[实用新型]用水力压裂方式开采页岩气中的太阳能光伏发电供电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及用水力压裂方式开采页岩气中的太阳能光伏发电供电装置，属于新能源应用技术领域。 

背景技术

随着地球上的人类对能源的需求日益增长，地球上的石油资源越来越少，特别是汽车的数量大量增加，每时每刻都在消耗着大量的石油资源。石油和煤炭的大量燃烧造成了地球上生态环境的日益恶化。人类想到了开发和利用可再生能源，太阳能、风能等可再生能源的开发和利用虽然能减少二氧化碳的排放，但由于种种原因，可再生能源占能源总用量的比例上升不快。近年来，美国开发页岩气的能源革命取得了成功，能满足国内很大一部分能源需求。 

中国国土资源部的初步调查显示，中国拥有可采页岩气资源潜力约25.1万亿立方米，从理论上说足以满足中国今后两个世纪的天然气需求，中国的（技术可采）资源比美国多50%，远高于美国的13.6万亿立方米。中国现在已经成为世界上最大的能源消费国，看到美国通过水力压裂的方式开采页岩气资源，中国政府信心百倍，决定支持企业大力开采页岩气资源，从而改变中国目前过于依赖煤炭的能源结构。 

中国的页岩气资源主要分布在人口稀少、交通不便的西部地区，开采页岩气需要用电力来‘压水驱气’，可是在这些偏远地区、架设高压线由供电网长距离输送电力存在许多的困难，在一部分页岩气资源分布区，例如青海省、西藏自治区、四川的西部地区以及西北部分地区太阳能资源比较丰富，如何就地利用当地的太阳能资源来解决大规模开采页岩气能源中所需要的电力供应问题。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺点，提供用水力压裂方式开采页岩气中的太阳能光伏发电供电装置。近三年来，中国晶硅太阳能电池的生产能力已跃居全世界第一。中国制造的物美价廉的晶硅太阳能电池的产量已占全世界太阳能电池总产量的40%。中国晶硅光伏组件产量上升的速度也很快。然而，由于欧债危机和美国商务部对中国晶硅太阳能电池生产企业开展反补贴、反倾销调查的影响，近一年来，中国晶硅太阳能电池的出口量迅速下降，中国光伏企业必须开拓国际、国内两个市场，必须向太阳能电池产品应用的终端市场要生机。目前，恰逢中国要在西部开发页岩气的良机，中国西部有一部分地区的太阳能资源比较丰富，可以利用太阳能光伏发电技术来向用水力压裂方式开采页岩气能源的工业提供电力。 

中国西部的青藏高原和西北宁夏、甘肃、新疆境内有不少终年积雪或冬季积雪的高原峻岭，积雪融化聚集的水源地是中国长江、黄河许多河流的发源地。太阳能光伏提水技术、太阳能光伏灌水技术，太阳能光伏压水技术均已成熟。中国已有部分光伏企业批量生产太阳能光伏水泵。中国西部有充足的淡水资源可供驱赶埋藏在地下页岩气层中的页岩气进入页岩气输气管道输往中国中部、特别是中国东部的广大地区。向城市和乡村供应大量的页岩气的有益效果是：利用清洁能源太阳能光伏发电提供电力用‘压水驱气’的方式来开采地下页岩气，满足大部分地区的大部分的能源需求，大幅度减少石油的进口，大幅度减少用于购买国外石油的外汇支出，大量减少目前能源结构中对燃煤发电的过分依赖，大量减少二氧化碳的排放，明显改善空气质量，保护生态环境。 

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的: 

由太阳能电池1、导电线2、控制器3、逆变器4、分流器5、储能电池6、水源地7、抽水管8、电灌站9、出水管10、压水站11、压水管12、压水孔13、地表层14、地下页岩气层15、地下水层16、页岩气集聚区17、出气管18、页岩气加压站19、页岩气输气管道20共同组成用水力压裂方式开采页岩气中的太阳能光伏发电供电装置；

在地面以上安装太阳能电池1、导电线2、控制器3、逆变器4、分流器5、储能电池6；在水源地7附近的岸上安装电灌站9、压水站11，在电灌站9与水源地7之间安装与电灌站9连通的抽水管8，在电灌站9与压水站11之间安装出水管10，在压水站11向下的地面以下的地表层14、地下页岩气层15、地下水层16中安装压水管12、压水孔13；在地下页岩气层15中的页岩气集聚区17的上方安装出气管18，在出气管18的上方安装页岩气加压站19，在页岩气加压站19的上方安装页岩气输气管道20；