[发明专利]一种新型势能蓄能发电装置

说明书

一种新型蓄能发电装置，具有位于地面的上蓄砂池(1)；位于上蓄砂池(1)底部的竖井(2)；在竖井(2)内安装的、由链条或其它绳状物构成的闭合驱动装置(3)；安装在由链条或其它绳状物构成的闭合驱动装置(3)上的若干料斗(4)；位于竖井(2)底部的下蓄砂池(5)；及位于上蓄砂池(1)和下蓄砂池(5)底部的、用于将砂子从下蓄砂池(5)运至上蓄砂池(1)的收集装置(6.1，6.2)。该装置可以利用位于上蓄砂池(1)砂料下落时的动力势能来实现发电。而在电力富裕时，则通过将位于下蓄砂池(5)内的砂料输送至上蓄砂池(1)内来实现蓄能。

技术领域

本发明为一种新型势能蓄能发电装置，它可以实现低价、零损耗电力储存。本发明特别适用于风电、太阳能电站的调峰蓄能。

背景技术

它利用设置在地面的上蓄砂池(1)与设在地下的下蓄砂池(5)之间的高度差而形成的砂料之重力势能，通过驱动设置在上蓄砂池(1)底部的竖井(2)内安装的、由若干料斗(4)和由链条或其它绳状物构成的闭合驱动装置(3)，来实现蓄能及发电。

发明内容

如何高效、低成本地蓄存电能是长期困挠能源生产的一个难题。为了解决这一问题，人们设计了诸多方案。其中，抽水蓄能电站是一种非常成熟的蓄能发电方式，但是由于受水源供应、土地资源限制、建造成本以及水渗透、自身蒸发等诸多因素的影响，抽水蓄能电站的建设受到了诸多的制约。本发明利用石英砂来代替水作为蓄能媒介，以实现低成本、零损耗、高效的蓄能发电。

本发明由上蓄砂池(1)、竖井(2)、由链条或其它绳状物构成的闭合驱动装置(3)、固定在由链条或其它绳状物构成的闭合驱动装置(3)上的料斗(4)下蓄砂池(5)、输送装置(6.1，6.2)、驱动轮(8)、导向轮(10)、电机(9)几大部分构成。

本发明所述上蓄砂池(1)，由位于地面上的环形装筑物所构成，用于储存砂料。上蓄砂池(1)底部为漏斗状结构，底部有活门(7)。当需要发电时，底部活门(7)打开，砂料经过活门(7)下泄，注入料斗(4)。

本发明所述竖井(2)，为位于上蓄砂(1)底部的竖井(2)，竖井(2)深度根据需要设定，竖井(2)深度越深，砂料的势能就能得到更好的运用。

本发明所述的由链条或其它绳状物构成的闭合驱动装置(3)，由安装在竖井(2)顶端的驱动轮(8)、安装在竖井(2)中部和底端的导向轮(10)以及料斗(4)所组成。驱动轮(8)与电机(9)相联。由链条或其它绳状物构成的闭合驱动装置(3)按照一定的间距安放料斗(4)。

当上蓄砂池(1)底部活门(7)被打开后，上蓄砂池(1)内的砂料会下泄进入料斗(4)。在重力作用下，料斗(4)会下行，并带动由链条或其它绳状物构成的闭合驱动装置(3)运动，砂料会依次下泄进入其它的料斗(4)。由链条或其它绳状物构成的闭合驱动装置(3)会作顺时针方向运动，带动驱动轮(8)做功并驱动电机(9)产生电流。

料斗(4)下行到竖井(2)底部时，会在导向轮(10)引导下，将料斗(4)内的砂料倾倒人下蓄砂池(5)。空的料斗(4)将随着由链条或其它绳状物构成的闭合驱动装置(3)的运动上升到上蓄砂池(1)的底部。

通过控制活门(7)的开度，可以有效地控制单位时间内砂料的下泄量，从而有效调整电机的发电量.

本所明所述的下蓄砂池(5)是位于竖井(2)底部的建筑，其容积与上蓄砂池(1)容积一致。下蓄砂池(5)底部为漏斗型结构，下部设有输送装置(6.1，6.2)。输送装置(6.1，6.2)在发电时处于停止状态，当有富裕电力供应时，输送装置(6.1，6.2)可以将位于下蓄砂池(5)内的砂料输送至上蓄砂池(1)。

本发明相较于其它的储能方式具有如下优势。

首先，该蓄能发电方式储能方式的能量密度大。由于石英砂的比重约为水的2.2倍，加之竖井(2)深度可以设计得比较深，因此其能量密度可以至少2倍于普通的蓄能水电站。