)電方式，其能量轉(zhuǎn)換約73％。建設(shè)投資也很大，例如長(zhǎng)江龍山抽水蓄能電站總投資超過100億元，安裝6臺(tái)35萬(wàn)kw機(jī)組，每千瓦投資超過4800元。這種發(fā)電方式也可更新。

燃煤發(fā)電，占我國(guó)總發(fā)電量的70％左右，但燃煤發(fā)電產(chǎn)生的二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫、粉煤粉、污水對(duì)環(huán)境的影響較大，尤其是全國(guó)近三千臺(tái)自備燃煤發(fā)電小機(jī)組高能耗高排放的環(huán)保問題急待解決。燃煤發(fā)電對(duì)環(huán)境的污染，影響燃煤發(fā)電的發(fā)展。

燃煤發(fā)電熱量損失嚴(yán)重，燃煤發(fā)電100萬(wàn)千瓦機(jī)組每秒鐘需32.29m³的水冷凝乏汽，而每秒鐘損失1091895kj熱量，每發(fā)一度電只需7316kj熱量，100萬(wàn)千瓦機(jī)組每小時(shí)損失的熱量可發(fā)537291.14kw的電，其熱量損失造成每小時(shí)少發(fā)電達(dá)53.72％，這就是先進(jìn)的超超臨界機(jī)組發(fā)電效率低于45％的主要原因，這個(gè)主要因素未解決之前，燃煤發(fā)電煤耗高、排放高、能耗高、發(fā)電效率低的現(xiàn)狀難改變。

燃煤發(fā)電的供水成本比本系統(tǒng)供水成本高得多。100萬(wàn)千瓦機(jī)組每小時(shí)供水3000m³以上，供水的水壓在28mpa左右，供水耗能、供水成本比本系統(tǒng)供水耗能供水成本高得多。燃煤發(fā)電的供水設(shè)備采用高壓水泵或水泵汽輪機(jī)供水。

核能發(fā)電，發(fā)電效率約33％，核電站的建設(shè)投資^【6】，第二代壓水堆核電站建設(shè)投資每千瓦2000美元左右，而ap1000反應(yīng)堆核電站的建設(shè)成本更高。核能發(fā)電的熱量損失比燃煤發(fā)電更嚴(yán)重，因?yàn)槊堪l(fā)一度電其乏汽冷凝的量幾乎比燃煤發(fā)電多1倍，其熱量損失超過60％，先進(jìn)的ap1000核能發(fā)電機(jī)組也避免不了這種熱量損失。核能發(fā)電嚴(yán)重的熱量損失問題在未解決之前，用其它方式是難以提高發(fā)電效率的。核能發(fā)電的放射性廢水^【7】、放射性廢氣、放射性固體廢物的放射性、尤其放射性廢物的運(yùn)輸、儲(chǔ)存及其隱患都是難解決的問題。

光伏發(fā)電光伏發(fā)電的太陽(yáng)能電池板的生產(chǎn)具有高污染、高耗能的缺點(diǎn)，生產(chǎn)一塊1m×1.5m的太陽(yáng)能板必需燃燒超過40公斤的煤或其它燃料，尤其是大量出口，等于污染了中國(guó)。太陽(yáng)照射的能量分布密度小，需占用巨大的土地面積，更不足的是有太陽(yáng)才能發(fā)電，發(fā)電不穩(wěn)定，不能按需要不能按計(jì)劃發(fā)電。并且建設(shè)投資高，每千瓦約8000元。

風(fēng)力發(fā)電風(fēng)力發(fā)電是有風(fēng)才能發(fā)電，風(fēng)力發(fā)電不穩(wěn)定，風(fēng)力發(fā)電功率小，發(fā)電有效時(shí)間短，年發(fā)電平均約1200多小時(shí)。風(fēng)力發(fā)電每千瓦造價(jià)8000～9000元，海上風(fēng)力發(fā)電造價(jià)更高。

增壓不耗能高效清潔新能源高壓水力發(fā)電系統(tǒng)，采用水循環(huán)增壓不耗能高效清潔新能源高壓水力發(fā)電的技術(shù)方案：主要解決水增壓不耗能、提高水壓降低發(fā)電耗水率，達(dá)到高壓水力發(fā)電，達(dá)到節(jié)能節(jié)水成為可再生的高效清潔新能源。該系統(tǒng)發(fā)電采用水循環(huán)增壓，發(fā)電首次用水和補(bǔ)充用水，可采用污水站處理過的水、公園和游樂園使用后排出的水、農(nóng)村小水溝的水和灌溉后剩余的水或收集地面雨水等，將上述水作為資源再循環(huán)增壓發(fā)電；增壓裝置的供水，小機(jī)組用水量小，可采用水泵供水。隨著機(jī)組容量增大，可采用水泵水輪機(jī)或高壓水泵水輪機(jī)供水。采用高壓水泵水輪機(jī)供水的目的，可采用高壓水流驅(qū)動(dòng)水泵的水輪機(jī)，可降低水泵水輪機(jī)本身的耗水率，降低水泵水輪機(jī)供水的運(yùn)行成本；采用揚(yáng)程低流量大的水泵水輪機(jī)，適合本系統(tǒng)揚(yáng)程低、流量大的供水要求；本系統(tǒng)采用水增壓不耗能的增壓裝置包括，單級(jí)、雙級(jí)或多級(jí)氣水增壓裝置，單級(jí)、雙級(jí)或多級(jí)喇叭錐形增壓裝置和圓錐體增壓裝置或其它增壓裝置。氣水增壓裝置和喇叭錐形增壓裝置，均根據(jù)機(jī)組容量和所需水壓確定增壓級(jí)數(shù)，圓錐體增壓裝置根據(jù)機(jī)組流量、水壓的要求確定圓錐體增壓裝置的尺寸；每種增壓裝置都從實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦^渡到應(yīng)用。本系統(tǒng)采用背景技術(shù)水力發(fā)電常用的水輪發(fā)電機(jī)及其配套的設(shè)備設(shè)施及配件。本系統(tǒng)采用背景技術(shù)抽水常用的水泵或水泵水輪機(jī)及其配套的設(shè)備設(shè)施及配件抽水供水。采用本系統(tǒng)示范時(shí)，由于小機(jī)組耐受水壓有限，3200kw機(jī)組的示范水壓不能超過6mpa，6000kw機(jī)組的示范水壓在6mpa左右；12000kw機(jī)組的示范水壓在8mpa以內(nèi)；30000kw機(jī)組的示范水壓在10mpa以內(nèi)。10萬(wàn)kw以下機(jī)組根據(jù)所能承受的水壓確定蓄水量和增壓器的級(jí)數(shù)。大于10萬(wàn)kw的機(jī)組可按下表中的相關(guān)參數(shù)供各增壓裝置制定方案時(shí)參考。

