一種實現遠程儲能發電的系統的制作方法
【專利摘要】一種實現遠程儲能發電的系統，包括發電設備、高壓氣體發生裝置、主高壓氣體輸送管道和一個以上的遠程用戶；高壓氣體發生裝置包括高壓氣泵和主高壓氣罐，發電設備向高壓氣泵供電，高壓氣罐與主高壓氣體輸送管道連接；每個遠程用戶設有一個以上的用戶供氣罐，用戶供氣罐通過支路高壓氣體輸送管道與主高壓氣體輸送管道連接；用戶供氣罐與能量轉換設備連接。晚上用戶用電少發電廠發電富余的情況下，啟動高壓氣泵，將空氣壓縮進主高壓氣罐中，從而實現電能向高壓氣體的分子勢能的轉換；主高壓氣罐通過主高壓氣體輸送管道將高壓氣體輸送到遠處的遠程用戶使用；這些用電緊缺的遠程用戶可以利用該高壓氣體進行發電，從而解決用電緊缺的問題。
【專利說明】—種實現遠程儲能發電的系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及能量儲能和輸送，尤其是一種利用高壓氣體為介質實現遠程儲能及發電的系統。
【背景技術】
[0002]人們的生活和工作離不開電，沒有了電的世界是無法想象的，人們的生活沒有了電將是無趣乏味的，人們的生產沒有了電將會停滯，會直接導致整個社會生產力崩潰。電能如此的重要，目前世界各國都相當的重視電能的開發，比較常用的發電設備有風力發電、水力發電、火力發電以及核能發電，變電站將發電設備發出來的電供應給人們的生活和生產中，在白天，人們的生產活動用電需求比較大，變電站的供電十分緊張，有時候甚至需要實行區域分開用電來解決用電緊缺的問題；而到了夜晚，人們的生產活動用電需求比較小，此時變電站的供電是富余，這些富余的電能無法投入到人們的生產生活中而最后導致浪費，被浪費的電能要是能重新被利用，無疑是能更好的解決白天人們生產生活的用電需求。然而要重新將富余被浪費的電量重新加以利用是比較困難的，需要解決能量的轉換問題和能量的輸送問題。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是提供一種實現遠程儲能發電的系統，能夠將電能轉化其他形式的能量進行儲存和輸送，然后再轉換為電能，一定程度上解決了電能浪費及區域用電緊缺的問題。
[0004]為解決上述技術問題，本發明的技術方案是:一種實現遠程儲能發電的系統，其特征在于:包括發電設備、高壓氣體發生裝置、主高壓氣體輸送管道和一個以上的遠程用戶；所述高壓氣體發生裝置包括高壓氣泵和與所述高壓氣泵連接的主高壓氣罐，所述發電設備向所述高壓氣泵供電，所述主高壓氣罐與所述主高壓氣體輸送管道連接；每個所述遠程用戶設有一個以上的用戶供氣罐，所述用戶供氣罐通過支路高壓氣體輸送管道與所述主高壓氣體輸送管道連接；所述用戶供氣罐與能量轉換設備連接；
所述能量轉換設備包括第一儲能發電單元和第二儲能發電單元，所述第一儲能發電單元包括高壓氣罐、兩個以上的第一水池、第一水輪機組和第一風力發電機，所述第一水池上設有高壓進氣口、中壓出氣口、泄壓口、回水口、補水口和供水口，所述高壓氣罐通過高壓氣管與所述第一水池連通，所述第一水池通過供水管與所述第一水輪機組的進水口連接，所述第一水輪機組的排水口通過回水管與所述第一水池連通，所述第一水輪機組驅動所述第一風力發電機；所述第二儲能發電單元包括中壓氣罐、兩個以上的第二水池、第二水輪機組和第二風力發電機，所述第二水池上設有中壓進氣口、泄壓口、回水口、補水口和供水口，所述中壓氣罐通過高壓氣管與所述第二水池連通，所述第二水池通過供水管與所述第二水輪機組的進水口連接，所述第二水輪機組的排水口通過回水管與所述第二水池連通，所述第二水輪機組驅動所述第二風力發電機；所述用戶供氣罐與所述高壓氣罐連通，所述高壓氣罐通過高壓氣管與所述中壓氣罐連通，所述第一水池通過中壓氣管與所述中壓氣罐連通。
