[发明专利]一种光伏抽水储能装置

说明书

本发明涉及一种光伏抽水储能装置，包括光伏发电装置、水箱、水泵、水井、水轮机、发电机、第一连接管、第二连接管及控制器，光伏发电装置和水箱相邻安装在房屋屋顶，水箱的出水口安装有电磁阀门；水泵的进水口与水井连通；水轮机固定在水井水面以上且其底部的出水口连通水井；发电机固定在水轮机上部且其输入轴与水轮机输出轴传动连接；本发明设计新颖，结构简单，克服分布式光伏发电装置的间歇性，避免建设高投入的基础设施，充分利用房屋和水井高度差及水井内存有充足水源的环境优势，通过光伏发电装置吸收光能转化为电能，通过水泵抽水注入水箱，将电能转化为水的势能并储存起来或者直接出售至外部的国家电网。

技术领域

本发明涉及可再生能源利用领域，特别涉及一种光伏抽水储能装置。

背景技术

目前，中国75％的电力需求来自煤炭，中国经济的快速发展和人口的增加导致了更多的电力需求，进而加剧了煤炭消费，然而，煤炭燃烧发电不仅会释放更多的二氧化氮、氧化氮和二氧化氮污染空气，还会造成大量的水污染和噪音污染，所以提高再生能源的利用份额变得越来越重要，可再生能源分为太阳能，风能，水能，生物质能和潮汐能，而太阳能相比较于其他的可再生能源，应用技术更加成熟，环境要求也更低，更利于推广使用。

近年来，我国大规模光伏发电系统与电网并网连接，对燃煤能源实现了一定数量的替代，在节能减排上也发挥了一定的作用。然而，分布式光伏发电的间歇性特性极大地影响了它的发展，对于小型(家庭)分布式光伏发电系统的并网严重地影响到电网的安全可靠运行，在分布式能源并网条件不成熟的前提下，储能成为解决分布式能源缺陷的一大途径，现有的发电装置的储能主要是采用蓄电池，其成本高、维修麻烦，维护成本高，且会造成二次污染。

抽水储能作为一种储能方式，现已应用在大规模光伏发电系统中作为主要的储能方式，但由于需要较高的高度差和大量的水，导致抽水储能基础设施需要大量的资金和较高的施工工艺，不仅难以大面积推广，而且对于分布在广大农村地区的光伏发电系统也不适用。

因此如何提供一种适用于广大农村地区的光伏抽水储能装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明提供一种光伏抽水储能装置，适用于广大的农村地区，解决现有分布式光伏发电系统无较好的抽水储能装置技术问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种光伏抽水储能装置，包括光伏发电装置、水箱、水泵、水井、水轮机、发电机、第一连接管、第二连接管及控制器，

光伏发电装置和水箱相邻安装在房屋屋顶，水箱顶部具有进水口，底部具有出水口，且水箱的出水口安装有电磁阀门；水泵的进水口与水井连通；水轮机固定在水井水面以上且其底部的出水口连通水井；发电机固定在水轮机上部且其输入轴与水轮机输出轴传动连接；

第一连接管竖直布置，其一端的进水口与水泵的出水口连通，另一端的出水口与水箱的进水口连通；第二连接管竖直布置，其一端的进水口与水箱的出水口连通，另一端的出水口与水轮机一侧的进水口连通；

控制器分别与光伏发电装置、水泵、发电机、水箱出水口安装的电磁阀门、房屋的供电系统及外部的国家电网电连接。

本发明的有益效果是：克服分布式光伏发电装置的间歇性，避免建设高投入的基础设施，充分利用房屋和水井高度差及水井内存有充足水源的环境优势，通过光伏发电装置吸收光能转化为电能，电能通过控制器直接供给房屋的供电系统，当电能过量充裕时，控制器启动水泵抽水注入水箱，将电能转化为水的势能并储存起来或者直接出售至外部的国家电网；当电能欠缺时，控制器开启水箱出水口的电磁阀门，水箱内水受重力，经第二连接管，从水轮机一侧的进水口进入，并带动水轮机的叶轮(现有结构)转动，叶轮带动水轮机的输出轴转动，输出轴与发电机的输入轴传动连接，并带动发电机输入轴转动，发电机将接收的机械能转化为电能，并通过控制器供给房屋的供电系统。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。