CN103388568A - 海洋潮汐高低位泵水储能发电*** - Google Patents

海洋潮汐高低位泵水储能发电*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种海洋潮汐高低位泵水储能发电***，其包括海上水库、水力发电机、若干根高于海平面的支承柱、若干个给海上水库灌水的海洋潮汐泵水单元，所述的海上水库位于所述的若干根支承柱的顶端，所述的海洋潮汐泵水单元包括固定水缸、可上下位移的浮体总成和水管，所述的浮体总成位于固定水缸的上方，所述的浮体总成具有中空的浮箱，所述的浮箱的空腔内落潮时具有增加浮箱重量的海水。本发明海洋潮汐高低位泵水储能发电***采用这样的结构，海上水库高于海平面，多个海洋潮汐泵水单元给海上水库灌水，海上水库位置越高，其势能越大，海洋潮汐泵水单元利用潮汐落差将海水灌进高于海平面的水库中，能连续稳定发电。

Description

海洋潮汐高低位泵水储能发电***
技术领域
本发明涉及发电技术领域，尤其涉及海洋潮汐高低位泵水储能发电***。
背景技术
月球引力的变化会引起潮汐现象，潮汐导致海水平面周期性地升降，因海水潮落及海水流动所产生的能量，称为潮汐能。目前利用潮汐发电有两种运行模式，第一种是单水库单程式潮汐电站，是涨潮时使海水进入水库，落潮时利用水库与海面的潮差推动水轮发电机组，它不能连续发电，利用落潮时发一次电。第二种是单水库双程式潮汐电站，是利用水库的特殊设计和水闸的作用既可涨潮时发电，又可在落潮时运行，只是在水库内外水位相同平潮时才不能发电，它能利用涨潮落潮时发两次电，与前者相比，能大大提高潮汐能的利用率。因不能连续发电，也存在局限性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种海洋潮汐高低位泵水储能发电***，该种海洋潮汐高低位泵水储能发电***利用潮汐能将海水储存在水库中，从而连续稳定发电。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种海洋潮汐高低位泵水储能发电***，其包括海上水库、水力发电机、若干根高于海平面的支承柱、若干个给海上水库灌水的海洋潮汐泵水单元，所述的海上水库位于所述的若干根支承柱的顶端。
所述的海洋潮汐泵水单元包括固定水缸、可上下位移的浮体总成和水管，所述的浮体总成位于固定水缸的上方，所述的浮体总成具有中空的浮箱，所述的浮箱的空腔内落潮时具有增加浮箱重量的海水，落潮时所述的浮体总成的下部与固定水缸的上部密封，所述的水管一端与固定水缸的下部连通，水管的另一端伸出海平面。
所述的浮体总成包括浮动水缸、顶盖和中空的浮箱，所述的顶盖与浮动水缸的上端连为一体，所述的浮箱固接于顶盖的周边。
所述的固定水缸的周边设置有立柱，所述的立柱上设置有可上下位移的导套，所述的浮动水缸总成的顶盖与导套连为一体。
所述的浮体总成包括浮动活塞体、浮箱支架和中空的浮箱，所述的浮箱支架与浮动活塞体的上端连为一体，所述的浮箱固接于浮箱支架的周边。
所述的浮箱设置有向浮箱空腔内注水和将浮箱空腔内水排出的浮箱进排水机构。
所述的海洋潮汐泵水单元包括可上下位移的浮动水缸总成和多个固定水缸，所述的多个固定水缸均位于浮动水缸总成的下部，所述的浮动水缸总成包括中空的浮箱、项盖和与固定水缸数量相同的浮动水缸，所述的中空的浮箱、顶盖和与固定水缸数量相同的浮动水缸为连成一体的结构，所述的浮箱的空腔内落潮时具有增加浮箱重量的海水，所述的每个浮动水缸的下部在落潮时与固定水缸的上部密封，所述的每个固定水缸的下部具有连通的伸出海平面的水管。所述浮箱设置有向浮箱空腔内注水和将浮箱空腔内水排出的浮箱进排水机构。
所述的浮动水缸总成处设置有深入海底的立柱，所述的立柱上设置有可上下位移的导套，所述的浮动水缸总成的顶盖与导套连为一体。
所述的固定水缸的数量为四个。
本发明海洋潮汐高低位泵水储能发电***采用这样的结构，海上水库高于海平面，多个海洋潮汐泵水单元给海上水库灌水，海上水库位置越高，其势能越大，海洋潮汐泵水单元利用潮汐落差将海水灌进高于海平面的水库中，能连续稳定发电。
附图说明
下面结合附图对本发明海洋潮汐高低位泵水储能发电***作进一步详细地说明；
图1为本发明海洋潮汐高低位泵水储能发电***结构示意图；
图2为图1所示的海洋潮汐泵水单元的第一种实施例结构示意图；
图3为图1所示的海洋潮汐泵水单元的第二种实施例结构示意图；
图4为图1所示的海洋潮汐泵水单元的第三种实施例结构示意图；