增壓不耗能高效清潔新能源高壓水力發(fā)電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)增壓不耗能的實(shí)施方式，選擇氣水增壓裝置、喇叭錐形增壓裝置、圓錐體增壓裝置作實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，根?jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷贸龅慕Y(jié)果再過渡到應(yīng)用的實(shí)施方式。采用三種增壓裝置作為增壓模型實(shí)例，其目的，一方面是觀察是否可達(dá)到不耗能增壓，另一方面也是為了進(jìn)行比較優(yōu)選。

增壓不耗能高效清潔新能源高壓水力發(fā)電系統(tǒng)，采用圓錐體增壓模型增壓，按照擬定的增壓不耗能的技術(shù)原理，選擇圓錐體增壓裝置作為實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，并以此模型作為?duì)照比較增壓效果，進(jìn)行優(yōu)選，見實(shí)例一。

實(shí)例一、其特征在于：圓錐體增壓實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷纳喜繛閳A柱體，下部為錐形噴管。上部圓柱體直徑為200mm，圓柱體高度為2250mm，在圓柱體標(biāo)高2190mm至2140mm段設(shè)置液位計(jì)。在圓柱體頂端平封，在平封蓋上設(shè)置進(jìn)水管及法蘭，法蘭與水泵送水管連接。并在平封蓋上設(shè)置排氣閥。圓柱體下部為錐形噴管，錐形噴管深度為600mm。錐形噴管大口直徑為200mm，其截面積為0.0314m²，錐形噴管的噴口直徑為30mm，其噴口截面積為0.00071m²，比錐形噴管進(jìn)水截面積小44.32倍。在錐形噴嘴的噴口與直徑為30mm的鋼管焊接，在鋼管上設(shè)置壓力表，在壓力表后面的鋼管內(nèi)設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥。圓錐體增壓模型蓄水量為0.077m³。采用水泵供水，待水位到位時(shí)觀察水壓。以實(shí)例一作為升壓模型升壓的對(duì)照比較。選擇圓錐體增壓裝置不耗能增壓的技術(shù)原理，利用增壓裝置蓄水自身壓強(qiáng)對(duì)噴嘴噴水的增壓作用；利用錐形噴管進(jìn)水截面積比噴口截面積大44.23倍的噴水增壓作用；利用隨著機(jī)組容量增大其蓄水量增大而自身壓強(qiáng)增大的增壓作用；利用上述不耗能的方式提高水壓，實(shí)現(xiàn)增壓不耗能。

增壓不耗能高效清潔新能源高壓水力發(fā)電系統(tǒng)，采用喇叭錐形增壓模型增壓，按照擬定的增壓不耗能的技術(shù)原理，選擇喇叭錐形增壓裝置作為實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，并與實(shí)例一比較增壓作用，以便優(yōu)選。見實(shí)例二。

實(shí)例二、其特征在于：喇叭錐形增壓裝置實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷纳喜繄A柱體為二級(jí)喇叭噴管增壓器，下部為錐形噴管。上部圓柱體的二級(jí)喇叭噴管增壓器從下至上分別為一級(jí)喇叭噴管增壓器和二級(jí)喇叭噴管增壓器。二級(jí)喇叭噴管增壓器的圓柱體直徑為200mm，圓柱體高度為1250mm。在圓柱體標(biāo)高1190mm至1240mm段設(shè)置液位計(jì)。圓柱體頂端平封，在平封蓋上設(shè)置進(jìn)水管及法蘭，與水泵送水管以法蘭連接。并在平封蓋上設(shè)置排氣閥。在圓柱體下口設(shè)置喇叭噴管，其大口直徑為200mm，截面積為0.0314m²。喇叭噴管大口與圓柱體下口焊接，再與二級(jí)增壓器圓柱體上口焊接。喇叭噴管深度為150mm，喇叭噴管的噴口直徑為50mm，其截面積為0.00196m²，比進(jìn)水口截面積小16倍。

一級(jí)增壓器的圓柱體直徑為200mm，圓柱體高度為1000mm，圓柱體上口與二級(jí)增壓器圓柱體下口焊接。一級(jí)增壓器的喇叭噴管大口直徑為200mm，與一級(jí)圓柱體下口焊接，再與下部的錐形噴管上口焊接。一級(jí)喇叭噴管深度為150mm，其噴管的噴口直徑為50mm，其截面積為0.00196m²，比進(jìn)水口截面積小16倍。

增壓模型下部的錐形噴管大口為200mm，(其截面積為0.0314m²)，錐形噴管上口與一級(jí)增壓器的圓柱體下口焊接。錐形噴管的深度為600mm，錐形噴管的噴口直徑為30mm，其截面積為0.00071m²，比進(jìn)水口截面積小44.2倍。錐形噴管的噴口與直徑為30mm的鋼管焊接，在鋼管上設(shè)置壓力表，在壓力表后面設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥。喇叭錐形增壓模型蓄水量為0.077m³，采用水泵供水，待水位到位時(shí)觀察水壓，與實(shí)例一的水壓比較。

