負(fù)海拔艙室儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及多種能源聯(lián)合發(fā)電領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種結(jié)合水力和風(fēng)力發(fā)電的負(fù)海拔艙室儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前有多種形式的水力發(fā)電機(jī)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)，水力和風(fēng)力均為清潔能源，使用清潔能源發(fā)電能夠降低環(huán)境污染，減少煤炭、石油等資源的消耗。然而，現(xiàn)有的各種清潔能源發(fā)電系統(tǒng)還存在多種缺陷。例如水力發(fā)電對(duì)環(huán)境要求高，直接受水源的影響和制約，需要人工調(diào)節(jié)水位，系統(tǒng)龐大復(fù)雜，建設(shè)難度大。在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，風(fēng)力的大小不穩(wěn)定，輸出電能波動(dòng)幅度大，經(jīng)儲(chǔ)電、逆變、并網(wǎng)成本過(guò)高，電能轉(zhuǎn)換直接受風(fēng)況的影響和制約，隨風(fēng)力暫停而停止發(fā)電，同時(shí)，儲(chǔ)存電力的各種電池還會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。
[0003]在本案申請(qǐng)人獲得的專利號(hào)為“201420541977.X”、名稱為“一種采風(fēng)儲(chǔ)能恒流發(fā)電系統(tǒng)”的實(shí)用新型專利中公開(kāi)了一種風(fēng)力儲(chǔ)能水力發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)解決了風(fēng)能恒流發(fā)電問(wèn)題，發(fā)電質(zhì)量不受風(fēng)況影響，可直接并網(wǎng)使用，開(kāi)辟了風(fēng)力采集和轉(zhuǎn)換的新途徑。在該系統(tǒng)的其中一種實(shí)施方式中，需要在海域建設(shè)高空儲(chǔ)能水庫(kù)，土地占用多，建設(shè)周期長(zhǎng)。本實(shí)用新型基于上述恒流發(fā)電系統(tǒng)的風(fēng)力采集和能量轉(zhuǎn)換原理，開(kāi)發(fā)出一種多能源聯(lián)合發(fā)電的新形式，容易實(shí)現(xiàn)超大規(guī)模的發(fā)電場(chǎng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)合水力發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電且整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)方便、能量利用率高、發(fā)電效果好、基本不受水源和風(fēng)源影響的負(fù)海拔艙室儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的負(fù)海拔艙室儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)包括發(fā)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的水輪機(jī)和安裝在水輪機(jī)殼體上的噴頭，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是該發(fā)電系統(tǒng)還包括與水源連通的引水裝置和用于儲(chǔ)水的儲(chǔ)能排水艙，引水裝置通過(guò)引水管路與噴頭連接且引水管路上安裝有流量控制閥，水輪機(jī)的出水口與儲(chǔ)能排水艙連通，引水裝置、水輪機(jī)和儲(chǔ)能排水艙均設(shè)置在水源平面以下且引水裝置的安裝位置高于水輪機(jī)的安裝位置、水輪機(jī)出水口的位置高于儲(chǔ)能排水艙的底面；所述發(fā)電系統(tǒng)還包括由風(fēng)力驅(qū)動(dòng)且用于將儲(chǔ)能排水倉(cāng)內(nèi)的水抽回水源平面上的風(fēng)能抽水機(jī)構(gòu)。
[0006]采用上述結(jié)構(gòu)，水源為海水或大型江河湖泊，在海岸淺灘、江河湖邊下挖建設(shè)地下發(fā)電艙室和地下儲(chǔ)能排水艙，構(gòu)筑地下發(fā)電場(chǎng)，利用水頭落差進(jìn)行水輪發(fā)電；或者在海洋深處、江湖深處用大型船式艙室搭建水下發(fā)電艙室和水下儲(chǔ)能排水艙，構(gòu)筑水下發(fā)電場(chǎng)，不占用土地，利用水頭落差和海水壓力進(jìn)行水輪發(fā)電；本系統(tǒng)的發(fā)電原理和水力發(fā)電相同，所不同的是發(fā)電后的大量水存儲(chǔ)在儲(chǔ)能排水艙內(nèi)，再利用風(fēng)力將儲(chǔ)能排水艙內(nèi)的水反送回大?；蚪雍??？梢?jiàn)，該系統(tǒng)利用水的重力勢(shì)能和水壓驅(qū)動(dòng)水輪機(jī)發(fā)電，利用流量控制閥調(diào)節(jié)水流量，控制恒流發(fā)電，利用儲(chǔ)能排水艙作為儲(chǔ)能空間，不穩(wěn)定的風(fēng)力作為排水動(dòng)力，不影響恒流發(fā)電，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，風(fēng)力和水力高效結(jié)合，能源利用率高，發(fā)電效果好。
[0007]所述引水裝置包括安裝在水源入口位置上的攔污網(wǎng)和引水閘。攔污網(wǎng)用于隔離水源內(nèi)的雜質(zhì)，如水草、魚(yú)蝦等，起到凈化水的作用。引水閘在源頭上控制切斷和開(kāi)啟水源。
