[其他]天空降雨发电和水力蓄能发电装置

说明书

所属技术领域：水力发电。本发明涉及云雾降水、气球、飞艇、水轮发电机、抽水蓄能等现有技术。以云雨高度平均1千米计，全世界其相应的年能量为10¹⁵千瓦小时。1%的云雨势能就能满足2000年人类需要能量（3×10¹³千瓦小时/年）的三分之一。大气对流层平均高度为11公里，在平均高度2-6公里处为其中层，云层中的云滴增大为雨滴的过程大多在此进行。关于在2-6公里高空云中年可下降水量暂未找到资料，但地面年降水量可做代表。年降水量在1000毫米以上和500-1000毫米的面积占全部面积的百分比，澳大利亚大陆为9%和23%，亚洲为15%和18%，非洲为28%和18%，北美洲为18%和30%，欧洲为0和53%，南美洲为76%和8%，夏威夷群岛考爱岛年降水量12040毫米，为世界第一。我国面积的一半左右，年降水量大于600毫米，年平均降水1000-2000毫米的地方不少，台湾中部、西藏东部和印度交界处年雨量达4000毫米。以上资料见“中学物理简明手册”第91页，浙江人民出版社，1980年8月第一版。“气象学”，农业出版社，1981年2月，“世界自然地理”下册第134页，158页，人民教育出版社，1980年4月第一版，“中华人民共和国气候图集”，115-116地图出版社，1979年3月。

气球或飞艇在本发明中是用于在空中吊起发电的接雨装置，1979年4月英国航空家卡梅伦建造的“革新者”号航空气球，可容8万立米气体，其外壳由尼龙和聚酯材料制成，可在13000米以上的平流层飞行，1935年美国制作“探索者”二号氦气球，容积15万立方米，直径58米，升到22066米高空。世界各国建造的飞艇有600多艘，大部分为非硬式，德国“齐伯林”式飞艇，内有金属骨架，外色织物蒙皮，是一种硬式飞艇，LZ-127“齐伯林伯爵”号的容积为10.5万立方米，LZ-130飞艇的容积为20万立方米，估计载重前者为40吨，后者为80吨。法国1971年用合成纤维制成“VDL”型飞艇，长120米，充氦，可装货30吨，並设计一艘园盘形飞艇，直径200多米，可装150万立方米氦气，吊起900吨重货物，双体型飞艇由长225米，直径60米的两只纺锤型艇身组成，载重400吨，以上资料见“世界之最（交通分册）”194，198页，江苏人民出版社，1982年7月，“外国武器发展简介”，中国对外翻译出版公司，1983年，“飞艇与飞机”少年儿童出版社，1979年10月。

适应高水头水力发电，一般应用冲击型的水斗式水轮机，其应用水头为100-2000米，国外目前立轴水斗式水轮机最高水头1326米，单机出力24.3万瓩，卧轴水斗式水轮机最高水头1767米，单机出力11万瓩，我国的CJ20-L- 170/(2×15) 立轴水斗式水轮机设计水头458米，出力1.3万瓩。其它型式的反击型水轮机和冲击型水轮机，也可视情况应用，反击型斜流式水轮机，应用水头20-200米，当它做成水泵式水轮机时，被广泛应用在抽水蓄能电站上，冲击型双击式水轮机，一般应用水头5-80米，结构简单，制造容易，常为高水头小型水电站所采用。以上资料见“水轮机”，电力工业出版社，1980年5月。

抽水蓄能就是在非峰负荷期，利用多余电力把水从下水库抽到上水库，在电力系统高峰负荷期，上水库放水发电，这是电力工业目前采用的最为经济的储存电力方法。它的最大缺点是难找到对环境影响最小的经济上合适的地点来建造蓄水库。

本发明的目的是利用天空降水的势能发电，提供一个新能源，利用它又能抽水蓄能发电。

本发明的基本设想是用铝合金，不锈钢薄片或织物作成棚布式接雨装置，其面积可达几万平方米，形状和大型棚布相似，棚布周边镶有钢丝绳或高强尼龙索，棚布中部设有进水口，进水口可用钢或铝合金制一个空心园环，园环直径根据进水需要确定，空心园环中部可以漏进雨水，在棚布式接雨装置上设有多条放射形绳索，绳索一端连在园环上，另一端连在棚布式接雨装置周边的绳索上，整个棚布式接雨装置可由较小尺寸的铝合金或不锈钢薄板或织物，分块拼接而成。並把它和周边绳索和放射形绳索固定好，拼接方法，对于铝合金和不锈钢薄板，可采用焊接，对于织物可采用缝制或粘合、焊接。利用自然地形，高层建筑，或用气球，飞艇，把接雨棚布固定在高空，接收天空降雨。棚布进水口下面设空中储水装置，可调节存蓄高空雨水，控制放水发电。空中储水装置下接压力水管，雨水由棚布式接雨装置接受后，经空中储水装置调蓄，进入压力水管至水轮发电机组发电，不降雨发电时，可利用电力系统多余电能向空中储水器抽水蓄能发电，

具体分几种情况：