[发明专利]一种基于光电、风电的负压储能系统

说明书

本发明公开了一种基于光电、风电的负压储能系统，包括负压罐，负压罐一侧连接有抽气闸阀，抽气闸阀一侧连接有抽气管道，抽气管道一端与真空泵连接，负压罐另一侧连接有吸气管道，吸气管道中部安装有驱动机构，驱动机构一侧设有吸气闸阀，驱动机构下部设有发电机组，发电机组一侧设有从动带轮，主动带轮与从动带轮通过传动带连接。本发明利用真空泵使负压罐产生负压，再利用负压罐体具有自动吸气以平衡罐体内外压强差的能力及过程，配合使用可控制开闭和气量的闸阀，吸气过程中吹动桨叶转动带动发电机组发电；使用空气实现了清洁能源的储存功能，并参与到调整电网负荷曲线，削峰填谷，提高风能发电和太阳能发电设备的综合效益。

技术领域

本发明属于电能储能技术领域，特别涉及一种基于光电、风电的负压储能系统。

背景技术

当前，随着全球气候变暖加剧，传统火电因无法避免在运行过程中排放二氧化碳等温室气体，因此全球正在探索以风电、光电等清洁能源逐步代替传统火电的方式，但由于当前风能发电和太阳能发电具有出力不稳定、源荷功率难平衡、受天气情况影响大等缺点，需要利用储能手段平抑功率波动，实现发电和负荷的动态平衡。

由于白天用电需求量大，夜间用电需求量小，造成白天电力能源紧张，而夜间电力能源相对充沛，将夜间风能所发的电能储存后，再在白天释放至电网中以补偿电网的用电需求，能够有效地缓解电网负荷高峰时段的用电需求，当前已经发展成熟抽水蓄能、锂电池、压缩空气储能等多种形式的储能方式，但在实际应用中各种储能方式各有利弊，其功率密度、黑启动能力、响应负荷需求能力及建造成本等成为必须考虑的因素。锂电池的采购成本高，而抽水蓄能、压缩空气储能等不具备黑启动能力。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种基于光电、风电的负压储能系统，以解决现有的储能方式储能能力低、建造成本高及不具备黑启动能力的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于光电、风电的负压储能系统，包括负压罐，所述负压罐一侧连接有抽气闸阀，抽气闸阀一侧连接有抽气管道，所述抽气管道一端与真空泵连接，所述真空泵的电源来自于太阳能产生的光电或风能产生的风电，所述负压罐另一侧连接有吸气管道，吸气管道中部安装有驱动机构，负压罐与驱动机构之间的吸气管道上设有吸气闸阀，所述驱动机构包括壳体、转动地设置于壳体内部的转轴、设置于转轴上的若干桨叶，所述壳体一端设有连接套管，连接套管的一端通过连接法兰与吸气管道连接，所述连接套管内部固定安装有轴承，轴承的内圈安装有齿圈，所述转轴一端设有主动齿轮，主动齿轮下部一侧啮合有从动齿轮，所述从动齿轮下部与齿圈啮合，齿圈、主动齿轮、从动齿轮构成行星轮系，所述连接套管内部设有支撑板，主动齿轮转动地安装在支撑板的上端，所述从动齿轮一侧设有驱动轴，驱动轴转动地安装在支撑板上，驱动轴的末端延伸至连接法兰外部连接有主动带轮，且驱动轴通过轴承(图中未示出)与连接法兰活动连接，所述轴承一侧设有轴承密封圈，以保证轴承的气密性；所述驱动机构下部设有发电机组，所述发电机组和真空泵均采用市售成熟产品，发电机组一侧设有从动带轮，主动带轮与从动带轮通过传动带连接，发电机组通过导线并入供电主网。

作为本技术方案的进一步优选，所述主动带轮、从动带轮均为同步带轮，所述传动带为同步齿形带，避免了传动带打滑，保证了发电机组的能源转化率。

作为本技术方案的进一步优选，所述抽气闸阀包括连接管，所述连接管一端与负压罐贯通，连接管另一端与抽气管道连接，且连接管的直径小于抽气管道的直径，所述连接管内部通过若干连杆连接有固定座，所述固定座一侧连接有拉簧，拉簧的另一端连接有橡胶塞，自然状态下橡胶塞在拉簧的拉力作用下将连接管的末端封闭，当真空泵对负压罐抽气时，橡胶塞在负压罐内气压的作用下与连接管分离，从而将负压罐内的空气抽出，抽真空结束后，橡胶塞在拉簧的作用下自动将连接管封闭。

作为本技术方案的进一步优选，所述固定座为锥台形结构，所述连杆一侧设有倒角，锥台形的固定座和设置倒角的连杆降低了连接管内的风阻。