CN203722538U - 一种抽水蓄能式楼宇光伏电站 - Google Patents

一种抽水蓄能式楼宇光伏电站 Download PDF

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Abstract

本实用新型的抽水蓄能式楼宇光伏电站在建筑物(4)上设置有光伏发电板(2)，在建筑物的顶部设置高位水箱(3)，在底部设置低位水箱(6)，在该低位水箱上方设置有水轮发电机(7)，在该低位水箱外设置有与其相连的抽水水泵(8)，在该低位水箱外设置有配电箱(5)，上水管(11)的两端分别与高位水箱和低位水箱连接，下水管(12)的两端分别与高位水箱和低位水箱连接，电缆(9)将抽水水泵与光伏板连接，水轮发电机通过电缆与配电箱连接。水泵利用所发电能把预先储进低位水箱中的水抽出送至高位水箱储存。当电网需求电力时令水向低位水箱排放，冲击水轮发电机发出电能并通过配电箱通入电网。从而克服光伏发电的两大缺陷。

Description

一种抽水蓄能式楼宇光伏电站
技术领域
本实用新型属于太阳能应用领域，更具体说，属于太阳能光伏发电领域。 
背景技术
太阳能光伏发电是一种成熟技术，利用太阳辐射投射到光伏电池上所发生的光生伏打效应，发出直流电流。或直接带动负载做功，或通过逆变器变成交电流并入电网，是改变能源结构，降低碳硫排放，提高生态水平的有力举措。是世界各国争相发展的前沿技术。 
但是，随着大大小小的光伏电站的建成和并网，新能源发电比例的提高也为电网的安全供电和经济运行带来了负面影响。一片乌云飘过，就可以瞬间让几十MW的光伏电站发电功率降到零值，不到一分钟可能又重回到最大值，从而对电网造成重大冲击。另一个重要缺点就是光伏最佳发电时段和电网用电峰谷时段的相悖。中午时段发电最多，但此时恰逢用电低谷，而在晚上用电高峰时段，光伏发电为零。电力部门为了保证全网供电质量，就不得不对光伏发电实行限电或弃电。致使光伏电站建设者的巨额投资难以通过卖电而收回。令光伏发电前景蒙上巨大阴影。 
发明内容
解决光伏发电对电网冲击和供需矛盾最有效的手段就是储能，利用储能装置把广伏电池板发出电能储存起来，严格按照电网的要求进行投放。发电部门和输电部门的利益不再互相矛盾。限电和弃电现象便不会再发生，也就彻底移除了摆在光伏发电面前的重大障碍。 
目前常用的一种光伏发电储能方式是利用蓄电池，但采用该方式，单位储能成本极高，不适合规模应用，又会造成次生污染。 
目前另一种常用存电储能方式是建设抽水蓄能电站。抽水蓄能电站的能量存储规模大、成本低、无二次污染。但是它的选址条件苛刻，要受到水文、地质、地形、地貌以及气候条件的限制，全面满足上述条件地点往往又远离用电地点，须架设专用线路，既提升了建造成本，又加大了线路损耗。从而使其经济性大打折扣， 
本实用新型鉴于上述问题而成，其目的在于提供一种抽水蓄能式楼宇光伏电站，以便找到一种既适应光伏电站的发电规模，成本低廉，转换率高，寿命长久，没有二次污染，且适合于建筑物上光伏电站适用的储能方式。 
本实用新型的抽水蓄能式楼宇光伏电站在建筑物上设置有光伏发电板，在建筑物的顶部 设置高位水箱，在建筑物的底部设置低位水箱，在该低位水箱上方设置有水轮发电机，在该低位水箱外设置有与其相连的抽水水泵，在该低位水箱外设置有配电箱，上水管的一端与高位水箱连接，另一端与低位水箱连接，下水管的一端与高位水箱连接，另一端与低位水箱连接，高位水箱和低位水箱内均充有液体，电缆一端与光伏板连接，另一端与抽水水泵连接，水轮发电机通过电缆与配电箱连接。 
另外，所述建筑物是中高层楼房，所述液体是水。 
另外。所述建筑物的底部是指地面或地下。 
另外，光伏发电板设置在建筑物的顶面或向阳立面上。 
另外，在临水建筑场应用时，所述低位水箱是建筑物附近的地表水体，例如湖泊或河流。 
本实用新型能够获得下述效果： 
1、利用建筑物建造抽水蓄能电站，与用电点零距离，无须建立专用线路，故经济性得以大幅提升。 
2、在临水建筑场应用时，可利用地表水体(湖泊、河流)作为低位水箱，节省建造成本。 
3、在完成光伏发电储能作用的同时，也可以兼顾电网峰谷电的调节作用，成百上千的楼宇储能电站的建立对城市电网的稳定，经济运行提供了有力保证。 
4、屋顶水箱的存在，客观上增加了消防水源，必要时能在消除火灾损失方面发挥关键作用。 
5、机械式发电技术，波形标准，同步性优良。 
6、适应面宽，大至高层酒店、大型写字楼。小至普通公寓都可应用，为实现分布式能源布局提供技术支撑。 
7、此技术的推广与普及改变了光伏电站布点须在远离用电点荒郊、大漠上选址的无奈，而改为以城市为主要地点地区的战略，对于城镇化建设有深远影响。 
8、可以降低电池储电的应用比例，杜绝化学污染，并降低了储能成本。 
附图说明
图1是显示抽水蓄能式楼宇光伏电站的视图。 
具体实施方式
下文参照附图详细说明本实用新型。 
本实用新型的抽水蓄能式楼宇光伏电站在建筑物4上设置有光伏发电板2，在建筑物的顶部设置高位水箱3，在建筑物的底部设置低位水箱6，在该低位水箱上方设置有水轮发电机7，在该低位水箱外设置有与其相连的抽水水泵8，在该低位水箱外设置有配电箱5，上水管 11的一端与高位水箱连接，另一端与低位水箱连接，下水管12的一端与高位水箱连接，另一端与低位水箱连接，高位水箱和低位水箱内均充有液体，电缆9的一端与光伏板连接，另一端与抽水水泵连接，水轮发电机通过电缆与配电箱连接。 
另外，所述建筑物是中高层楼房，所述液体是水。 
所述建筑物的底部是指地面或地下。 
另外，光伏发电板设置在建筑物的顶面或向阳立面上。 
在临水建筑场应用时，可利用地表水体作为所述低位水箱，地表水体是例如湖泊或河流。 
本发明的工作原理和地面抽水蓄能电站的原理完全相同。只不过改变了应用场合和动力来源；场合从自然地形移植到人造建筑物4(楼宇)，动力来源从电网发电改为光伏电池板，通过在建筑物(楼宇)的顶部设置高位储水箱，在地面(或地下)设置低位储水箱，利用两者的落差进行提水和放水，达到能量储存和释放的目的。当阳光1照射到光伏电池板2上达到一定强度，光伏电池发出电力，通过电缆9传给抽水水泵8，把低位水箱6的水通过上水管11输送到高位水箱3储存起来。水便获得了势能。这就是储能过程，当电网需要电能时，控制装置(或人工)打开流量调节阀门10，高位水箱3的水便沿下水管12顺势而下，从下水管管口喷出，产生动能，冲击水轮发电机7发出交流电，经配电箱5馈送电网，这就是能量释放过程。如此反复进行，既不会对电网造成任何冲击，也起到了为电网削峰填谷的作用。 