選擇喇叭錐形增壓裝置不耗能增壓的技術(shù)原理，每級(jí)喇叭增壓器既是蓄水容器，也是帶著喇叭噴嘴噴水的增壓器；利用蓄水自身壓強(qiáng)作為喇叭噴嘴噴水的原動(dòng)力；利用喇叭噴嘴進(jìn)水截面積比噴口截面積大16倍的噴水增壓作用，并且是連續(xù)二級(jí)的噴水增壓作用；利用下部錐形噴管進(jìn)水截面積比噴口截面積大44.23倍的噴水增壓作用；利用隨著機(jī)組容量增大蓄水量增大噴水原動(dòng)力增大的增壓作用；利用隨著機(jī)組容量增大蓄水量增大自身壓強(qiáng)增大的增壓作用；利用隨著機(jī)組容量增大，增壓器級(jí)數(shù)增多的增壓作用。利用上述不耗能的多種方式提高水壓，達(dá)到增壓不耗能。

增壓不耗能高效清潔新能源高壓水力發(fā)電系統(tǒng)，采用氣水增壓模型增壓，按照擬定的增壓不耗能的技術(shù)原理，選擇氣水增壓裝置作為實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停⑴c實(shí)例一、實(shí)例二的增壓作用作比較，以便優(yōu)選。見實(shí)例三。

實(shí)例三、其特征在于：氣水增壓裝置實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷纳喜繛樾钏萜?，中部為氣水增壓器，下部為錐形噴管。

上部的蓄水容器為圓柱體，圓柱體直徑為200mm，圓柱體高度為1250mm，在圓柱體標(biāo)高1190mm至1240mm段設(shè)置液位計(jì)，圓柱體頂端平封，在平封蓋上設(shè)置進(jìn)水管及法蘭，與水泵送水管以法蘭連接。并在平封蓋上設(shè)置排水閥。圓柱體下口與氣水增壓器圓柱體上口焊接。

中部的氣水增壓器為圓柱體，圓柱體直徑為200mm，高度為1000mm。在圓柱體標(biāo)高940mm至990mm段設(shè)置液位計(jì)，在液位計(jì)左側(cè)，在圓柱體標(biāo)高980mm處設(shè)置壓力表。在圓柱體內(nèi)設(shè)置漏斗錐形噴嘴。漏斗錐形噴嘴的漏斗大口直徑為200mm，大口與增壓器圓柱體上口焊接，再與蓄水容器下口焊接。漏斗深度為150mm，漏斗下口直徑為100mm，漏斗下口與錐形噴嘴大口(直徑為100mm)焊接，錐形噴嘴深度為750mm，噴嘴的噴口直徑為50mm，其噴水進(jìn)水截面積比噴口截面積大16倍。

下部的錐形噴管，大口直徑為200mm，其大口與氣水增壓器下口焊接。錐形噴嘴深度為600mm，噴嘴的噴口直徑為30mm，其噴水進(jìn)水截面積比噴口截面積大44.23倍。噴口與直徑為30mm的鋼管焊接，在鋼管上設(shè)置壓力表，在壓力表之后設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥。氣水增壓裝置的模型蓄水0.077m³；采用水泵供水，待水位到位時(shí)觀察水壓，與實(shí)例一、實(shí)例二的水壓比較。

選擇氣水增壓裝置增壓不耗能的技術(shù)原理，利用氣水增壓裝置蓄水自身壓強(qiáng)作噴嘴噴水的原動(dòng)力；利用漏斗錐形噴嘴進(jìn)水截面積比噴嘴噴口截面積大16倍的噴水增壓作用；利用蓄水自身壓強(qiáng)在各級(jí)增壓器的增壓作用；利用增壓裝置下部錐形噴管進(jìn)水面積比噴管噴口截面積大42.23倍的噴水增壓作用；利用隨著機(jī)組容量增大蓄水量增大對(duì)噴嘴噴水原動(dòng)力增大的增壓作用；利用隨著機(jī)組容量增大、蓄水量增大自身壓強(qiáng)增大的增壓作用。利用隨著機(jī)組容量增大，氣水增壓器的增壓級(jí)數(shù)增多的增壓作用；更重要的是利用氣水的增壓作用。氣水增壓作用的技術(shù)原理，在氣水增壓器內(nèi)，在噴嘴噴口之下是水，在噴嘴噴口之上的空間是空氣，而空氣所占的空間，在不同容量的增壓器中，比上層蓄水的容器至少小10倍20倍或30倍以上。在增壓器內(nèi)隨著噴嘴噴水的噴入，水位的上升，使噴口之上的空氣被壓縮，容積縮小對(duì)水產(chǎn)生壓強(qiáng)，空氣容積每縮小10倍，對(duì)水可產(chǎn)生1mpa的壓力。在運(yùn)行時(shí)蓄水容器噴出多少水補(bǔ)充多少水，使蓄水容器中的水保持恒定，確使氣壓保持在高壓穩(wěn)定狀態(tài)，在高壓空氣壓強(qiáng)下使水壓提高并維持穩(wěn)定狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)氣水增壓。利用上述不耗能的方式提高水壓，達(dá)到增壓不耗能。

增壓不耗能高效清潔新能源高壓水力發(fā)電系統(tǒng)，可采用圓錐體增壓裝置增壓。根據(jù)圓錐體增壓模型實(shí)例一說明，采用圓錐體增壓裝置可以達(dá)到增壓不耗能。現(xiàn)將模型尺寸放大，過渡到應(yīng)用。達(dá)到提高水壓、降低發(fā)電耗水率。采用圓錐體增壓裝置增壓，見實(shí)例四。

