CN221032916U - 一种利用小型水电站尾水的氢电蓄能系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种利用小型水电站尾水的氢电蓄能系统，所述氢电蓄能系统包括小型水电站、自然能提水装置、电解水制氢系统、高位水池；所述自然能提水装置设置在河流或湖泊旁边；在所述自然能提水装置与小型水电站之间设置有尾水管；在小型水电站与电解水制氢系统之间设置有供电线路；在自然能提水装置与高位水池之间设置有提水管；在高位水池与电解水制氢系统之间设置有供水管；所述高位水池设置在高处海拔位置。本实用新型采用尾水管+自然能提水装置对尾水进行再利用，将尾水动能转换为势能，区别于现有将尾水动能转换为电能的做法，有利于提高能量的利用效率。同时多发的电能够以氢的形式储存，节约储存成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及储能系统技术领域，尤其涉及一种基于小水电站的氢电蓄能系统，主要适用于水电站尾水再利用以及氢电能源转换。
背景技术
水利发电以其无污染，清洁环保的优点被各国重视并大力发展，在能源日益短缺的当下，水利发电显得尤为重要，在现有技术中，水利发电多采用高水头形式发电，而一次性发电后的尾水则白白浪费，尾水利用越来越受人们的重视，现有的尾水发电装置大多结构简单，对尾水的精细利用不高，且运行不够平稳，如中国专利CN 201013525 Y公布的一种水电站尾水发电装置，虽能做到对尾水进行利用，但设计结构简单，对尾水利用率不高，不能保证在水位变化的情况下平稳运行，更不能做到优化控制。
发明内容
本实用新型正是为了解决上述问题缺陷，提供一种小型水电站尾水的蓄水系统，通过自然能提水装置收集尾水，并在高处设置高位水池，确保尾水能量能充分利用，并通过高位水池的调配，使得尾水能量能在电、氢能量状态上自由转换。
本实用新型采用如下技术方案实现。
一种利用小型水电站尾水的氢电蓄能系统，本实用新型所述氢电蓄能系统包括小型水电站1、自然能提水装置3、电解水制氢系统8、高位水池5；
所述自然能提水装置3设置在河流或湖泊旁边；
在所述自然能提水装置3与小型水电站1之间设置有尾水管2；
在小型水电站1与电解水制氢系统8之间设置有供电线路9；
在自然能提水装置3与高位水池5之间设置有提水管4；
在高位水池5与电解水制氢系统8之间设置有供水管6；
所述高位水池5设置在高处海拔位置。
进一步为，本实用新型所述氢电蓄能系统包括引水渠10；在引水渠10与小型水电站1之间设置有引水管11；所述引水渠10与高位水池5连接。
进一步为，本实用新型所述氢电蓄能系统中引水渠10与高位水池5位于相近海拔高度。
进一步为，本实用新型所述引水渠10略高于高位水池5的位置。
进一步为，本实用新型所述高位水池5上设置有闸阀，底部设置有出泥口；所述闸阀与遥控开关连接。
进一步为，本实用新型所述引水渠10通过调节水管7与高位水池5连接。
本实用新型所述氢电蓄能系统设置在河流或湖泊旁边。
本实用新型的有益效果为，1)采用尾水管+自然能提水装置对尾水进行再利用，将尾水动能转换为势能，区别于现有将尾水动能转换为电能的做法，有利于提高能量的利用效率；
2)利用小型水电站发出的电与尾水供应的水，用于电解水制氢系统制氢。相比于现有电泵提水，水能利用的形式更为灵活，平时运行维护费用更省，不需要专人值班管理；
3)在丰水季节，由于水量大，多余的水可以用水电站再发电；同时多发的电能够以氢的形式储存，储存成本更低。1分钟储电成本＝1小时储氢成本。
下面结合附图和具体实施方式本实用新型做进一步解释。
附图说明
图1为本实用新型结构框图。
图2为本实用新型结构示意图。
图中标号为：1、小型水电站，2、尾水管，3、自然能提水装置，4、提水管，5、高位水池，6、供水管，7、调节水管，8、电解水制氢系统，9、供电线路，10、引水渠，11、引水管。
具体实施方式
见图1，图2所示。
一种利用小型水电站尾水的氢电蓄能系统，本实用新型所述氢电蓄能系统包括小型水电站1、自然能提水装置3、电解水制氢系统8、高位水池5；
