CN206721844U - 适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站及发电*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站及发电***，涉及抽水蓄能技术领域，适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站包括蓄水箱、抽水装置和水轮机，其中，蓄水箱设置于离岸岛礁的海底，顶部设置有一出水口，外壁设置有一入水口，抽水装置包括设置于蓄水箱顶部外侧的抽水泵以及抽水管，抽水管的一端与抽水泵相连，另一端穿过出水口***蓄水箱内，抽水装置用于抽出蓄水箱内的海水，水轮机设置于入水口，用于当海水流入蓄水箱时，在海水的驱动下输出电能。本实用新型提供的适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站及发电***可以解决常规抽水蓄能电站在离岸岛礁中难以发挥作用，且与离岸岛礁上的风力发电站和光伏发电站无法结合的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及抽水蓄能技术领域，尤其涉及一种适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站。
背景技术
目前，储存能量、调峰填谷的形式有很多种方式，其中抽水蓄能是当前最经济、最成熟的大规模储能和调节的手段。常规抽水蓄能电站主要由上水库、引水发电***和下水库组成，在电力***高峰负荷时，利用上水库的水通过引水***管道等设施，将上水库水的重力势能转变成动能推动水轮机发电，在用电低谷时，将下水库的水再通过引水***管道等设施抽回上水库蓄积起来。一般上水库位于高耸的山顶，人工扩挖成库。我国南海中的海岛，多为珊瑚礁构成的岛、礁、滩、沙和暗沙等，高程低，缺少修建常规抽水蓄能电站的天然地形地貌条件。
同时，离岸岛礁风能丰富、光照条件好，风电和光伏发电可为海洋油气开发以及偏远岛屿的开发和建设提供经济廉价的电力供给，然而，风电和光伏发电受气候条件影响大，无风时或光照不足时电力供给又得不到保证，因此，如何将风电和光伏发电与抽水蓄能电站相结合成为了一个亟待解决的问题。
实用新型内容
为了解决现有技术中由于离岸岛礁缺少修建常规抽水蓄能电站的天然地形地貌条件，导致常规抽水蓄能电站在离岸岛礁上难以发挥作用，且与离岸岛礁上的风力发电站和光伏发电站无法结合的问题，本实用新型提供了一种适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站及发电***，其中，适用于离岸岛礁的发电***包括设置于离岸岛礁上的风力发电站和光伏发电站以及适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站，当用电低谷时，通过适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站将风力发电站和光伏发电站多余的电能转化为海水的重力势能，之后，当用电高峰时，通过抽水蓄能电站将海水的重力势能转化为电能并输送给用电设备，以满足风力发电站和光伏发电站调峰填谷的要求。
本实用新型的目的之一是，提供一种适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站，所述适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站包括蓄水箱、抽水装置和水轮机；
其中，所述蓄水箱，设置于所述离岸岛礁的海底，顶部设置有一出水口，外壁设置有一入水口；
所述抽水装置，包括设置于所述蓄水箱顶部外侧的抽水泵以及抽水管，所述抽水管的一端与所述抽水泵相连，另一端穿过所述出水口***所述蓄水箱内，所述抽水装置用于抽出所述蓄水箱内的海水；
所述水轮机，设置于所述入水口，用于当海水流入所述蓄水箱时，在海水的驱动下输出电能。
可选的，所述蓄水箱的形状为立方体或长方体或圆柱体或梯形体。
可选的，所述蓄水箱的材料为混凝土或钢。
可选的，所述蓄水箱还包括设置于内部的承重柱。
可选的，所述蓄水箱的顶部高于所述海平面。
可选的，所述蓄水箱还包括设置于顶部的压重覆土和/或设置于底部外侧的抗浮立柱和/或设置于外壁的抗浮锚。
可选的，所述蓄水箱的顶部低于所述海平面。
可选的，所述蓄水箱还包括设置于底部外侧的抗浮立柱和/或设置于外壁的抗浮锚。
可选的，所述适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站还包括输电设备；
所述输电设备包括变压器以及与所述变压器相连的开关站，所述变压器，通过电力线缆与所述水轮机相连，用于接收所述电能，对所述电能进行变压处理后通过所述开关站向离岸岛礁上的用电设备输电。
本实用新型的目的之一是，提供一种适用于离岸岛礁的发电***，所述适用于离岸岛礁的发电***包括设置于离岸岛礁上的风力发电站和光伏发电站以及适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站；
所述风力发电站和所述光伏发电站，通过电力线缆与所述适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站相连。
