[发明专利]综合利用多种自然能实现全天候稳定供电的多功能独立电站

说明书

技术领域

本发明涉及供电技术，特别是涉及一种综合利用多种自然能实现全天候稳定供电的多功能独立电站。 

背景技术

海岛供电水平是制约海洋保护和开发的最重要因素之一，目前海岛供电方式主要有：1)大型岛屿自备经济实用的大型电厂，不存在供电问题；2)临近大陆或者有电厂大岛的海岛通过海底电缆接用大陆或者大岛的网电，也不存在供电问题；3)远离大陆或者大岛的中小型岛屿使用柴油发电机供电，供电成本太高，甚至于使“电”成为奢侈品，且受柴油供应水平严格制约；4)远离大陆或者大岛的中小型岛屿使用自然能转化电能装置再经蓄电池存储供电，投资成本高，蓄电池寿命短、且储电量有限，不能保证稳定和足负荷供电。 

现有技术利用抽水蓄能电站对电网进行消峰平谷，即利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站。又称蓄能式水电站。它可将电网负荷低时的多余电能，转变为电网高峰时期的高价值电能，还适于调频、调相，稳定电力系统的周波和电压，且宜为事故备用，还可提高系统中火电站和核电站的效率。但是，这种技术只能是取自于电网用用于电网，不能脱离电网独立运行。 

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种运行成本低，且能保证供电的综合利用多种自然能实现全天候稳定供电的多功能独立电站。 

为实现上述目的，本发明综合利用多种自然能实现全天候稳定供电的多功能独立电站(最主要是海岛独立电站)包括一个建于高处的高位水库和通过下行管道与高位水库相连的水轮发电机组，将海岛水域、或者大陆沿海水域、或者内陆水域上下起伏波浪能转化为往复或者旋转机械能的波浪动力装置驱动水泵向高位水库输水；或者将风能转化为旋转机械能的风能动力装置驱动水泵向高位水库输水；或者将海岛水域、或者大陆沿海水域、或者内陆水域上下起伏波浪能转化为往复或者旋转机械能的波浪动力装置和将风能转化为旋转机械能的风能动力装置驱动水泵向高位水库输水。如此设计，高位水库作为蓄能形式与现有的蓄电池储能相比，成本低，寿命长，只要库容量够大，足够持续到波浪能和风能的 补给，不会使水库缺水停电；以波浪能和风能作为输水的能源支持，海上无风三尺浪，即使在无风的天气里都有波浪能支持输水，再加上风能输水更能保证高位水库的输水和水位，保证正常的发供电需要。当然在内陆水域，虽然水面上波浪比海面要小很多，但是只要有水流或者微风都能够推动波浪动力装置的浮体上下浮动，进而转化出往复机械能，因为往复机械能的利用不受往复幅度限制。因此，其具有运行成本低，且能保证供电的优点。 

作为优化，将太阳能转化为电能的光伏发电装置驱动水泵向高位水库输水。当然如果，光伏发电量供给输水有富余时，也可以向下述的电解水装置供电，当然这个富余供电量由检测发电负荷与用电负荷之间差值的实时用电负荷检测装置来控制。波浪能和风能供水再加上光伏发电装置供水，能够实现全天候供水发电，即使，水库容量不太大，也不会出现因水库水位低停电的事故。 

作为优化，所述水轮发电机组为并列配置的多个，多个并列的水轮发电机组分别通过手动或者电动阀连接自高位水库引水的下行管道。这样可以根据用电负荷，选择全部开启发电或者部分开启发电，避免盲目超额发电，有利于减少输水负担，保证持续发供电。所述水轮发电机组向海岛电网供电，海岛电网还通过充电桩向岛上或者海上电动交通工具供电，从而能够最大幅度地减少海岛对石油能源的依赖，能够节省出大量燃料资源用于支持海岛与陆地之间大量物流运输，为高水平保护海洋主权和科学开发海洋资源提供强大的能源和物资支持。 

作为优化，所述高位水库还通过下行管道和控制阀连接反渗透式海水淡化装置，反渗透式海水淡化装置通过淡水输出管道连接自来水池或者自来水塔。这样借用高位水库的水压，不用再配其它任何加压设备，就能轻易实现海水淡化，并且，通过供水阀门就能自由控制淡水生产。能够低成本解决海岛普遍缺少淡水的问题。 

作为优化，所述反渗透式海水淡化装置副产的高盐水通过电热蒸发制盐，或者通过日晒制盐，或者通过太阳能集热装置加热制盐，或者通过电热或者太阳能集热装置加热和淡水水冲真空泵负压强制蒸发制盐，并同时让强制循环的高压淡水流吸收蒸发出的水份，富集淡水。海岛水域的海水水质都比较好，这样能够以较低成本制成高品质海盐。