專利名稱：一種循環抽水儲能電站節電和提高發電效率的新方法及其裝置的制作方法
技術領域：
一種用電抽水上高山水庫儲水用水發電的儲能電站的節電提效技術，尤其是涉及到一種循環抽水儲能電站節電和提高發電效率的新方法及其裝置。技術背景為了解決電網削峰填谷、平衡用電問題，國內外均采用修建大規模高水頭抽水儲能電站來實現。即利用電網用戶用電低谷時的剩余電源來驅動大型水泵抽水上高山水庫儲存起來，待用戶用電高峰時則放水推動低處的水輪發電機組發電補充電網供用戶使用。但在這一抽水上高山水庫，二放水下低處發電的兩次運作中，由于輸水管道的摩擦阻力的存在，加上水泵和發電機組的機械摩擦損失及其他發熱線損等諸多因素造成損耗達30%左右，即用一百度電抽水、儲水、放水發電最終只能獲得約70度電進網使用，這一損失在大型抽水儲能電站來計算，是非常可觀而令人痛心的損失。為了解決這一虧損難題，本發明便是為實現降低抽水儲能電站抽水用電量、提高電站發電量的目的而設計的。技術方案為了實現抽水儲能電站節電提效目的，本發明的實施方案是采用二種實施方案，其方案一是直接利用現有抽水儲能電站進行改造在現有的抽水儲能電站的抽水水泵的進水管安裝一臺導入減阻材料導入器，可裝干粉導入器，也可裝液料導入器，具體采用的減阻材料導入器的結構形狀由導入管連接一個電動或手動開關，再連接一個儲料桶組成，然后將導入管插入抽水泵吸水管中固定，用電動開關的還要電連接通電控開關。也可采用在市場買來的現成的消防水槍用的減阻材料導入器械配套安裝使用。本發明所使用的減小抽水和放水發電的管道輸水過程中的水與管道之間的沾滯摩擦阻力的減阻材料，便是采用現有的高分子量PEO減阻材料，又名聚氧乙烯、多氧素。用量為千分之零點一至零點九(0.1%。-O. 9%。)，不能超過千分之零點九，一般為千分之三左右合適。本發明的要點是采用在抽水儲能電站的抽水泵的吸水管插裝一臺減阻材料導入器，導入器所使用的材料是高分子材料聚氧乙烯ΡΕ0，又名多氧素、長鏈多糖，具體導入量為O. 1-0. 9%。，最佳量為O. 3%。左右，使用方法可用干粉，也可用濃縮液，或自配液體材料。關鍵注意調節開關調配好減阻劑的導入量達到預定的標準目的。方案二是在方案一的基礎上再增建一個低地儲水池，規模應比高山儲水庫略大一些，可建于地面上也可以建于地下。建地上可以養觀賞魚，當游泳池或游船池供游人使 用。建地下則不占地面耕地，還可利用更換水澆地抗旱或供其他用水。修建大型低地儲水池目的是循環使用經添加減阻材料聚氧乙烯高分子量PEO材料，并經過第一次發電的水，無需第二次連續再添加聚氧乙烯高分子量PEO減阻材料，從而更進一步地減少成本，獲取更大的利潤，這便是第二方案的最大優點。工作原理上述發明方案一的工作原理是在抽水上高山水庫時，由于減阻劑導入器里的高分子量PEO液體材料受抽水泵吸水管水流產生的負壓作用，被吸引流入水流之中與水流充分混合后，立即產生一種混動摩擦式的流動形態，從而使水流與輸水管壁之間原來產生的沾滯性摩擦阻力減小達到80%，因此便使水流阻力大為減小，流速加快，流量增多約達30%以上，所以比原來抽水儲滿原水庫所需的時間縮短了 30%，用電量當然比原來減少了 30%。然后把混合含有千分之零點一至零點三之間的高分子量PEO減阻材料的水放下推動低地水輪發電機發電時，由于減阻材料仍然具有減少水與管壁之間沾滯摩擦阻力的作用，所以又增加了水對水輪機的沖擊力，增大了水流量約30%，最終又獲得了比原來發電量增加20 %左右。