CN209017686U - 一种基于“渔光互补”光伏电站的压缩空气储能增氧系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于“渔光互补”光伏电站的压缩空气储能增氧系统，包括光伏电池板，所述光伏电池板的输出端通过光伏控制器与逆变器电连接，所述光伏控制器还与蓄电池电连接，所述逆变器与负载、电网和空气压缩机电连接；所述空气压缩机通过压力管道与三通管件的一端相连通，所述三通管件的另两端分别与无浮力柔性储气装置和气泡管排相连通；本实用新型的优点在于：不仅可以作为增氧系统使用，还可以作为光伏电站的部分能量储存系统，弥补光伏发电不稳定的缺陷，溶氧效果较好。

Description

一种基于“渔光互补”光伏电站的压缩空气储能增氧系统

技术领域

本实用新型涉及一种压缩空气储能增氧系统，具体地说是一种基于“渔光互补”光伏电站的压缩空气储能增氧系统，属于压缩空气系统领域。

背景技术

“渔光互补”光伏电站是指渔业养殖与光伏发电相结合，在鱼塘水面上方架设光伏板阵列，光伏板下方水域可以进行鱼虾养殖，光伏阵列还可以为养鱼提供良好的遮挡作用，形成“上可发电、下可养鱼”的发电新模式。光伏陈列能减少水量蒸发，抑制藻类生长的作用，而水体对光伏组件及电缆的冷却也可有效提高发电效率，实现了互利共赢，同时“渔光互补”光伏电站具有综合利用土地、提高土地附加值的特点，提高了单位面积土地的经济价值，并促进了我国环境保护和生态建设的发展。有数据显示，使用光伏发电的鱼塘每亩利润与未安装光伏发电组件鱼塘比较，经济效益可以提高3倍以上。

但“渔光互补”光伏电站的遮阳作用造成水下光合作用减弱，水体的溶氧量减少，这对于渔业养殖是不利的。目前市场上常采用的叶轮式增氧机虽然增氧效果不错，但存在功率大耗电多、噪声大、控制面积小、增氧不均衡等缺点，而且还存在伤害鱼、虾等养殖本体的隐患。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型设计了一种基于“渔光互补”光伏电站的压缩空气储能增氧系统，不仅可以作为增氧系统使用，还可以作为光伏电站的部分能量储存系统，弥补光伏发电不稳定的缺陷，溶氧效果较好。

本实用新型的技术方案为：

一种基于“渔光互补”光伏电站的压缩空气储能增氧系统，包括光伏电池板，所述光伏电池板的输出端通过光伏控制器与逆变器电连接，所述光伏控制器还与蓄电池电连接，所述逆变器与负载、电网和空气压缩机电连接；光伏阵列利用“光生伏特效应”将太阳能转化为直流电，通过连接光伏控制器来控制电能的充放：充电时，将电能储存至蓄电池中；放电时，直流电通过逆变器转换为交流电，交流电可供用户使用，也可上网。

所述空气压缩机通过压力管道与三通管件的一端相连通，所述三通管件的另两端分别与无浮力柔性储气装置和气泡管排相连通。

进一步地，所述蓄电池通过所述逆变器与所述的负载、电网和空气压缩机电连接。

进一步地，所述三通管件包含三个通道：通道一设有水下电池阀一，通道二设有水下电池阀二，通道三设有水下电池阀三；当开启水下电池阀一和水下电磁阀二时，为储能充气通道；当开启水下电池阀二和水下电磁阀三时，为储能放气通道；当开启水下电池阀一和水下电磁阀三时，为直接放气通道。

进一步地，所述无浮力柔性储气装置设置在水面以下。

进一步地，所述储气装置固定在水底，利用水压来维持储气装置内气压的恒定，有利于排气流量恒定、气泡大小一致。

进一步地，所述气泡管排是指在“丰”字形布置的压力管道中钻取小孔用于释放压缩空气产生气泡，管排布置形式不局限于“丰”字形、鱼骨形等。

根据渔民养鱼经验总结，最适宜开启增氧机的时间是：晴天中午开，阴天清晨开。而我国用电高峰期一般为8:00-11:00和18:00-23:00两个时间段，而用电低谷期为23:00-7:00时段，其余时间为用电平段。因此可见，光伏电站能发电的时段包括一段用电高峰时段和用电平段。根据这一特点，在晴天时，光伏发电除了部分利用蓄电池储电之外，其余发电量在8:00-11:00用电高峰期直接供给用户负载或上网，在中午11:00-13:00用电平段还需要驱动空气压缩机直接压缩空气至水底并释放，产生溶氧气泡，实现增氧功能；在阴天时，由于光伏发电量少，则利用晚上23:00-7:00的低价电对蓄电池进行蓄电以及驱动空气压缩机将压缩空气储存至储气装置，第二天清晨释放压缩空气进行增氧，同时利用蓄电池驱动空气压缩机对储气装置进行补气。

