一种利用光伏和抽水蓄能的发电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种利用光伏和抽水蓄能的发电系统，涉及到新能源技术领域，包括太阳能发电装置、抽水蓄能发电装置和控制系统，所述控制系统包括控制计算机、监测模组、电能调度模块和设备控制模块，所述太阳能发电装置包括光伏阵列、支架调节装置和余热能泵水单元，本发明专利技术解决了部分现有技术中报废的电池材料对环境污染较大，能源利用率低的问题，并且在高温以及低温环境中有效保障了太阳能发电组件的正常工作，而且提高了补水效率，同时可有效清除光伏发电板上覆盖的漂浮物和聚集的灰尘杂质，并且在雨雪天气中，可有效防止雨雪大量进入装置内部而影响装置内部零部件的使用寿命和正常使用，对装置进行有效防护。对装置进行有效防护。对装置进行有效防护。

【技术实现步骤摘要】
一种利用光伏和抽水蓄能的发电系统


[0001]本专利技术涉及新能源
，特别涉及一种利用光伏和抽水蓄能的发电系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着城市发展电力需求的不断扩大，全国各大电网负荷急剧增加，电源结构和用电特性发生了重大变化，负荷峰谷差越来越大，系统调峰问题越来越严重。而一个发电厂发电能力通常是固定的，一天24小时不间断发电，但是用电高峰通常在白天，晚上则是低谷，形成白天不够用，晚上浪费的现象。目前国内主要利用抽水蓄能电站将电网中负荷低谷时段的剩余电能，转化为日间用电高峰时段的电能，在电力系统中承担着“削峰填谷”的作用，与此同时，抽水蓄能电站还可以提供包括频率控制、旋转备用、调相等动态服务，取得了十分显著的社会效益，缓解了电力紧张的局面。
[0003]现有部分技术中，一般是将太阳能产生的电能存储在电池中，但是电池的成本较高，长期使用会缩短使用寿命，并且报废的电池材料对环境污染也很大，而且通过电池的转化会导致能源的利用率下降；并且在高温以及低温环境中严重影响太阳能发电组件的正常工作；此外，现有的部分技术中补水的方式效率较低，导致储存的水无法满足需要；另外，现有的部分利用光伏和抽水蓄能的发电系统在使用过程中，光伏发电板上容易覆盖漂浮物和聚集灰尘杂质，影响光伏发电板的采光和散热，继而影响光伏发电板的正常工作；并且在雨雪天气中，雨雪容易进入装置内部而影响装置的使用寿命和正常工作，因此，专利技术一种利用光伏和抽水蓄能的发电系统来解决上述问题很有必要。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种利用光伏和抽水蓄能的发电系统，避免了电池的使用，具有更好的环保效果，提高了能源利用率，同时提高了在高低温环境中的稳定性，效率较高，有效解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种利用光伏和抽水蓄能的发电系统，包括太阳能发电装置、抽水蓄能发电装置和控制系统；
[0006]所述太阳能发电装置，用于将光能转化为电能，包括太阳能发电装置、抽水蓄能发电装置和控制系统，所述控制系统包括控制计算机、监测模组、电能调度模块和设备控制模块；
[0007]所述太阳能发电装置包括光伏阵列、支架调节装置和余热能泵水单元，所述余热能泵水单元包括蒸发器、冷凝器和太阳能平板集热器；
[0008]所述光伏阵列包括光伏发电板，所述光伏发电板底侧的上下两侧分别铺设有冷凝管和加热管，所述冷凝管的两端分别与冷凝器的输入端口和输出端口连接，所述加热管的两端分别与蒸发器的进口和出口连接，所述光伏阵列还包括支架；
[0009]所述支架包括安装架，所述支架调节装置包括安装框，所述安装架的外侧面与所述光伏发电板固定连接，所述安装架的底端通过销轴与安装框的一侧活动连接，所述安装
架的后侧面中部固定设有两个固定框，所述固定框的内部设有滑杆，所述安装框的内部设有双头螺杆，所述双头螺杆的两端均套接有螺纹套，所述螺纹套的一侧设有活动套，所述活动套的外侧通过连接臂与滑杆的一端活动连接，所述螺纹套与活动套之间设有缓冲弹簧；
[0010]所述安装架的上表面的上下两端均设有支杆，所述支杆的顶端设有喷头，所述喷头与所述光伏发电板的上表面有夹角，所述冷凝管和加热管上均设有导管，上下两侧的所述导管分别贯穿安装架的上下两端与位于上下两侧的喷头连通，所述导管上设有电动阀。
[0011]优选的，所述蒸发器和冷凝器之间连通的管路上设有换向阀，所述换向阀的另一个输出端口连接有导汽管，所述导汽管的另一端铺设在上水池的侧面，所述导汽管上连通有回流管，所述回流管的一端与所述冷凝器的输入端口连通，所述太阳能平板集热器将太阳能转化为热能，热能通过蒸发器将下水池内的水蒸发形成水蒸气，水蒸气接入到上水池的冷凝器中，经过冷凝成水流到上水池内，将热能转化为水势能。
[0012]优选的，所述抽水蓄能发电装置包括上水池和下水池、连通上水池与下水池的排水管和抽水管、水力交流发电机以及抽水泵，所述上水池位于下水池的上部，上水池和下水池之间通过排水管和抽水管相连，抽水泵位于抽水管中部，水力交流发电机位于排水管的中部。
[0013]优选的，所述太阳能发电装置还包括电源控制模块和逆变器，所述电源控制模块用于将光伏阵列产生的电能整流，并将整流后的直流电通过逆变器转化为交流电再接入市电网络中，还可将整流后的直流电对抽水泵进行供电，进行电能到水势能的转换，所述太阳能发电装置和抽水蓄能发电装置产生的电能均接入市电网络。
