CN114109704A - 发电系统和其发电方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了发电系统和其发电方法,其中所述发电系统适用于利用水域的水进行发电,所述发电系统包括一蓄水池、至少一水流引导装置以及至少一水力发电装置,所述蓄水池具有一进水口、一出水口以及连通所述出水口和所述进水口的一蓄水腔,所述水域内的水在所述水流引导装置的作用下自所述进水口进入所述蓄水腔,所述水力发电装置以对应于所述蓄水池的所述出水口的方式被设置于所述蓄水池的一侧,所述蓄水池的所述蓄水腔内的水自所述出水口溢出后,能够驱动所述水力发电装置发电。所述发电系统能够循环地利用同一个所述水域内的水进行发电,减小了季节变化和降雨量对所述发电系统发电量的影响。
Description
技术领域
本发明涉及发电技术领域,特别涉及一发电系统和其发电方法。
背景技术
水电站是电能的主要来源之一,常见的水电站通过筑建水坝,拦截水流、抬高水位,造成上下游的水位差,并在水流自上而下流动的过程中将水能转换为水轮的机械能,再以机械能带动发电机工作而产生电能。尽管水电站的建设给人们的工业和生活提供了充足的电能,但是利用现有的水电站实现水力发电仍然存在不少的问题。
首先,建设水电站不仅建设资本高,而且建设水电站会改变原有的流域和地貌,破坏原有的生态环境,容易造成水电站周围的动植物死亡或是灭绝,而且由于上下游环境被改变,也会造成鱼类大量死亡。其次,现有的水电站完全依赖于自然地势进行蓄水,对地势要求很高。此外,水电站蓄积的水量会受到季节的严重影响,雨量充足的季节,水电站的水位高,水量大,发电量大,但是降雨量少的季节,水电站的水位低,水量小,发电量小,可能难以满足工业生产和人们的日常生活。还有,现有的水电站对安全性能的要求也很高,水坝阻挡了大量的水,一旦出现严重的自然灾害、人为破坏、施工质量等造成大型的水电站崩塌,可能会对下游区域、基础设施、居民造成灾难性的后果。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一发电系统和其发电方法,其中所述发电系统能够循环利用水域内的水进行发电,以满足工业、农业以及生活用电的需求。
本发明的另一个目的在于提供一发电系统和其发电方法,其中所述发电系统能够循环地利用同一个所述水域内的水进行发电,减小了季节变化造成的降雨量变化对所述发电系统的发电量的影响。
本发明的另一个目的在于提供一发电系统和其发电方法,其中所述发电系统能够灵活控制用于发电的水流流量和循环效率,以满足不同时期的电量供给需求。
本发明的另一个目的在于提供一发电系统和其发电方法,其中所述发电系统人为地引导所述水域内的水自下而上地运动,以积蓄势能,并在后续自上而下运动的过程中将水的能量转换为电能,减少了水力发电对地势的要求。
本发明的另一个目的在于提供一发电系统和其发电方法,其中所述发电系统的至少一水流引导装置基于太阳能转换的电能持续地引导所述水域内的水流自下而上的运动地至一蓄水池的所述蓄水腔内,并在所述蓄水腔内的水位高于一出水口时,水流自上而下运动,并驱动一水力发电装置发电,整个过程无需通过市电取电,节能环保。
本发明的另一个目的在于提供一发电系统和其发电方法,其中所述发电系统包括一引导流道,所述引导流道引导自所述出水口溢出的水流冲击所述水力发电装置,以驱动所述水力发电装置发电。
本发明的另一个目的在于提供一发电系统和其发电方法,其中所述引导流道连通所述蓄水池的所述蓄水腔和所述水域,以使得水流在驱动所述水力发电装置发电后能流回所述水域内。如此,所述发电系统能够循环地利用同一个所述水域内的水进行发电,并且不会对下游的生态环境造成影响。
本发明的另一个目的在于提供一发电系统和其发电方法,其中所述水域内的水先被预存于一缓冲水域内,避免在所述水流引导装置作用下的水流直接进入所述蓄水池内,而造成跟随水流运动的鱼类和所述蓄水池的内壁发生碰撞。