本实用新型的有益效果在于，当用电低谷时，通过适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站将风力发电站和光伏发电站多余的电能转化为海水的重力势能，之后，当用电高峰时，通过抽水蓄能电站将海水的重力势能转化为电能并输送给用电设备，以满足风力发电站和光伏发电站调峰填谷的要求。
为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施方式，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型提供的适用于离岸岛礁的发电***的结构框图；
图2为本实用新型提供的适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站的实施方式一的结构图；
图3为本实用新型提供的适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站的实施方式二的结构图；
图4为本实用新型提供的适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站的实施方式三的结构图；
图5为本实用新型提供的适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站的实施方式四的结构图；
图6为本实用新型提供的适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站的实施方式五的结构图；
图7为本实用新型提供的适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站的实施方式六的结构图；
图8为本实用新型提供的适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站的实施方式七的结构图；
图9为本实用新型提供的适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站的实施方式八的结构图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型针对目前现有技术中由于离岸岛礁缺少修建常规抽水蓄能电站的天然地形地貌条件，导致常规抽水蓄能电站在离岸岛礁上难以发挥作用，且与离岸岛礁上的风力发电站和光伏发电站无法结合的问题，提出了一种适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站及发电***。
图1为本实用新型提供的适用于离岸岛礁的发电***的结构框图，如图1所示，所述适用于离岸岛礁的发电***包括设置于离岸岛礁上的风力发电站10和光伏发电站20以及适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站。
所述风力发电站10和所述光伏发电站20，通过电力线缆与所述适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站相连。
在本实用新型的具体实施中，当用电低谷时，此时风力发电站10和光伏发电站 20所产生的电能大于离岸岛礁上的用电设备的电能需求，风力发电站10和光伏发电站20将多余的电能发送给抽水蓄能电站，由抽水蓄能电站将电能转化为海水的重力势能，当用电高峰时，此时风力发电站10和光伏发电站20所产生的电能小于离岸岛礁上的用电设备的电能需求时，由抽水蓄能电站将海水的重力势能转化为电能，并输送给用电设备，以满足风力发电站10和光伏发电站20调峰填谷的要求。
如下将对适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站的结构进行详细介绍，所述适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站包括蓄水箱100、抽水装置200和水轮机300。
其中，所述蓄水箱100，设置于所述离岸岛礁的海底，顶部设置有一出水口110，外壁设置有一入水口120。所述蓄水箱100的材料为混凝土或钢。
所述抽水装置200，包括设置于所述蓄水箱100顶部外侧的抽水泵210以及抽水管220，所述抽水管220的一端与所述抽水泵210相连，另一端穿过所述出水口110 ***所述蓄水箱100内，所述抽水装置200用于抽出所述蓄水箱100内的海水。
所述水轮机300，设置于所述入水口120，用于当海水流入所述蓄水箱100时，在海水的驱动下输出电能。水轮机300为贯流式水轮机，本实用新型所属技术领域的技术人员可现在满足本实用新型要求的其他水轮机300，本实用新型不作限定。
本实用新型提供的适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站可以采用多种安放方式，同时也可以采用多种抗浮措施，图2为本实用新型提供的适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站的实施方式一的结构图，如图2所示，所述蓄水箱100的顶部低于所述海平面，蓄水箱100通过自身重力进行抗浮；图3为本实用新型提供的适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站的实施方式二的结构图，如图3所示，为了进一步提高抗浮效果，蓄水箱100在自身重力的基础上还采用了在蓄水箱100的底部外侧设置抗浮立柱150以及在蓄水箱100的外壁设置抗浮锚160的措施来增加抗浮效果，当然本实用新型所属的技术领域的技术人员可以采用自身重力、抗浮立柱150和抗浮锚160之一或者多种组合措施来进行抗浮，本实用新型不作限定。