所述自然能提水装置3设置在河流或湖泊旁边；
在所述自然能提水装置3与小型水电站1之间设置有尾水管2；
在小型水电站1与电解水制氢系统8之间设置有供电线路9；
在自然能提水装置3与高位水池5之间设置有提水管4；
在高位水池5与电解水制氢系统8之间设置有供水管6；
所述高位水池5设置在高处海拔位置；高位水池通过调节水管可将多余水量返回给水电站引水系统。
进一步为，本实用新型所述氢电蓄能系统包括引水渠10；在引水渠10与小型水电站1之间设置有引水管11；所述引水渠10与高位水池5连接。
进一步为，本实用新型所述氢电蓄能系统中引水渠10与高位水池5位于相近海拔高度。
进一步为，本实用新型所述引水渠10略高于高位水池5的位置。
进一步为，本实用新型所述高位水池5上设置有闸阀，底部设置有出泥口；所述闸阀与遥控开关连接。
进一步为，本实用新型所述引水渠10通过调节水管7与高位水池5连接。
本实用新型所述氢电蓄能系统设置在河流或湖泊旁边。
实施例
某小型水电站1通过引水渠10引水，利用水头差进行发电。在升级改造中，通过新修尾水管2，将尾水有序排至河流中。在尾水管2出口设置自然能提水泵房利用尾水动能将尾水泵送至高位水池5(能量转换效率65％)。
通过在高位水池5附近修建电解水制氢系统8，利用尾水进行制氢供水。
电解水制氢系统8需要消耗水、电生产氢气。生产1kg氢气需要消耗55度电、30kg尾水。
在枯水季节，通过小型水电站1给电解水制氢系统8供电，同时利用的水电站尾水给电解水制氢系统8供水。
在丰水季节，通过小型水电站1给电解水制氢系统8供电，同时利用的水电站尾水给电解水制氢系统8供水。多余的尾水通过调节水管7反馈给水电站引水系统进行再发电。
通过高位水池5、尾水管2、提水管4、供水管6、调节水管7的设置，确保枯水季节能利用尾水进行制氢供水；丰水季节能利用尾水多发电。特别的是，可以根据制氢需求，调节尾水用于发电的比例，从而实现能量在电、氢之间的转换。
以上所述的仅是本实用新型的部分具体实施例，方案中公知的具体内容或常识在此未作过多描述(包括但不仅限于简写、缩写、本领域惯用的单位)。应当指出，上述实施例不以任何方式限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本实用新型的保护范围内。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (7)
1.一种利用小型水电站尾水的氢电蓄能系统，其特征在于，所述氢电蓄能系统包括小型水电站(1)、自然能提水装置(3)、电解水制氢系统(8)、高位水池(5)；
所述自然能提水装置(3)设置在河流或湖泊旁边；
在所述自然能提水装置(3)与小型水电站(1)之间设置有尾水管(2)；
在小型水电站(1)与电解水制氢系统(8)之间设置有供电线路(9)；
在自然能提水装置(3)与高位水池(5)之间设置有提水管(4)；
在高位水池(5)与电解水制氢系统(8)之间设置有供水管(6)；
所述高位水池(5)设置在高处海拔位置。
2.根据权利要求1所述的氢电蓄能系统，其特征在于，所述氢电蓄能系统包括引水渠(10)；在引水渠(10)与小型水电站(1)之间设置有引水管(11)；所述引水渠(10)与高位水池(5)连接。
3.根据权利要求1所述的氢电蓄能系统，其特征在于，所述氢电蓄能系统中引水渠(10)与高位水池(5)位于相近海拔高度。
4.根据权利要求1所述的氢电蓄能系统，其特征在于，所述引水渠(10)略高于高位水池(5)的位置。
5.根据权利要求1所述的氢电蓄能系统，其特征在于，所述高位水池(5)上设置有闸阀，底部设置有出泥口；所述闸阀与遥控开关连接。
6.根据权利要求1所述的氢电蓄能系统，其特征在于，所述引水渠(10)通过调节水管(7)与高位水池(5)连接。
7.根据权利要求1所述的氢电蓄能系统，其特征在于，所述氢电蓄能系统设置在河流或湖泊旁边。
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