露天煤矿排土场光伏与抽水蓄能系统技术方案

本实用新型专利技术涉及露天煤矿及抽水蓄能综合利用技术领域，提出了一种露天煤矿排土场光伏与抽水蓄能系统，系统包括：上水库、下水库与漂浮式双向水力发电系统，在到界顶部排土场建设地下式混凝土蓄水池作为上水库，上水库上覆设绿化层，在采掘场底部以排土场边缘为边界构建下水库，所述下水库设置漂浮式双向水力发电系统，上水库与下水库采用输水管道系统连接；根据排土场的形状变化而改变下水库的位置或深度。提出了排土场光伏、抽水蓄能以及生态治理的综合利用模式，在生产型露天煤矿排土场光伏配套建设抽水蓄能电站，充分利用到界排土场空间减少占地面积，综合利用矿坑内的水资源，有利于拓宽抽水蓄能应用范围。利于拓宽抽水蓄能应用范围。利于拓宽抽水蓄能应用范围。

【技术实现步骤摘要】
露天煤矿排土场光伏与抽水蓄能系统


[0001]本技术涉及露天煤矿及抽水蓄能综合利用相关
，具体的说，是涉及一种露天煤矿排土场光伏与抽水蓄能系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本技术相关的
技术介绍
信息，并不必然构成在先技术。
[0003]在储能装机方面，抽水蓄能一直为主导技术。抽水蓄能初期主要用于调节常规水电站发电的季节不平衡性。为适应新能源的快速发展，抽水蓄能发展迎来高峰，随着新能源产业的发展和发电比例的提升，储能对于电力系统安全性和灵活性的价值逐渐得到重视，出现了新能源开发与生态保护协同融合的发展格局，在政策引导下，各露天煤矿积极开展排土场光伏等新能源项目前期准备工作。
[0004]目前提出了“露天矿坑全地表模式”、“塌陷矿井半地表模式”、“废弃矿井全地下模式”等三种废弃矿井建设抽水蓄能电站模式及其技术路径，主要是利用废弃矿坑或废弃矿洞作为下水库，上水库利用周边较高地势挖库建坝，通过高低位储水区、输水管道、双向水轮发电机，实现抽水蓄能和排水发电的功能。专利技术人在研究中发现，目前的基于露天煤矿的储能开发主要是针对废弃后的露天煤矿，但对生产型露天煤矿建设排土场光伏配套抽水蓄能的研究还未开展。生产型露天煤矿是处于开采阶段的矿场，矿场的采矿边坡、排土场随时变化，不能提供稳定的地形结构来建设储能系统。