图4为本实用新型提供的适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站的实施方式三的结构图，如图4所示，所述蓄水箱100的顶部高于海平面，蓄水箱100通过自身重力进行抗浮；图5为本实用新型提供的适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站的实施方式四的结构图，如图5所示，为了进一步提高抗浮的效果，蓄水箱100在自身重力的基础上还采用在蓄水箱100的顶部设置压重覆土、在蓄水箱100的底部外侧设置抗浮立柱150以及在蓄水箱100的外壁设置抗浮锚160的措施来增加抗浮效果，当然本实用新型所属的技术领域的技术人员可以采用自身重力、压重覆土、抗浮立柱150和抗浮锚160之一或者多种组合措施来提高抗浮效果，本实用新型不作限定。例如，如图6所示，本实用新型在蓄水箱100抗浮中采用自身重力与抗浮锚160组合措施进行抗浮，而如图 7所示，本实用新型在蓄水箱100抗浮中采用自身重力与抗浮立柱150组合措施进行抗浮。
在如上所述的实施方式中，通过采用自身重力、压重覆土140、抗浮立柱150和抗浮锚160之一或者多种组合措施，以满足蓄水箱100的抗浮要求。
本实用新型提供的适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站的蓄水箱100可以采用多种形状，图4为本实用新型提供的适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站的实施方式三的结构图，如图4所示，蓄水箱100的形状为长方体或圆柱体；图6为本实用新型提供的适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站的实施方式五的结构图，如图6所示，蓄水箱100的形状为立方体；图7为本实用新型提供的适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站的实施方式六的结构图，如图7所示，蓄水箱100的形状为梯形体。
在如上所述的实施方式中，通过选择合适的蓄水箱100的形状可以满足不同离岸岛礁的地形和地貌条件的要求。
图8为本实用新型提供的适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站的实施方式七的结构图，如图8所示，在本实用新型的实施方式七中，蓄水箱100的顶部高于海平面，蓄水箱100的形状为长方体或圆柱体，蓄水箱100采用自身重力、压重覆土、抗浮立柱 150和抗浮锚160的组合措施进行抗浮。同时，所述蓄水箱100还包括设置于内部的承重柱130。
在如上所述的实施方式中，通过在蓄水箱100的内部设置承重柱130可以有效保证蓄水箱100的稳定。
图9为本实用新型提供的适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站的实施方式八的结构图，如图9所示，在本实用新型的实施方式八中，蓄水箱100的顶部高于海平面，蓄水箱100的形状为长方体或圆柱体，蓄水箱100采用自身重力、压重覆土、抗浮立柱 150和抗浮锚160的组合措施进行抗浮。同时，所述输电设备400包括变压器410以及与所述变压器410相连的开关站420，所述变压器410，通过电力线缆与所述水轮机 300相连，用于接收所述电能，对所述电能进行变压处理后通过所述开关站420向离岸岛礁上的用电设备输电。
在如上所述的实施方式中，通过设置输电设备400，可以将适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站产生的电能进行远距离的传输，同时还能够满足离岸岛礁上的用电设备的电压要求。
为了进一步理解本实用新型提供的适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站及发电***的具体实施方式，下面根据图1和图9所示的适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站及发电***对本实用新型提供的适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站及发电***具体工作过程进行详细介绍，本实用新型也可依据其他实施方式进行具体实施，本实用新型不再赘述。
(1)当用电低谷时，此时风力发电站10和光伏发电站20所产生的电能大于离岸岛礁上的用电设备的电能需求，风力发电站10和光伏发电站20将多余的电能发送给抽水蓄能电站的抽水设备200，由抽水蓄能电站的抽水设备200将蓄水池100内的海水抽出，藉此，将电能转化为海水的重力势能。
(2)当用电高峰时，此时风力发电站10和光伏发电站20所产生的电能小于离岸岛礁上的用电设备的电能需求时，海水流入抽水蓄能电站的蓄水箱100内，水轮机 300在海水的驱动下产生电能，藉此，将海水的重力势能转化为电能。
