[发明专利]一种风能利用系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种风能利用系统。

背景技术

 据估算，全世界的风能总量约1300亿千瓦，中国的风能总量约16亿千瓦。全世界以风力产生的电力约有 94.1 百万千瓦，供应的电力已超过全世界用量的1%。风能虽然对大多数国家而言还不是主要的能源，但在1999年到2005年之间已经成长了四倍以上。人类利用风能的历史可以追溯到公元前，但数千年来，风能技术发展缓慢，没有引起人们足够的重视。自1973年世界石油危机以来，在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下，风能作为新能源的一部分才重新有了长足的发展。风能作为一种无污染和可再生的新能源有着巨大的发展潜力，特别是对沿海岛屿，交通不便的边远山区，地广人稀的草原牧场，以及远离电网和近期内电网还难以到达的农村、边疆，作为解决生产和生活能源的一种可靠途径，此外各国政府不断出台的可再生能源鼓励政策，将为该产业未来几年的迅速发展提供巨大动力。

风力发电机产生的电能通常输送到电网系统中，或者将风力发电机产生的电能存储到蓄电池中。迄今为止，蓄电池的蓄电量不足以存储风力发电系统产生的电能，当蓄电池存储的电能已经达到满负荷时，风能资源就会白白浪费掉。

本专利申请人曾向中国国家知识产权局提出过申请号为201210017357.1的中国发明专利申请，该专利申请请求保护一种风塔发电站的蓄能式发电装置，其在实时电网用电小于发动机发出的电能的时候，利用所谓多余的电能压缩空气，并将加压后的空气存储到多组高压气罐中，高压气罐中的空气通过管道进入恒压稳压罐，待用电量较大，而风力不足时，用稳压罐中的空气推动空气发动机运动，进而驱动发电机发电。

该发明从风能利用效率、结构布局以及市场推广等方面来说，具有结构简单，布局合理，利于市场推广等优点，而且自身所需要电能不需要外界提供，而是通过风塔午夜过剩的电能为风塔发电站的蓄能式发电装置中的各种器件提供电源。该发明的不足是，需要建立若干庞大的高压空气储气罐。这不仅占用很大空间，而且会导致建设成本以及制造成本的增加。

200920271796.9号中国实用新型专利公开了一种风河系统，其以类似于河流的方式储存风能。系统中包括高压腔和低压腔。该系统试图仅仅依赖于自然界的飓风运行，这是不科学的，飓风虽然能量很大，但是将其储存到庞大的风河系统中，却显得不够。而且仅仅依赖于自然界的飓风，不一定能将风河中的高压系统和低压系统调整到合适的压力。反之，如果用电能来将系统中的高压和低压腔进行适当的调整，则需要耗费很大的电量。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术中的缺陷与不足，提供一种风能利用系统，其一方面将风力发电装置发出的电能输送给电网，另一方面，将这些电能输送给风河系统，用来为风河系统的高压区增压，或者为风河系统中的低压区降压或抽真空，从而确保了风力很大而电网用电量不足时，将多余的电能输送给庞大的风河系统，也确保了风河系统尽可能达到所需压力。

本发明提供一种风能利用系统，其具有风力能源发电站和风河利用系统，所述风力能源发电站，包括多个风能发电机或风力发电机，所述风河利用系统具有高压系统和低压系统，低压系统和高压系统装有增/降压装置。风力能源发电站的输出端分别通向并联的电网和风河利用系统，为电网和风河系统中的增/降压装置供电。

优选的是，所述风河利用系统还具有风能输送管道、综合能源发电站、多个风能采集装置和控制中心，控制中心与风河利用系统中的风能采集装置、综合能源发电站、高压系统、低压系统通过检测线路连接。

优选的是，所述风力能源发电站中的风力发电机是一种小型涡轮涡扇发电装置。

优选的是，该小型涡轮涡扇发电装置包括由外部网壳罩着的小型涡轮涡扇和转动轴承滚珠的固定架，所述涡轮涡扇由中心轴架、侧轴架和中心转轴固定在网壳内，所述固定架由支撑架进行支撑固定，小型涡轮涡扇通过中心转轴与小型发电机相联接；固定架内装有轴承B，轴承B内部装有中心转动球，风力方向变化时小型涡轮涡扇可以随风向的改变而转换方向，进而带动小型发电机发电。

上述技术方案中，所述网壳尾部装有旋转杆，通过连接杆与中心转动球连接，在风向发生变化时可以随风向进行上下左右的旋转，保证了涡轮涡扇总是迎对着风。

优选的是，涡轮涡扇主体中心安装一中心转轴，该轴的一端与中心轴架汇聚在一起，另一端通过联轴器与小型发电机相联接。

优选的是，涡轮涡扇主体内部均匀的分布着6根中心轴架，此数量乃是该发明的最佳数量，当然我们也可以根据实践需要增加或减少中心轴架的数目，可以选择五根或七根或八根等。