CN104040164A - 新型水力发电厂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用可再生能源产生生态纯电能的装置。新型水力发电厂在闭合回路中使用运行所需的一定体积的水。所述水力发电厂由用于在所需高度安装上游水水库的结构组成，所述结构包括带有机房的建筑、用于为水轮机供水的设备、所述上游水水库、尾水水库和平衡传送带式提水装置；所述平衡传送带式提水装置由始于低速风的风能、水轮机中使用的水的能量以及实际水轮机的能量带动，所述实际水轮机通过将自身的转动运动传送到所述平衡的传送带式提水装置上以带动所述平衡传送带式提水装置运动；所述平衡传送带式提水装置用于将水提升到所需高度以产生运行水轮机的所需水压。由于所述结构完全由单元、组件和元件构成，且所述单元、组件和元件在工厂成套生产、运输到安装地点并在短时间内完成安装，使得所述结构可快速安装。

Description

新型水力发电厂
技术领域
本发明涉及利用可再生能源产生生态纯电能的结构，以及利用始于低速风的风能和水能带动(set into motion)的泵的生产。
背景技术
由于世界环境的恶化、有机能源和核燃料的不断损耗以及它们的升值(appreciation)，水力发电厂(Hydroelectric Power Plant,HPP)的缺陷以及水资源的有限迫使我们不得不寻找替代能源。
本发明的目的在于提供一种新型水力发电厂(Alternative HydroelectricPower Plant,AHPP)结构，其特征在于：
当利用可再生能源产生生态纯电能时，所述新型水力发电厂具有水力发电厂的所有优点，且不具有水力发电厂独有的任何不足；
所述新型水力发电厂既不占用河流区域也不使用河坝，而所述新型水力发电厂占用的土地不但依旧具有经济价值，而且所占用的土地增加了几倍；
构建用于在所需高度安装上游水水库(head water reservoir)的结构，并使用安装在下游的尾水(tail water)水库；
使用平衡传送带式提水(water-lifting)装置，所述提水装置通过始于低速风的风能、水轮机使用的水能以及实际水轮机来带动，所述实际水轮机通过将转动运动从水轮机传送到平衡传送带式提水装置上来带动所述平衡传送带式提水装置，所述平衡传送带式提水装置将水提升到所需高度以产生使水轮机工作所必需的压力；
所述新型水力发电厂既可以以独立模式运行，也可以作为发电系统的一部分运行；
所述新型水力发电厂采用与在闭合回路中的新型水力发电厂的操作所需相同体积的水；
由于所述新式水力发电机完全包括能够在工业企业中成套生产的单元、组件和结构元件，便于运输到安装地，且安装时间短；因此，所述新型水力发电厂可快速安装。
水力发电厂的工作原理非常简单。水坝提供所需的水压给水轮机的叶片，其中所述水轮机驱动发电机发电。水坝上游区域的水称为上游水，储存用于发电的上游水的水库称为上游水水库(HWR)。水坝下游区域的水称为尾水，且如果水库位于抽水储能发电厂(PSPP)中，则该水库称为尾水水库(TWR)。
上游水和尾水的高度差决定了水压H的大小。因此，水力发电厂的功率是由水流量和水压共同决定的。
水力发电厂的优点
作为一种能源，水力发电相比煤或核燃料具有根本优势。水力发电不需要开采和加工，不会产生有害废渣和废气。水力发电厂的电力成本很低。水力发电厂的发电机可以根据能量消耗而快速地启动和关闭。水力发电是一种可再生能源。水力发电厂中并未发现任何空气污染。
水力发电厂的缺陷