本发明的另一个目的在于提供一发电系统和其发电方法,其中在所述水流引导装置作用下进入所述缓冲水域的鱼类被限制在所述缓冲水域内,避免鱼类进入所述蓄水池的所述蓄水腔和所述引导流道的引流槽内,造成鱼类死亡或是鱼类影响所述水力发电装置的正常运转。
本发明的另一个目的在于提供一发电系统和其发电方法,其中水流在自上而下流动的过程中产生的风力能够驱动一风力发电装置发电,不仅可以满足工业、农业以及生活用电的需求,而且提高了水资源的利用率。
本发明的另一个目的在于提供一发电系统和其发电方法,其中所述发电系统能够集成太阳能发电、水力发电以及风力发电,不仅节能环保,而且提高了发电效率。
依本发明的一个方面,本发明提供一发电系统,适用于利用水域的水进行发电,所述发电系统包括:
一蓄水池,其中所述蓄水池具有一进水口、一出水口以及连通所述出水口和所述进水口的一蓄水腔;
至少一水流引导装置,其中所述水流引导装置可被连通于所述蓄水池和所述水域,所述水域内的水在所述水流引导装置的作用下自所述进水口进入所述蓄水腔;
至少一水力发电装置,其中所述水力发电装置以对应于所述蓄水池的所述出水口的方式被设置于所述蓄水池的一侧,所述蓄水池的所述蓄水腔内的水自所述出水口溢出后,能够驱动所述水力发电装置,并使得所述水力发电装置发电。
根据本发明的一个实施例,所述发电系统进一步包括一引导流道,其中所述引导流道具有一引流槽,其中所述引流槽自所述蓄水池倾斜地向下延伸,所述引导流道的所述引流槽连通所述蓄水池的所述出水口,所述水力发电装置被设置于所述引导流道的所述引流槽。
根据本发明的一个实施例,所述引导流道的所述引流槽连通所述蓄水池的所述出水口和所述水域。
根据本发明的一个实施例,所述发电系统进一步包括一光伏装置,其中所述光伏装置被电连接于所述水流引导装置,所述光伏装置将太阳能转换为电能,且所述光伏装置产生的电能能够供给所述水流引导装置。
根据本发明的一个实施例,所述光伏装置具有至少一倾斜延伸的光接收面,其中所述光伏装置以所述光接收面朝上的方式被设置于所述蓄水池的上方。
根据本发明的一个实施例,所述发电系统进一步包括一缓冲水域,其中所述缓冲水域具有至少一水流进口和连通所述水流进口的一缓冲空间,所述水流引导装置连通所述缓冲池的所述水流进口和所述水域,所述缓冲池的所述缓冲空间连通于所述蓄水池的所述进水口。
根据本发明的一个实施例,所述缓冲水域的所述水流进口被实施为两个,两个所述水流进口位于所述缓冲水域的左右两侧,所述水流引导装置被实施为两个,两个所述水流引导装置分别连通两个所述水流进口。
根据本发明的一个实施例,所述发电系统进一步包括一渔网,其中所述渔网具有多个流通孔,所述渔网以覆盖所述蓄水池的所述进水口的方式被设置于所述蓄水池的所述进水口。
根据本发明的一个实施例,所述发电系统进一步包括至少一风力发电装置,其中所述风力发电装置以朝向所引导流道的方式被设置于所述引导流道的侧方。
根据本发明的一个实施例,所述水流引导装置被电连接于所述水力发电装置。
根据本发明的一个实施例,所述水流引导装置被电连接于所述风力发电装置。
根据本发明的一个实施例,所述蓄水池的所述进水口的位置低于所述出水口的位置。
根据本发明的一个实施例,所述发电系统进一步包括一蓄电柜,其中所述蓄电柜被电连接于所述水力发电装置。
依本发明的另一个方面,本发明进一步提供一发电系统的发电方法,所述发电方法包括如下步骤:
(a)持续地引导水域内的水自下而上地进入一蓄水池的一蓄水腔;
(b)所述蓄水池的所述蓄水腔内的水自一出水口溢出后自上而下运动,并驱动至少一水力发电装置发电。
根据本发明的一个实施例,在所述步骤(a)中进一步包括步骤(c)一水流引导装置基于一光伏装置提供的电能驱动所述水域内的水自下而上地进入所述蓄水池的所述蓄水腔内。
根据本发明的一个实施例,在所述步骤(a)之前进一步包括(d)持续地引导所述水域内的水进入连通所述蓄水腔的一缓冲水域的一缓冲空间,当所述缓冲空间内的水位到达所述蓄水池的一进水口时,所述缓冲空间内的水自所述进水口进入所述蓄水腔。
