[发明专利]海洋浮力储能系统

说明书

海洋浮力储能系统，属于储能技术领域。解决了现有浮力储能系统结构复杂，不利于实现大规模储能集群的问题。本发明包括电动机、发电机、第一离合器、第二离合器、浮力球、闭合缆绳、停放轨道、第一绞盘、第二绞盘和抓取装置；在电力富余时，通过闭合缆绳由电动机拖动浮力球从海面平台下降到海底，将富余的电能转化为势能进行存储；在需要发电时，浮力球由海底上浮至海面平台并通过闭合缆绳拖动发电机发电，整个系统结构简单，可将产生的富余电力高效的转化为势能进行存储，能量的转化率高。本发明主要用于储能以及电网调峰调频等，亦可用于远海风电场储能。

技术领域

本发明属于储能技术领域。

背景技术

海洋可再生能源开发正处于快速发展阶段，势必成为未来可持续能源结构中的重要组成部分。除了大规模的浅海固定式风电项目的成功运行，未来海上风电有向深海发展的趋势，欧洲、美国和日本已经有大量的已建、在建及规划的浮式风电项目。陆地上，较大规模的光伏阵列需要占据很大的土地资源，这在经济发达人口稠密的沿海地区往往是不可以接受的，如果能够充分利用宽阔的海上空间就可以克服以上难题，从而催生了水上漂浮式光伏发电系统的研究。相比于陆上光伏系统，其能够利用周围低温水体阻止太阳能电池产生过热问题，并且不容易产生扬尘覆盖问题，也避免了建筑和植被遮挡阳光，从而保持较高的转换效率。

同陆上可再生能源类似，海洋可再生能源同样具有间歇性、随机性缺陷，从而导致可再生能源电能的不稳定性。规划指出不但要显著提高海洋可再生能源装备技术成熟度和推进海洋可再生能源工程化应用，更要实现海洋可再生能源装备从“能发电”向“稳定发电”的转变。除了对可再生能源发电和电力需求负荷进行更准确的预测与控制外，储能技术是完成这个从“能”到“稳定”转变的关键之一。而现有技术中存在应用海洋浮力进行储能的系统，但该浮力储能系统结构复杂，不利于实现大规模储能集群，因此，以上问题亟需解决。

发明内容

本发明目的是为了解决现有浮力储能系统结构复杂，不利于实现大规模储能集群的问题，本发明提供了一种新型的、结构简单的海洋浮力储能系统。

海洋浮力储能系统，包括电动机、发电机、第一离合器、第二离合器、浮力球、闭合缆绳、停放轨道、第一绞盘、第二绞盘和抓取装置；

闭合缆绳套设在第一绞盘和第二绞盘之间，并相对于第一绞盘和第二绞盘滑动连接；

第一绞盘与电动机、发电机、第一离合器和第二离合器均同轴设置在海面平台上；

第一绞盘的第一输出轴通过第一离合器与电动机的转轴连接；

第一绞盘的第二输出轴通过第二离合器与发电机的转轴连接，

停放轨道、第二绞盘和抓取装置均设置在海底；

停放轨道为半环形轨道，停放轨道的入口端和出口端存在高度差，且停放轨道的入口端低于停放轨道的出口端，停放轨道的出口端设有阻拦机构；

抓取装置，用于实现对浮力球的转移；

浮力球上设有一个滑轮组件；

储能阶段：阻拦机构处于阻拦状态，第一离合器使第一绞盘的第一输出轴与电动机的转轴保持连接，第二离合器使第一绞盘的第一输出轴与发电机的转轴保持断开后，外部可再生能源发电单元输出的过剩电能给电动机供电，电动机通过驱动第一绞盘转动带动挂接在闭合缆绳上的浮力球由海面向海底运动，直至运动到第二绞盘，此过程中，将外部可再生能源发电单元输出的过剩电能转化为浮力球的势能，再通过抓取装置将浮力球转移至停放轨道处后，滑轮组件卡和在停放轨道上，并由于浮力使浮力球沿停放轨道滑动，最终停靠在停放轨道的出口端；