水力发电厂的建造时间长且非常昂贵。水力发电厂绝对要与大河流关联在一起。水库可能会占据大量的土地以至于土地失去经济价值。邻近土地的微气候逐渐发生变化。水坝可能导致渔场的破坏，阻挡了通往产卵场的道路。基于高水坝的意外或蓄意破坏，高水坝尤其危险。
现有技术的新型水力发电厂的结构是包括两个水库的抽水储能发电厂，两个所述水库安装在不同的高度处并通过管道和发电设备彼此相互接合。每天，水从上游水水库抽取到尾水水库中。抽水储能发电厂参与调平负载曲线的每日不连续性。当运行时，抽水蓄能发电厂或者使用发电机系统和泵系统，或者使用平衡水电机组，所述平衡水电机组在发电模式和抽水模式中均可操作。在夜晚关机期间，向抽水蓄能发电厂提供了电网相对便宜的能量，并利用该能量将水抽到上游水水库(抽水模式)。在早上和傍晚的能量消耗高峰期，抽水蓄能发电厂将上游水水库的水排放到尾水水库，由此产生了价值可观的峰值能量，并逐步供应到电网中(发电模式)。
抽水蓄能发电厂的优点：
-可提供增大的压力；
-相比水力发电厂，选择建造地址更加容易；
-耗水量更少，因为该抽水蓄能发电厂在上游水水库和尾水水库间循环利用水；
--不会受到水排放季节性变化的影响。
抽水蓄能发电厂的不足：
-在布置上游水水库和尾水水库时需要高度差；
-占地范围大且混凝土工程量大；
-将水供给水轮机的设备复杂；
-安装时间长且费用昂贵。
发明内容
新型水力发电厂由以下部分组成：
-用于在所需高度安装上游水水库并在下游安装尾水水库的结构；
-上游水水库和尾水水库；
-平衡传送带式提水装置，用于将水提升到所需高度以产生压力H；
-带有机房的建筑，所述建筑存储有为水轮机和平衡传送带式提水装置供水的设备。
用于在一定高度安装上游水水库以提供所需的水压的的结构可以是钢结构、钢筋混凝土结构或者是其他类型的结构。因此，该建筑物可以预先建造。与抽水储能发电厂不同，一个新型水力发电厂在安装上游水水库时不需要任何自然高度差，且水库的建造不需要大的占地面积和大量的混凝土工程。
其他的结构可能包括：用于设置上游水水库的块状结构(bulk structure)，其中，如果存在自然高度差，在附近设置一个尾水水库。
用于安装上游水水库的结构基体(structure base)包括带有机房以及带有为水轮机和平衡传送带式提水装置供水的设备的建筑。
由于水位差集中在相对较短的一段中，使之可以最有效地利用为水轮机供水的水流的能量。如果存在一个自然高度差，则可以简化上述技术方案，尽管这种条件非常稀少。对于新型水力发电厂，由于为水轮机供水且与上游水水库贮水池相连接的管道可以竖直放置上述自然高度差是该设计固有的性质。
上游水水库和尾水水库指代一组相同的贮水池，并采用管道互连。上游水水库有上部管道和下部管道。上部管道从上方为上游水水库贮水池提供填料(filling)，而下部管道依据连通器原理将上游水库贮水池彼此连接。每个贮水池都配备了阀和配件(水龙头)以及应急阀，阀和配件用于将贮水池和管道相隔离，以方便维修。上游水水库和尾水水库的数量与新型水力发电厂的容量成正比。
在一个例子中，新型水力发电厂与不凝结的自然水源永久性连接，所述水源能满足新型水力发电厂对水的需求，所述水源充当尾水水库。
对于水力发电厂，水坝产生的压力H等于上游水水库的上部与尾水水库上部的压力差，因此水坝承受巨大的负荷。对于新型水力发电厂，由于压力H等于上游水水库底部与尾水水库顶部的压力差，则上游水水库的水位可能无关紧要。因此，用于安装上游水水库的结构的具体负荷并不高。