[0014]优选的，所述冷凝管上设有第一自吸泵，所述加热管上设有第二自吸泵，所述光伏发电板的上表面一侧设有视觉传感器。
[0015]优选的，所述控制计算机接收监测模组的监测数据并进行处理，判断太阳能发电装置的发电量以及市电网络的电量，并根据判断的结果控制抽水蓄能发电装置进行电能和水势能的转换，所述控制计算机根据市电网络的电量和电能调度模块控制太阳能发电装置的电能流向，控制计算机根据监测模组位于太阳能发电装置上的监测设备和设备控制模块来控制太阳能发电装置中的支架调节装置。
[0016]优选的，所述监测模组包括功率监测器、光感监测装置和气候监测装置，所述功率监测器实时监测市电网络的电量和负荷，并将数据实时传输给控制计算机，所述光感监测装置实时监测太阳光的照射角度和照射强度，得到光照数据并传输给控制计算机，所述气候监测装置实时监测外界气候变化，包括对外界的气温和天气进行监测，将得到的气温数据和天气数据传输给控制计算机。
[0017]优选的，所述上水池和下水池之间的排水管上设有电磁阀，当需要进行水力发电时，通过控制计算机控制电磁阀打开，将上水池内的水通过排水管排到下水池内，带动排水管内的水力交流发电机进行发电。
[0018]优选的，所述抽水蓄能发电装置还包括交流稳压器，交流稳压器将水力交流发电机产生的电流稳流后接入市电网络中。
[0019]优选的，所述安装框的两侧均贯穿开设有定位槽，所述螺纹套和活动套的两侧均固定设有与定位槽相适配的定位板，两个所述定位板相互靠近的一侧分布设有橡胶插座和橡胶插块，所述橡胶插座的中部贯穿开设有三角形结构的通槽，所述安装框的下方设有底
座，所述底座的底端中部和安装框的一侧中部均固定设有步进电机，所述步进电机的输出轴穿过底座的顶部与安装框的底面固定连接。
[0020]本专利技术的技术效果和优点：
[0021]1、本专利技术通过设有太阳能发电装置和抽水蓄能发电装置，将太阳能发电产生的多余电能转化为水的势能储存起来，并在需要时进行水力发电，充分利用能源，减少使用电池带来的损耗，避免环境的污染。
[0022]2、本专利技术通过太阳能发电装置和抽水蓄能发电装置之间的互动，根据控制系统调配新能源发电和电网之间的功率分配，智能控制抽水蓄能的工作，提高了本装置的工作效率。
[0023]3、本专利技术通过对气候环境的实时监测，在下雪天，利用雪对上水池的水进行补给，并且在低温环境中，可防止上水池结冰，提高光伏发电板的防冻效果，在高温环境中对光伏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用光伏和抽水蓄能的发电系统，其特征在于：包括太阳能发电装置、抽水蓄能发电装置和控制系统，所述控制系统包括控制计算机、监测模组、电能调度模块和设备控制模块；所述太阳能发电装置包括光伏阵列、支架调节装置和余热能泵水单元，所述余热能泵水单元包括蒸发器、冷凝器和太阳能平板集热器；所述光伏阵列包括光伏发电板，所述光伏发电板底侧的上下两侧分别铺设有冷凝管和加热管，所述光伏阵列还包括支架；所述支架包括安装架，所述支架调节装置包括安装框，所述安装架的外侧面与所述光伏发电板固定连接，所述安装架的底端通过销轴与安装框的一侧活动连接，所述安装架的后侧面中部固定设有两个固定框，所述固定框的内部设有滑杆，所述安装框的内部设有双头螺杆，所述双头螺杆的两端均套接有螺纹套，所述螺纹套的一侧设有活动套，所述活动套的外侧通过连接臂与滑杆的一端活动连接，所述螺纹套与活动套之间设有缓冲弹簧；所述安装架的上表面的上下两端均设有支杆，所述支杆的顶端设有喷头，所述冷凝管和加热管上均设有导管，上下两侧的所述导管分别贯穿安装架的上下两端与位于上下两侧的喷头连通；所述冷凝管的两端分别与冷凝器的输入端口和输出端口连接，所述加热管的两端分别与蒸发器的进口和出口连接，所述冷凝管上设有第一自吸泵，所述加热管上设有第二自吸泵，所述喷头与所述光伏发电板的上表面有夹角，所述导管上设有电动阀，所述光伏发电板的上表面一侧设有视觉传感器。2.根据权利要求1所述的一种利用光伏和抽水蓄能的发电系统，其特征在于：所述安装框的两侧均贯穿开设有定位槽，所述螺纹套和活动套的两侧均固定设有与定位槽相适配的定位板，两个所述定位板相互靠近的一侧分布设有橡胶插座和橡胶插块，所述橡胶插座的中部贯穿开设有三角形结构的通槽，所述安装框的下方设有底座，所述底座的底端中部和安装框的一侧中部均固定设有步进电机，所述步进电机的输出轴穿过底座的顶部与安装框的底面固定连接。3.根据权利要求1所述的一种利用光伏和抽水蓄能的发电系统，其特征在于：所述太阳能发电装置还包括电源控制模块和逆变器，所述电源控制模块用于将光伏阵列产生的电能整流，并将整流后的直流电通过逆变器转化为交流电再接入市电网络中，还可将整流后的直流电对抽水泵进行供电，进行电能到水势能的转换，所述太阳能发电装置和抽水蓄能发电装置产生的电能均接入市电网络。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：任锐，雷平飞，孙裕军，杨吉丰，王怀忠，张焕鼎，马跃，杨晓飞，任志伟，宁晓霞，
申请(专利权)人：山西省安装集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：