一種綜合風能利用系統的制作方法
【專利摘要】一種綜合風能利用系統，其包括：太陽能利用單元、風能利用單元、地熱能利用單元（3）、水循環利用單元（4）、變電站（5）、控制單元（6），其特征在于：風能利用單元中的空氣壓縮機（14）將經過空氣過濾裝置（13）凈化過的空氣壓縮，并通過管道分成兩路輸送：一路送往多組高壓氣罐（16）中；所述高壓氣罐（16）中的氣體通過管道被送往空氣發電機組（15）中進行發電，所述空氣發電機組（15）產生的電能與外圍電網（17）連接；另一路被送往可移動式高壓氣站（7）中，所述高壓氣站（7）為空氣動力裝置或機械設備提供動力源所需的壓縮空氣，系統不但能源利用率高、能源利用形式多樣、可實現的經濟效益高、成本低。
【專利說明】—種綜合風能利用系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種能量利用系統，具體而言，涉及一種綜合風能利用系統。
【背景技術】
[0002]人類的生產、生活、社會的發展進步離不開能源，石油資源、煤炭資源以及天然氣資源是當今世界的主要能源，世界已探明原油儲量約為1.2萬億桶，大約70%集中在中東地區，中東地區石油資源極為豐富，有“世界油庫”和“石油海洋”之稱，然而當今世界的石油能源、煤炭能源、天然氣能源越來越匱乏，開發利用和不加限制地消耗大量的煤和石油等燃料，還帶來嚴重的負面影響，如誘發溫室效應、酸雨，引起疾病、農業減產等嚴重問題，極大地污染了人類賴以生存的環境，加之世界各地的戰爭、自然災害給這些能源的采集、運輸帶來越來越多的困難，能源安全已經成為擺在世界各國人民面前的一道重要難題。
[0003]傳統能源所面臨的諸多問題給新興能源產業提供了客觀的現實需求，例如太陽能資源、風能資源、潮汐能資源等。
[0004]例如申請號為200810222449.7的中國發明專利公開了一種能源資源綜合利用系統，其包括:反應單元，其利用含有機物或生物的進料進行反應以產生燃料；和發電單元，其至少利用所述燃料的一部分或全部來發電。發電單元至少部分地提供反應單元所需的能量，而且反應單元優選包括亞/超臨界反應裝置，其能夠將所述進料升溫加壓到亞/超臨界條件，使進料產生亞/超臨界反應，完成有機物或生物質的水解過程，產生燃料。該發明雖然在一定程度上產生一定的燃料和電能，但是其產生的電能有限，此外該發明的資源利用形式單一。
[0005]本申請的發明人在其申請號為201210017357.1的申請中要求保護一種風塔發電站的蓄能式發電裝置，其包括空壓機、恒壓穩壓罐、多組高壓氣罐、空氣發動機、發電機、逆變器、蓄電池組、交直流轉換器；空壓機壓縮后的空氣依次經多組高壓氣罐、恒壓穩壓罐送往空氣發動機，空氣發動機帶動發電機發電。其中，來自風塔午夜過剩的電能分成兩路:一路送往空壓機，驅動空壓機工作；另一路通過逆變器轉換為直流電，送往蓄電池組，在蓄電池組中存儲起來，在該發明中，當外圍電網用電量較少時，雖然能通過風塔發電站的蓄能式發電裝置產生電能存儲到蓄電池中，但是在具體實施中不可能無限制的增加蓄電池的數量,而且蓄電池的成本較高、修理、維護也需要增加相關的成本。此外該發明產生的電能雖然能為外圍電網提供電能，但是從根本上說該發明產生的電能是作為外圍電網的輔助電能的形式存在的，只是作為外圍電網電能的補充，換言之該發明中的風塔發電站的蓄能式發電裝置并不能完全實現為外圍電網供電。
【發明內容】
[0006]本發明旨在克服上述現有技術中的缺陷與不足，提供一種綜合風能利用系統，該系統不但能源利用率高、能源利用形式多樣、可實現的經濟效益高、成本低，而且本發明中的空氣發電機組一方面利用壓縮空氣進行發電，并與外圍電網連接，通過本發明中的空氣發電機組完全實現為外圍電網供電。另一方面其風能利用單元中的高壓氣站可以為以高壓空氣為動力源的多種空氣動力裝置或設備提供動力。此外高壓氣站內的空氣分離裝置可以分離提取空氣中的氮氣、氧氣以及其他稀有氣體，實現更大的經濟效益。
[0007]為實現上述目的，本發明通過如下技術方案得以實現，一種綜合風能利用系統，包括太陽能利用單元、風能利用單元、地熱能利用單元、水循環利用單元、變電站、控制單元，其中所述風能利用單元將采集到的空氣壓縮，一方面利用壓縮空氣進行發電，并與外圍電網連接，另一方面將壓縮空氣輸送到高壓氣站，所述風能利用單元中的高壓氣站可以為以高壓空氣為動力源的多種空氣動力裝置或設備提供動力，高壓氣站內的空氣分離裝置可以分離提取空氣中的氮氣、氧氣以及其他稀有氣體。
[0008]優選的是，所述太陽能利用單元其還包括太陽能風塔發電建筑。
[0009]進一步優選的是，所述太陽能風塔發電建筑外圍還包括太陽能電池板陣列。
[0010]進一步優選的是，所述太陽能風塔發電建筑頂端設有多組風力發電機。
[0011 ] 進一步優選的是，所述太陽能風塔發電建筑內部設有筒壁。
[0012]進一步優選的是，所述太陽能風塔發電建筑筒壁內設有多組渦扇發電機。
[0013]優選的是，所述風能利用單元其還包括空氣過濾裝置、空氣壓縮機、空氣發電機組、多組高壓氣罐、高壓氣站。
[0014]進一步優選的是，所述高壓氣站內設有空氣分離裝置。
[0015]進一步優選的是，所述高壓氣站為可移動式高壓氣站。