平衡传送带式提水装置，通过始于低速风(小于5m/s)的风能、水轮机中使用的水的能量和实际的水轮机来带动，其中该水轮机通过将转动运动从水轮机传送到平衡传送带式提水装置来带动平衡传送带式提水装置；平衡传送带式提水装置将水提升到所需高度以产生水轮机工作所必需的压力。
假如尾水水库设置上游水水库下方的下游处，则平衡传送带式提水装置直接从尾水水库中取水。假如尾水水库设置在下游且邻接上游水水库，则设置与尾水水库相连的通道以用于向平衡传送带式提水装置供水。
传送带式提水装置(CWLA)，用于将水提升到所需高度以产生压力H，包括一个环形带，所述环形带在安装于上部轴和下部轴上的皮带轮上延展，其中一个皮带轮为主动皮带轮。下部皮带轮部分或全部浸没在水中。所述环形带设有亲水性材料，从而可将所吸收的水提升，或者是环带包含的材料可以吸收能够提升到所需高度的水。在上部皮带轮下方设置有轧液辊(mangle roll)，所述轧液辊用于去除传送带所提升的水。
传送带式提水装置可由主动皮带轮的旋转来带动。
现有的传送带式提水装置可以从下面的文献中已知：SU1823915A3，24.041990，SU866265А，28.09.1981.SU205565А，19.01.1968.SU1534209А1，07.01.1990.SU1121483А，30.10.1984.DD224076A1，26.06.1985.GB1415435А，26.11.1975.RU2259497С1，23.04.2004，RU2353803С1，16.07.2007。
为了将水提升以产生所需压力H，建议使用平衡传送带式提水装置，所述平衡传送带式提水装置通过始于低速风的风能、水轮机使用的水能和实际的水轮机、将转动运动从水轮机传送到拥有相当可观的使用寿命的平衡传送带式提水装置上来带动。
现有的如上提出的平衡传送带式提水装置参照专利RU 2259497 C1中的由 风能驱动的传送带式提水装置。
现有的提水装置有两个缺点：1、由于主动皮带轮是非平衡的，所以不可能采用低速风的风能；2、结构复杂且不能采用水轮机中使用的水能以及实际的水轮机。
根据专利RU 2259497 C1的传送带式提水装置的主动皮带轮是非平衡的，不可能利用低速风的风能来带动传送带式提水装置。传送带式提水装置的传送带的一侧称为负载侧，所述负载端从浸没下端皮带轮的水位直到轧液辊处都浸泡于水中；而传送带式提水装置的相对侧称为空载侧。提升带从水位处到轧液装置的部分是浸泡于水中的，因此这部分传送带比轧液装置下游的传送带更重，超出的重量为采用轧液装置从提升带中去除的水的重量。这种不平衡持续存在。为了使传送带式提水装置转动，需要风速所产生的风力能超过克服不平衡所需要的力。而且，传送带式提水装置转动部分趋向于快速磨损以致其工作寿命下降。
为了消除传送带式提水装置的不平衡，本发明在第一个传送带式提水装置旁边提供了相似的第二传送带式提水装置，两个传送带式提水装置镜像设置。第一提水装置的上部和下部皮带轮在下文中称为主动皮带轮，带动镜像设置的第二从动装置的上部和下部皮带轮运动，其中皮带轮的转动方向与第一提水装置的转动方向相反。可以通过摩擦轮、齿形齿轮、链轮或者是皮带轮进行运动的传递，其中皮带设置成8字形。平衡传送带式提水装置的安装方式使得能够将提升皮带的负载侧朝向外部而空载端朝向内部，传送带式提水装置彼此镜像放置。
结果，主动提水装置的空载侧承载有镜像设置的从动提水装置的负载侧作为负载。镜像放置的从动提水装置的负载侧的负载与主动提水装置空载侧的负载相等，这样减少了当将运动从镜像放置的装置传送时所观察到的摩擦。用这种方式消除了不平衡。