實(shí)例四、其結(jié)構(gòu)特征在于：圓錐體增壓裝置上部為圓柱體，其直徑為800mm，圓柱體高5000mm，在圓柱體標(biāo)高4440mm至4490mm段設(shè)置液位計(jì)。圓柱體頂端平封。在平封蓋上設(shè)置直徑為100mm的進(jìn)水管，與同直徑的水泵供水管以法蘭連接。在頂蓋上再設(shè)置排氣閥。圓柱體下部的錐形噴管，其大口直徑為800mm，其截面積為0.5024m²，其大口與上部的圓柱體下口焊接。錐形噴管深度為2400mm，錐形噴管的噴口直徑為50mm，其噴口截面積為0.00196m²，比噴管進(jìn)水截面積小256倍。錐形噴管的噴嘴與直徑為50mm的無(wú)縫鋼管焊接，在無(wú)縫鋼管上設(shè)置壓力表。在壓力表后面設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥，在流量調(diào)節(jié)閥后面設(shè)置流量計(jì)，鋼管與發(fā)電機(jī)組的水輪機(jī)進(jìn)水管以法蘭連接。圓柱體采用3mm厚鋼板，錐形噴嘴采用4mm厚鋼板，焊縫采用雙斜面焊接。圓錐體增壓裝置蓄水2.8m³，按流量供水，運(yùn)行時(shí)流量、水壓穩(wěn)定，操作環(huán)節(jié)少，每班不超過6人。

增壓不耗能高效清潔新能源高壓水力發(fā)電系統(tǒng)，可采用喇叭錐形增壓裝置增壓。根據(jù)喇叭錐形增壓模型實(shí)例二的結(jié)果說明，采用喇叭錐形增壓裝置可達(dá)到水增壓不耗能。比實(shí)例一增壓效果較好。但實(shí)例一結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單制造成本較低。將實(shí)例二模型的尺寸放大，以便過渡到應(yīng)用，見實(shí)例五。

實(shí)例五、其結(jié)構(gòu)特征在于：喇叭錐形增壓裝置上部為蓄水容器，中部為三級(jí)喇叭錐形增壓器，下部為錐形噴管。上部蓄水容器為圓柱體，直徑為1100mm，高度為1500mm，在圓柱體標(biāo)高1440mm至1490mm段設(shè)置液位計(jì)。圓柱體頂端平封，在平封蓋上設(shè)置進(jìn)水管，在進(jìn)水管的進(jìn)水端設(shè)置法蘭，與水泵供水管以法蘭聯(lián)接。并在平蓋上設(shè)置排氣閥。

中部由三級(jí)喇叭錐形增壓器組成，從下至上分別為一、二、三級(jí)增壓器。均為圓柱體，直徑均為1100mm，在三級(jí)增壓器內(nèi)部分別設(shè)置喇叭錐形噴管。三級(jí)增壓器內(nèi)部設(shè)置的喇叭錐形噴管大口直徑為1092mm，與三級(jí)圓柱體上口焊接，并與蓄水容器下口焊接。喇叭錐形噴管深度為1600mm，噴口直徑為650mm，噴管下端以三角支點(diǎn)與圓柱體內(nèi)壁焊接支撐。

中部二級(jí)增壓器內(nèi)部設(shè)置的喇叭錐形噴管大口直徑為1092mm，與二級(jí)圓柱體上口焊接，并與三級(jí)增壓器圓柱體下口焊接。喇叭錐形噴管深度為1800mm，噴口直徑為600mm，噴管下端以三角支點(diǎn)與二級(jí)增壓器圓柱體內(nèi)壁焊接支撐。中部一級(jí)增壓器內(nèi)部設(shè)置的喇叭錐形噴管大口直徑1092mm，與一級(jí)增壓器圓柱體上口焊接，再與二級(jí)增壓器圓柱體下口焊接。喇叭錐形噴管深度為2000mm，噴口直徑為550mm。噴管下端以三角支點(diǎn)與一級(jí)增壓器圓柱體內(nèi)壁焊接支撐。

下部的錐形噴管大口直徑為1100mm，與一級(jí)增壓器圓柱體下口焊接。錐形噴管深度為2500mm，噴口直徑為50mm，與直徑為50mm的無(wú)縫鋼管焊接，在無(wú)縫鋼管上設(shè)置壓力表和調(diào)節(jié)閥，在調(diào)節(jié)閥后面再設(shè)置流量計(jì)。鋼管口與水輪發(fā)電機(jī)的水輪機(jī)進(jìn)水管口以法蘭聯(lián)接。上述所有焊口均采用雙斜面焊接。增壓裝置的尺寸，增壓器的級(jí)數(shù)按照機(jī)組的容量和水壓的要求設(shè)置，可實(shí)現(xiàn)按計(jì)劃按需要確定。

增壓不耗能高效清潔新能源高壓水力發(fā)電系統(tǒng)，采用氣水增壓裝置增壓。根據(jù)氣水增壓實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛯?shí)例三的結(jié)果說明，采用氣水增壓裝置增壓，可達(dá)到增壓不耗能，比實(shí)例二增壓效果較好。將實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ统叽绶糯?，以便過渡到應(yīng)用。見實(shí)例六。

實(shí)例六、其結(jié)構(gòu)特征在于：氣水增壓裝置上部為蓄水容器，中部為四級(jí)增壓器，下部為錐形噴管。氣水增壓裝置上部的蓄水容器為圓柱體，直徑為1100mm，高度為1700mm，在圓柱體標(biāo)高1640mm至1690mm段設(shè)置液位計(jì)。在液位計(jì)右側(cè)、在其圓柱體標(biāo)高1690mm處設(shè)置直徑為150mm的進(jìn)水管，進(jìn)水管與水泵供水管以法蘭連接。蓄水容器頂端平封，在平封蓋上設(shè)置排氣閥。蓄水容器下部的錐體深度為1500mm，其錐體下口直徑為565mm，在下口設(shè)置同直徑的法蘭。

