人造大型钢质水库制造与应用_2

文档序号:9612903阅读:来源:国知局
大海,在大海边建一个人造上库,把海水抽到人造水库储能,再又把海水放入大海(下库)发电,这就更方便高效。再如在京、津、冀地区,城市群较集中,负荷也集中。在天津海边建几个人造上库,大海为下库。这些抽水发电站既能发电又能为这一地区减少雾霾作贡献。
[0052]4*人造抽水电站不开山挖路破坏大自然,也不依赖大自然的来水,自身抽水储能发电。
[0053]5*人造水库建造方法简单易操作,不开山挖路,建设难度小、周期短,投资少、效益闻。
[0054]6*唯一不足:人造水库在用于抽水发电时,水头变化大,给抽水和发电机组工作时带来难度,但我国目前浙江天荒坪抽水电站,用变频抽水和发电机组基本解决了这一难题,有成功的经验。
[0055]3实际应用和效益分析
[0056]人造水库解决了抽水发电中的难题,在实际应用就很容易,如在湖北省孝感市孝南区王母湖和野猪湖南端建一个人造水库,再同时在其下方建一个抽水发电站,那么这个电站就距离武汉市30公里,距离孝感城区18公里,距湖北汉川火电厂20公里,距几大高压电网走廊5公里,再看王母湖和野猪湖做下库的条件,两湖在正常水位22米时分别36平方公里和10平方公里,两湖相邻相通水平面一致,24米时(超过24米为排溃水位)两湖总面积约60平方公里,我们把水位控制在22米至24米之间属正常范围(因长江、汉江与其相通,随时可补充水源),留1米以内的水位作发电用水,其可用发电库容为6000万立方米。这样既能发电解决武汉地区用电上的调峰、填谷问题,又能正常养殖,生态环境不受影响。再把人造水库和电站同时建在较好地段,根据下库容量可建一个占地面积0.5平方公里,约750亩,半径400米高130米的人造上库,其库容6500万立方米。发电库容保持在6000万平方米,其装机容量P = nghX85% = 9.8X6000万m3/(60X60X 10) X (130-30/2+30) X85%=110万千瓦(最高水头130米最低水头30米、流量按10小时计算),可安装两台50万千瓦机组,三台30万千瓦,日发电1000万千瓦时,年发电32亿度。其综合收益按每度0.1元计算为3.2亿元,税收近亿元。其电站投资应该是:人造水库建设成本估算1亿X5X80%=4亿元,加抽水机组、发电机组和输变线路、变电站分别10亿元和1亿,总成本15亿元。十年以内可收回成本。
[0057]又如在深圳建一个人造抽水电站,由于大海库容无限大,上库根据需要可建几个大型人造水库和抽水电站,如果建造一个3X30万千瓦机组的人造抽水电站,其成本大约15亿元,建设周期30个月可完成,目前深圳在建抽水发电站三台30万千瓦机组,投资59亿,建设周期69个月。
[0058]4前景分析
[0059](1)我国全年装机发电约13亿千瓦,水电3.亿千瓦,抽水发电2500万千瓦,抽水发电占比约千分之二,如果用电低峰储能占比按12%,可新增抽水发电1.5亿千瓦,也就是增加近10个三峡电站(1820万千瓦)的水平,全国按10年发展完成上述目标,每年新增发电1500万千瓦,就是40个70万千瓦电站或60个50万千瓦电站(抽水发电一般工作10小时以内)。新增发电量1000亿度以上,税收近100亿。减少煤耗3000万吨,二氧化碳排放5000万吨,二氧化硫90万吨,二氧化氮300万吨。其经济和社会效益巨大,
[0060](2)由于我发明的人造水库储能发电的办法科技含量不高,我国有成熟的技术可解决其中很多问题,基本解决了科学界寻找储存电能的办法,这样可以大大减少其它储存电能研究和开发的投资,减少社会资源的浪费。
[0061](3)目前全球没有任何国家使用这一技术,如果我国率先使用这一技术并向全球推广,将打破100多年来一直利用山体水库建抽水发电站的历史(1879年瑞士人建成的笫一座抽水电站),其前景和战略意义就非常巨大。