根据本发明的一个实施例,在所述步骤(a)中进一步包括步骤(e)两个所述水流引导装置以相对的方式将所述水域内的水抽至所述缓冲水域的所述缓冲空间内。
根据本发明的一个实施例,在所述步骤(a)中进一步包括步骤(f)阻拦所述缓冲水域内的鱼类自所述进水口进入所述蓄水池的所述蓄水腔。
根据本发明的一个实施例,在所述步骤(b)中进一步包括步骤(g)自上而下运动的水流产生的风力驱动至少一风力发电装置发电。
附图说明
图1A是根据本发明的一较佳实施例的一发电系统的立体图示意图。
图1B是根据本发明的上述较佳实施例的所述发电系统的立体图示意图。
图1C是根据本发明的上述较佳实施例的所述发电系统的部分结构的立体图示意图。
图2是根据本发明的上述较佳实施例的所述发电系统的部分结构的爆炸图示意图。
图3A是根据本发明的上述较佳实施例的所述发电系统的发电过程的一个阶段的示意图。
图3B是根据本发明的上述较佳实施例的所述发电系统的发电过程的另一个阶段的示意图。
图3C是根据本发明的上述较佳实施例的所述发电系统的发电过程的另一个阶段的示意图。
图3D是根据本发明的上述较佳实施例的所述发电系统的发电过程的另一个阶段的示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是,在本发明的揭露中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,其仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是,术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”,即在一个实施例中,一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可以为多个,术语“一”不能理解为对数量的限制。
参照说明书附图1A至图3D,根据本发明的一些较佳实施例的一发电系统100将在接下来的描述中被阐述,其中所述发电系统100靠近于水域200设置,所述发电系统100 能够循环地利用所述水域200内的水进行发电,并在后续,所述发电系统100产生的电能能够进入电力系统,以满足工业、农业以及生活用电的需求。值得一提的是,所述水域200的具体类型不受限制,所述水域200可以被实施为江河、湖泊、运河、水库、水塘、池塘、海域等。
具体来说,参照图1A、图3A至图3D,所述发电系统100包括一蓄水池10、至少一水流引导装置20以及至少一水力发电装置30,其中所述蓄水池10具有一进水口101、一出水口102以及连通所述出水口102的一蓄水腔103。所述发电系统100的所述蓄水池10以所述出水口102的高度高于所述水域200的水面的方式被设置于所述水域200 旁。所述水流引导装置20可被连通于所述蓄水池10的所述进水口101和所述水域200。所述水力发电装置30以朝向所述出水口102的方式保持于所述蓄水池10的一侧,且所述水力发电装置30低于所述蓄水池10的所述出水口102。
优选地,所述蓄水池10的所述进水口101和所述出水口102分别形成于所述蓄水池10背面和正面,所述进水口101和所述出水口102错位地设置,所述出水口102可以形成于所述蓄水池10的正面的左部、右部、上部或是下部。可选地,所述蓄水池10 的所述进水口101和所述出水口102分别形成于所述蓄水池10的背面和侧面,所述出水口102可以形成于所述蓄水池10的侧面的左部、右部、上部或是下部。此外,所述蓄水池10的所述进水口101和所述出水口102的具体数量不受限制,所述进水口101 和所述出水口102可以被实施为一个、两个或是多个。本领域技术人员应该理解的是,说明书文字和附图中所阐述的所述蓄水池10的所述进水口101和所述出水口102的具体位置和数量仅仅作为示例,不能成为对本发明所述发电系统100的内容和范围的限制,可以根据实际的地势、环境以及使用需求等因素改变所述进水口101和所述出水口102 的具体位置和数量。
