[发明专利]一种风力汲水储能系统

说明书

本发明提出一种风力汲水储能系统，风机头部的机舱内设有变向齿轮组，其将动力传至延伸至储能塔筒内的传动杆组件；塔筒内设有水箱，风机基础内设有塔底水池及抽水泵，抽水泵经水箱间的传动将水抽往第一组水箱内，通过该组最上方水箱内的支撑传动水位控制抽水系统可将当前水箱内的水抽往第二组水箱内，重复该结构，直至通过倒数第二组水箱中最上方水箱内的支撑传动水位控制抽水系统将当前水箱内的水抽往倒数第一组水箱内；各水箱与出水总管相连，出水管上有控制阀；出水管与水轮发电机进水口相连可进行发电；出水管与反渗透式海水淡化系统进水口相连，使用塔筒中水的势能进行海水淡化。该系统能将储能技术应用于风力发电系统及海水淡化系统中。

技术领域

本发明涉及风能利用的技术领域，尤其涉及一种风力汲水储能系统。

背景技术

风力发电在全世界范围内已获得极大发展，但风力发电因输出功率随气象条件变化，存在波动性和间歇性等原因造成其大面积的接入电网时的困难，近年来大规模的“弃风限电”严重影响了风电的发展。为了增强风力发电系统的稳定性，并保证对负荷的连续供电，使用风力发电储能技术显得越来越重要。

现有技术中的抽水储能是在电力负荷低谷期将水从下池水库抽到上池水库时将电能转化成重力势能储存起来的形式。抽水储能电站需建有上、下两个水库。当上库的水流下库时，就是常规的水力发电站，消耗水的水位势能转换为电能；相反，将下库的水输送到上库时就是抽水储能，消耗电能转换为水位势能。抽水蓄能是技术较为成熟的一种蓄能方式，但需建设大容量水库进行储水，故受水资源分布、选址条件、建设周期等影响无法大规模推广使用。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出了一种风力汲水储能系统，以便将储能技术直接应用于风力发电系统中，通过风机直接驱动多级抽水泵，将处于塔底水池中的水抽入到储能塔筒内的各级水箱中，以进行储能。

为了实现上述目的，本发明提出了一种风力汲水储能系统，包括风机头部、设置在风机基础上的储能塔筒，所述风机头部与储能塔筒相连接，所述风机头部包括叶轮、设置在机舱内的主轴，所述主轴在叶轮的驱动下可实现旋转运动；在所述机舱内还设有变向齿轮组，所述变向齿轮组中的传动齿轮与所述主轴相连接，所述变向齿轮组中的从动齿轮与传动杆组件相连接，以带动所述传动杆组件实现旋转运动；所述从动齿轮经由轴承与设置在机舱内的底座相连接，所述传动杆组件经由轴承与所述机舱相连接；

所述传动杆组件延伸至储能塔筒内部，在所述储能塔筒内部从上至下依次设有K个独立的水箱，其中K为正整数；

在所述风机基础内设有塔底水池，所述风机基础内还设有抽水泵，所述抽水泵经传动杆组件与最下方水箱的下横隔板处的支撑传动轴或者支撑传动水位控制抽水系统相连接；

所述抽水泵还与进水管路相连接，将该级进水管路记作第一级进水管路，所述第一级进水管路分别通过连接管与N个水箱相连通，其中N为正整数，并且在所述连接管上设有止回阀，在处于上方的第N个水箱的下横隔板处设有支撑传动水位控制抽水系统，在处于下方的其余(N-1)个水箱的下横隔板处设有支撑传动轴，相邻的支撑传动水位控制抽水系统和支撑传动轴、以及相邻的支撑传动轴和支撑传动轴，分别通过传动杆组件依次连接在一起；

所述第N个水箱的下横隔板处的支撑传动水位控制抽水系统还与进水管路相连接，将该级进水管路记作第二级进水管路，所述第二级进水管路分别通过连接管与M个水箱相连通，其中M为正整数，并且在所述连接管上设有止回阀，在处于上方的第M个水箱的下横隔板处设有支撑传动水位控制抽水系统，在处于下方的其余(M-1)个水箱的下横隔板处设有支撑传动轴，相邻的支撑传动水位控制抽水系统和支撑传动轴、以及相邻的支撑传动轴和支撑传动轴，或者相邻的支撑传动水位控制抽水系统和支撑传动水位控制抽水系统，分别通过传动杆组件依次连接在一起；