本实用新型的优点在于：

（1）不仅可以作为正常情况下的增氧系统使用，还可以作为光伏电站的部分能量储存系统，弥补光伏发电不稳定的缺陷；

（2）充分综合了“渔光互补”光伏电站的特点，并晴天利用光伏发电余电进行蓄电池蓄电和空气压缩机增氧，蓄电池储电用于晚用电高峰期；阴天则利用晚上低价电进行蓄电池蓄电和空气压缩机储能，蓄电池储电用于第二天早用电高峰期及空气压缩机补气。既提高电能利用效率、降低用电成本，又能根据养鱼习惯，保证鱼氧需求；

（3）从水底释放空气，溶氧效果较好，能有效改善劣质底层水的氧气含量；

（4）增加了溶氧面积。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例三个通道的结构示意图；

图3为本实用新型实施例气泡管排布置示意图；

图中：1-光伏电池板、2-光伏控制器、3-蓄电池、4-逆变器、5-负载、6-电网、7-空气压缩机、8-压力管道、9-无浮力柔性储气装置、10-水面、11-气泡、12-水下电磁阀一、13-水下电磁阀二、14-水下电磁阀三、15-三通管件、16-气泡管排。

具体实施方式

以下对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1-3所示，一种基于“渔光互补”光伏电站的压缩空气储能增氧系统，包括光伏电池板1，所述光伏电池板1的输出端通过光伏控制器2与逆变器4电连接，所述光伏控制器2还与蓄电池3电连接，所述逆变器4与负载5、电网6和空气压缩机7电连接；所述蓄电池3通过所述逆变器4与所述的负载5、电网6和空气压缩机7电连接；光伏阵列利用“光生伏特效应”将太阳能转化为直流电，通过连接光伏控制器来控制电能的充放：充电时，将电能储存至蓄电池中；放电时，直流电通过逆变器转换为交流电，交流电可供用户使用，也可上网。

所述空气压缩机7通过压力管道8与三通管件15的一端相连通，所述三通管件15的另两端分别与无浮力柔性储气装置9和气泡管排16相连通；

所述三通管件15包含三个通道：通道一设有水下电池阀一12，通道二设有水下电池阀二13，通道三设有水下电池阀三14；当开启水下电池阀一12和水下电磁阀二13时，为储能充气通道；当开启水下电池阀二13和水下电磁阀三14时，为储能放气通道；当开启水下电池阀一12和水下电磁阀三14时，为直接放气通道。

所述无浮力柔性储气装置设置在水面10以下。

所述储气装置固定在水底，利用水压来维持储气装置内气压的恒定，有利于排气流量恒定、气泡11大小一致。

所述气泡管排是指在“丰”字形布置的压力管道中钻取小孔用于释放压缩空气产生气泡11，管排布置形式不局限于“丰”字形、鱼骨形等。

根据渔民养鱼经验总结，最适宜开启增氧机的时间是：晴天中午开，阴天清晨开。而我国用电高峰期一般为8:00-11:00和18:00-23:00两个时间段，而用电低谷期为23:00-7:00时段，其余时间为用电平段。因此可见，光伏电站能发电的时段包括一段用电高峰时段和用电平段。根据这一特点，在晴天时，光伏发电除了部分利用蓄电池储电之外，其余发电量在8:00-11:00用电高峰期直接供给用户负载或上网，在中午11:00-13:00用电平段还需要驱动空气压缩机直接压缩空气至水底并释放，产生溶氧气泡，实现增氧功能；在阴天时，由于光伏发电量少，则利用晚上23:00-7:00的低价电对蓄电池进行蓄电以及驱动空气压缩机将压缩空气储存至储气装置，第二天清晨释放压缩空气进行增氧，同时利用蓄电池驱动空气压缩机对储气装置进行补气。

Claims (6)

1.一种基于“渔光互补”光伏电站的压缩空气储能增氧系统，其特征在于：包括光伏电池板，所述光伏电池板的输出端通过光伏控制器与逆变器电连接，所述光伏控制器还与蓄电池电连接，所述逆变器与负载、电网和空气压缩机电连接；所述空气压缩机通过压力管道与三通管件的一端相连通，所述三通管件的另两端分别与无浮力柔性储气装置和气泡管排相连通。

2.根据权利要求1所述的一种基于“渔光互补”光伏电站的压缩空气储能增氧系统，其特征在于：所述蓄电池通过所述逆变器与所述的负载、电网和空气压缩机电连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于“渔光互补”光伏电站的压缩空气储能增氧系统，其特征在于：所述三通管件包含三个通道：通道一设有水下电池阀一，通道二设有水下电池阀二，通道三设有水下电池阀三；当开启水下电池阀一和水下电磁阀二时，为储能充气通道；当开启水下电池阀二和水下电磁阀三时，为储能放气通道；当开启水下电池阀一和水下电磁阀三时，为直接放气通道。

4.根据权利要求1所述的一种基于“渔光互补”光伏电站的压缩空气储能增氧系统，其特征在于：所述无浮力柔性储气装置设置在水面以下。

5.根据权利要求1所述的一种基于“渔光互补”光伏电站的压缩空气储能增氧系统，其特征在于：所述储气装置固定在水底。

6.根据权利要求1所述的一种基于“渔光互补”光伏电站的压缩空气储能增氧系统，其特征在于：所述气泡管排是在压力管道中钻取小孔用于释放压缩空气产生气泡。