参照图1A和图3A,所述水域200内的水在所述水流引导装置20的作用下,能自所述蓄水池10的所述进水口101进入所述蓄水池10的所述蓄水腔103。所述蓄水池10 的所述进水口101的高度低于所述出水口102的高度。所述蓄水池103内的水位到达所述出水口102后,自所述出水口102溢出。自所述出水口102溢出的水流经过所述水力发电装置30,并驱动所述水力发电装置30,进而所述水力发电装置30产生电能。
也就是说,所述发电系统100人为地引导所述水域200内的水自下而上地运动,以积蓄势能,并在后续自上而下运动的过程中将水的能量转换为电能,减少了水力发电对地势的要求。比如说,在用电量大的时候,可以增加所述发电系统100的所述水流引导装置20和所述水力发电装置30的功率或是数量,增大水流量,以提高发电量。在用电量小的时候,可以减小所述水流引导装置20和所述水力发电装置30的功率或是数量,减少水流量,以减少发电量。如此,所述发电系统100能够灵活控制水流的流量和循环效率,以满足不同时期的电量供给需求。
在本发明的一个具体的实施例中,所述水力发电装置30可以被实施为包括一水轮机和一发电机,所述发电机被可驱动地连接于所述水轮机。所述蓄水池10内的水自所述出水口102溢出后,自上而下流动,水的能量驱动所述水轮机运动,水的能量被转化为机械能,进一步地,所述水轮机带动所述发电机工作,进而将机械能转化为电能。优选地,所述水力发电装置30通过冲力发电和/或压力发电等方式进行发电。本领域技术人员应该理解的是,所述水力发电装置30的具体实施方式仅仅作为示例,不能成为对本发明所述发电系统100的内容和范围的限制,所述水力发电装置30只要能把水的能量最终转化为电能即可。并且所述说明书附图所揭露的所述水力发电装置30的具体数量也不受限制。
所述发电系统100进一步包括一引导流道40,其中所述流引导流道40具有一引流槽401,所述引导流道40以所述引流槽401连通所述蓄水池103的所述出水口102和所述水域200的方式设置于所述蓄水池10和所述水域200之间。所述引导流到40的所述引流槽401自上而下倾斜地延伸,自所述蓄水池103溢出的水沿着所述引导流道40的所述引导槽401流动。
所述水力发电装置30被安装于所述引导流道40的所述引导槽401,所述蓄水池103内溢出的水沿着所述引导流道40的所述引导槽401流动,并冲击所述水力发电装置30,以驱动所述水力发电装置30发电。
优选地,所述水力发电装置30被安装于所述引导流道40的下部。可选地所述水力发电装置30被安装于所述引导流道的中部。本领域技术人员应该理解的是,说明书文字和附图所揭露的所述水力发电装置30的具体安装位置仅仅作为示意,不能成为对本发明所述发电系统100的内容和范围的限制。所述水力发电装置30与所述蓄水池10的所述出水口102的高度差越大,水流对所述水力发电装置的作用力越大。
值得一提的是,所述水域200内的水在所述水流引导装置20的作用下进入所述蓄水池10的所述蓄水腔103,在所述引导流道40的引导下经过所述水力发电装置30,驱动所述水力发电装置30后,流回所述水域200。所述发电系统10能够循环地利用所述水域200内的水进行发电,整个发电过程中不会造成所述水域200内的水流流失,并且能够加速所述水域200内的水的流动,不仅不会对下游生态造成不良影响,还有利于所述水域200内的鱼类获得充足的氧气。此外,所述发电系统100能够循环地利用所述水域 200内的水进行发电,减小了季节降雨量对发电量的影响。
