[发明专利]基于势能的发电系统

权利要求书

1.一种基于势能的发电系统，其包括：

泵和第一贮存池，从可再生能源发电源或剩余电源接收电源，以使通过将地表面的水输送至建筑物的上部而确保规定的势能；

小型水力发电单元，由小型水力发电涡轮机和第二发电机组成，降落所述第一贮存池的水，由此将势能转换为电力；

第二贮存池，位于建筑物的地下以确保附加的势能，且贮存经过所述小型水力发电涡轮机的水；

电解装置，对从所述小型水力发电单元产生的电力以及从所述可再生能源发电源或所述剩余电源接收的电力进行电解，以便确保用于小型水力发电的所述第二贮存池的贮存空间，且分别生产、分离出氢气和氧气；

燃料电池发电单元，由设置在所述第一贮存池的一侧的燃料电池、第一发电机组成，位于建筑物的上部并通过接收产生的所述氢气来产生电力，将生产的副产物水贮存在所述第一贮存池中。

2.根据权利要求1所述的基于势能的发电系统，其还包括：

电力转换器，接收外部电力(电网)或所述小型水力发电涡轮机的自主生产的电力并将其转换为直流；

输送单元，其包括氢气输送管道和氧气输送管道，将生产的所述氢气和氧气分别输送至所述燃料电池和氧气贮罐。

3.根据权利要求1所述的基于势能的发电系统，其特征在于，用于向所述第一贮存池输送、贮存水的所述泵的驱动电力，其适用热电联产剩余电源或可再生发电电力。

4.根据权利要求1所述的基于势能的发电系统，其特征在于，通过所述燃料电池的发电来生产的电力耦合到电网并输送，将副产物水贮存在所述第一贮存池中，从而以势能的形式被贮存并应用。

5.根据权利要求2所述的基于势能的发电系统，所述氢气输送管道以双层管道的形状组成，向所述双层管道的内管充填氢气，且向所述双层管道的外管充填氮等惰性气体，由此对爆炸率高的氢气的输送提供稳定性。

6.根据权利要求1所述的基于势能的发电系统，在通过所述剩余电源和所述可再生能源的发电不理想且所述第二贮存池的贮存空间有效的情况下，从地上取水源向所述小型水力发电单元放水，此时，利用所产生的电力并通过所述电解装置对所述第二贮存池的水进行电解，从而驱动设置在所述第一贮存池的所述燃料电池而生产电力，与此同时，可实现能够确保所述第一贮存池的势能的运转。

7.根据权利要求1或4或6所述的基于势能的发电系统，其特征在于，所述可再生能源发电源用作将所述地上取水源输送至所述第一贮存池的所述泵的动力，当贮存在所述第一贮存池的容量达到规定容量以上时，通过向设置在地上(或地下)的所述小型水力发电单元排放贮存的水，实现规定期间的可预测的电力生产，此时，所产生的电力的一部分根据各个贮存池的贮存余力等运作条件而耦合到所述电网并进行销售，所述产生的电力的另外一部分对所述第二贮存池的水进行电解并将所产生的氢气(燃料)供给至所述燃料电池，同时降落所述第一贮存池的水，由此确保发电时必不可少的所述第二贮存池的贮存能力。

8.根据权利要求1所述的基于势能的发电系统，其特征在于，对具有低势能的所述第二贮存池的水进行电解，从而将液态水分离为氢气和氧气，当利用所述气体比空气轻的化学方面的特性，氢气和氧气在没用另外的动力源的条件下也能够容易地输送至上部。

9.根据权利要求1或2所述的基于势能的发电系统，在所述电解装置中被电解后分离的氢气通过所述氢气输送管道输送至具有高势能的所述第一贮存池，由此作为设置在所述第一贮存池的一侧上的所述燃料电池的燃料而供给，在所述燃料电池中与空气中的氧气反应的氢气被转换成液态水而贮存在所述第一贮存池中，在所述过程中供给至所述燃料电池的氢气通过电化学反应来生产电力，作为副产物与热量一起生产液态水。

10.根据权利要求1所述的基于势能的发电系统，还包括供给管，从所述第一贮存池向所述小型水力发电单元供水。

11.根据权利要求10所述的基于势能的发电系统，其特征在于，所述供给管包括用于调节落下的水量的第二控制阀。

12.根据权利要求1或4所述的基于势能的发电系统，其特征在于，所述小型水力发电单元利用降落的水的势能将产生的电力的一部分传送至所述电网，且回收所述产生的电力的另外一部分并经过电力转换而供给至所述电解装置中以利用。