[发明专利]一种实现海洋水光电互补开发的海洋水库及其方法

说明书

本发明公开了一种实现海洋水光电互补开发的海洋水库及其方法，包括防波堤、抽水蓄能电站、输水管道和太阳能光伏板，所述防波堤设置在天然潟湖地基上，外海水体通过所述天然潟湖地基和所述防波堤与潟湖水体分隔；所述抽水蓄能电站设置在所述天然潟湖地基的顶部并靠近所述防波堤的位置处；所述输水管道连接所述抽水蓄能电站和所述潟湖水体；所述太阳能光伏板设置在所述潟湖水体的水面上，所述太阳能光伏板为所述抽水蓄能电站供电。本发明结合海洋中天然潟湖的有利地形，实现了水光互补，并将发电能量用来满足潟湖开发过程中的电力需求。

技术领域

本发明涉及海洋、水利、新能源技术，特别涉及一种实现海洋水光电互补开发的海洋水库及其方法。

背景技术

近年来，由于资源量丰富、清洁性、经济性等优点以及国家政策性支持，光伏发电得到迅速发展。截至2018年底，我国光伏发电总装机容量达1.74亿kW，同比增长34％，2018年全年光伏发电1775亿kWh，同比增长50％。随着社会、经济的快速发展，各行各业的用电负荷需求持续增长，化石能源危机及其间接导致的环境问题更加突出，光伏发电也越来越受人们的关注，但光伏发电的缺点也逐渐暴露出来。由于受光辐照度、光照时长、环境温度等因素影响，光伏发电具有随机性、间歇性、波动性等不足，这也间接导致了大量弃光现象的发生。2018年全国弃光电量54.9亿kWh，弃光率达3％。与光伏发电相比，水力发电技术成熟，且具有出力调节迅速、响应速度快、调节能力强等特点。水-光互补技术即利用具有快速调节能力的水电平抑光伏出力，然后将水电出力和光伏出力打捆稳定送出，从而满足不同电力负荷需求，水-光互补技术受到了专家和研究人员的普遍关注。因此，如何将水电与光电互补结合，如何在满足负荷需求的前提下减少弃光现象，以及如何将水-光互补技术应用到实际工程中都是亟待解决的问题。

沙嘴、沙坝或珊瑚等高出海水面的离岸坝将海水分割，内侧水域即形成潟湖。天然潟湖具有防洪、保护海岸、天然养殖场、人工港等功能，因此具有良好的开发价值和实际应用意义。电力是保障人类生活、经济发展及其他特殊用途的基础。目前天然潟湖开发供电普遍采用的方法是铺设海底电缆、架设水电线路或设置发电机，但铺设海底电缆和架设输电线路工程投资高，施工复杂，系统维护、检修及管理困难；设置发电机又容量导致环境污染问题，不利于岛屿经济发展。为此，有必要提出一种新的海洋水光电互补开发方法，既能够满足潟湖开发过程中的电力需求，又能实现水光互补，提高资源利用率。

为此，本发明提出一种实现海洋水光电互补开发的海洋水库及其方法，本发明利用天然潟湖中海洋水、光资源丰富的天然优势，结合水光发电互补技术，可极大提高资源利用率，解决潟湖开发过程中的电力需求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种实现海洋水光电互补开发的海洋水库及其方法，本发明结合海洋中天然潟湖的有利地形，实现了水光互补，并将发电能量用来满足潟湖开发过程中的电力需求。

本发明所采用的技术方案是：一种实现海洋水光电互补开发的海洋水库，包括：

防波堤，所述防波堤设置在天然潟湖地基上，外海水体通过所述天然潟湖地基和所述防波堤与潟湖水体分隔；

抽水蓄能电站，所述抽水蓄能电站设置在所述天然潟湖地基的顶部并靠近所述防波堤的位置处；

输水管道，所述输水管道连接所述抽水蓄能电站和所述潟湖水体；以及，

太阳能光伏板，所述太阳能光伏板设置在所述潟湖水体的水面上，所述太阳能光伏板为所述抽水蓄能电站供电。

进一步地，所述防波堤下方的所述天然潟湖地基内、并靠近所述外海水体的一侧设置有防渗帷幕。

进一步地，所述抽水蓄能电站包括含有水轮机模式和水泵模式的可逆式水轮机组。

进一步地，所述潟湖水体的水面上设置有若干个浮体结构，相邻所述浮体结构之间通过锚索连接相互连接；所述太阳能光伏板设置在所述浮体结构的上方。