氣水增壓裝置的中部設(shè)置四級(jí)增壓器，從下至上分別為一、二、三、四級(jí)增壓器。每級(jí)增壓器內(nèi)部設(shè)置漏斗錐形噴嘴或錐形噴嘴。每級(jí)增壓器上部為圓柱體。在圓柱體一定標(biāo)高段設(shè)置液位計(jì)、壓力表。增壓裝置上部的蓄水容器、中部的四級(jí)增壓器和下部的錐形噴管均以法蘭連接。

增壓裝置的第四級(jí)增壓器，其圓柱體直徑為900mm，圓柱體高度為1500mm，圓柱體上口直徑為565mm，設(shè)置同直徑的法蘭與蓄水容器下口法蘭連接。在圓柱體標(biāo)高1440mm至1490mm段設(shè)置液位計(jì)，在液位計(jì)左側(cè)、在圓柱體標(biāo)高1480mm處設(shè)置壓力表。在增壓裝置內(nèi)部設(shè)置漏斗狀錐形噴嘴，其漏斗大口直徑為565mm，與第四級(jí)增壓器圓柱體上口焊接。漏斗深500mm，漏斗下口直徑為400mm。其錐形噴嘴上口直徑為400mm，與漏斗下口焊接。錐形噴嘴長(zhǎng)度為1000mm，其錐形噴嘴的噴口直徑為290mm。第四級(jí)增壓器下部錐體深度為1100mm，其下口直徑為485mm，設(shè)置同直徑的法蘭。

氣水增壓裝置的第三級(jí)增壓器，上部圓柱體直徑為700mm、圓柱體高度為2800mm，圓柱體上口直徑為485mm，設(shè)置同直徑的法蘭。在圓柱體標(biāo)高2740mm至2790mm段設(shè)置液位計(jì)，在液位計(jì)左側(cè)、在圓柱體標(biāo)高2780mm處設(shè)置壓力表。在增壓器內(nèi)部設(shè)置漏斗狀錐形噴嘴，其漏斗大口直徑為485mm，與圓柱體上口焊接，再與第四級(jí)增壓器錐體下口法蘭連接。漏斗深度為400mm，漏斗下口直徑為330mm。其錐形噴嘴長(zhǎng)度為1300mm，噴嘴的噴口直徑為260mm。增壓器下部的錐體深度為700mm，錐體下口直徑為405mm，設(shè)置相同直徑的法蘭。

氣水增壓裝置的第二級(jí)增壓器，上部圓柱體直徑為700mm，圓柱體高度為1200mm，圓柱體上口直徑為405mm，設(shè)置同直徑的法蘭。在圓柱體標(biāo)高1140mm至1190mm段設(shè)置液位計(jì)，在液位計(jì)左側(cè)，在圓柱體標(biāo)高1180mm處設(shè)置壓力表。在增壓器內(nèi)部設(shè)置漏斗狀錐形噴嘴，其漏斗大口直徑為405mm，與第二級(jí)圓柱體上口焊接，再與第三級(jí)增壓器錐體下口法蘭連接。漏斗深度為330mm，漏斗下口直徑為300mm，其錐形噴嘴長(zhǎng)度為1200mm，噴嘴的噴口直徑為230mm。增壓器下部的錐體深度為1000mm，錐體下口直徑為345mm，設(shè)置相同直徑的法蘭。

氣水增壓裝置的第一級(jí)增壓器，上部圓柱體直徑為600mm，圓柱體高度為1800mm，圓柱體上口直徑為345mm，設(shè)置相同直徑的法蘭。在圓柱體標(biāo)高1740mm至1790mm段設(shè)置液位計(jì)，在液位計(jì)左側(cè)，在圓柱體標(biāo)高1780mm處設(shè)置壓力表。在增壓器內(nèi)部設(shè)置錐形噴嘴，錐形噴嘴大口直徑為345mm，與第一級(jí)增壓器圓柱體上口焊接，再與第二級(jí)增壓器錐體下口法蘭連接。錐形噴嘴長(zhǎng)度為1700mm，其噴嘴的噴口直徑為200mm，增壓器的錐體深度為700mm，錐體下口直徑為305mm，設(shè)置相同直徑的法蘭。

氣水增壓裝置下部的錐形噴管深度為900mm，錐形噴管的噴口直徑為100mm，并與相同直徑的無(wú)縫鋼管焊接。在無(wú)縫鋼管上設(shè)置壓力表、流量調(diào)節(jié)閥門、流量計(jì)，鋼管與發(fā)電機(jī)組的水輪機(jī)進(jìn)水管以法蘭聯(lián)接。氣水增壓裝置以四角鋼架支撐固定。

可采用單錐形、雙錐形、多錐形、單喇叭錐形、雙喇叭錐形、多喇叭錐形或組合型增壓裝置增壓?？刹捎么笥诹髁?0倍、20倍或100倍以上的蓄水量自身壓強(qiáng)產(chǎn)生的高壓水流用于發(fā)電的各種裝置或同類型的其它裝置。

可采用3200kw機(jī)組作示范，采用水泵供水的耗電180kw·h左右，其耗電率低于6％。用高壓水流驅(qū)動(dòng)水泵水輪機(jī)供水，耗水率在6％左右，供水運(yùn)行成本更低。每班用人不超過6人，大機(jī)組也沒有必要增加跟班人數(shù)。