平衡传送带式提水装置包括轧液辊，所述轧液辊固定在带有可调节螺钉的旋转臂上，其中所述可调节螺钉用于调节臂的位置；所述轧液辊位于附有亲水材料的皮带和刚性固定的固定支架之间，调节螺钉从而改变轧液辊与附有亲水材料的皮带之间的距离，进而调节由镜像设置的传送带式提水装置所提升的水的重量。平衡装置在其负载侧尽可能地靠近镜像设置的传送带式提水装置的下部皮带轮。
平衡传送带式提水装置设计成能将水提升到几十米的高度。为了防止平衡传送带式提水装置的皮带在主动皮带轮和从动皮带轮之间的部分抖动和振动，设置了稳定辊托盘。安装于皮带内侧的辊一般为圆柱形。安装于皮带外侧的辊在圆柱形状内设置凹槽，凹槽与附在皮带上的亲水材料的截面相同。而皮带比亲水性材料带更宽；其中，亲水材料带相对于纵轴对称地附在皮带上。稳定辊的成对数量取决于平衡传送带式提水装置的水待提升的高度。
现有的平衡传送带式提水装置的方案使用水平轴风轮机，所述水平轴风轮机设置有风导向设备。现有的带有风轮机的传送带式提水装置安装于可移动外壳内，所述可移动外壳能够绕垂直轴在固定外壳内部转动。这样将导致结构复杂化，而且造价也更贵，并且所述传送带式提水装置不能利用水轮机中使用的水的能量以及实际的水轮机能量带动。
为了克服这一缺点，提出使用带有垂直转动轴的风轮机，这样就能通过一个锥齿轮、齿形齿轮或者是摩擦轮直接或通过齿轮箱将转矩传送到平衡传送带式提水装置的驱动轴上。在这种情况下，仅仅只有一个固定外壳，所述固定外壳包围平衡传送带式提水装置，而且结构变得相当简单、更安全且更便宜。
当平衡传送带式提水装置用于将水提升到几十米的高度时，所述提水装置可以分成模块。上部模块包括两个皮带轮、一个轧液装置和一个进水室，所述上部模块包围在外壳中。下部模块包括两个皮带轮和一个平衡装置，所述下部模块包围在外壳中。由此消除了使用整块(bulk)平衡传送带式提水装置外壳的必要性。上部模块和下部模块可以直接安装在新型水力发电厂结构中。使用平衡传送带式提水装置模块系统会降低平衡传送带式提水装置的价格。
用于产生新型水力发电厂运行中所必需的压力H的如上提出的平衡传送带式提水装置可以实施以下三个装置实施例：
平衡传送带式提水装置1-由始于低速风的风能带动，设置有上游主动轴；
平衡传送带式提水装置2-由水轮机中使用的水的能量带动，设置有下游主动轴；
平衡传送带式提水装置3-由实际的水轮机的能量带动，设置有下游主动轴。
平衡传送带式提水装置1
实际上，平衡传送带式提水装置1甚至可以在低速风下运行，这可以从汽车车轮的例子中看出，汽车车轮是通过平衡支架来平衡的。轻微的触碰就可以使很重的轮子开始转动并且在驱动轮子转动的力消失后，轮子还可以通过惯性可以保持转动一段时间。
在施加的外力超过不平衡的重量之后，不平衡的轮子开始转动；并且当停止施加外力时，轮子开始相对于不平衡点做钟摆运动并很快停止运动。
平衡传送带式提水装置2
在水轮机中使用的水以强大的喷射从水轮机中喷射出来。为了利用喷射能量，提供了液压轮。所述液压轮利用水轮机使用的水的喷射实现转动，并带动平衡传送带式提水装置2运动。液压轮可直接安装在平衡传送带式提水装置2的主动轴上或者是通过摩擦轮、齿形轮、链轮或者皮带轮将上述运动从液压轮传送到平衡传送带式提水装置上。
平衡传送带式提水装置3
