專利名稱：飛輪蓄能發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種節(jié)電裝置，具體地說是一種飛輪蓄能發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
在日常民用、工業(yè)生產(chǎn)時， 一般用電高峰在白天，而在夜晚用電很少，這樣出 現(xiàn)了 "白天電不夠，晚上沒人用"的情況，對電網(wǎng)沖擊大，而且也對電能造成了 浪費(fèi)，忽高忽低的電壓也損害設(shè)備。由于沒有存儲設(shè)施， 一旦用電所有的電能都 要從電廠發(fā)出，從送變電系統(tǒng)，到用戶線路都承受著高負(fù)荷， 一旦中間有不堪承 受負(fù)荷的情況出現(xiàn)，就會嚴(yán)重影響下游的用電。
針對以上情況供電系統(tǒng)提出了 "峰谷分時電價"政策，白天用電高峰實行高電 價限制用電，夜間用電低谷實行低電價鼓勵用電。盡管實行了該政策，但是人們 日常的作息是無法改變的，分時電價作用很小，很多地方為了保證用電不得不依 然采取拉閘限電的措施，影響了正常的工作和生產(chǎn)。如果新上電廠、電網(wǎng)增加了 很多投入，晚上卻依然閑置產(chǎn)能，造成很大浪費(fèi)。
這樣，電廠白白增加了投入，卻依然滿足不了工業(yè)民用白天的用電，而夜間依 然閑置著發(fā)電能力，是一種浪費(fèi)。用戶在高峰時期用電，又繳納了加價的電費(fèi)， 也是一種浪費(fèi)。
目前已知的蓄能方法有提水蓄能、壓縮空氣蓄能、蓄電池蓄能、電解水生產(chǎn)氫 氣蓄能，上述各種方式都是利用電網(wǎng)用電低谷時廉價的電能變成容易存儲的能量 存儲起來，到用電高峰時段再用來發(fā)電
如提水蓄能，就是將低水位的水提到高水位的水庫中蓄存起來，到用電高峰時， 利用水位差驅(qū)動水輪機(jī)發(fā)電；
如壓縮空氣蓄能，是利用電廠的用電低谷時段的廉價電能驅(qū)動空氣壓縮機(jī)將空 氣壓縮或液化，到用電高峰時，再利用壓縮空氣驅(qū)動發(fā)動機(jī)工作繼而帶動發(fā)電機(jī) 發(fā)電；
蓄電池蓄能，是利用電廠的用電低谷時段的廉價電能，通過整流充入蓄電池， 到用電高峰時，再利用逆變器將蓄電池中的直流電變成交流電送入電網(wǎng)；
電解水生產(chǎn)氫氣蓄能，是是利用電廠的用電低谷時段的廉價電能通過整流變成 直流電，用直流電電解水產(chǎn)生氫氣和氧氣，將氫氣和氧氣壓縮充入氣瓶存儲起來， 到用電高峰時利用氫燃料電池發(fā)電，再經(jīng)逆變器變成交流電送入電網(wǎng)。
上述各種蓄能方式都不是很理想，普遍存在，成本高、占地面積大，安全性和
3使用壽命不能保證，比如提水蓄能需要有大容量的高水位蓄水池和低水位蓄水池
的地理環(huán)境，不易被普遍推廣應(yīng)用。
壓縮空氣蓄能，需要建設(shè)大容量儲氣罐，加工工藝難度和成本價格都可想而知。 蓄電池蓄能，目前廣泛使用的鎳鎘電池，鋰離子電池，鉛酸蓄電池，而鎳鎘電
池，鋰離子電池，鉛酸蓄電池，不僅壽命短，最多只能充放600次，且不能完全
放電，廢棄的電池廢液還會對環(huán)境有巨大污染。
電解水生產(chǎn)氫氣蓄能，不僅要考慮氣體存儲問題，還要考慮安全性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種飛輪蓄能發(fā)電裝置。
本發(fā)明的目的是按以下方式實現(xiàn)的，其結(jié)構(gòu)是由飛輪，離合器、皮帶和電機(jī) 組成，電機(jī)的軸部設(shè)置有變速器和離合器，電機(jī)采用發(fā)電和電動兩用電機(jī)，飛輪 的軸部設(shè)置有離合器，發(fā)電機(jī)通過離合器與變速器連接，變速器的皮帶輪通過皮
帶與飛輪軸部離合器的皮帶輪連接，蓄能發(fā)電步驟如下
