[0025]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點是:本實用新型解決了現(xiàn)有普遍使用的蓄電池儲能容量小、儲能時間短、環(huán)境污染以及壽命短問題。
[0026](I)可以解決沙漠地區(qū)水資源缺乏，無法建設(shè)大容量抽水蓄能裝置進(jìn)行長期電能儲存的問題，以及現(xiàn)在使用的風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)使用蓄電池組進(jìn)行儲能，儲能容量小、儲能時效短、電池壽命短、環(huán)境污染問題，系統(tǒng)峰值供電能力強、壽命長、儲能材料沒有成本且取之不盡、用之不竭，運行成本低。
[0027](2)該蓄沙儲能電站只需要進(jìn)行一次投資，電站建成后運行成本非常低，運行所需電能損耗均由風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)供給，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，控制系統(tǒng)可由可編程序控制器(PLC)控制，設(shè)備運行可靠，故障率低。
【附圖說明】
[0028]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中典型風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)示意圖。
[0029]圖2是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖3是本實用新型中蓄沙儲能電站的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)一步詳述。
[0032]如圖2、圖3所示，一種用于沙漠環(huán)境中的聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，包括風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)1、光伏發(fā)電系統(tǒng)2、蓄沙儲能電站3、場級監(jiān)控站4和負(fù)載5 ；
[0033]所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)I包括風(fēng)電機(jī)組1-1，風(fēng)電機(jī)組1-1連接風(fēng)電機(jī)組監(jiān)控裝置1-2和負(fù)載5，風(fēng)電機(jī)組監(jiān)控裝置1-2連接場級監(jiān)控站4 ;
[0034]所述光伏發(fā)電系統(tǒng)2包括光伏組件2-1，光伏組件2-1連接逆變器2_2，逆變器2_2連接光伏監(jiān)控裝置2-3和負(fù)載5 ;光伏監(jiān)控裝置2-3連接場級監(jiān)控站4 ;
[0035]所述蓄沙儲能系統(tǒng)3包括蓄沙儲能電站3-1和儲能監(jiān)測單元3-2，場級監(jiān)控站4連接儲能監(jiān)測單元3-2，再連接蓄沙儲能電站3-1，蓄沙儲能電站3-1連接負(fù)載4 ；
[0036]所述蓄沙儲能電站3-1包括高位儲沙倉3-11、補沙倉3-12、低位儲沙倉3_13和運沙軌道3-14，所述高位儲沙倉3-11、補沙倉3-12、低位儲沙倉3_13底部均設(shè)有泄沙閥3-15 ;高位儲沙倉3-11的泄沙閥3-15下方設(shè)有砂輪發(fā)電機(jī)3_20 ;所述砂輪發(fā)電機(jī)3_20和補沙倉3-12下方設(shè)有傳送帶一 3-16，傳送帶一 3-16的一端的下方設(shè)有低位儲沙倉3_13，低位儲沙倉3-13下方設(shè)有傳送帶二 3-17，傳送帶二 3-17 —端位于低位儲沙倉3_13下方，另一端與運沙軌道3-14下端連接，運沙軌道3-14上端位于高位儲沙倉3-11上方；運沙軌道3-14上設(shè)有運沙車3-18，運沙車3-18連接運沙電動機(jī)3_19。
[0037]本實用新型的工作原理:電能產(chǎn)生環(huán)節(jié)由風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)1、光伏發(fā)電系統(tǒng)2構(gòu)成，風(fēng)電機(jī)組1-1獲取風(fēng)能將其轉(zhuǎn)換為電能，光伏組件2-1獲取太陽能將其轉(zhuǎn)換為電能。場級監(jiān)控站4完成對風(fēng)電機(jī)組1-1、光伏組件2-1和蓄沙儲能電站3之間的聯(lián)合控制，其主要功能是對風(fēng)電機(jī)組1-1和光伏組件2-1的輸出功率進(jìn)行控制，同時對蓄沙儲能電站3的充放電進(jìn)行控制。當(dāng)風(fēng)電機(jī)組1-1和光伏組件2-1發(fā)出的電能能夠滿足負(fù)載5需要時，就通過控制系統(tǒng)給蓄沙儲能電站3提供電能。蓄沙儲能電站3的結(jié)構(gòu)如圖3所示。
[0038]首先用人工方式將低位儲沙倉3-13蓄滿，蓄沙儲能電站3接收風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)I和光伏發(fā)電系統(tǒng)2發(fā)出的電能，低位儲沙倉3-13的泄沙閥3-15打開，通過傳送帶二 3-17將沙運送至運沙車3-18內(nèi)，再通過運沙電動機(jī)3-19將沙運至高位儲沙倉3-11將電能轉(zhuǎn)化為位勢能儲存，可以根據(jù)系統(tǒng)裝機(jī)容量確定高、低位儲沙倉的容量大小。當(dāng)風(fēng)電機(jī)組1-1和光伏組件2-1出力較小不能滿足負(fù)荷需求時，高位儲沙倉3-11的泄沙閥3-15打開，沙子從高處泄下帶動砂輪發(fā)電機(jī)3-20轉(zhuǎn)動將位勢能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，砂輪發(fā)電機(jī)3-20將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為交流電能，同時傳送帶一 3-16運作，將泄下的沙子送至低位儲沙倉儲存3-13。補沙倉3-12用來補充系統(tǒng)運行過程中沙子的損耗。