Claims (7)

1.一种抽水蓄能式楼宇光伏电站，其特征在于，在建筑物(4)上设置有光伏发电板(2)，在建筑物的顶部设置高位水箱(3)，在建筑物的底部设置低位水箱(6)，在该低位水箱上方设置有水轮发电机(7)，在该低位水箱外设置有与其相连的抽水水泵(8)，在该低位水箱外设置有配电箱(5)，上水管(11)的一端与高位水箱连接，另一端与低位水箱连接，下水管(12)的一端与高位水箱连接，另一端与低位水箱连接，高位水箱和低位水箱内均充有液体，电缆(9)的一端与光伏板连接，另一端与抽水水泵连接，水轮发电机通过电缆与配电箱连接。
2.根据权利要求1所述抽水蓄能式楼宇光伏电站，其特征在于，所述建筑物是中高层楼房。
3.根据权利要求1所述抽水蓄能式楼宇光伏电站，其特征在于，所述建筑物的底部是地面或地下。
4.根据权利要求1～3中任一项所述抽水蓄能式楼宇光伏电站，其特征在于，所述液体是水。
5.根据权利要求1～3中任一项所述抽水蓄能式楼宇光伏电站，其特征在于，光伏发电板设置在建筑物的顶面或向阳立面上。
6.根据权利要求1～3中任一项所述抽水蓄能式楼宇光伏电站，其特征在于，所述低位水箱是建筑物附近的地表水体。
7.根据权利要求6所述抽水蓄能式楼宇光伏电站，其特征在于，所述地表水体是湖泊或河流。
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