水轮机是完全平衡的，因此如果涡轮机的轴上负载有平衡传送带式提水装置3，在一个恒定的转速下，水轮机的负载等于平衡传送带式提水装置3转动部分的摩擦负载。如今，减少平衡传送带式提水装置转动部分的摩擦，已有大量的滑动和滚动轴承可供选择。水轮机的转矩可通过摩擦轮、齿形轮、链轮或皮带轮传送到平衡传送带式提水装置3上。在新型水力发电厂运行过程中，平衡传送带式提水装置2和平衡传送带式提水装置3所提升的水的体积为常数。平衡传送带式提水装置1提升的水的体积根据风速来变化的。另外，还存在没有风的时期。因此，在新型水力发电厂中运行的平衡传送带式提水装置1的数量取决于新型水力发电厂所在地盛行风状况。在俄罗斯的大部分地区年平均风速是很低的，大约为2-3m/s，在全国范围内风速在1-4m/s的范围内变化。平衡传送带式提水装置提升的水的体积很小，因此新型水力发电厂通常包含很多个平衡传送带式提水装置以提升足够多的水供新型水力发电厂运行。
与水力发电厂一样，新型水力发电厂依赖于最大的水压消耗量，据此新式水力发电机可以分为低压型(从3m到25m)，中压型(从25m到60m)和高压型(高于60m)。如果平衡传送带式提水装置1不足以将水提升到所需高度，可以采取段性提升的方式进行。在这种情况下，安装上游水水库的结构中就需要设置中间段，其中设置了贮水池和平衡传送带式提水装置1。从尾水水库提升的水可以提供给贮水池，且该水随后提升到上游水水库或者是中间段贮水池中。
本发明的技术效果在于提供新型水力发电厂，其中：
-新型水力发电厂能在很宽的功率范围内利用可再生能源产生生态纯电能；
-与水力发电厂类似，新型水力发电厂的效率很高、经济价值高且易于控制，维护人员需求相对较少，示出了不同负载下发电的较强的可操作性，使用寿命长，发电成本低；并提供了一种发电工艺，无环境污染，自身耗电量低；
-与水力发电厂不同，新型水力发电厂安装时间短且安装费用低、占地面积小，不会改变河流及气候，建造地址没有特别严格的限制；
-新型水力发电厂可单独运行或者在电力系统内运行；
-新型水力发电厂可建造于靠近电力消耗的地方，由此可以省掉延长电力线以及变电站的建设和大量有色金属的消耗；
-与抽水储能发电厂类似，新型水力发电厂受制于季节性放电波动，由于水在上游水水库和尾水水库间循环使用，该新型水力发电厂具有更大的压力H，所需水量更小；其中，所述上游水水库的建造地址选择困难；
-与抽水蓄能发电厂不同，新型水力发电厂在安装上游水水库和尾水水库时不需要自然高度差，也不需要大量的土地和混凝土工程量，为水轮机供水的设备相对简单；
-由于水压是由平衡传送带式提水装置提供，因此新型水力发电厂并不使用河坝和真正的河流，所述提水装置由风能、水轮机中使用的水的能量和实际的水轮机的能量带动，以将上游水水库安装在所需高度以产生所需水压H，所述上游水水库采用钢或钢筋混凝土陆地结构，位于河流或其他流域之外，且在闭合循环中循环使用相同体积的水；
-新型水力发电厂可快速安装，这是因为预先制造的部件、集料和结构元件可以在工业企业成套生产，便于运输到安装地点且安装时间短；
-只要上游水水库和尾水水库之间的结构空间能被分段设置以用于建造工业、农业和商业企业，则新型水力发电厂占据的土地除了还具有经济价值外，所占据的土地也增加了几倍；
-由于新型水力发电厂可在道路沿线按所需间隔建造，新型水力发电厂可在短时间内建立必要的基础设施用于将包括农业机械的交通工具改装成由电池驱动，以采用快速且经济的方式给电池充电；
-使用的平衡传送带式提水装置可由始于低速风的风能和水能带动，所述平衡传送带式提水装置可为农业生产者提供便宜的、生态的纯浇灌种植；
-新型水力发电厂结构示出了防撞特性。上游水水库和尾水水库代表一组相同的水库，相互之间通过管道连通，并设置有用于在维修时阻断管道和水库的连通的截止阀以及在紧急状况下自动关闭的紧急阀。为了排除倾泻大量水的可能性，可使用由耐用弹性材料制成的软水库(soft reservoirs)作为上游水水库和尾水水库。每个水库都包围在外壳中。水库的材料应该具有足够的强度，以至于在紧急状况、地震或者是其他类型的灾害破坏下能保持完好。