[0016]優選的是，所述空氣過濾裝置通過管道與空氣壓縮機連接。
[0017]優選的是，所述空氣壓縮機通過一路管道與空氣發電機組連接。
[0018]優選的是，所述空氣壓縮機通過另一路管道與高壓氣站連接。
[0019]優選的是，所述地熱能利用單元通過地熱能將水循環利用單元中的中水加熱為太陽能風塔發電建筑內的居民供暖。
[0020]優選的是，所述控制單元通過控制電路與太陽能利用單元、風能利用單元、地熱能利用單元、水循環利用單元連接。
[0021]優選的是，所述變電站通過電路與太陽能利用單元的輸電端、風能利用單元的輸電端連接。
[0022]優選的是，所述變電站的輸電端通過電路與外圍電網連接。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1為本發明的一種綜合風能利用系統的一優選實施例的總體示意圖。
[0024]圖2為圖1中的太陽能風塔發電建筑頂端裝有多組風力發電機的一優選實施例結構示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖對本發明作進一步闡述
圖1示出了本發明的一種綜合風能利用系統，該綜合風能利用系統包括太陽能利用單元、風能利用單元、地熱能利用單元3、水循環利用單元4、變電站5和控制單元6。所述風能利用單元中的空氣壓縮機14將經過空氣過濾裝置13凈化過的空氣壓縮，并通過管道分成兩路輸送:一路送往多組高壓氣罐16中。高壓氣罐16中的氣體通過管道被送往空氣發電機組15中進行發電，空氣發電機組15產生的電能與外圍電網連接，如此一來，就可實現為外圍電網供電或者為太陽能風塔發電建筑8內的居民供電；另一路被送往可移動式的高壓氣站7中，高壓氣站7可以為多種空氣動力裝置或機械設備提供動力源所需的壓縮空氣，高壓氣站7內的空氣分離裝置還可以有選擇地分離空氣中的氮氣、氧氣以及其他稀有氣體，以產生更大的經濟效益。
[0026]如圖1與圖2所示，太陽能風塔發電建筑8外圍設有太陽能電池板陣列9，其產生的電能一方面為太陽能風塔發電建筑8內的居民供電，另一方面通過變電站5與外圍電網17連接。太陽能風塔發電建筑8內部還設有筒壁11，筒壁11內設有多組渦扇發電機12，多組潤扇發電機12產生的電能一方面為太陽能風塔發電建筑8內的居民供電,另一方面同樣通過變電站5與外圍電網17連接。
[0027]該太陽能風塔發電建筑8的頂端還設有多組風力發電機10，以利用風力進行發電。地熱能利用單元3通過地熱能將水循環利用單元4中的水加熱，以便為太陽能風塔發電建筑8內的居民供暖。控制單元6通過控制電路與太陽能利用單元、風能利用單元、地熱能利用單元3、水循環利用單元4分別連接，以控制各個單元的電能輸送與機器設備的運轉。變電站5通過電路與太陽能利用單元的輸電端、風能利用單元的輸電端連接，并通過變電站5的變電功能，將其產生的電能轉換成與外圍電網17相符合的頻率或電壓。
【權利要求】
1.一種綜合風能利用系統，其包括:太陽能利用單元、風能利用單元、地熱能利用單元(3)、水循環利用單元(4)、變電站(5)、控制單元(6)，其特征在于:風能利用單元中的空氣壓縮機(14)將經過空氣過濾裝置(13)凈化過的空氣壓縮，并通過管道分成兩路輸送:一路送往多組高壓氣罐(16)中；所述高壓氣罐(16)中的氣體通過管道被送往空氣發電機組(15)中進行發電，所述空氣發電機組(15)產生的電能與外圍電網(17)連接；另一路被送往可移動式高壓氣站(7)中，所述高壓氣站(7)為空氣動力裝置或機械設備提供動力源所需的壓縮空氣。
2.如權利要求1所述的綜合風能利用系統，其特征在于:所述太陽能利用單元其還包括太陽能風塔發電建筑(8)。
3.如權利要求2所述的綜合風能利用系統，其特征在于:所述太陽能風塔發電建筑(8)外圍還包括太陽能電池板陣列(9)。
4.如權利要求2或3所述的綜合風能利用系統，其特征在于:所述太陽能風塔發電建筑(8)的頂端設有多組風力發電機(10)。
5.如權利要求4所述的綜合風能利用系統，其特征在于:所述太陽能風塔發電建筑(8)內部設有筒壁(11)。
6.如權利要求5所述的綜合風能利用系統，其特征在于:所述筒壁(11)內設有多組渦扇發電機(12)。
7.如權利要求1所述的綜合風能利用系統，其特征在于:所述風能利用單元包括所述空氣過濾裝置(13)、所述空氣壓縮機(14)、所述空氣發電機組(15)和多組高壓氣罐(16)。
8.如權利要求1所述的綜合風能利用系統，其特征在于:所述高壓氣站(7)內設有空氣分離裝置。
9.如權利要求7所述的綜合風能利用系統，其特征在于:所述空氣過濾裝置(13)通過管道與所述空氣壓縮機(14)連接。
10.如權利要求1-5中任一項所述的綜合風能利用系統，其特征在于:所述地熱能利用單元(3)通過地熱能將水循環利用單元(4)中的水加熱，以便為太陽能風塔發電建筑(8)內的居民供暖。
【文檔編號】F03G4/00GK103452759SQ201210172536
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年5月30日 優先權日:2012年5月30日
【發明者】周登榮, 周劍 申請人:周登榮, 周劍