[0005]本發明的發電設備可以是發電廠，晚上用戶用電少發電廠發電富余的情況下，啟動高壓氣泵，將空氣源源不斷的壓縮進主高壓氣罐中進行儲存，從而實現電能向高壓氣體的分子勢能的轉換；主高壓氣罐通過主高壓氣體輸送管道將高壓氣體輸送到遠處的遠程用戶使用；這些用電緊缺的遠程用戶可以利用用戶供氣罐中的高壓氣體進行發電，從而解決用電緊缺的問題。
[0006]作為改進，所述第一儲能發電單元一共包括三個第一水池；所述第二儲能發電單元一共包括三個第二水池。
[0007]作為改進，所述第一水池的泄壓口處設有泄壓閥，所述第二水池的泄壓口處設有泄壓閥。
[0008]作為改進，所述第一水池和第二水池上均設有水位計和壓力表。
[0009]作為改進，所述供水管、回水管、高壓氣管和中壓氣管上均設有控制閥門。
[0010]作為改進，所述主高壓氣體輸送管道上設有若干控制閥門。
[0011]作為改進，所述支路高壓氣體輸送管道上設有增壓設備和控制閥門。
[0012]作為改進，所述遠程用戶還包括一個以上的用戶收集氣罐，所述用戶收集氣罐通過高壓氣體回收管道與所述主高壓氣體輸送管道連接，所述高壓氣體回收管道上設有增壓設備和控制閥門。
[0013]本發明與現有技術相比所帶來的有益效果是:
本發明的發電設備可以是發電廠，晚上用戶用電少發電廠發電富余的情況下，啟動高壓氣泵，將空氣源源不斷的壓縮進主高壓氣罐中進行儲存，從而實現電能向高壓氣體的分子勢能的轉換；主高壓氣罐通過主高壓氣體輸送管道將高壓氣體輸送到遠處的遠程用戶使用；這些用電緊缺的遠程用戶可以利用用戶供氣罐中的高壓氣體進行發電，從而解決用電緊缺的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明結構示意圖。
[0015]圖2為高壓氣體輸送系統與能量轉換設備連接的示意圖。
[0016]圖3為能量轉換設備結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合說明書附圖對本發明作進一步說明。
[0018]如圖1所示，一種高壓氣體輸送系統，包括發電設備1、高壓氣體發生裝置、主高壓氣體輸送管道5和一個以上的遠程用戶2。所述發電設備I可以是發電廠，如水力發電廠、風力發電廠、火力發電廠等；晚上用電空閑的時候，這些發電廠會產生富余的電量。所述高壓氣體發生裝置包括高壓氣泵3和與所述高壓氣泵3連接的主高壓氣罐4，所述發電設備I向所述高壓氣泵3供電，所述主高壓氣罐4與所述主高壓氣體輸送管道5連接；高壓氣泵3利用發電廠富余的電量進行工作，將空氣源源不斷的壓縮進主高壓氣罐4中進行儲存，從而將電能轉換為高壓氣體的分子勢能。所述遠程用戶2可以是用電緊缺的偏遠地區或工業區，每個所述遠程用戶2設有一個以上的用戶供氣罐21和一個以上的用戶收集氣罐22 ;這些用戶供氣罐21根據該地區的用電需要進行布置，所述用戶供氣罐21通過支路高壓氣體輸送管道24與所述主高壓氣體輸送管道5連接，所述支路高壓氣體輸送管道24上設有增壓設備23和控制閥門6 ;所述用戶收集氣罐22通過高壓氣體回收管道25與所述主高壓氣體輸送管道5連接，所述高壓氣體回收管道25上設有增壓設備23和控制閥門6。如圖2所示，所述用戶供氣罐21與能量轉換設備7連接，從而將高壓氣體具有的分子勢能轉換成電倉泛。