为了使新型水力发电厂在零下温度工作，可采用以下两个方法：
方法1-使用在零下温度不会结冰的水溶液；
方法2-将所有的新型水力发电厂的结构包围在外壳之中，外壳中保持零上温度。新型水力发电厂的容量通过功率值初始地增加，以维持外壳内的必要温度。在新型水力发电厂整合有适用于消耗地热的结构时，也可以利用地热。在这种情况下，上游水水库设置在尾水水库上方。
为了使风轮机在零下温度运行，可采用航空领域的防冻系统和构件。
除了具有经济价值外，新型水力发电厂所占用的土地增加了几倍。上游水水库和尾水水库间的结构空间可用透明材料覆盖并分成段以用于工业、农业和商业用途，由此可以更快地收回建造新型水力发电厂的建造资金。上游水水库和尾水水库可用于养鱼。通过采用水栽培和精耕技术，在上游水水库和尾水水库之间的分隔段可用于全年高度机械化种植蔬菜、鲜花以及适宜的水果。由于新型水力发电厂可安置在毗邻城市的地方，则在上游水水库下方的尾水水库可模仿海洋环境(sea-shoe)用作水上公园、游泳池和康乐岛。通过涡轮后，水变成了无菌的，因为细菌都灭绝在涡轮里。因为在新型水力发电厂的闭合循环中，水是循环使用的；因此，水会一直保持纯净，这具有进一步的优势。
平衡传送带式提水装置可用作泵，以将水提升到某一高度的水库中，所述高度可满足在重力作用下，水库能为农田提供灌溉用水。简单且便宜的平衡传送带式提水装置甚至可以安装在小河和小泉里。为了提升平衡传送带式提水装置的性能，在风速非常低的区域可利用低速流动的水能。在这种情况下，由风轮机带动的平衡传送带式提水装置的下方设置有水车，所述水车随着水流转动，由此可以协助安装在上方的风轮机一起将水提升到放置在平台上的水库中。
所述平台代表用于安装在某一高度的水库的组合框架结构，所述高度能满足通过重力作用可使水库为灌溉区域提供灌溉用水。所述平台能快速安装以用于灌溉，其后可被拆除并存放以备下一季的到来。水源可能远离灌溉点。平台可与平衡传送带式提水装置安置在一起，并靠近水源；来自水源的水可在重力作用下通过管道供应到灌溉地点。平台还可以安置在毗邻灌溉地点的地方。在这种情况下，利用连通器原理，平衡传送带式提水装置可通过铺设在地上的管道连接到平台上的水库。第一管道端部连接到平衡传送带式提水装置，而第二管道端部连接到平台上的水库。
为了节约用水，可采用滴灌技术。在这种情况下，农田的农作物之间就需要布置薄的穿孔聚乙烯管道，管道连接到放置在所需高度的水库。
通过在水中溶解肥料，可通过滴灌来为植物提供营养，从而可高效且经济地使用肥料，由此可节约油料作物。在应用期限结束后，管道缠绕到线轴上并放在外面存储。这能确保设备的安全和使用寿命。
附图说明
新型水力发电厂的结构通过附图进行解释。
图1-4示出了一个新型水力发电厂的结构示意图。其中，图1为左视图，图2为主视图，图3为右视图，图4为俯视图。1-尾水水库，2-上游水水库，3-连接上游水水库的管道，4-为水轮机供水的管道，5-连接尾水水库的管道，6-阀和配件(fitting)，7-带有垂直轴的风轮机，8-用于风轮机的安装和维修的脚手架，9-由风轮机带动的平衡传送带式提水装置的安装线路，10-由风轮机带动的平衡传送带式提水装置的安装通道，11-由水轮机中使用的流动水和实际的水轮机带动的平衡传送带式提水装置的安装通道，12-由水轮机中使用的流动水和实际的水轮机带动的平衡传送带式提水装置的位置(site)，13-机房，14-机房入口，15-楼梯，16-电梯，17-水轮机和发电机，18-安装水车的位置，19-商用地段，20-用于安装和维修由水轮机中使用的流动水和实际的水轮机带动的平衡传送带式提水装置的平台。