[0039]本實用新型的“蓄沙儲能”可以根據(jù)風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的儲能需要進(jìn)行蓄沙站建設(shè)，徹底解決現(xiàn)有技術(shù)一種使用蓄電池儲能的風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)儲能容量的限制，沙子化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可以無限期儲存，儲能時間長，在沙漠環(huán)境中，對環(huán)境沒有污染，因為所有設(shè)備均為機(jī)械及電氣設(shè)備，沒有化工設(shè)備，所以不存在環(huán)境污染。將“蓄沙儲能”應(yīng)用于風(fēng)光互補聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)中，克服了現(xiàn)有技術(shù)二“沙石蓄能發(fā)電裝置”只用風(fēng)能發(fā)電，能量分散，能量隨機(jī)性、間歇性大的缺點。克服了現(xiàn)有技術(shù)一“一種提沙儲能電站”在沙漠環(huán)境中建設(shè)大規(guī)模獨立提沙儲能電站的難度問題，將蓄沙儲能裝置作為風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電站中的儲能環(huán)節(jié)，用該儲能裝置代替現(xiàn)在普遍使用的蓄電池或蓄水儲能，從而解決儲能裝置壽命問題、儲能時效問題以及沙漠地區(qū)沒有水資源的問題。該技術(shù)側(cè)重于儲能設(shè)備壽命、儲能的時效性、儲能容量問題的解決，只作為風(fēng)光互補發(fā)電的一個附加儲能裝置，不需要獨立電站那么大的裝機(jī)容量，對能量輸出的穩(wěn)定性要求也會比獨立電站低得多。
[0040]以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于沙漠環(huán)境中的聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:包括風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)、蓄沙儲能電站、場級監(jiān)控站和負(fù)載； 所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括風(fēng)電機(jī)組，風(fēng)電機(jī)組連接風(fēng)電機(jī)組監(jiān)控裝置和負(fù)載，風(fēng)電機(jī)組監(jiān)控裝置連接場級監(jiān)控站； 所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括光伏組件，光伏組件連接逆變器，逆變器連接光伏監(jiān)控裝置和負(fù)載；光伏監(jiān)控裝置連接場級監(jiān)控站； 所述蓄沙儲能系統(tǒng)包括蓄沙儲能電站和儲能監(jiān)測單元，場級監(jiān)控站連接儲能監(jiān)測單元，再連接蓄沙儲能電站，蓄沙儲能電站連接負(fù)載； 所述蓄沙儲能電站包括高位儲沙倉、補沙倉、低位儲沙倉和運沙軌道，所述高位儲沙倉、補沙倉、低位儲沙倉底部均設(shè)有泄沙閥；高位儲沙倉的泄沙閥下方設(shè)有砂輪發(fā)電機(jī)；所述砂輪發(fā)電機(jī)和補沙倉下方設(shè)有傳送帶一，傳送帶一的一端的下方設(shè)有低位儲沙倉，低位儲沙倉下方設(shè)有傳送帶二，傳送帶二一端位于低位儲沙倉下方，另一端與運沙軌道下端連接，運沙軌道上端位于高位儲沙倉上方；運沙軌道上設(shè)有運沙車，運沙車連接運沙電動機(jī)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于沙漠環(huán)境中的聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，包括風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)、蓄沙儲能電站、場級監(jiān)控站和負(fù)載；蓄沙儲能系統(tǒng)包括蓄沙儲能電站和儲能監(jiān)測單元；蓄沙儲能電站包括高位儲沙倉、補沙倉、低位儲沙倉和運沙軌道，高位儲沙倉、補沙倉、低位儲沙倉底部均設(shè)有泄沙閥；高位儲沙倉的泄沙閥下方設(shè)有砂輪發(fā)電機(jī)；所述砂輪發(fā)電機(jī)和補沙倉下方設(shè)有傳送帶一，傳送帶一的一端的下方設(shè)有低位儲沙倉，低位儲沙倉下方設(shè)有傳送帶二，傳送帶二一端位于低位儲沙倉下方，另一端與運沙軌道下端連接。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點是：解決了現(xiàn)有普遍使用的蓄電池儲能容量小、儲能時間短、環(huán)境污染以及壽命短問題。
【IPC分類】H02S10/12, H02S40/38
【公開號】CN204859067
【申請?zhí)枴緾N201520587620
【發(fā)明人】徐立軍, 徐蕾, 代元軍, 王民富, 楊峰, 毛昀, 趙理, 段友蓮
【申請人】新疆工程學(xué)院
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月6日