采用增壓不耗能的增壓裝置是本系統(tǒng)的核心技術(shù)，降低發(fā)電耗水率是本系統(tǒng)的關(guān)鍵作用，在43m揚(yáng)程供水，蓄水量在60m³以上，增壓器不低于6級(jí)的高壓水力發(fā)電耗水率可降到0.1m³/kw·h，比7m水頭的發(fā)電耗水率58.91m³/kw·h低589.1倍，比28m水頭發(fā)電耗水率14.0m³/kw·h低140倍，以本系統(tǒng)不增壓相比，降低耗水率至少100倍，采用水循環(huán)增壓不耗能降低發(fā)電耗水率高壓水力發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電可降低發(fā)電耗水率至少100倍。

增壓不耗能高效清潔新能源高壓水力發(fā)電系統(tǒng)，采用的水輪發(fā)電機(jī)，是背景技術(shù)水力發(fā)電常用的水輪發(fā)電機(jī)，包括水斗式水輪發(fā)電機(jī)(水頭可達(dá)1700m，水壓可達(dá)17mpa)、混流式水輪發(fā)電機(jī)(水頭可達(dá)700m，水壓可達(dá)7mpa)。在農(nóng)村偏遠(yuǎn)無(wú)電網(wǎng)地區(qū)，用電量小，可采用軸流式水輪發(fā)電機(jī)、斜流式水輪發(fā)電機(jī)、貫流式水輪發(fā)電機(jī)、斜擊式水輪發(fā)電機(jī)、雙擊式水輪發(fā)電機(jī)、可逆式水輪發(fā)電機(jī)，也可采用高壓復(fù)擊式水輪發(fā)電機(jī)和其它水輪發(fā)電機(jī)及配套的設(shè)備設(shè)施配件。

增壓不耗能高效清潔新能源高壓水力發(fā)電系統(tǒng)，采用水泵或水泵水輪機(jī)是背景技術(shù)抽水常用的各種型號(hào)、各種規(guī)格的水泵或水泵水輪機(jī)及配套設(shè)備設(shè)施。

增壓不耗能高效清潔新能源高壓水力發(fā)電系統(tǒng)，采用的電氣控制設(shè)備，調(diào)速器、主變壓器、廠用變壓器及其配件，是背景技術(shù)水力發(fā)電常用設(shè)備設(shè)施及備件。

增壓不耗能高效清潔新能源高壓水力發(fā)電系統(tǒng)，采用水循環(huán)增壓發(fā)電，耗水率低，可實(shí)現(xiàn)0.1m³水發(fā)一度電，發(fā)電用水量很少。發(fā)電首次用水和補(bǔ)充用水，可采用污水站處理后的水、公園游樂園用過的水、農(nóng)村小水溝的水、灌溉剩余的水或收集地面雨水于第一水池中作為資源供本系統(tǒng)循環(huán)增壓發(fā)電。將水增壓裝置、水輪發(fā)電機(jī)設(shè)置在水池旁，將水泵或水泵水輪機(jī)設(shè)置在與水增壓裝置對(duì)應(yīng)的第二水池中，水泵或水泵水輪機(jī)從第二水池將水輸送到水增壓裝置中增壓，所產(chǎn)生的高壓水流驅(qū)動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)做功發(fā)電，發(fā)電后的水排入第一水池，經(jīng)隔墻過濾器進(jìn)入第二水池，使水循環(huán)增壓發(fā)電。采用本系統(tǒng)發(fā)電可達(dá)到節(jié)能節(jié)水環(huán)?？稍偕母咝鍧嵃l(fā)電，是節(jié)能節(jié)水環(huán)保可再生的高效清潔新能源。

本系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，先啟動(dòng)水泵或水泵水輪機(jī)，1-2分鐘時(shí)再啟動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)，30-50分鐘可達(dá)到額定運(yùn)行。停機(jī)時(shí)，增壓裝置的水可保持運(yùn)行狀態(tài)的水位，一方面是為了防止增壓裝置系統(tǒng)無(wú)水氧化，另一方面也是便于啟動(dòng)，開機(jī)停機(jī)方便。

各發(fā)電行業(yè)影響發(fā)展主要因素和優(yōu)勢(shì)的比較，及其實(shí)施本發(fā)電系統(tǒng)的必要性。

增壓不耗能高效清潔新能源高壓水力發(fā)電系統(tǒng)的增壓裝置已具備工業(yè)示范條件，通過與水輪發(fā)電機(jī)生產(chǎn)廠家從技術(shù)方面進(jìn)行了溝通和協(xié)商，由于小型水輪發(fā)電機(jī)承受水壓有限，3200千瓦水斗式水輪發(fā)電機(jī)可承受5.6mpa的水壓(560m水頭)，設(shè)計(jì)流量0.78m³/s，水輪機(jī)出力3770kw，發(fā)電機(jī)出力3394kw。實(shí)例五或?qū)嵗乃畨嚎蛇_(dá)到或超過5.6mpa，可用于3200kw機(jī)組示范。

