一种基于海水养殖池塘的分布式能源系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种基于海水养殖池塘的分布式能源系统，由风力发电系统、抽水蓄能系统和光伏系统三部分组成，风力发电系统包括风力发电机，所述风力发电机通过风电变流器与负载电路相连，所述抽水蓄能系统包括蓄水池塘，所述蓄水池塘内设置有水泵和水轮发电机，所述水轮发电机通过双向变流器与负载电路相连，所述的系统还包括海水养殖池塘，所述光伏系统中的光伏组件阵列设置浮板上，所述浮板则设置在海水养殖池塘内，光伏组件阵列与光伏汇流箱相连，光伏汇流箱则通过光伏逆变器与负载电路相连，所述蓄水池塘的高度高于海水养殖池塘的高度，所述的系统还包括监控系统，所述监控系统能够监测风电变流器、双向变流器和光伏逆变器的工作状态。的工作状态。的工作状态。

【技术实现步骤摘要】
一种基于海水养殖池塘的分布式能源系统


[0001]本技术涉及海产品的养殖以及新能源领域，特别是一种基于海水养殖池塘的分布式能源系统。

技术介绍

[0002]风电和太阳能属于新型可再生能源，但其供给具有间歇性、波动性和随机性等特性，因而出现了供需不匹配的问题。电力的特殊性还在于不能大规模储存，需要实时平衡，这为电力系统增加了平衡成本。因而，利用有利地理条件开发具备存储、调峰功能的新型能源系统意义重大。
[0003]在利用养殖池塘进行某些海产品的养殖时，养殖过程中的温度控制是决定养殖效果的因素之一，对于某些珍贵的海产品（如海参、对虾、海蟹等）来说，如果养殖海水的温度过高，则可能导致大批量的死亡现象，例如在2018年的夏季，大连的许多海参养殖户都遇到了海参因高温而自融的灾情，造成了很大的经济损失。
[0004]因此现在需要一种能够解决上述问题的方法或装置。