技术实现思路

[0005]本技术为了解决上述问题，提出了一种露天煤矿排土场光伏与抽水蓄能系统，提出了排土场光伏、抽水蓄能以及生态治理的综合利用模式，在生产型露天煤矿排土场光伏配套建设抽水蓄能电站，充分利用到界排土场空间减少占地面积，综合利用矿坑内的水资源，有利于拓宽抽水蓄能应用范围，使站址向负荷中心、新能源基地靠近，促进新能源电网安全稳定运行，保障煤矿开采由油采向电采快速转型，还可以促进矿区生态环境的修复治理。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0007]一个或多个实施例提供了一种露天煤矿排土场光伏与抽水蓄能系统，包括：上水库、下水库与漂浮式双向水力发电系统，在到界顶部排土场建设地下式混凝土蓄水池作为上水库，上水库上覆设绿化层，在采掘场底部以排土场边缘为边界构建下水库，所述下水库设置漂浮式双向水力发电系统，上水库与下水库采用输水管道系统连接；根据排土场的形状变化而改变下水库的位置或深度。
[0008]与现有技术相比，本技术的有益效果为：
[0009]本技术中，通过设置漂浮式双向水力发电系统，以及随排土场变化而变化的下水库，能够实现在生产型露天煤矿建设排土场的同时实现储能系统的运行，随着排土场
不断堆放排土，排土场的占地面积发生变化的同时，跟随维护下水库，能够使得下水库实现移动，同时设置的漂浮式双向水力发电系统能够移动，能够实现抽水储能系统的稳定工作。
[0010]本技术的优点以及附加方面的优点将在下面的具体实施例中进行详细说明。
附图说明
[0011]构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的限定。
[0012]图1是本技术实施例1的露天煤矿排土场光伏与抽水蓄能系统的框图；
[0013]图2是本技术实施例1的上水库的结构示意图；
[0014]图3是本技术实施例1的下水库的结构示意图；
[0015]图4是本技术实施例1的示例北露天煤矿采排场地形图；
[0016]图5是本技术实施例1的示例北露天煤矿采排场断面图。
具体实施方式
[0017]1、地表；2、输电线路；3、变电站；4、充电桩；5、管道系统；6、软管道；7、下水库；8、漂浮式双向水力发电系统；9、覆土绿化；10、升压站；11、光伏电场；12、排土场；13、上水库；14、蓄水池上部。
[0018]下面结合附图与实施例对本技术作进一步说明。
[0019]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0020]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的各个实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合附图对实施例进行详细描述。
[0021]实施例1
[0022]在一个或多个实施方式公开的技术方案中，如图1
‑
图5所示，一种露天煤矿排土场光伏与抽水蓄能系统，包括：上水库、下水库与漂浮式双向水力发电系统，在到界顶部排土场建设地下式混凝土蓄水池作为上水库，上水库上覆设绿化层，在采掘场底部以排土场边缘为边界构建下水库，所述下水库设置漂浮式双向水力发电系统，上水库与下水库采用输水管道系统连接；根据排土场的形状变化而改变下水库的位置或深度。
[0023]本实施例中，通过设置漂浮式双向水力发电系统，以及随排土场变化而变化的下水库，能够实现在生产型露天煤矿建设排土场的同时实现储能系统的运行，随着排土场不断堆放排土，排土场的占地面积发生变化的同时，跟随维护下水库，能够使得下水库实现移动，同时设置的漂浮式双向水力发电系统能够移动，能够实现抽水储能系统的稳定工作。
[0024]进一步地，在到界顶部排土场还设置有光伏发电站。具体的，可以在水库上部建设光伏发电站。
[0025]在一些实施例中，排土场上水库包括多个通过管道相连的地下蓄水池；可以在排土场上水库设置设定厚度的覆土。
[0026]进一步地，还包括喷淋系统，所述喷淋系统与上水库连接，布设在上水库上的绿植层。
[0027]露天煤矿排土场是一种巨型人工松散堆垫体，根据采矿设计规划，露天煤矿排土场分多层进行排弃，每层排弃高度约为15
‑
20米，且排弃时间不同，存在不同程度的沉降情况，排土场顶层的沉降程度会更大。因此排土场地下式蓄水池应具有抗沉降的稳定性结构且容积不宜过大，本实施例中，根据抽水蓄能设计规模和储能时长建设为若干小型地下蓄水池，通过管道连接，能够增大上水库总容积，设置为多个的结构能够增加水池结构的稳定性。
[0028]可选的，排土场地下式蓄水池上部可以覆土1
‑
1.5m，可起到防冻保温的作用，上部可建设光伏设备，有效利用排土场土地空间资源，在表土上进行绿化，实现排土场光伏+抽水储能+生态治理的综合利用模式。
[0029]其中，光伏发电站的光伏设备与绿化层可以交错设置。光伏设备连接升压站，通过升压站将光伏电能与电网连接，实现光伏设备的并网。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种露天煤矿排土场光伏与抽水蓄能系统，其特征在于，包括：上水库、下水库与漂浮式双向水力发电系统，在到界顶部排土场建设地下式混凝土蓄水池作为上水库，上水库上覆设绿化层，在采掘场底部以排土场边缘为边界构建下水库，所述下水库设置漂浮式双向水力发电系统，上水库与下水库采用输水管道系统连接；根据排土场的形状变化而改变下水库的位置或深度；排土场上水库包括多个通过管道相连的地下蓄水池；下水库设置可伸缩的输水管道，输水管道沿排土场台阶布置延伸至上水库，双向水力发电系统通过软管连接至输水管道；双向水力发电系统与电力系统的电网连接，实现抽水发电的电能上网；输水管道系统用于连接上水库和下水库，输水管道系统包括地埋管道、设置在地埋管道上的阀门和稳压器部件，所述管道外设置保温层；根据抽水蓄能设计规模和储能时长建设为若干小型地下蓄水池，通过管道连接，增大上水库总容积，设置为多个的结构增加水池结构的稳定性。2.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘树栋，刘敬玉，李忠飞，刘志华，石践，龙永祥，龙国会，陈永祥，王洪波，王惠杰，杨国华，王闯，王健，朱涛，王亚超，孙立超，杨志刚，康志强，黄春山，孙成林，邹天旭，陈琳，孙鑫，马海杰，解晓东，尹涵玉，张鸿浩，薛宪明，王奇，
申请(专利权)人：内蒙古电投能源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：