采用增壓不耗能高效清潔新能源高壓水力發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)及必要性，該系統(tǒng)的氣水增壓裝置、喇叭錐形增壓裝置、錐體增壓裝置采用不耗能的方式增壓，可達(dá)到增壓不耗能；采用增壓不耗能產(chǎn)生的高壓水力發(fā)電，水壓可達(dá)到9mpa以上。其能量轉(zhuǎn)換不遵循能量守恒定律；其高壓水力發(fā)電，可降低發(fā)電耗水率至少100倍；可實(shí)現(xiàn)耗0.1m³水發(fā)一度電，可實(shí)現(xiàn)哪里需要電就在哪里建站發(fā)電，可實(shí)現(xiàn)按需要按計(jì)劃發(fā)電；建設(shè)投資成本每千瓦低于2000元，生產(chǎn)成本每千瓦低于0.10元；建設(shè)周期不超過一年，收回投資成本不超過一年；發(fā)電不需要原料，不消耗資源，節(jié)約能源。長(zhǎng)期以來，能源一直是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題。隨著國(guó)際能源的風(fēng)云變幻，中國(guó)正面臨著世界各國(guó)戰(zhàn)略部署所帶來的挑戰(zhàn)，這是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)瓶頸問題，也是對(duì)我國(guó)和平崛起的嚴(yán)峻考驗(yàn)。研發(fā)示范推廣應(yīng)用水循環(huán)增壓不耗能降低發(fā)電耗水率高壓水力發(fā)電系統(tǒng)及核心技術(shù)是國(guó)情需要；采用本系統(tǒng)發(fā)電，可實(shí)現(xiàn)節(jié)能節(jié)水環(huán)保可再生的高效清潔發(fā)電，即將成為節(jié)能節(jié)水環(huán)?？稍偕母咝鍧嵭履茉础Ｊ菄?guó)內(nèi)國(guó)際實(shí)現(xiàn)高效清潔發(fā)電的需要。

筑壩式水力發(fā)電、抽水蓄能發(fā)電的概況及優(yōu)勢(shì)筑壩式水力發(fā)電、抽水蓄能電站是再生能源，是清潔能源。但我國(guó)十二大水電能源基地已建或待建的水電站由于依靠水資源的自然落差而大部分建在輸電距離遠(yuǎn)、交通不便的高山深谷中，輸電距離遠(yuǎn)，形成西電東送的格局。筑壩式水電站建設(shè)投資大，雖然各電站投資差距較大，據(jù)2006年8月26日新華網(wǎng)信息，筑壩式水力發(fā)電的建設(shè)投資每千瓦約8000元，山峽電站每千瓦投資8777.8元。淹沒耕地27.82千公頃，移民超過110萬(wàn)人，其難度可想而知。抽水蓄能電站，其能量轉(zhuǎn)換約73％，每發(fā)一度電，賠本27％。建設(shè)投資每千瓦超過4800元.筑壩式水力發(fā)電建設(shè)周期超過10年。

燃煤發(fā)電概況燃煤發(fā)電100萬(wàn)千瓦機(jī)組每小時(shí)損失的熱量可發(fā)537291.14度電，100萬(wàn)千瓦機(jī)組每小時(shí)的熱量損失可減少發(fā)電量53.7％，并且每小時(shí)還需要116244m³的循環(huán)水用于乏汽的冷凝，而且這一冷凝過程還需要八大系統(tǒng)設(shè)備設(shè)施及其運(yùn)行時(shí)的耗能才能完成，即是目前100萬(wàn)千瓦先進(jìn)的超超臨界機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行也是這樣；燃煤發(fā)電產(chǎn)生的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、粉煤灰、廢水對(duì)環(huán)境污染的影響很嚴(yán)重，是難解決的問題，尤其是全國(guó)近三千臺(tái)自備燃煤發(fā)電小機(jī)組的高污染高排放高能耗更是難解決的問題。燃煤發(fā)電建設(shè)投資4000元/kw左右，小機(jī)組更貴。建廠周期4年左右。提高燃煤發(fā)電效率、解決燃煤發(fā)電環(huán)境污染在短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)。

核能發(fā)電概況核能發(fā)電的熱量損失比燃煤發(fā)電更嚴(yán)重，其熱量損失在60％以上，核能發(fā)電效率更低約33％左右，先進(jìn)的ap1000可達(dá)35％。核能發(fā)電產(chǎn)生的放射性廢氣、放射性廢水、放射性固體廢物的處理、運(yùn)輸、儲(chǔ)存及其隱患都是難解決的問題。核能發(fā)電第二代壓水堆建設(shè)投資每千瓦2000美元，先進(jìn)的ap1000核電站建設(shè)投資更高。提高核能發(fā)電效率在短期之內(nèi)難實(shí)現(xiàn)，核能發(fā)電的放射性影響及潛在危害在短期內(nèi)難以解決。

光伏發(fā)電概況光伏發(fā)電的太陽(yáng)能電池板的生產(chǎn)具有高污染、高能耗的缺點(diǎn)，生產(chǎn)一塊1m×1.5m的太陽(yáng)能板必須燃燒超過40公斤的煤或其它燃料，尤其大量出口，等于污染了中國(guó)。太陽(yáng)照射的能量分布密度小需占用巨大的土地面積，更不足的是有太陽(yáng)才能發(fā)電，發(fā)電不穩(wěn)定，不能按需要不能按計(jì)劃發(fā)電。并且建設(shè)投資高，每千瓦約8000元。

風(fēng)力發(fā)電概況風(fēng)力發(fā)電是有風(fēng)才能發(fā)電，風(fēng)力發(fā)電不能按需要按計(jì)劃發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電功率小，發(fā)電有效時(shí)間短，年平均發(fā)電約1200多小時(shí)。風(fēng)力發(fā)電每千瓦建設(shè)投資8000～9000元，海上風(fēng)力發(fā)電建設(shè)投資更高。

增壓不耗能高效清潔新能源高壓水力發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用

采用增壓不耗能高效清潔新能源高壓水力發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電，可改變我國(guó)歷年來形成的西電東送遠(yuǎn)程輸電的格局。用電量最大的主要是人口密集地區(qū)、工農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)、沿海地區(qū)、各個(gè)城市等。我國(guó)十二大水能源基地的水電站大部分都建在偏遠(yuǎn)的高深深谷中，歷年來都是西電東送，送到最需要電的地區(qū)、城市，形成了西電東送的格局。水循環(huán)增壓不耗能降低發(fā)電耗水率高壓水力發(fā)電系統(tǒng)適合哪里需要電就在哪里建站發(fā)電，可在人口密集地區(qū)、工農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)、沿海地區(qū)、各個(gè)城市當(dāng)?shù)亟ㄕ景l(fā)電，不需要遠(yuǎn)距離輸電，可改變歷年來形成的西電東送遠(yuǎn)程輸電的格局。