在图1、图2、图3、图4中，1、浮箱进排水控制阀；2、浮箱进排水管；3、水管；4、基座；5、浮箱；6、固定水缸；7、浮动水缸；8、立柱；9、水缸进水阀；10、盖板；11、浮箱底板；12、浮箱通气管；13、浮动活塞体；14、浮箱支架；15、浮箱进排水机构；16、第一水管；17、第二水管；18、顶盖；19、第二浮动水缸；20、第二固定水缸；21、海底；22、第一固定水缸；23、第一浮动水缸；24、海平面；25、水力发电机；26、平台；27、海上水库；28、水库进水口；29、支承柱；30、海洋潮汐泵水单元。
具体实施方式
如图1所示，海洋潮汐高低位泵水储能发电***包括海上水库27、水力发电机25、若干根高于海平面24的支承柱29、若干个给海上水库27灌水的海洋潮汐泵水单元30，海上水库27位于所述的若干根支承柱29的顶端，若干根支承柱29上建有平台26，海上水库27的上部具有多个水库进水口28，洋潮汐泵水单元30的水从水库进水口28进入。
图2示出了本发明海洋潮汐高低位泵水储能发电***的第一种实施例，海洋潮汐高低位泵水储能发电***包括固定水缸6、可上下位移的浮体总成和水管3，水管3一端与固定水缸6的下部连通，水管3的另一端伸出海平面，浮体总成包括浮动水缸7、顶盖、中空的浮箱5和浮箱进排水机构，顶盖与浮动水缸7的上端连为一体，浮箱5固接于顶盖的周边，固定水缸6的周边具有立柱8，立柱8上可装有可上下位移的导套，顶盖与导套连为一体。顶盖包括盖板10和水缸进水阀9，浮箱进排水机构包括浮箱进排水控制阀1、浮箱进排水管2和浮箱通气管12，浮箱5的下部具有浮箱底板11，浮箱底板11上具有浮箱进排水管2。浮箱随着固定水缸中的水从水管排向海平面之上的储水装置，固定水缸中水量的减少，浮箱与浮动水缸7一道下降，在接近低潮位时，打开浮箱的浮箱进排水机构，排出浮箱内的水，满足带动浮体总成上浮条件时，关闭排水阀，打开浮箱进排水控制阀。随着涨潮，通过浮箱浮力带动，浮体总成向上运动，直到潮汐的高水位。如此反复循环工作，以达到利用海洋潮汐落差泵水向储水装置中供水的目的，以便用于储水发电或把海水泵上陆地，进行海水养殖等利用海水的生产作业目的。
图3示出了本发明海洋潮汐高低位泵水储能发电***的第二种实施例，海洋潮汐高低位泵水储能发电***包括固定水缸6、可上下位移的浮体总成和水管3，水管3一端与固定水缸6的下部连通，水管3的另一端伸出海平面，浮体总成包括浮动活塞体13、浮箱支架14和中空的浮箱5，浮箱支架14与浮动活塞体13的上端连为一体，浮箱5固接于浮箱支架14的周边。固定水缸6上开有进水孔，进水孔处具有只能进水不能出水的单向阀。落潮时，海水水平面下降，浮体总成整体下降，浮箱的空腔内落潮时具有增加浮箱重量的海水，浮体总成压力作用于固定水缸的水上，使固定水缸的水的压强增大，足够大的压强使固定水缸的水源源不断地从水管灌进高于海平面的位置。
图4示出了本发明海洋潮汐高低位泵水储能发电***的第三种实施例，海洋潮汐高低位泵水储能发电***包括立柱8、可上下位移的浮动水缸总成、第一固定水缸22、第二固定水缸20、第三固定水缸和第四固定水缸，固定水缸的数量共有四个，第三固定水缸和第四固定水缸图中未显示，第一固定水缸22、第二固定水缸20、第三固定水缸和第四固定水缸均位于浮动水缸总成的下部，浮动水缸总成包括中空的浮箱5、顶盖18和第一浮动水缸23、第二浮动水缸19、第三浮动水缸和第四浮动水缸，浮动水缸的数量与固定水缸数量相同，中空的浮箱5、顶盖18和与固定水缸数量相同的浮动水缸为连成一体的结构，每个浮动水缸的下部在落潮时与固定水缸的上部密封，第一固定水缸22的下部具有连通的伸出海平面的第一水管16，第二固定水缸20的下部具有连通的伸出海平面的第二水管17，第三固定水缸和第四固定水缸的下部也具有连通的伸出海平面的水管。固定水缸6上开有进水孔，进水孔处具有只能进水不能出水的单向阀。落潮时，海水水平面下降，浮动水缸总成整体下降，浮箱的空腔内落潮时具有增加浮箱重量的海水，浮动水缸总成压力作用于四个固定水缸的水上，使固定水缸的水的压强增大，足够大的压强使固定水缸的水源源不断地从各自的水管灌进高于海平面的位置。本发明不局限于上述结构，固定水缸的数量可以是六个、八个或者更多个。
本发明海洋潮汐储能发电***采用这样的结构，海上水库高于海平面，多个海洋潮汐泵水单元给海上水库灌水，海上水库位置越高，其势能越大，海洋潮汐泵水单元利用潮汐落差将海水灌进高于海平面的水库中，能连续稳定发电。克服目前利用潮汐发电的诸多不足，改变目前低水头、大流量的发电形式，改善目前发电站施工、地基处理及防淤工程的环境，降低发电投资，降低发电运营成本，能实现满足不间断、稳定发电的水量和势能，是环保的有力支撑。

