[发明专利]潮汐发电和储存系统及用于该系统的蓄水池的构造方法

说明书

一种潮汐发电和储存系统(10)，其包括泻湖(12)和将泻湖与潮汐水域的区域(16)分开的多个蓄水池(14)。每个蓄水池(14)包括包围蓄水池室(22)的海堤(20)。系统具有在潮汐水域的区域(16)和泻湖(12)之间连通的第一流动通道(30)，第一流动通道(30)引导流动通过涡轮机(32)以产生电力。系统还具有允许在两个相邻的蓄水池之间连通的第二流动通道(40)以及允许在蓄水池和第一流动通道之间连通的第三流动通道(90)。每个蓄水池(14)的海堤(20)包括重力结构，该重力结构包括沙和/或其他海底材料和水硬性粘合剂的混合物的多个层。系统可以使用来源于构造地点的材料制造，并且允许将水储存在蓄水池(14)和泻湖(12)中和泵送蓄水池(14)和泻湖(12)中的水，以最大化可以发电的时间段。

技术领域

本公开涉及一种潮汐发电和储存系统，其能够产生电力同时允许多次使用在潮汐发电系统中使用的蓄水池和泻湖(lagoon)。本公开还涉及一种构造用于这种系统的离岸蓄水池的方法，以及一种使用这种系统发电的方法。

背景

传统的潮汐发电方案能够在潮汐条件合适时的某些时间产生电力。它们不能够连续地产生电力，并且供应不能适应高峰时期的需求。

传统的潮汐发电方案可能干扰导航，并且可能成为出于其他目的使用海洋环境的屏障。

本发明的目的是克服上述的问题中的一个或多个。

概述

根据本发明的第一方面，提供了一种潮汐发电和储存系统，其包括泻湖和将泻湖与潮汐水域(tidal water)的区域分开的多个蓄水池，其中每个蓄水池包括包围蓄水池室的海堤，

其中该系统还包括在潮汐水域的区域和泻湖之间连通的至少一个第一流动通道，该第一流动通道在其中具有第一闭合装置以选择性地防止水流动通过第一流动通道，并且第一流动通道具有第一涡轮机，该第一涡轮机适于当第一涡轮机由于水流动通过第一流动通道而旋转时产生电力，

其中该系统还包括至少一个第二流动通道和至少一个第三流动通道，至少一个第二流动通道在多个蓄水池中的两个相邻的蓄水池之间选择性地连通，至少一个第三流动通道在多个蓄水池中的至少一个蓄水池和第一流动通道之间选择性地连通，并且

其中每个蓄水池的海堤包括重力结构，该重力结构包括沙和/或其他海底材料与水硬性粘合剂的混合物的多个层。

优选地，水硬性粘合剂是具有凝硬性(pozzolanic)或潜在水硬性(latenthydraulic)性质的无机材料。在一个实施方案中，水硬性粘合剂可以是石灰石、高炉矿渣、硅质飞灰、钙质飞灰、磨碎的粒状高炉矿渣(GGBFS或GGBS)、硅粉或其混合物。

第二流动通道在其中可以具有第二闭合装置，以选择性地防止水流动通过第二流动通道。

第二流动通道可以包括泵，该泵适于将水从相邻的蓄水池中的第一个泵送至相邻的蓄水池中的第二个。

第二流动通道可以具有第二涡轮机，该第二涡轮机适于当第二涡轮机由于水流动通过第二流动通道而旋转时产生电力。

第三流动通道可以在多个蓄水池中的至少一个蓄水池和泻湖之间连通，第三流动通道在其中具有第三闭合装置以选择性地防止水流动通过第三流动通道。第三流动通道可以包括第一流动通道的部分。第一涡轮机可以适于当第一涡轮机由于水流动通过第三流动通道而旋转时产生电力。

优选地，多个蓄水池在结构上连结以形成连续的潮汐屏障。

根据本发明的第二方面，提供了一种构造用于潮汐发电系统的蓄水池的方法，该潮汐发电系统包括泻湖和一个或更多个蓄水池，该方法包括以下步骤：

在潮汐水域的区域中构造环形围堰；

从围堰的内部移除水和/或海底材料以形成环形容积；