增壓不耗能高效清潔新能源高壓水力發(fā)電系統(tǒng)的高壓水力發(fā)電，是節(jié)水節(jié)能環(huán)保可再生的高效清潔新能源，在燃煤發(fā)電高排放高污染高耗能的改造應(yīng)用，可從根本上解決燃煤發(fā)電產(chǎn)生二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、粉煤灰和廢水等對(duì)環(huán)境污染的環(huán)保問題；可解決燃煤發(fā)電用煤的資源問題和運(yùn)輸問題。

逐漸增加本系統(tǒng)的發(fā)電量，可避免或減輕核能發(fā)電的放射性影響，可避免或減輕光伏發(fā)電太陽(yáng)能板生產(chǎn)的高污染高耗能的影響。

增壓不耗能高效清潔新能源高壓水力發(fā)電系統(tǒng)在改造抽水蓄能電站的應(yīng)用本系統(tǒng)適合哪里需要電就在哪里建站發(fā)電，什么時(shí)候需要電就在什么時(shí)候發(fā)電，可按需要按計(jì)劃發(fā)電，開機(jī)停機(jī)方便，不但可起到抽水發(fā)電的調(diào)峰作用，還能克服抽水蓄能發(fā)電能效低的缺點(diǎn)，可將抽水蓄能電站改造成水循環(huán)增壓不耗能降低發(fā)電耗水率的高壓水力發(fā)電。

增壓不耗能高效清潔新能源高壓水力發(fā)電系統(tǒng)在海島建站發(fā)電的應(yīng)用。目前海島的供電發(fā)電主要有兩種方式。一種是聯(lián)網(wǎng)供電，一種是海島發(fā)電。海島聯(lián)網(wǎng)供電，例如舟山群島的舟山主網(wǎng)通過海底電纜與大陸電網(wǎng)相連的海底電纜工程，建設(shè)費(fèi)用驚人，聯(lián)網(wǎng)一期工程設(shè)計(jì)輸電量60萬(wàn)千瓦，實(shí)際投資25億元，并且，運(yùn)行維護(hù)困難。海纜故障判別與定位、封堵與打撈、電纜頭接續(xù)等搶修關(guān)鍵技術(shù)被國(guó)外壟斷，工程采用的充油式海纜只能由耐克森公司修復(fù)，國(guó)內(nèi)尚無(wú)具備海纜搶修技術(shù)和能力的單位，一旦出現(xiàn)海纜損壞事故，兩端的油罐通過海纜中心的油道不斷向外冒油，以防止海纜水滲入導(dǎo)致整根海纜報(bào)廢，需要盡快找到故障點(diǎn)實(shí)施封堵與打撈。由此可見，海島聯(lián)網(wǎng)供電的實(shí)施和應(yīng)用是一個(gè)難解決的問題。

海島采用海島發(fā)電獨(dú)立電網(wǎng)供電，在無(wú)主網(wǎng)支撐的情況下孤島運(yùn)行，由于風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電的波動(dòng)性和隨機(jī)性，均需要配置一定容量的儲(chǔ)能系統(tǒng)及燃料發(fā)電機(jī)組，以保證供電的可靠性。燃料發(fā)電一般采用柴油發(fā)電機(jī)，一般柴油發(fā)電機(jī)的發(fā)電量與風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電兩者總量的配置約1∶1，還需配置儲(chǔ)能系統(tǒng)，儲(chǔ)能系統(tǒng)與發(fā)電量的配置約1∶1。

海島供電不論采用聯(lián)網(wǎng)供電或采用柴油、風(fēng)力、光伏混合發(fā)電的供電方式。都存在一定的難題和不足。采用水循環(huán)增壓不耗能高壓水力發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電可讓海島實(shí)現(xiàn)高效清潔發(fā)電。

增壓不耗能高效清潔新能源高壓水力發(fā)電系統(tǒng)在艦船發(fā)電的應(yīng)用。目前我國(guó)艦船發(fā)電主要是燃油發(fā)電。我國(guó)艦船的核能發(fā)電雖然起步晚，但發(fā)展速度驚人，國(guó)外最大的核航母排水量只有10.2萬(wàn)噸，而我國(guó)的雙體航母排水量可達(dá)到18萬(wàn)噸。我國(guó)的海洋超大型浮體2400m～3200m長(zhǎng)。但艦船發(fā)電，不是燃油發(fā)電就是核能發(fā)電。柴油發(fā)電機(jī)的發(fā)電油耗232.6g/kw·h(0.28升/kw·h)，按6.10元/升計(jì)算，發(fā)電成本1.71元/kw·h。核能發(fā)電效率約33％。即使采用ap-1000核能機(jī)組的發(fā)電效率35％左右，但ap-1000核能發(fā)電機(jī)組的造價(jià)投資每千瓦超過2000美元。采用水循環(huán)增壓不耗能高壓水力發(fā)電系統(tǒng)在艦船發(fā)電的應(yīng)用具有顯著的優(yōu)勢(shì)，再考慮到續(xù)航力，其優(yōu)勢(shì)更大。

增壓不耗能的增壓裝置在高層商住樓供水和改造高壓泵站供水節(jié)能的應(yīng)用，高層商住樓已逐漸普及，高層高住樓數(shù)量龐大，數(shù)量龐大的高層商住樓的供水均采用高壓泵站供水，耗能很大。采用增壓不耗能增壓裝置供水，至少節(jié)能80％，建設(shè)成本低于高壓泵站供水的建設(shè)成本。

增壓不耗能增壓裝置可在所有需要提高水壓的各行各業(yè)的應(yīng)用

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