在本发明所述的发电系统100的这个具体的实施中,所述发电系统100进一步包括一光伏装置50,其中所述光伏装置50具有至少一光接收面501,其中所述光伏装置50 以所述光接收面501朝上的方式被设置于所述蓄水池10的上方。所述光伏装置50的所述光接收面501接收太阳光,并将太阳能转换成电能。所述光伏装置50被电连接于所述水流引导装置20,所述光伏装置50产生的电能能够提供所述水流引导装置20运转所需的电能。也就是说,所述发电系统100的所述光伏装置50能够利用太阳能持续发电,并满足所述水流引导装置20持续地驱动水流自下而上地运动至所述蓄水池10的所述蓄水腔103内,持续积蓄能量,最终水的能量被所述水力发电装置30转换成电能,以实现水力发电。在所述发电系统100的整个发电过程中,无需从市电取电就能够利用所述水域200内的水进行发电作业,节能环保。
优选地,所述光伏装置50的所述光接收面501被实施为倾斜延伸,有利于接收更多的太阳光,提高所述光伏装置50的发电效率。例如但不限于所述光伏装置50被实施为太阳能电池板。
值得一提的是,所述光伏装置50也可以被设置于其他位置,比如说,所述光伏装置50以邻近所述水流引导装置20的方式设置于所述水域200旁的空地上。所述光伏装置 50的具体安装位置仅仅作为示例,不能成为对本发明所述发电系统100的内容和范围的限制。
可选地,所述水力发电装置30被电连接于所述水流引导装置20,其中所述水力发电装置30产生的电能能够供给所述水流引导装置20。比如说,在所述光伏装置50出现故障时,所述水力发电装置30产生的电能也能满足所述水流引导装置20驱动所述水域 200内的水自下而上地进入所述蓄水池10的所述蓄水腔103。
在本发明所述的发电系统100的这个具体的实施例中,所述发电系统100进一步具有一缓冲水域60,其中所述缓冲水域60具有至少一水流进口601和连通所述水流进口 601的一缓冲空间602。所述水流引导装置20连通所述缓冲池60的所述水流进口601 和所述水域200,所述水域200内的水在所述水流引导装置20的作用下自所述水流进口 601进入所述缓冲水域60的所述缓冲空间602。所述缓冲池60的所述缓冲空间602连通于所述蓄水池10的所述进水口101,在所述缓冲空间602内的水位到达所述进水口 101后,所述缓冲空间602内的水自所述进水口101进入所述蓄水池10的所述蓄水腔 103内。优选地,所述缓冲水域60环绕于所述蓄水池10的外侧。
也就是说,在本发明的这个具体的实施例中,所述水域200内的水在所述水流引导装置20的作用下,先存储于所述缓冲水域60内,在所述缓冲水域60内的水位达到所述蓄水池10的所述进水口101后,水流才会进入所述蓄水池10的所述蓄水腔103内。如此,避免所述水流引导装置20将所述水域200内的水直接抽至所述蓄水池10时,随着所述水流被抽入所述蓄水池10的所述蓄水腔103内的鱼类碰撞到所述蓄水池10的内壁,而造成鱼类受伤或是死亡。换句话说,在所述水域200内的鱼类在所述水流引导装置20的作用下被抽至所述缓冲水域60。
在本发明的这个具体的实施例中,所述缓冲水域60的所述水流进口601被实施为两个,两个所述水流进口601位于所述缓冲水域的左右两侧。所述水流引导装置20被实施为两个,两个所述水流引导装置20分别连通两个所述水流进口601。所述水域200 内的水在两个所述水流引导装置20的作用下分别自所述缓冲水域60的左右两侧进入所述缓冲水域60的所述缓冲空间602。自所述缓冲水域60的两个所述水流进口601进入所述缓冲空间602的水流的冲击力被相互抵消,减小所述水流引导装置20对跟随水流进入所述缓冲水域602的鱼类的冲击力。优选地,所述水流引导装置20被实施为抽水泵。
在本发明的其他实施例中,所述缓冲水域60的所述水流进口601也可以被实施为一个、三个或是其他数量,对应的所述水流引导装置20也可以被实施为一个、三个或是其他数量。或者,在本发明的其他实施例中,所述水流引导装置20也可以被实施为直接连通于所述蓄水池10的所述蓄水腔103。所述缓冲水域60和所述水流引导装置20 的具体实施方式仅仅作为示例,不能成为对本发明所述发电系统100的内容和范围的限制。