夜間電網(wǎng)用電低谷時，電機(jī)作電動機(jī)使用，電網(wǎng)的低價電能驅(qū)動電動機(jī)轉(zhuǎn)動 消耗多余的電能實施填谷，填谷時，設(shè)置在電機(jī)和巨型飛輪上的離合器閉合，變 速器通過不斷提高轉(zhuǎn)速驅(qū)動巨型飛輪轉(zhuǎn)動積蓄慣性能，當(dāng)轉(zhuǎn)速提高到規(guī)定值后， 離合器分離，巨型飛輪處于慣性自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)， 一臺電機(jī)至少連接一臺巨型飛輪， 電機(jī)通過離合器逐一驅(qū)動各個飛輪轉(zhuǎn)動蓄能；到白天十點(diǎn)電網(wǎng)用電高峰時，電機(jī) 作為發(fā)電機(jī)使用，通過離合器逐一閉合連接各個飛輪，飛輪積蓄的慣性能通過皮 帶帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動發(fā)電，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能并入電網(wǎng)進(jìn)行削峰，變速器即時調(diào)整 發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速使其不受飛輪轉(zhuǎn)速降低而降低。
本發(fā)明的有益效果是，對于電廠，可利用本發(fā)明的裝置將夜間、用電低谷時段 發(fā)的電能存儲起來，在用電高峰時釋放出，滿足社會用電需求。
對于電網(wǎng)、各送變電單位可利用本裝置將夜間、用電低谷時段發(fā)的電能存儲起 來，在用電高峰時釋放出，滿足社會高峰用電需求；由于是各送變電單位分布式 的使用，不會使用電負(fù)荷集中沖擊某些關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，輸電干路的負(fù)荷也大大減輕， 得到保護(hù)。
對于各種用電用戶可利用本裝置將夜間、用電低谷時段發(fā)的電能存儲起來，在 用電高峰時切斷或者減少來電，將存儲的電能釋放出來使用，減輕輸電線路的負(fù) 荷，同時自己也節(jié)約了電費(fèi)。
本發(fā)明的裝置對國家電網(wǎng)真正主動的實現(xiàn)了削峰填谷，節(jié)約了國家巨額資金， 減少了電網(wǎng)沖擊，對用戶節(jié)約了電費(fèi)，凈化了電源，保護(hù)了設(shè)備。
附圖1為飛輪蓄能發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說明電機(jī)l、電機(jī)離合器2、皮帶3、飛輪4、飛輪離合器5、皮帶 輪6、變速器7。
具體實施例方式
參照說明書附圖對本發(fā)明的飛輪蓄能發(fā)電裝置作以下詳細(xì)地說明。 本發(fā)明的飛輪蓄能發(fā)電裝置，其結(jié)構(gòu)是由飛輪4，離合器2、 4;皮帶3和電 機(jī)1組成，電機(jī)1的軸部設(shè)置有變速器7和離合器2，電機(jī)1采用發(fā)電和電動兩用 電機(jī)，飛輪4的軸部設(shè)置有離合器2，電機(jī)1通過離合器2與變速器7連接，變速 器7的皮帶輪5通過皮帶3與飛輪4軸部飛輪離合器5的皮帶輪5連接。 蓄能發(fā)電步驟如下
夜間電網(wǎng)用電低谷時，電機(jī)作電動機(jī)使用，電網(wǎng)的低價電能驅(qū)動電動機(jī)轉(zhuǎn)動 消耗多余的電能實施填谷，填谷時，設(shè)置在電機(jī)和飛輪4上的離合器閉合，變速 器通過不斷提高轉(zhuǎn)速驅(qū)動巨型飛輪轉(zhuǎn)動積蓄慣性能，當(dāng)轉(zhuǎn)速提高到規(guī)定值后，離 合器分離，巨型飛輪處于慣性自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)， 一臺電機(jī)至少連接一臺巨型飛輪， 電機(jī)通過離合器逐一驅(qū)動各個飛輪轉(zhuǎn)動蓄能；到白天十點(diǎn)電網(wǎng)用電高峰時，電機(jī) 作為發(fā)電機(jī)使用，通過離合器逐一閉合連接各個飛輪，飛輪積蓄的慣性能通過皮 帶帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動發(fā)電，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能并入電網(wǎng)進(jìn)行削峰，變速器即時調(diào)整 發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速使其不受飛輪轉(zhuǎn)速降低而降低。