(3)水轮机300通过输电设备400将电能输送给设置于离岸岛礁上的用电设备。
本实用新型的有益效果是：
(1)将蓄水箱100设置于海底作为下水库，以大海为上水库，当用电低谷时，通过抽水设备200将蓄水箱100内的海水抽出，当用电高峰时，海水流入蓄水箱100并驱动水轮机300产生电能，解决了现有技术中由于离岸岛礁缺少修建常规抽水蓄能电站的天然地形地貌条件，导致常规抽水蓄能电站在离岸岛礁上难以发挥作用的问题。
(2)当风力发电站10和光伏发电站20所产生的电能大于离岸岛礁上的用电设备的电能需求，风力发电站10和光伏发电站20将多余的电能发送给抽水蓄能电站，由抽水蓄能电站将电能转化为海水的重力势能，当风力发电站10和光伏发电站20所产生的电能小于离岸岛礁上的用电设备的电能需求时，由抽水蓄能电站将海水的重力势能转化为电能，并输送给用电设备，解决了现有技术中抽水蓄能电站与离岸岛礁上的风力发电站和光伏发电站无法结合的问题。
本实用新型中应用了具体实施方式对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施方式的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (10)
1.一种适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站，其特征在于，所述适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站包括蓄水箱(100)、抽水装置(200)和水轮机(300)；
其中，所述蓄水箱(100)，设置于所述离岸岛礁的海底，顶部设置有一出水口(110)，外壁设置有一入水口(120)；
所述抽水装置(200)，包括设置于所述蓄水箱(100)顶部外侧的抽水泵(210)以及抽水管(220)，所述抽水管(220)的一端与所述抽水泵(210)相连，另一端穿过所述出水口(110)***所述蓄水箱(100)内，所述抽水装置(200)用于抽出所述蓄水箱(100)内的海水；
所述水轮机(300)，设置于所述入水口(120)，用于当海水流入所述蓄水箱(100)时，在海水的驱动下输出电能。
2.根据权利要求1所述的适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站，其特征在于，所述蓄水箱(100)的形状为立方体或长方体或圆柱体或梯形体。
3.根据权利要求1或2所述的适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站，其特征在于，所述蓄水箱(100)的材料为混凝土或钢。
4.根据权利要求1所述的适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站，其特征在于，所述蓄水箱(100)还包括设置于内部的承重柱(130)。
5.根据权利要求1所述的适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站，其特征在于，所述蓄水箱(100)的顶部高于海平面。
6.根据权利要求5所述的适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站，其特征在于，所述蓄水箱(100)还包括设置于顶部的压重覆土(140)和/或设置于底部外侧的抗浮立柱(150)和/或设置于外壁的抗浮锚(160)。
7.根据权利要求1所述的适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站，其特征在于，所述蓄水箱(100)的顶部低于海平面。
8.根据权利要求7所述的适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站，其特征在于，所述蓄水箱(100)还包括设置于底部外侧的抗浮立柱(150)和/或设置于外壁的抗浮锚(160)。
9.根据权利要求1所述的适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站，其特征在于，所述适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站还包括输电设备(400)；
所述输电设备(400)包括变压器(410)以及与所述变压器(410)相连的开关站(420)，所述变压器(410)，通过电力线缆与所述水轮机(300)相连，用于接收所述电能，对所述电能进行变压处理后通过所述开关站(420)向离岸岛礁上的用电设备输电。
10.一种适用于离岸岛礁的发电***，其特征在于，所述适用于离岸岛礁的发电***包括设置于离岸岛礁上的风力发电站(10)和光伏发电站(20)以及如权利要求1至9所述的任意一项适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站；
所述风力发电站(10)和所述光伏发电站(20)，通过电力线缆与所述适用于离岸岛礁的抽水蓄能电站相连。
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| GR01 | Patent grant | ||
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