[发明专利]一种地下设置的抽水蓄能系统

说明书

本发明提供一种地下设置的抽水蓄能系统，包括在地面上开设的上水库，在上水库的下端通过输水管与安放在上部设备安装区内的弗朗西斯水轮机相连接，且弗朗西斯水轮机的一侧连接有水轮发电机，所述弗朗西斯水轮机的一侧安装有电控箱；所述上部设备安装区的下方开设有下部水库开设区，在下部水库开设区的一端开设有下水库；所述上部设备安装区以及下部水库开设区的一侧共同开设有用于工作人员下降的人行通道。通过将抽水蓄水系统放置在地下，不会对山体的自然生态造成破坏，不在受传统抽水蓄水系统需要山地才能使用的地理限制，并且可以利用一些废弃的矿坑，来进行基础改造，更加降低了建筑成本，并通过泥土的自然隔绝，能够减少噪音污染。

技术领域

本发明属于抽水蓄能技术领域，尤其涉及一种地下设置的抽水蓄能系统。

背景技术

受人们生活和生产规律的影响，在一天中的不同时段社会上的用电量存在较大差异，在用电高峰时段，发电厂发出的电能基本够用或者发电厂处于超负荷运行状态，如果用电量持续增加，则会给发电厂、输电线路造成难以弥补的损失；而在用电低谷阶段，发电厂的发电能力远超过社会用电量，会造成发电厂机组的闲置；为了使一天中各个时段的用电量尽可能平衡，较多地区的工业用电都采用分时段收费方式，规定一天中的9点-12点、17点至22点为峰时段，22点至次日8点为谷时段，8点至9点、12点至17点为平时段，峰时段、平时段、谷时段的电价依次降低，并且谷时段的电价要比峰时段的电价低得多，这就促使用电量大的企业选择在谷时段生产，以降低企业成本。

对于水力发电站来说，其是将水体的重力势能转化为电能，试想，在用电谷时段，亦可将电能转化为水的重力势能存储起来，在用电峰时段再转化为电能释放出来，以利用谷时段的多余发电能力就能够弥补峰时段发电能力的不足。

现有的抽水蓄能系统多安装于山地，在山顶位置修建水库，对应山下的位置具有河流，使其能够在谷时段电价较低时将河流中的水抽到山顶的水库中，等到峰时段发电使用，但由于地理位置的限制，在一些平原地带并不适用，同时占地面积较大，施工时也会破坏自然生态，因此难以大范围推广。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种地下设置的抽水蓄能系统，通过将抽水蓄水系统放置在地下，不会对山体的自然生态造成破坏，同时适用范围更加广泛，不在受传统需要山地才能使用的地理限制，并且可以利用一些废弃的矿坑，来进行基础改造，更加降低了建筑成本，同时能够减少地面的占用面积，并通过泥土的自然隔绝，能后掩盖输水管内水流从上水库落下时产生的噪音，减少噪音污染。

本发明采用的技术方案如下：

一种地下设置的抽水蓄能系统，其特征在于：包括在地面上开设的上水库，在上水库的下端通过输水管与安放在上部设备安装区内的弗朗西斯水轮机相连接，且弗朗西斯水轮机的一侧连接有水轮发电机，所述弗朗西斯水轮机的一侧安装有电控箱；所述上部设备安装区的下方开设有下部水库开设区，在下部水库开设区的一端开设有下水库；所述上部设备安装区以及下部水库开设区的一侧共同开设有用于工作人员下降的人行通道。

进一步，所述弗朗西斯水轮机的上端连接输水管的下端，所述弗朗西斯水轮机的下端通过水管与放置于下水库底部的潜水泵相连接。

进一步，所述输水管中位于上水库的内部设有开关阀，在抽水工作完成后，关闭开关阀。

进一步，所述弗朗西斯水轮机与下水库上端之间的高度差为7-30m，能够使潜水泵反转的情况下将下水库内的水抽到弗朗西斯水轮机的位置，同时弗朗西斯水轮机也在水轮发电机的带动下进行反转，抽取到达自身位置的水流输送至上水库。

进一步，潜水泵采用具有反转发电功能的深井潜水泵，且该潜水泵的功率小于水轮发电机的功率。

进一步，所述输水管的长度为150-2000m，且输水管的直径为常用管道的3-5倍，能够减少水流上升时与管壁内部的摩擦，减少阻力，使位于输送管内部的水流能够通过水轮发电机的反转在输水管的内部缓缓上升。