技术实现思路

[0005]本技术是为了解决现有技术所存在的上述不足，提出一种蓄能容量大，调峰能力强，可减少碳排放，实现零污染，且可防止养殖池塘内水温过高的基于海水养殖池塘的分布式能源系统。
[0006]本技术的技术解决方案是：一种基于海水养殖池塘的分布式能源系统，其特征在于：所述的系统由风力发电系统、抽水蓄能系统和光伏系统三部分组成，所述风力发电系统包括风力发电机1，所述风力发电机通过风电变流器2与负载电路相连，所述抽水蓄能系统包括蓄水池塘3，所述蓄水池塘3内设置有水泵4和水轮发电机5，所述水轮发电机5通过双向变流器6与负载电路相连，所述的系统还包括海水养殖池塘7，所述光伏系统中的光伏组件阵列8设置浮板或固定基础上，所述浮板或固定基础则设置在海水养殖池塘7内，光伏组件阵列8与光伏汇流箱9相连，光伏汇流箱9则通过光伏逆变器10与负载电路相连，所述蓄水池塘3的高度高于海水养殖池塘7的高度，所述的系统还包括监控系统11，所述监控系统能够监测和调控用户负载、风电变流器2、双向变流器6和光伏逆变器10的工作状态。
[0007]本技术同现有技术相比，具有如下优点：
[0008]本种结构形式的基于海水养殖池塘的分布式能源系统，且结构简单，设计巧妙，布局合理，它结合了风力发电、光伏发电和水力发电的优点，同时利用蓄水池唐将多余的电力转化为水的高位势能，具有很好的蓄能功能，从而实现了电力的存储和调节。与以柴油发电和蓄电池作为备用电源的分布式能源方案相比，蓄能容量大，调峰能力强；本系统全部由可再生能源组成，减少了碳排放。避免采用柴油发电机或者大型蓄电池作为备用电源，实现零污染。与以柴油发电和蓄电池作为备用电源的分布式能源方案相比，建造成本低。其中的光伏发电系统直接构建在海水养殖池塘中，可以为海参、对虾、海蟹、鱼类等珍贵海产品的养
殖提供上部遮蔽，特别是夏季可以避免阳光暴晒海水温度升高带来的不利影响，提高产量和经济效益；而且在海水养殖池塘搭建光伏电站，减少了陆地空间的占用，节约土地；且该分布式能源系统可以广泛应用于近海海岸和海岛，适用范围广。
附图说明
[0009]图1是本技术实施例的结构示意图。
[0010]图2是本技术实施例的系统组成框图。
具体实施方式
[0011]下面将结合附图说明本技术的具体实施方式。如图1、图2所示：一种基于海水养殖池塘的分布式能源系统，由风力发电系统、抽水蓄能系统和光伏系统三部分组成，所述风力发电系统包括风力发电机1，所述风力发电机通过风电变流器2与负载电路相连，所述抽水蓄能系统包括蓄水池塘3，所述蓄水池塘3内设置有水泵4和水轮发电机5，所述水轮发电机5通过双向变流器6与负载电路相连，所述的系统还包括海水养殖池塘7，，所述光伏系统中的光伏组件阵列8设置浮板或固定基础上，所述浮板或固定基础则设置在海水养殖池塘7内，光伏组件阵列8与光伏汇流箱9相连，光伏汇流箱9则通过光伏逆变器10与负载电路相连，也就是说风力发电系统、抽水蓄能系统和光伏系统这三者共同并联在负载电路中；所述蓄水池塘3的高度高于海水养殖池塘7的高度，所述的系统还包括监控系统11，所述监控系统能够监测和调控用户负载、风电变流器2、双向变流器6和光伏逆变器10的工作状态。
[0012]本技术实施例的基于海水养殖池塘的分布式能源系统的工作过程如下：在有风的条件下，风力发电机1会在风力作用下旋转，产生的电能通过风电变流器2输送到负载电路中，以为连接在负载电路中的用户负载供电；
[0013]在有光照的条件下，设置在海水养殖池塘7内的光伏组件阵列8会将太阳能转化为电能，所有光伏组件产生的电能通过光伏汇流箱9进入光伏逆变器10，最终输入到负载电路中，以为连接在负载电路中的用户负载供电；
[0014]同时，由于海水养殖池塘7的表面有多个承载光伏组件阵列8的浮板，这些浮板能够遮挡直接照射到池塘底部的阳光，起到遮阳、降温的作用，也就是说这种设计能够在光伏发电的同时有效控制海水养殖池塘7内的水温，防止养殖物因水温过高而出现问题；
[0015]由于抽水蓄能系统并联在负载电路中，因此抽水蓄能系统中的水泵4能够利用风力发电机1或光伏组件阵列8产生的电能工作，将海水养殖池塘7（或其他蓄水池）中的水体泵送到位于相对高处的蓄水池塘3中，将电能转化为水体的重力势能，起到蓄能的作用；当风力条件和光照条件不佳时，可以开闸放水，水体驱动水轮发电机5工作产生电能，供负载电路中的用户负载使用；也就是说抽水蓄能系统能够与风力发电系统和光伏系统共同实现电力的存储与调节；
[0016]这种系统可以是离网型系统，专门为海岛或沿海小镇提供电力，也可以并入国家电网，由于该系统具备储能和调节的功能，因此减少了电力波动以及对电网的冲击。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于海水养殖池塘的分布式能源系统，其特征在于：所述的系统由风力发电系统、抽水蓄能系统和光伏系统三部分组成，所述风力发电系统包括风力发电机（1），所述风力发电机通过风电变流器（2）与负载电路相连，所述抽水蓄能系统包括蓄水池塘（3），所述蓄水池塘（3）内设置有水泵（4）和水轮发电机（5），所述水轮发电机（5）通过双向变流器（6）与负载电路相连，所述的系统还包括海水养殖池塘（7），所述光伏系...

【专利技术属性】
技术研发人员：张力伟，汪启智，邱博源，
申请(专利权)人：大连海洋大学，
类型：新型
国别省市：