图5(主视图)和图6(侧视图)示出了平衡传送带式提水装置的结构示意图。
1-平衡传送带式提水装置上部模块，2-平衡传送带式提水装置的下部模块，3-带有垂直轴的风轮机，4-带有亲水层的环形带，5-平衡传送带式提水装置的上部模块的主动皮带轮(drive pulley)，6-镜像设置的平衡传送带式提水装置上部模块皮带轮，7-平衡传送带式提水装置下部模块皮带轮，当平衡传送带式提水装置由水轮机中使用的水和实际的水轮机带动时，所述皮带轮为主动皮带轮，8-镜像设置的平衡传送带式提水装置下部模块皮带轮，9-一个轧液装置(manglemechanism)，10-吸水室，11-平衡装置，12-水位。
提供新型水力发电厂的可能性
考虑到世界范围内的燃料消费的必要性和高价格事实，采用新型水力发电厂可提供快速且经济的技术方案来解决经济和生态问题。
新型水力发电厂是一个便宜的环境友好的电能不枯竭源，可利用可再生能源向世界任何地区提供所需数量的便宜的环境友好的电能。这在短期内有望完成。
新型水力发电厂可建造在任何可能有风的地方，并且在任何地方都有风。在缺水地区，可由临时管道输送水，且由于水在闭合循环中使用，因此新型水力发电厂可填充有水。对于零下温度地区，可采用一些方法来确保新型水力发电厂运行。
新型水力发电厂可征服世界可再生能源市场，为子孙后代保存能源，以及增加燃料非能源使用的原料消耗。
在最短的时间内，新型水力发电厂将提供便宜的生态纯净电能给人口密度低的分散能量供应地区(首先是遥远的北方)以及等同的地区，例如在向私人住宅、农场、季节性工作场所、私用园地以及其他类似区域等供应电能具有困难的区域。
在俄罗斯的大部分地区，年平均风速不会超过5m/s，在这些地区开发风电工程是绝对不可行的。由于自然资源的集约开采，居民区和电力集中源相隔开，由此出现发电量的赤字；在一些情况下，通过现有的电力行业来满足实际需求是不实际的。
与电的产生一起，使用新型水力发电厂将对包含植物和动物原料的食物的产量有重要作用。
建造在城市附近的新型水力发电厂可使工业企业撤出这些城市，而将工业企业安置在新型水力发电厂所在地。
由于土地资源的不足，新型水力发电厂可建在城市附近的高速路上方。
使用新型水力发电厂可使俄罗斯联邦在短期内增加许多住房空间，可将城市周围的夏季花园别墅变成功能齐全的住宅。新型水力发电厂可为他们提供便宜的能量以用于加热，可在安置在新型水力发电厂结构分隔段之间的平台上的各种企业提供工作场所，以及全部必要的基础设施。
新型水力发电厂的工业化生产需要以下几步：
-选择用于制造平衡传送带式提水装置的环形带的材料，
-试验以确定提水高度与平衡传送带式提水装置所提升水的体积的最优比，所述平衡传送带式提水装置由低速风风能带动。简单来说，确定水的量以及在最低速风下平衡传送带式提水装置可将其提升的高度。
-试验以确定由水轮机中使用的水和实际水轮机带动的平衡传送带式提水装置所需提升的水量，所述实际水轮机通过将转动运动传送给所述平衡传送带式提水装置将所述平衡传送带式提水装置带动。这些试验可以在几个月内完成。
基于试验结果，可确定与新型水力发电厂的容量相对应的平衡传送带式提水装置的数量，所述发电厂的容量是在企业生产的最终电量。
如今，市面上有很多可供选择的国内生产或国外进口的新型水力发电厂的组件、装置和元件。