Claims (10)

1.一种海洋潮汐高低位泵水储能发电***，其特征在于：其包括海上水库、水力发电机、若干根高于海平面的支承柱、若干个给海上水库灌水的海洋潮汐泵水单元，所述的海上水库位于所述的若干根支承柱的顶端。
2.根据权利要求1所述的海洋潮汐高低位泵水储能发电***，其特征在于：所述的海洋潮汐泵水单元包括固定水缸、可上下位移的浮体总成和水管，所述的浮体总成位于固定水缸的上方，所述的浮体总成具有中空的浮箱，所述的浮箱的空腔内落潮时具有增加浮箱重量的海水，落潮时所述的浮体总成的下部与固定水缸的上部密封，所述的水管一端与固定水缸的下部连通，水管的另一端伸出海平面。
3.根据权利要求2所述的海洋潮汐高低位泵水储能发电***，其特征在于：所述的浮体总成包括浮动水缸、顶盖和中空的浮箱，所述的顶盖与浮动水缸的上端连为一体，所述的浮箱固接于顶盖的周边。
4.根据权利要求3所述的海洋潮汐高低位泵水储能发电***，其特征在于：所述的固定水缸的周边设置有立柱，所述的立柱上设置有可上下位移的导套，所述的浮动水缸总成的顶盖与导套连为一体。
5.根据权利要求2所述的海洋潮汐高低位泵水储能发电***，其特征在于：所述的浮体总成包括浮动活塞体、浮箱支架和中空的浮箱，所述的浮箱支架与浮动活塞体的上端连为一体，所述的浮箱固接于浮箱支架的周边。
6.根据权利要求2或3或4或5所述的海洋潮汐高低位泵水储能发电***，其特征在于：所述的浮箱设置有向浮箱空腔内注水和将浮箱空腔内水排出的浮箱进排水机构。
7.根据权利要求1所述的海洋潮汐高低位泵水储能发电***，其特征在于：所述的海洋潮汐泵水单元包括可上下位移的浮动水缸总成和多个固定水缸，所述的多个固定水缸均位于浮动水缸总成的下部，所述的浮动水缸总成包括中空的浮箱、顶盖和与固定水缸数量相同的浮动水缸，所述的中空的浮箱、顶盖和与固定水缸数量相同的浮动水缸为连成一体的结构，所述的浮箱的空腔内落潮时具有增加浮箱重量的海水，所述的每个浮动水缸的下部在落潮时与固定水缸的上部密封，所述的每个固定水缸的下部具有连通的伸出海平面的水管。
8.根据权利要求7所述的海洋潮汐高低位泵水储能发电***，其特征在于：所述的浮箱设置有向浮箱空腔内注水和将浮箱空腔内水排出的浮箱进排水机构。
9.根据权利要求7或8所述的海洋潮汐高低位泵水储能发电***，其特征在于：所述的浮动水缸总成处设置有深入海底的立柱，所述的立柱上设置有可上下位移的导套，所述的浮动水缸总成的顶盖与导套连为一体。
10.根据权利要求9所述的海洋潮汐高低位泵水储能发电***，其特征在于：所述的固定水缸的数量为四个。
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