参照图1B、图2以及图3B,在本发明所述发电系统100的这个具体的实施例中,所述发电系统100进一步包括一渔网70,其中所述渔网70具有多个流通孔701,所述渔网70以覆盖所述蓄水池10的所述进水口101的方式被设置于所述蓄水池10的所述进水口101。所述渔网70的所述流通孔701连通所述缓冲水域60的所述缓冲空间602,所述渔网70允许所述缓冲水域60内的水自所述流通孔701进入所述蓄水池10的所述蓄水腔103,同时阻止所述缓冲水域60的所述缓冲空间602内的鱼类自所述流通孔701 进入所述蓄水池10的所述蓄水腔103。通过这样的方式,避免鱼类进入所述蓄水池10 后再沿着所述引流通道40运动,进而避免鱼类撞击所述水力发电装置30而影响所述水力发电装置30的正常工作,或是造成鱼类在沿着所述引流通道40自上而下掉落的过程中出现死亡。
也就是说,所述水域200内的鱼类在所述水流引导装置20的作用下,跟随水流进入所述缓冲水域60的所述缓冲空间601,且鱼类被限制于所述水域60的所述缓冲空间601 内,所述水流引导装置20持续地将所述水域200内的水抽至所述缓冲水域60的所述缓冲空间601内,所述缓冲空间601内持续有活水进入,并持续流动,有利于所述缓冲空间601内的鱼类的存活和生长。
参照图3D,所述发电系统100进一步包括至少一风力发电装置80,其中所述风力发电装置80以朝向所引导流道40的所述引流槽401方式被设置于所述水域200,所述蓄水池10的所述蓄水腔101内的水位到达所述出水口102后,自所述引导流道40的所述引流槽401向下流动,水流在自上而下流动的过程中产生风,水流产生的风力驱动所述风力发电装置80发电。
优选地,所述发电系统进一步包括一隔离桥300,其中所述隔离桥300以对应于所述引导流道40的方式被设置于所述水域200,所述隔离桥300间隔地位于所述蓄水池 10的一侧,所述隔离桥300可以防止人员或是船只靠近所述蓄水池10,避免发生危险。所述风力发电装置80以朝向所述引导流道40的所述引流槽401的方式被安装于所述隔离桥300。优选地,所述隔离桥300与所述蓄水池10之间的距离大于等于30米。
值得一提的是,所述风力发电装置80的具体实施方式不受限制,比如说,所述风力发电装置80被实施为包括一风叶和一发电机,所述风叶被可驱动地安装于所述发电机,水流在流动过程中产生的风力驱动所述风叶旋转,所述风叶带动所述发电机运转并产生电能。本领域技术人员应该理解的是,所述风力发电装置80的具体实施方式仅仅作为示例,所述风力发电装置80只要能够将风力转换成电能即可。并且,所述风力发电装置80的具体数量也不受限制,说明书附图中所揭露的所述风力发电装置80的具体数量仅仅作为示例。
可选地,所述风力发电装置80被电连接于所述水流引导装置20,其中所述风力发电装置80产生的电能能够供给所述水流引导装置20。比如说,在所述光伏装置50出现故障时,所述风力发电装置80产生的电能也能满足所述水流引导装置20驱动所述水域 200内的水自下而上地进入所述缓冲水域60的所述缓冲空间601和所述蓄水池10的所述蓄水腔103。
所述发电系统100进一步包括一蓄电柜90,其中所述光伏装置50、所述水力发电装置30以及所述风力发电装置80被电连接于所述蓄电柜90,所述光伏装置50、所述水力发电装置30以及所述风力发电装置80产生的电能被存储于所述蓄电柜90。并在后续,所述蓄电柜90内存储的电能能够进入电力系统,以满足工业、农业以及生活用电的需求。
值得一提的是,所述光伏装置50、所述水力发电装置30以及所述风力发电装置80产生的电能可以直接进入电力系统,也可以被先存储于所述蓄电柜90,或是部分存储于所述蓄电柜90,部分进入电力系统,本领域技术人员应该知晓的是,所述光伏装置50、所述水力发电装置30、所述风力发电装置80以及所述蓄电柜90的具体实施方式仅仅作为示例,不能成为对本发明所述电力系统100的内容和范围的限制。