与水力发电厂类似，新型水力发电厂的容量依赖于水压和水轮机耗水量以及液压机效率，因此可生产任何容量的新型水力发电厂，而不需要建造巨型发电厂。新型水力发电厂可为特定的用户或用户群建造，因为当运行在非停止模式时，新型水力发电厂的结构使之可以改变容量。

Claims (6)

1.一种利用可再生能源产生生态纯电能的新型水力发电厂，所述新型水力发电厂不使用河坝，在闭合循环中循环使用所需的水量，其特征在于，包括用于在所需高度安装上游水水库的结构，所述结构包括带有机房的建筑、用于为水轮机供水的设备、所述上游水水库、尾水水库和平衡传送带式提水装置；所述平衡传送带式提水装置由始于低速风的风能、水轮机中使用的水的能量以及实际水轮机的能量带动，所述实际水轮机通过将转动运动传送到所述平衡传送带式提水装置上以带动所述平衡传送带式提水装置运动；所述平衡传送带式提水装置用于将水提升到所需高度以产生运行水轮机的所需压力；由于所述结构完全由单元、组件和元件构成，且所述单元、组件和元件在工厂成套生产、运输到安装地点并在短时间内完成安装，使得所述结构可快速安装。
2.根据权利要求1所述新型水力发电厂，其特征在于，由始于低速风的风能、所述水轮机中使用的水的能量以及实际的水轮机来带动的每个平衡传送带式提水装置都是平衡的；其中所述实际水轮机通过将转动运动传送到平衡传送带式提水装置上以带动所述平衡传送带式提水装置运动；这是因为所述每个平衡传送带式提水装置均包括两个相同且镜像设置的传送带式提水装置，其中一个为主动装置；两个传送带式提水装置彼此相对设置，以将提升皮带的负载侧朝外，而空载侧朝向平衡传送带式提水装置的内部；其中，主动传送带式提水装置的上部和下部皮带轮相应地带动镜像设置的传送带式提水装置的上部和下部皮带轮，所述镜像设置的传送带式提水装置在与所述主动传送带式提水装置的转动方向相反的方向上转动，以使所述主动传送带式提水装置的空载侧负载有从动传送带式提水装置的负载侧；其中，所述主动传送带式提水装置负载值的减少量为当通过平衡装置将所述从动传送带式提水装置的负载传送到所述主动传送带式提水装置上时所观察到的摩擦值。
3.根据权利要求2所述新型水力发电厂，其特征在于，由于所述上游水水库和所述尾水水库之间的结构空间被分隔成段以用于设置工业、农业和其他企业，使得所述新型水力发电厂所占据的土地增加了几倍且具有经济价值。
4.根据权利要求1所述新型水力发电厂，其特征在于，由于所述上游水水库和所述尾水水库由一组由耐用弹性材料做成的相同的软水库组成，使得所述新型水力发电厂具有防震和防撞特性；每个水库包围在外壳中，水库之间彼此通过管道相互连接且水库与涡轮水输入设备之间通过管道连接；其中，每个水库都配有阀和配件，在紧急情况、地震或其他灾害时，所述阀和配件自动将贮水池和管道隔离。
5.根据权利要求2所述平衡的传送带式提水装置，其特征在于，所述平衡装置包括轧液辊，所述轧液辊固定在带有调节螺钉的旋转臂上，所述调节螺钉用于调节在带有亲水材料的皮带和刚性固定的固定支架之间的旋转臂的位置，从而改变轧液辊和带有亲水材料的皮带之间的距离，进而调节由镜像设置的传送带式提水装置所提升的水的重量。
6.根据权利要求2所述平衡的传送带式提水装置，其特征在于，在安装于包括小河流和小泉的任何流动水源后，由始于低速风的风能和通过随水流转动的所提供的水车的流动水带动的所述平衡传送带式提水装置将水提升到安装于平台上的水库中，所述水库的安装高度满足通过重力向农田提供灌溉用水。
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