這樣，抽水儲水減少用電30 %，放水發電又可增加20 %，兩者相加節電費就高達50%以上了。還有方案二的工作原理就更簡單了。由于方案一所儲存發電之水已經添加了減少水流與管道壁之間的摩擦阻力的高分子量PEO減阻材料，這批水被存儲于地下水池之中，所含的減阻材料依然存在，經第二第三次反復循環使用一段時間，無需再添加減阻材料均可獲得減阻效果。這樣，方案二便是一種一本萬利的最佳方案了，連續使用成本為零，利潤增加，直到所儲之水變質失效再更換一次又可連用。這便是本發明的工作原理。社會效益本發明是一種低成本高效益的節能技術方法，一經使用便是一本萬利，全國推廣效益可觀，世界推廣節能更是天文數數。對社會經濟效益，尤其是環境效益更是具有重要的現實意義。
權利要求
1.一種循環抽水儲能電站節電和提高發電效率的新方法及其裝置，包括高山儲水池、低處水輪發電機組、廠房、抽水電泵、輸水管道、并網系統等其特征是方案一是直接利用現有抽水儲能電站進行改造在現有的抽水儲能電站的抽水水泵的進水管安裝一臺導入減阻材料導入器，可裝干粉導入器，也可裝液料導入器，具體采用的減阻材料導入器的結構形狀由導入管連接一個電動或手動開關，再連接一個儲料桶組成，然后將導入管插入抽水泵吸水管中固定，用電動開關的還要電連接通電控開關，也可采用在市場買來的現成的消防水槍用的減阻材料導入器械配套安裝使用，本發明所使用的減小抽水和放水發電的管道輸水過程中的水與管道之間的沾滯摩擦阻力的減阻材料，便是采用現有的高分子量PEO減阻材料，又名聚氧乙烯、多氧素，用量為千分之零點一至零點九(O. 1%。-O. 9%。)，不能超過千分之零點九，一般為千分之三左右合適，本發明的要點是采用在抽水儲能電站的抽水泵的吸水管插裝一臺減阻材料導入器，導入器所使用的材料是高分子材料聚氧乙烯ΡΕ0，又名多氧素、長鏈多糖，具體導入量為O. 1-0. 9%。，最佳量為0.3%。左右，使用方法可用干粉，也可用濃縮液，或自配液體材料，關鍵注意調節開關調配好減阻劑的導入量達到預定的標準目的。
2.根據權利要求1所述方法及裝置，其特征是方案二是在方案一的基礎上再增建一個低地儲水池，規模應比高山儲水庫略大一些，可建于地面上也可以建于地下，建地上可以養觀賞魚，當游泳池或游船池供游人使用，建地下則不占地面耕地，還可利用更換水澆地抗旱或供其他用水，修建大型低地儲水池目的是循環使用經添加減阻材料聚氧乙烯高分子量PEO材料，并經過第一次發電的水，無需第二次連續再添加聚氧乙烯高分子量PEO減阻材料，從而更進一步地減少成本，獲取更大的利潤，這便是第二方案的最大優點。
3.根據權利要求1或2所述方法及裝置，其特征是把抽水儲能電站的上下儲水水庫移建在用戶選擇合適的地方，目的是可以提高水頭，便于管理或是荒蕪不占農田耕地的地方建造，這樣雖然輸水管伸長了，但其輸水阻力增加并不很大，可以綜合考慮采用。
全文摘要
本發明提供一種循環抽水儲能電站節電和提高發電效率的新方法及其裝置。電站包括原有電站技術改造節電提效和新建抽水節電、放水發電又提高發電量的新型循環抽水儲能電站兩種技術方案，其利用高分子減阻材料來實現減小抽水和發電的輸水管道與水流之間的沾滯摩擦阻力達到80％，從而達到節電和增加發電量達30％以上的目的，非常適合原有和新建抽水儲能電站推廣采用。
文檔編號F03B13/06GK103032253SQ20121051914
公開日2013年4月10日 申請日期2012年11月7日 優先權日2012年11月7日
發明者李宏江 申請人:李宏江