[0019]遠程用戶2將剩余的高壓氣體輸送到用戶收集氣罐22中，用戶收集氣罐22中高壓氣體通過高壓氣體回收管重新返回主高壓氣體輸送管道5中，實現能量的回收利用，節約能源。所述主高壓氣體輸送管道5上設有若干控制閥門6，將相鄰的兩個控制閥門6關閉之后，相鄰兩個閥門之間就會形成一個高壓氣體儲存單元，所述高壓氣體儲存單元可單獨對一個遠程用戶2輸送高壓氣體。當主高壓氣體輸送管道5上發生高壓氣體泄漏時，關閉該段的控制閥門6以保障主高壓氣體輸送管道5的安全。
[0020]如圖2、3所示，所述能量轉換設備包括第一儲能發電單元71和第二儲能發電單元72，也可以根據實際情況設置更多的儲能發電單元。所述第一儲能發電單元71包括高壓氣罐711、三個第一水池712、第一水輪機組713和第一風力發電機714 ;所述用戶供氣罐21與所述高壓氣罐711連通，所述第一水池712上設有高壓進氣口、中壓出氣口、泄壓口、回水口、補水口和供水口，所述泄壓口處設有泄壓閥；所述高壓氣罐711通過高壓氣管6與所述第一水池712連通，所述第一水池712通過供水管4與所述第一水輪機組713的進水口連接，所述第一水輪機組713的排水口通過回水管5與所述第一水池712連通，所述第一水輪機組713驅動所述第一風力發電機714。所述第二儲能發電單元72包括中壓氣罐721、三個第二水池722、第二水輪機組723和第二風力發電機724 ;所述第二水池722上設有中壓進氣口、泄壓口、回水口、補水口和供水口，所述泄壓口處設有泄壓閥；所述中壓氣罐721通過高壓氣管76與所述第二水池722連通，所述第二水池722通過供水管74與所述第二水輪機組723的進水口連接，所述第二水輪機組723的排水口通過回水管75與所述第二水池722連通，所述第二水輪機組723驅動所述第二風力發電機724。所述高壓氣罐711通過高壓氣管76與所述中壓氣罐721連通，所述第一水池712通過中壓氣管與所述中壓氣罐721連通。所述第一水池712和第二水池722上均設有水位計和壓力表；所述供水管74、回水管75、高壓氣管76和中壓氣管上均設有控制閥門。
[0021]能量轉換設備的工作原理:第一儲能發電單元71和第二儲能發電單元72可以同時工作；第一儲能發電單元71工作時，可以有一個以上的第一水池712同時在工作，即多個水池向第一水輪機組713做功；處于工作狀態的第一水池712設定為工作水池，沒有工作的水池設定為備用水池。工作之前，工作水池中是裝有水的，備用水池中是空的；工作時，高壓氣罐711通過高壓氣管76將恒定壓力的高壓氣體壓縮進工作水池中，高壓氣體再工作水池中積聚并產生高壓，該部分的高壓氣體具有較大的分子勢能，其能對工作水池中的水產生巨大壓力；在用電緊缺的時間或地方釋，放工作水池中的水，在高壓氣體的壓力下，工作水池能夠向第一水輪機組713噴出具有巨大動能的水柱，水柱推動水輪機組轉動，從而完成分子勢能向機械能的轉換；最后第一水輪機組713帶動風力發電機發電，從而完成機械能向電能的轉換。水輪機組排出的水通過回水管75重新回到備用水池中，工作水池的水全部用光后，剩余的中壓氣體將會通過中壓氣管進入到中壓氣管中，最后工作水池剩余的低壓氣體將會通過泄壓口向大氣排出。裝滿水的備用水池將會成為新的工作水池，并且重復上述步驟，完成能量的轉換。第二儲能發電單元72的工作原理與第一儲能發電單元71工作原理一樣，在這里不再詳細敘述。