[0008]所述風(fēng)能抽水機(jī)構(gòu)包括由多個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的采風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)均包括采風(fēng)機(jī)和與采風(fēng)機(jī)的輸出端動(dòng)力連接的氣體壓縮機(jī)和由氣體壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)的氣動(dòng)水泵，各氣動(dòng)水泵的進(jìn)水口通過(guò)抽水管與儲(chǔ)能排水艙的底部連通，氣動(dòng)水泵的排水口通過(guò)排水管引至水源平面上。
[0009]所述風(fēng)能抽水機(jī)構(gòu)包括由多個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的采風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)均包括采風(fēng)機(jī)和與采風(fēng)機(jī)的輸出端動(dòng)力連接的氣體壓縮機(jī)，各氣體壓縮機(jī)的壓縮氣出口與氣罐連接，儲(chǔ)能排水艙的底部安裝有氣動(dòng)水泵且氣動(dòng)水泵通過(guò)氣源管路與氣罐連接，氣動(dòng)水泵的排水口通過(guò)排水管引至水源平面上。
[0010]上述兩種形式的風(fēng)能抽水機(jī)構(gòu)均利用了多點(diǎn)采風(fēng)的原理，利用多個(gè)采風(fēng)機(jī)形成采風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能輸出，驅(qū)動(dòng)水泵排水。第一種形式由采風(fēng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)水泵，利用多個(gè)水泵同時(shí)抽水，第二種形式利用氣罐存儲(chǔ)壓縮氣體，然后再驅(qū)動(dòng)水泵，在無(wú)風(fēng)時(shí)也可進(jìn)行排水，設(shè)置更加合理，使用更加方便。
[0011]所述采風(fēng)機(jī)包括底座、固定安裝在底座上的承力主軸、轉(zhuǎn)動(dòng)套裝在承力主軸外部的旋轉(zhuǎn)外軸和安裝在旋轉(zhuǎn)外軸上的采風(fēng)帆葉，旋轉(zhuǎn)外軸的頂端和底端均通過(guò)磁懸浮軸承與承力主軸轉(zhuǎn)動(dòng)配合，旋轉(zhuǎn)外軸的底端安裝有傳動(dòng)大齒輪，底座上安裝有與傳動(dòng)大齒輪嚙合的傳動(dòng)小齒輪，底座上與傳動(dòng)小齒輪同軸安裝有曲軸，氣體壓縮機(jī)的活塞桿與曲軸的曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)連接。采風(fēng)機(jī)為垂直軸風(fēng)機(jī)，采風(fēng)帆葉跟隨風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)外軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)傳動(dòng)大齒輪和傳動(dòng)小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，能量轉(zhuǎn)換裝置工作，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氣體的壓力。采風(fēng)機(jī)的承力主軸和旋轉(zhuǎn)外軸利用磁懸浮軸承轉(zhuǎn)動(dòng)配合，摩擦阻力小，能量損耗低，提高了風(fēng)能利用率。
[0012]綜上所述，本實(shí)用新型有效結(jié)合水力發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電且整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)方便、能量利用率高、發(fā)電效果好。
【附圖說(shuō)明】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
[0014]圖1為本實(shí)用新型其中一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型另一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為本實(shí)用新型中采風(fēng)機(jī)的具體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]參照附圖，該負(fù)海拔艙室儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)包括發(fā)電機(jī)1、驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)I的水輪機(jī)2和安裝在水輪機(jī)殼體上的噴頭3，該發(fā)電系統(tǒng)還包括與水源連通的引水裝置和用于儲(chǔ)水的儲(chǔ)能排水艙4，引水裝置通過(guò)引水管路5與噴頭3連接且引水管路5上安裝有流量控制閥6，其中，引水裝置用于從高處引入水源，其包括安裝在水源入口位置上的攔污網(wǎng)7和引水閘8。攔污網(wǎng)7用于隔離水源內(nèi)的雜質(zhì)，如水草、魚(yú)蝦等，起到凈化水的作用。引水閘8在源頭上控制切斷和開(kāi)啟水源。同時(shí)，為了提高引入水源的純凈程度，避免損壞水輪機(jī)2，引水管路5上或水源入口處可再額外安裝水源凈化裝置。水輪機(jī)2的出水口與儲(chǔ)能排水艙4連通，引水裝置、水輪機(jī)2和儲(chǔ)能排水艙4均設(shè)置在水源平面以下且引水裝置的安裝位置高于水輪機(jī)2的安裝位置、水輪機(jī)出水口的位置高于儲(chǔ)能排水艙4的底面。發(fā)電系統(tǒng)還包括由風(fēng)力驅(qū)動(dòng)且用于將儲(chǔ)能排水倉(cāng)4內(nèi)的水抽回水源平面上的風(fēng)能抽水機(jī)構(gòu)。
[0018]上述結(jié)構(gòu)中，水源為海水或大型江河湖泊，具體施工時(shí)，如圖1和圖2所示，可在海岸淺灘、江河湖邊下挖建設(shè)地下發(fā)電艙室16和地下儲(chǔ)能排水艙4，