CN110552842A - 一种近海升降浮球方式的蓄能电站 - Google Patents

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倪马兵
王霆
杨聚伟
王少华
王雄飞
瞿洁
罗国虎
王熙
钟金盛
刘玉成
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Anhui Jinzhai Pumped Storage Co Ltd
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Xinyuan Co Ltd
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Anhui Jinzhai Pumped Storage Co Ltd
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Xinyuan Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种近海升降浮球方式的蓄能电站，包括位于海平面上的设备平台和浮球组，所述设备平台上设有发电厂房，发电厂房内设有发电电动机、卷筒、齿轮组合惯性稳定飞轮，其中发电电动机转子大轴与变速齿轮主轴法兰连接、变速齿轮主轴与卷筒中心转轴法兰连接、惯性飞轮中心轴与卷筒中心转轴另一端法兰连接；钢缆绳头连接在卷筒上，钢缆另一端绕过设在海底的滑轮组连接浮球组，所述设备平台上还设有电能控制单元。该技术具有投资相对较少、工期短、电站寿命较长、不占用陆地宝贵土地资源、离符合近、效率高等优势。

Description

一种近海升降浮球方式的蓄能电站
技术领域
本发明涉及一种能电站，具体涉及的是一种近海升降浮球方式的蓄能电站。
背景技术
当前的电网蓄能方式主要有抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、超导储能、各类电池储能以及超级电容等方式。其中抽水蓄能是全球规模最大的储能技术，占全球总储能容量的98％，其技术成熟，但需要选择较好的站点资源才能发挥优势，很多海滨大城市附近并无合适站点资源，如上海区域附近就无合适站点，且抽水蓄能电站往往需要建设上下水库、地下厂房建设投资大及周期长。电池类储能受成本及项目寿命影响制约较大。
发明内容
为克服现有技术中的问题，本发明提供一种近海升降浮球方式的蓄能电站。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种近海升降浮球方式的蓄能电站，包括位于海平面上的设备平台和浮球组，所述设备平台上设有发电厂房，发电厂房内设有发电电动机、卷筒、齿轮组合惯性稳定飞轮，其中发电电动机转子大轴与变速齿轮主轴法兰连接，变速齿轮主轴与卷筒中心转轴法兰连接，惯性稳定飞轮中心轴与卷筒中心转轴另一端法兰连接；钢缆绳头连接在卷筒上，钢缆另一端绕过设在海底的滑轮组连接浮球组.所述设备平台上还设有电能控制单元，该电能控制单元功能包括：(1)根据系统储能情况及电网负荷需求情况控制联网断路器的开断；
(2)通过整流逆变技术实现恒定电压输出达到电网并网要求电压，储能时电流大小根据电网电能富余情况可调。
本发明进一步技术：
优选的，所述设备平台下方设有桩基础，桩基础支撑在海底。
优选的，所述蓄能电站还包括近海风电场，近海风电场通过海底钢缆输送电能。
优选的，所述钢缆采用带外防腐护套钢缆。
本发明的有益效果：
该技术使用曳引主机拖动(被拖动)浮球升降实现能量储存与释放，该方式在近海就可实施，对站点选址要求不挑剔，系统的各组件设备均不难获得，可以在滨海城市负荷就近布置，具有投资相对较少、工期短、电站寿命较长、不占用陆地宝贵土地资源、离负荷近、效率高等优势。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
图1：电站示意图；
图2：与近海风电场和滨海城市负荷中心电网匹配示意图；
其中附图标记：1发电电动机、2齿轮组、4惯性稳定飞轮、5浮球组、6钢缆、7滑轮组、8设备平台、9发电厂房、10近海风电场、11电能控制单元。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：如图1，一种近海升降浮球方式的蓄能电站，包括位于海平面上的设备平台8和浮球组5，所述设备平台上设有发电厂房9；
发电厂房内设有发电电动机1、卷筒、齿轮2组合惯性稳定飞轮4，其中发电电动机转子大轴与变速齿轮主轴法兰连接，变速齿轮主轴与卷筒中心转轴法兰连接，惯性稳定飞轮中心轴与卷筒中心转轴另一端法兰连接；
钢缆6绳头连接在卷筒上，钢缆另一端绕过设在海底的滑轮组7连接浮球组，所述钢缆采用带外防腐护套钢缆；
滑轮组选择设置多组，保证钢缆直上直下，同时钢缆沿海底走线，直上直下的布局，清楚标记钢缆的位置，避免船舶接触；
所述设备平台上还设有电能控制单元11；
该电能控制单元功能包括：(1)根据系统储能情况及电网负荷需求情况控制联网断路器的开断(2)通过整流逆变技术实现恒定电压输出达到电网并网要求电压，储能时电流大小根据电网电能富余情况可调。
为了增加设备平台在海平面上的稳定性，所述设备平台下方设有桩基础，桩基础支撑在海底。
与所联电网调度通讯，在电网电能紧张时机组开机浮球拖动发电电动机组按照发电模式工作；在电网电能富足时发电电动机按照电动机模式拖拽浮球入水将电能储存为势能。
本发明还包括刹车系统，具体的在卷筒两端轴上增加抱闸，做紧急停机刹车用。
实施例2：如图2，在实施例1的基础上，所述蓄能电站还包括近海风电场10，近海风电场通过海底钢缆输送电能。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
在本发明中，除非有明确的规定和限定，特征之间相互交错，不一定独立存在。以上显示与描述包括本发明的基本原理、主要特征及其优点。从事该专业的技术人员需知，本发明不局限于上述实施例的限制，上述的实施例与说明书仅为本发明的优选例，而不是用来限制本发明，以成为唯一选择。在发明的精神和范围要求下，本发明还可进一步变化并优化，对本发明进行的改进优化都进入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护具体范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种近海升降浮球方式的蓄能电站，其特征在于：包括位于海平面上的设备平台和浮球组，所述设备平台上设有发电厂房，发电厂房内设有发电电动机、卷筒、齿轮组合惯性稳定飞轮，其中发电电动机转子大轴与变速齿轮主轴法兰连接，变速齿轮主轴与卷筒中心转轴法兰连接，惯性稳定飞轮中心轴与卷筒中心转轴另一端法兰连接；钢缆绳头连接在卷筒上，钢缆另一端绕过设在海底的滑轮组连接浮球组，所述设备平台上还设有电能控制单元；
该电能控制单元功能包括：
(1)根据系统储能情况及电网负荷需求情况控制联网断路器的开断；
(2)通过整流逆变技术实现恒定电压输出达到电网并网要求电压，储能时电流大小根据电网电能富余情况可调。
2.根据权利要求1中所述的一种近海升降浮球方式的蓄能电站，其特征在于：所述设备平台下方设有桩基础，桩基础支撑在海底。
3.根据权利要求1中所述的一种近海升降浮球方式的蓄能电站，其特征在于：所述蓄能电站还包括近海风电场，近海风电场通过海底钢缆输送电能。
4.根据权利要求1中所述的一种近海升降浮球方式的蓄能电站，其特征在于：所述钢缆采用带外防腐护套钢缆。
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