[0062]( 二)人造水库在农业生产和生活用水方面的应用
[0063]1.意义与作用
[0064]我国是一个农业和人口大国,也是一个缺水大国,如何将大自然的雨水不被蒸发和流失掉,或减少蒸发和流失,用有限的办法保留保存一些雨水,或在丰水季节吸收一些雨水储存起来在缺水的时候用上去,其作用与意义是非常大的。
[0065]2.实际应用和效益分析
[0066]我国缺水的地方很多,特别是北方地区和南部山区,北方是降水量少,很多储水的湖泊、水库、塘堰干枯,现在有不少农村采用小规模的地窖储水,没有大规模储水办法,让有些本可储存的水被流失或蒸发掉,南部山区降水量虽然大一些,但由于地势较高,大量的雨水成为“客水”被流走。例如:湖北省孝感市孝昌县是一个北高南低的山区县,虽然年降雨量1000晕米左右,但还是缺水,王要原因是大量的客水没有留足,当地有二座水库和人造塘堰因库容小不能满足需要。如果我们在孝昌县城的府河边建造一个人造水库,平时将“客水”抽储起来,或在丰水时从府河中抽水储存,在缺水时用水,其作用当然很大。如果我们在城边建一个0.1平方公里,高130米的人造水库(因县城在府河边)一次性可储水1300万m3,可解决10万至20万人口用水,或可解决30万亩农田生产用水。如做一种补充水源,一座人造水库就能解决全县大部份生产和生活用水。其经济效益可这样分析,如作孝昌县生活补充用水输出给水厂,按水价50%计算约为2元/吨,一次性可收2600万元,除电费人工费600万元,年收益2000万元,上述这样的水库造价1亿元,机电设备按2000万元计算,大约11年可收回投资。如用于农业用水1元/吨,大约20年收回投资。30万亩农田平均每亩增收100元,可增收3000万元。如果在我国北方严重缺水地区,采用这一技术,其经济和社会效益更大。
[0067](三)人造水库在储油方面的应用
[0068]由于人造水库具有储存量大,占地面积小的特点,在储油方面的应用效益肯定明显,因为油价很高,每吨2-10元差价,就非常可观,但由于受战略安全和生产安全的制约,目前应用有限,所以不再详述。
【主权项】
1.人造大型钢质水库的建造,只要是用钢质材料制成的水库,是钢混结构,或是钢网布制成的水库,或用其它金属替代材料。2.人造大型钢质水库用于抽水储能发电和人们生产生活用水,不论大小都属保护范围,特别是把人造水库为上库、大海为下库、抽水电站一起建设。3.人造大型钢质水库应用在储存石油上,无论大小,也无论是地上还是地下,都属权益保护范围。
【专利摘要】人造大型钢质水库是根据力学理论,采用“水桶或钢混水箱”原理,以钢质材料为主,运用一定的技术建造高大水库来代替山体水库。用途有:1、1879年瑞士人创造的抽水蓄(储)能电站的模式是:以山脚下湖泊为下库,在山上建水库为上库,发电站建在两库之间。人造水库改变了原有依山建电站的技术方法,使得在江河、湖泊、海洋边也能建抽水电站,其工程难度小、投资少、收益高,对环境影响小。如在国内推广这项技术,可增装机容量1.5亿千瓦(几个三峡电站)。如向世界推广,国家利益巨大。2、可以最大限度储存雨水,减少雨水的蒸发和雨季“客水”流失,缓解人们生产和生活用水的不足。3、地下储油,数量大,安全性好,节约土地。
【IPC分类】E04H7/04
【公开号】CN105370079
【申请号】CN201410430592
【发明人】黄华权
【申请人】黄华权
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2014年8月23日
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