可选地,所述水流引导装置20被电连接于所述蓄电柜90,所述水流引导装置20可以自所述蓄电柜90取电。也就是说,所述水流引导装置20可以直接通过所述光伏装置 50、所述水力发电装置30或是所述风力发电装置80取电,也能间接地通过所述蓄电柜 90取用所述光伏装置50、所述水力发电装置30以及所述风力发电装置80产生的电能。所述水流引导装置20的具体取电方式仅仅作为示例,不能成为对本发明所述发电系统 100的内容和方法的限制。
从上述实施例中可以看出,根据本发明所述的发电系统100集成太阳能发电、水力发电以及风力发电,不仅节能环保,而且提高了对自然资源的利用率和发电效率。
依本发明的另一个方面,根据本发明的一较佳实施例的所述发电系统100的发电方法将在接下来的描述中被阐述,其中所述发电方法包括如下步骤:
(a)持续地引导所述水域200内的水自下而上地进入所述蓄水池10的所述蓄水腔103;和
(b)所述蓄水池10的所述蓄水腔103内的水自所述出水口102溢出后自上而下运动,并驱动至少一个所述水力发电装置30发电。
在本发明的一个具体的实施例中,在所述步骤(a)中进一步包括步骤(c)所述光伏装置50将太阳能转换为电能,所述水流引导装置20基于所述光伏装置50提供的电能驱动所述水域200内的水自下而上地进入所述蓄水池10的所述蓄水腔103内。具体来说,所述光伏装置50能够利用太阳能持续发电,并满足所述水流引导装置20持续地驱动水流自下而上地运动至所述蓄水池10的所述蓄水腔103内,持续积蓄能量,最终水的能量被所述水力发电装置30转换成电能,以实现水力发电。
可选到,所述水流引导装置20基于所述水力发电装置30提供的电能驱动所述水域200内的水自下而上地进入所述蓄水池10的所述蓄水腔103。可选地,所述十六引导装置20基于所述风力发电装置80提供的电能驱动所述水域200内的水自下而上地进入所述蓄水池10的所述蓄水腔103。在所述发电系统100的整个发电过程,无需从市电取电就能够利用所述水域200内的水进行发电作业,节能环保。
在本发明的一个具体的实施例中,在所述步骤(a)之前进一步包括(d)持续地引导所述水域200内的水进入连通所述蓄水腔103的所述缓冲水域60的所述缓冲空间 601,当所述缓冲空间601内的水位到达所述蓄水池10的所述进水口101时,所述缓冲空间601内的水自所述进水口101进入所述蓄水腔103。通过这样的方式,避免所述水流引导装置20将所述水域200内的水直接抽至所述蓄水池10时,随着所述水流被抽入所述蓄水池10的所述蓄水腔103内的鱼类碰撞到所述蓄水池10的内壁,而造成鱼类受伤或是死亡。
在本发明的一个具体的实施例中,在所述步骤(d)中进一步包括步骤(e)两个所述水流引导装置20以相对的方式将所述水域200内的水抽至所述缓冲水域600的所述缓冲空间601内。这样,自所述缓冲水域60的两个所述水流进口601进入所述缓冲空间602的水流的冲击力被相互抵消,减小了所述水流引导装置20对跟随水流进入所述缓冲水域602的鱼类的冲击力。
在本发明的一个具体的实施例中,在所述步骤(a)中进一步包括步骤(f)阻拦所述缓冲水域60内的鱼类自所述进水口101进入所述蓄水池10的所述蓄水腔103。具体来说,进入所述缓冲水域60内的鱼类被所述渔网70阻拦而无法进入所述蓄水池10的所述蓄水腔103内。如此,避免鱼类进入所述蓄水池10后再沿着所述引流通道40运动,进而避免鱼类撞击所述水力发电装置30而影响所述水力发电装置30的正常工作,或是造成鱼类在沿着所述引流通道40自上而下掉落的过程中出现死亡。
在本发明的一个具体的实施例中,在所述步骤(b)中进一步包括步骤(g)自上而下运动的水流产生的风力驱动至少一个所述风力发电装置80发电。
在本发明的一个具体的实施例中,在所述发电系统100的发电方法中,进一步包括步骤(h)存储所述水力发电装置30、所述光伏装置50以及所述风力发电装置80产生的电能于所述蓄电柜90。在所述蓄电柜90内存储的电能进入电力系统后,所述发电系统100产生的电能可用于满足工业、农业以及生活用电的需求。
