[发明专利]一种提高水电站发电效率和效益的方法及其装置

说明书

技术领域：本发明涉及一种提高水电站发电效率和效益的方法及其装置，尤其是涉及到一种通过抽取海拔高度合适的劣势水源来补充高水头水电站现有水源的不足，以提高高水头水电站发电效率和效益的方法及其装置。

技术背景：水力发电是当今世界最重要的能源之一，全世界都重视水力发电站的开发和建设。中国是一个水力资源丰富但人均水力资源贫乏的国家，为了更好地利用现有的水力资源发电，我国除了建设许多大型的水电站(如三峡水电站)外，也兴建了不少中小型高水头水电站，因为中小型高水头水电站可以比较充分地利用我国众多山岭中储蓄的优势水源来发电，但是由于我国的山岭众多，海拔高度参差不齐，许多山岭中储蓄的水源由于流量，或储量，或储水量因季节变化快，或地理位置不是很理想等原因，造成开发成本过高而变成了所谓的劣势水源，从而失去了发电作用，而现有的高水头水电站由于受水源地理变化或季节更替等因素的影响又常常出现水能储备不足，造成发电设备利用不足或闲置等问题，严重影响了电站的发电效率和效益。本发明就是为了缓解以上问题而设计的。

技术方案：为了缓解现有的高水头水电站由于自身水能储备不足而严重影响电站发电效率和效益的问题，本发明的实施方案是：通过抽取现有高水头水电站周边地带的海拔高度合适的劣势水源来补充其现有水源的不足，以提高现有高水头水电站的发电效率和效益。所谓海拔高度合适的劣势水源指的是该水源的海拔高度处于现有高水头水电站现用水源的海拔高度和现有高水头水电站发电机组的海拔高度之间的中间高度或以上高度处。具体实施方案是：在该劣势水源范围内选择一个合适的地方，挖掘一个合适的蓄水湖或筑一个合适的蓄水坝，然后在该蓄水湖或蓄水坝旁边配套一台电力水泵或建一座电力水泵站，再通过该电力水泵站把蓄水湖或蓄水坝中储蓄的水抽上现有高水头水电站的蓄水坝，以补充其现有水源的不足，从而提高现有高水头水电站发电机组的发电效率和效益。本方案中选择的劣势水源与现有高水头水电站发电机组之间的海拔高度差越大、可用水量越丰富，则利用电力水泵站抽取劣势水源来补充的水能发出的电能减去抽水消耗的电能后的盈余就越多，最终其达到的发电效率和效益就越好。

工作原理：本发明的原理是：因为选择的劣势水源处在现有高水头水电站的蓄水坝与发电机组之间的中上位置，从而保证了现有高水头水电站利用劣势水源补充的水能发电而获得的电能高于用电力水泵抽取劣势水源时耗费的电能，因而可以达到提高现有高水头水电站发电效率和效益的目的，并且所选择的劣势水源与发电机组之间的海拔高度差越大、可用水量越丰富，最终盈余的电能越多，水电站可以提高的发电效率和效益就越高。

社会效益：本发明能显著提高现有高水头水电站发电效率和效益，如能在全国乃至全世界推广使用，对提高现有水资源的利用效率、减少化石能源的使用、减少有害气体的排放、保护环境，都将具有重要的现实意义。