[发明专利]一种风光互补抽水蓄能发电系统和方法

说明书

本申请公开了一种风光互补抽水蓄能发电系统和方法，本系统包括光伏发电余热能泵水单元、风力驱动泵水单元和抽水蓄能水力发电单元；光伏发电余热能泵水单元用于利用太阳光能进行光伏发电，并利用太阳热能产生的热空气进行太阳能泵水操作；风力驱动泵水单元用于利用风力能产生的压缩空气进行风力泵水操作；抽水蓄能水力发电单元用于利用太阳能泵水操作和风力泵水操作产生的水势能进行发电。本申请通过抽水蓄能实现风光互补发电，可以保证连续平稳供电，提高了太阳能和风能利用率，降低投资成本。

技术领域

本申请属于新能源综合利用技术领域，具体涉及一种风光互补抽水蓄能发电系统和方法。

背景技术

太阳能和风能发电具有时空波动特征，为了保证连续平稳供电，减少对电网的冲击，需要配备储能装置。以电池为代表的电化学储能投资成本高，不适合大规模储能，抽水蓄能是一种成本低、效率高的物理储能方式。抽水蓄能在和太阳能、风能结合时，通常都是用光伏或风力机发的电驱动电机抽水，然后再放水发电的形式，从电能转变为水的机械能时会有很大的损失。而且光伏发电的效率通常只有20％左右，大部分的太阳能余热得不到充分利用，导致初投资的浪费。因此，需要发明一种能直接利用风力和太阳能余热驱动抽水的系统，实现机械能的高效储存，同时将太阳能和风能互补耦合，实现低成本高效连续供电。

发明内容

本申请提出了一种风光互补抽水蓄能发电系统和方法，能将太阳能光伏发电的余热和风能直接用于抽水，实现高效抽水蓄能，既实现风光互补发电，又能提高系统效率，降低投资成本。

为实现上述目的，本申请提供了如下方案：

一种风光互补抽水蓄能发电系统，包括光伏发电余热能泵水单元、风力驱动泵水单元和抽水蓄能水力发电单元；

所述光伏发电余热能泵水单元用于利用太阳光能进行光伏发电，并利用太阳热能产生的热空气进行太阳能泵水操作；

所述风力驱动泵水单元用于利用风力能产生的压缩空气进行风力泵水操作；

所述抽水蓄能水力发电单元用于利用所述太阳能泵水操作和所述风力泵水操作产生的水势能进行发电。

可选的，所述光伏发电余热能泵水单元包括光伏发电系统、进气管道和排气管道；

所述进气管道和所述排气管道均与所述光伏发电系统连接；

所述进气管道用于环境空气进入所述光伏发电系统；

所述光伏发电系统用于利用太阳光能进行光伏发电，并利用太阳热能加热其内部空气，生成所述热空气；

所述排气管道用于将所述热空气输送至所述抽水蓄能水力发电单元并产生所述太阳能泵水操作。

可选的，所述光伏发电系统包括光伏板和密闭箱体；

所述光伏板用于利用太阳光能进行光伏发电；

所述密闭箱体分别与所述进气管道和所述排气管道连接；

所述密闭箱体用于利用太阳能光伏余热加热其内部空气，生成所述热空气。

可选的，所述光伏发电系统还包括毛细管和蒸发器；

所述毛细管的一端连接有水源，所述毛细管的另一端与所述蒸发器连接；

所述蒸发器用于将所述毛细管吸附的水加热产生蒸汽；

所述蒸汽与所述热空气一起用于太阳能泵水操作。

可选的，所述风力驱动泵水单元包括风机、动力连杆、气体压缩活塞和压气管道；

所述风机用于利用风力能产生风力动能；

所述动力连杆用于将所述风力动能传递至所述气体压缩活塞；