本领域的技术人员可以理解的是,以上实施例仅为举例,其中不同实施例的特征可以相互组合,以得到根据本发明揭露的内容很容易想到但是在附图中没有明确指出的实施方式。
本领域的技术人员应理解,上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明,在没有背离所述原理下,本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
Claims (10)
1.发电系统,适用于利用水域的水进行发电,其特征在于,所述发电系统包括:
一蓄水池,其中所述蓄水池具有一进水口、一出水口以及连通所述出水口和所述进水口的一蓄水腔;
至少一水流引导装置,其中所述水流引导装置可被连通于所述蓄水池和所述水域,所述水域内的水在所述水流引导装置的作用下自所述进水口进入所述蓄水腔;
至少一水力发电装置,其中所述水力发电装置以对应于所述蓄水池的所述出水口的方式被设置于所述蓄水池的一侧,所述蓄水池的所述蓄水腔内的水自所述出水口溢出后,能够驱动所述水力发电装置发电。
2.根据权利要求1所述的发电系统,其中所述发电系统进一步包括一引导流道,其中所述引导流道具有一引流槽,其中所述引流槽自所述蓄水池倾斜地向下延伸,所述引导流道的所述引流槽连通所述蓄水池的所述出水口,所述水力发电装置被设置于所述引导流道的所述引流槽。
3.根据权利要求2所述的发电系统,其中所述引导流道的所述引流槽连通所述蓄水池的所述出水口和所述水域。
4.根据权利要求1所述的发电系统,其中所述发电系统进一步包括一光伏装置,其中所述光伏装置被电连接于所述水流引导装置,所述光伏装置将太阳能转换为电能,且所述光伏装置产生的电能能够供给所述水流引导装置。
5.根据权利要求4所述的发电系统,其中所述光伏装置具有至少一倾斜延伸的光接收面,其中所述光伏装置以所述光接收面朝上的方式被设置于所述蓄水池的上方。
6.根据权利要求1所述的发电系统,其中所述发电系统进一步包括一缓冲水域,其中所述缓冲水域具有至少一水流进口和连通所述水流进口的一缓冲空间,所述水流引导装置连通所述缓冲池的所述水流进口和所述水域,所述缓冲池的所述缓冲空间连通于所述蓄水池的所述进水口。
7.根据权利要求6所述的发电系统,其中所述缓冲水域的所述水流进口被实施为两个,两个所述水流进口位于所述缓冲水域的左右两侧,所述水流引导装置被实施为两个,两个所述水流引导装置分别连通两个所述水流进口。
8.根据权利要求6所述的发电系统,其中所述发电系统进一步包括一渔网,其中所述渔网具有多个流通孔,所述渔网以覆盖所述蓄水池的所述进水口的方式被设置于所述蓄水池的所述进水口。
9.根据权利要求4所述的发电系统,其中所述发电系统进一步包括至少一风力发电装置,其中所述风力发电装置以朝向所引导流道的方式被设置于所述水域。
10.发电系统的发电方法,其特征在于,所述发电方法包括如下步骤:
(a)持续地引导水域内的水自下而上地进入一蓄水池的一蓄水腔;
(b)所述蓄水池的所述蓄水腔内的水自一出水口溢出后自上而下运动,并驱动至少一水力发电装置发电。
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CN114982607A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-09-02 | 广州大学 | 一种光水电互补的自适应光伏驱动灌溉调控系统 |
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- 2021-11-18 CN CN202111371763.3A patent/CN114109704A/zh active Pending
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