飛輪軸部的離合器與電機(jī)軸部的離合器通過齒輪連接。 離合器可以只設(shè)置在飛輪的軸部，也可以只設(shè)置在電機(jī)的軸部。 飛輪可以水平旋轉(zhuǎn)，也可以垂直旋轉(zhuǎn)，水平旋轉(zhuǎn)，飛輪與電機(jī)以并聯(lián)方式工 作，飛輪排列的電機(jī)的周圍；如果是垂直旋轉(zhuǎn)，飛輪排列在電機(jī)軸的兩側(cè)。
權(quán)利要求
1、飛輪蓄能發(fā)電裝置，其特征在于，包括飛輪，離合器、皮帶和電機(jī)，電機(jī)的軸部設(shè)置有變速器和離合器，電機(jī)采用發(fā)電和電動兩用電機(jī)，飛輪的軸部設(shè)置有離合器，發(fā)電機(jī)通過離合器與變速器連接，變速器的皮帶輪通過皮帶與飛輪軸部離合器的皮帶輪連接，蓄能發(fā)電步驟如下夜間電網(wǎng)用電低谷時，電機(jī)作電動機(jī)使用，電網(wǎng)的低價電能驅(qū)動電動機(jī)轉(zhuǎn)動消耗多余的電能實施填谷，填谷時，設(shè)置在電機(jī)和巨型飛輪上的離合器閉合，變速器通過不斷提高轉(zhuǎn)速驅(qū)動巨型飛輪轉(zhuǎn)動積蓄慣性能，當(dāng)轉(zhuǎn)速提高到規(guī)定值后，離合器分離，巨型飛輪處于慣性自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)，一臺電機(jī)至少連接一臺巨型飛輪，電機(jī)通過離合器逐一驅(qū)動各個飛輪轉(zhuǎn)動蓄能；到白天十點(diǎn)電網(wǎng)用電高峰時，電機(jī)作為發(fā)電機(jī)使用，通過離合器逐一閉合連接各個飛輪，飛輪積蓄的慣性能通過皮帶帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動發(fā)電，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能并入電網(wǎng)進(jìn)行削峰，變速器即時調(diào)整發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速使其不受飛輪轉(zhuǎn)速降低而降低。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，飛輪軸部的離合器與電機(jī)軸部 的離合器通過齒輪連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種飛輪蓄能發(fā)電裝置，該裝置是由飛輪，離合器、皮帶和電機(jī)組成，電機(jī)的軸部設(shè)置有變速器和離合器，電機(jī)采用發(fā)電和電動兩用電機(jī)，飛輪的軸部設(shè)置有離合器，發(fā)電機(jī)通過離合器與變速器連接，變速器的皮帶輪通過皮帶與飛輪軸部離合器的皮帶輪連接，夜間用電低谷時，通過電機(jī)將電能轉(zhuǎn)變成飛輪的慣性能存儲起來，到白天用電高峰時，再將飛輪中的慣性能通過驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電釋放出來，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能再輸送的電網(wǎng)削平用電峰值。本發(fā)明的裝置具有結(jié)構(gòu)簡單，易于實施，能解決電網(wǎng)夜間和白天用電的不平衡，節(jié)約能源，減少電負(fù)荷集中沖擊電網(wǎng)的某些關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，使輸電干路的負(fù)荷也大大減輕和得到保護(hù)。
文檔編號H02K53/00GK101635502SQ20091001630
公開日2010年1月27日 申請日期2009年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月4日
發(fā)明者曹瑩瑩 申請人:曹瑩瑩