[0022]本發明高壓氣泵3得到發電設備I的供電后，將空氣壓縮到主高壓氣罐4中進行儲存；主高壓氣罐4將高壓氣體釋放到主高壓氣體輸送管道5中，利用主高壓氣體輸送管道5進行高壓氣體的遠程輸送；遠程用戶2通過支路高壓氣體輸送管道24將主高壓氣體輸送管道5中的高壓氣體引進用戶供氣罐21中進行儲存；遠程用戶2需要發電時，將用戶供氣罐21中的高壓氣體釋放并對能量轉換裝置做功，實現能量的轉換，解決發電設備I富余電量的浪費以及遠程用戶2用電緊缺的問題。
【權利要求】
1.一種實現遠程儲能發電的系統，其特征在于:包括發電設備、高壓氣體發生裝置、主高壓氣體輸送管道和一個以上的遠程用戶；所述高壓氣體發生裝置包括高壓氣泵和與所述高壓氣泵連接的主高壓氣罐，所述發電設備向所述高壓氣泵供電，所述主高壓氣罐與所述主高壓氣體輸送管道連接；每個所述遠程用戶設有一個以上的用戶供氣罐，所述用戶供氣罐通過支路高壓氣體輸送管道與所述主高壓氣體輸送管道連接；所述用戶供氣罐與能量轉換設備連接； 所述能量轉換設備包括第一儲能發電單元和第二儲能發電單元，所述第一儲能發電單元包括高壓氣罐、兩個以上的第一水池、第一水輪機組和第一風力發電機，所述第一水池上設有高壓進氣口、中壓出氣口、泄壓口、回水口、補水口和供水口，所述高壓氣罐通過高壓氣管與所述第一水池連通，所述第一水池通過供水管與所述第一水輪機組的進水口連接，所述第一水輪機組的排水口通過回水管與所述第一水池連通，所述第一水輪機組驅動所述第一風力發電機；所述第二儲能發電單元包括中壓氣罐、兩個以上的第二水池、第二水輪機組和第二風力發電機，所述第二水池上設有中壓進氣口、泄壓口、回水口、補水口和供水口，所述中壓氣罐通過高壓氣管與所述第二水池連通，所述第二水池通過供水管與所述第二水輪機組的進水口連接，所述第二水輪機組的排水口通過回水管與所述第二水池連通，所述第二水輪機組驅動所述第二風力發電機；所述用戶供氣罐與所述高壓氣罐連通，所述高壓氣罐通過高壓氣管與所述中壓氣罐連通，所述第一水池通過中壓氣管與所述中壓氣罐連通。
2.根據權利要求1所述的一種實現遠程儲能發電的系統，其特征在于:所述第一儲能發電單元一共包括三個第一水池；所述第二儲能發電單元一共包括三個第二水池。
3.根據權利要求1所述的一種實現遠程儲能發電的系統，其特征在于:所述第一水池的泄壓口處設有泄壓閥，所述第二水池的泄壓口處設有泄壓閥。
4.根據權利要求1所述的一種實現遠程儲能發電的系統，其特征在于:所述第一水池和第二水池上均設有水位計和壓力表。
5.根據權利要求1所述的一種實現遠程儲能發電的系統，其特征在于:所述供水管、回水管、高壓氣管和中壓氣管上均設有控制閥門。
6.根據權利要求1所述的一種實現遠程儲能發電的系統，其特征在于:所述主高壓氣體輸送管道上設有若干控制閥門。
7.根據權利要求1所述的一種實現遠程儲能發電的系統，其特征在于:所述支路高壓氣體輸送管道上設有增壓設備和控制閥門。
8.根據權利要求1所述的一種實現遠程儲能發電的系統，其特征在于:所述遠程用戶還包括一個以上的用戶收集氣罐，所述用戶收集氣罐通過高壓氣體回收管道與所述主高壓氣體輸送管道連接，所述高壓氣體回收管道上設有增壓設備和控制閥門。
【文檔編號】F03D9/00GK103967691SQ201310037690
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年1月31日 優先權日:2013年1月31日
【發明者】鄧允河 申請人:鄧允河