[发明专利]一种压缩空气推水蓄能电站的实现方法及装置

说明书

本发明公开了一种压缩空气推水蓄能电站的实现方法及装置，其包括储水库、压缩空气推水井、调节控制阀、水轮发电机组，所述储水库建造在电负荷中心附近的水中，调节控制阀安装在储水库下端的壁面上，调节控制阀连接水轮发电机组，压缩空气推水井设置在储水库旁边用于将水推入储水库中，压缩空气推水井用于将水推入储水库中，水轮发电机组利用储水库内部的水进行发电，在电能富余时利用压缩空气推水井向储水库内部泵水实现蓄能，在电能需求时利用储水库内部的水发电实现放能，其不需要特殊的地形条件，只需设置在水中，极大拓宽了抽水蓄能电站的建设空间，调节更灵活，减少输送电线路投资和线损，效率是传统技术的抽水蓄能电站的数倍。

技术领域

本发明属于发电蓄能技术领域，具体涉及一种压缩空气推水蓄能电站的实现方法及装置。

背景技术

抽水蓄能电站（pumped storage power station）利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站。又称蓄能式水电站。它可将电网负荷低时的多余电能，转变为电网高峰时期的高价值电能，还适于调频、调相，稳定电力系统的周波和电压，且宜为事故备用，还可提高系统中火电站和核电站的效率。

为了保障电源端大型火电或核电机组能够长期稳定的在最优状态运行，需要配套建设抽水蓄能电站承担调峰调荷等任务，通过配套建设抽水蓄能电站，可降低核电机组运行维护费用、延长机组寿命;有效减少风电场并网运行对电网的冲击，提高风电场和电网运行的协调性以及电网运行的安全稳定性。

抽水蓄能是当前技术最成熟、经济性最优，最具大规模开发条件的电力系统绿色低碳清洁灵活调节电源。发展抽水蓄能，是构建以新能源为主体的新型电力系统的迫切要求，是保证电力系统安全稳定运行的重要支撑，也是可再生能源大规模发展的重要保障，但现在的抽水蓄能电站，则必须选择在下水库附近可建上水库的高山顶盆地处，因而存在选址难度大，也距用电负荷中心较远，并且建设难度大、投资造价高，施工周期长达5年至8年；储发电效率只有65%~75%等缺陷。

随着我国新兴能源的大规模开发利用，抽水蓄能电站的配置由过去单一的侧重于用电负荷中心逐步向用电负荷中心、能源基地、送出端和落地端等多方面发展。现有的抽水蓄能电站由于地形以及成本等限制，已经不能满足多方面发展的需求，需要一种成本低、建设快、效率高的蓄能新设备和方式。

发明内容

为克服上述存在之不足，本发明的发明人通过长期的探索尝试以及多次的实验和努力，不断改革与创新，提出了一种压缩空气推水蓄能电站的实现方法及装置，其不需要特殊的地形条件，只要是在有一定储水能力的湖泊、海洋、江河上即可建设，不但极大拓宽了抽水蓄能电站的建设空间，也因在用电负荷中心附近，几乎都有适宜于建设这种抽水蓄能电站的水域，也相应调节更灵活，也减少了输送电线路投资和线损。储水量是传统技术的抽水蓄能电站的数倍。并且相对于传统技术的抽水蓄能电站，抽水高度是随着储水高度变化的。经测算，可提高储发电比5%以上。几乎所有的构件都可在工厂内预制后，到现场装配即可，相对于传统技术的抽水蓄能电站建造方式，可加快建设进度5倍以上，建设造价也有所降低。建造在水中，几乎不占地，相对于传统技术的抽水蓄能电站，可减少占地90%以上。循环利用压缩空气，因而储发电效率是一般抽水蓄能电站的多倍，可相应提高能源利用效率。

为实现上述目的本发明所采用的技术方案是：提供一种压缩空气推水蓄能电站的实现装置，其包括储水库、压缩空气推水井、调节控制阀、水轮发电机组，所述储水库建造在电负荷中心附近的水中，调节控制阀安装在储水库下端的壁面上，调节控制阀连接水轮发电机组，压缩空气推水井设置在储水库旁边用于将水推入储水库中。

根据本发明所述的一种压缩空气推水蓄能电站的实现装置，其进一步的优选技术方案是：所述压缩空气推水井包括井体、电动机、空气压缩机、推水活塞体、进水阀，所述推水活塞体位于井体内部并随气压上下运动，进水阀连接在水面下的井体上，空气压缩机通过管道连接在井体最下端，电动机连接空气压缩机。