>[0025]本发明与现有技术相比的优点是:本发明解决了现有普遍使用的蓄电池储能容量小、储能时间短、环境污染以及寿命短问题。
[0026](I)可以解决沙漠地区水资源缺乏，无法建设大容量抽水蓄能装置进行长期电能储存的问题，以及现在使用的风光储联合发电系统使用蓄电池组进行储能，储能容量小、储能时效短、电池寿命短、环境污染问题，系统峰值供电能力强、寿命长、储能材料没有成本且取之不尽、用之不竭，运行成本低。
[0027](2)该蓄沙储能电站只需要进行一次投资，电站建成后运行成本非常低，运行所需电能损耗均由风光互补发电系统供给，设备结构简单，控制系统可由可编程序控制器(PLC)控制，设备运行可靠，故障率低。
【附图说明】
[0028]图1是现有技术中典型风光储联合发电系统示意图。
[0029]图2是本发明的整体结构示意图。
[0030]图3是本发明中蓄沙储能电站的结构示意图。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图对本发明进一步详述。
[0032]如图2、图3所示，一种用于沙漠环境中的联合发电系统，包括风力发电系统1、光伏发电系统2、蓄沙储能电站3、场级监控站4和负载5 ；
[0033]所述风力发电系统I包括风电机组1-1，风电机组1-1连接风电机组监控装置1-2和负载5，风电机组监控装置1-2连接场级监控站4 ;
[0034]所述光伏发电系统2包括光伏组件2-1，光伏组件2-1连接逆变器2_2，逆变器2_2连接光伏监控装置2-3和负载5 ;光伏监控装置2-3连接场级监控站4 ;
[0035]所述蓄沙储能系统3包括蓄沙储能电站3-1和储能监测单元3-2，场级监控站4连接储能监测单元3-2，再连接蓄沙储能电站3-1，蓄沙储能电站3-1连接负载4 ；
[0036]所述蓄沙储能电站3-1包括高位储沙仓3-11、补沙仓3-12、低位储沙仓3_13和运沙轨道3-14，所述高位储沙仓3-11、补沙仓3-12、低位储沙仓3_13底部均设有泄沙阀3-15 ;高位储沙仓3-11的泄沙阀3-15下方设有沙轮发电机3_20 ;所述沙轮发电机3_20和补沙仓3-12下方设有传送带一 3-16，传送带一 3-16的一端的下方设有低位储沙仓3_13，低位储沙仓3-13下方设有传送带二 3-17，传送带二 3-17 —端位于低位储沙仓3_13下方，另一端与运沙轨道3-14下端连接，运沙轨道3-14上端位于高位储沙仓3-11上方；运沙轨道3-14上设有运沙车3-18，运沙车3-18连接运沙电动机3_19。
[0037]本发明的工作原理:电能产生环节由风力发电系统1、光伏发电系统2构成，风电机组1-1获取风能将其转换为电能，光伏组件2-1获取太阳能将其转换为电能。场级监控站4完成对风电机组1-1、光伏组件2-1和蓄沙储能电站3之间的联合控制，其主要功能是对风电机组1-1和光伏组件2-1的输出功率进行控制，同时对蓄沙储能电站3的充放电进行控制。当风电机组1-1和光伏组件2-1发出的电能能够满足负载5需要时，就通过控制系统给蓄沙储能电站3提供电能。蓄沙储能电站3的结构如图3所示。
[0038]首先用人工方式将低位储沙仓3-13蓄满，蓄沙储能电站3接收风力发电系统I和光伏发电系统2发出的电能，低位储沙仓3-13的泄沙阀3-15打开，通过传送带二 3-17将沙运送至运沙车3-18内，再通过运沙电动机3-19将沙运至高位储沙仓3-11将电能转化为位势能储存，可以根据系统装机容量确定高、低位储沙仓的容量大小。当风电机组1-1和光伏组件2-1出力较小不能满足负荷需求时，高位储沙仓3-11的泄沙阀3-15打开，沙子从高处泄下带动沙轮发电机3-20转动将位势能转化为机械能，沙轮发电机3-20将机械能转化为交流电能，同时传送带一 3-16运作，将泄下的沙子送至低位储沙仓储存3-13。补沙仓3-12用来补充系统运行过程中沙子的损耗。
[0039]本发明的“蓄沙储能”可以根据风光储联合发电系统的储能需要进行蓄沙站建设，彻底解决现有技术一种使用蓄电池储能的风光储联合发电系统储能容量的限制，沙子化学性质稳定，可以无限期储存，储能时间长，在沙漠环境中，对环境没有污染，因为所有设备均为机械及电气设备，没有化工设备，所以不存在环境污染。将“蓄沙储能”应用于风光互补联合发电系统中，克服了现有技术二“沙石蓄能发电装置”只用风能发电，能量分散，能量随机性、间歇性大的缺点。克服了现有技术一“一种提沙储能电站”在沙漠环境中建设大规模独立提沙储能电站的难度问题，将蓄沙储能装置作为风光储联合发电站中的储能环节，用该储能装置代替现在普遍使用的蓄电池或蓄水储能，从而解决储能装置寿命问题、储能时效问题以及沙漠地区没有水资源的问题。该技术侧重于储能设备寿命、储能的时效性、储能容量问题的解决，只作为风光互补发电的一个附加储能装置，不需要独立电站那么大的装机容量，对能量输出的稳定性要求也会比独立电站低得多。
[0040]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种用于沙漠环境中的联合发电系统，其特征在于:包括风力发电系统、光伏发电系统、蓄沙储能电站、场级监控站和负载； 所述风力发电系统包括风电机组，风电机组连接风电机组监控装置和负载，风电机组监控装置连接场级监控站； 所述光伏发电系统包括光伏组件，光伏组件连接逆变器，逆变器连接光伏监控装置和负载；光伏监控装置连接场级监控站； 所述蓄沙储能系统包括蓄沙储能电站和储能监测单元，场级监控站连接储能监测单元，再连接蓄沙储能电站，蓄沙储能电站连接负载； 所述蓄沙储能电站包括高位储沙仓、补沙仓、低位储沙仓和运沙轨道，所述高位储沙仓、补沙仓、低位储沙仓底部均设有泄沙阀；高位储沙仓的泄沙阀下方设有沙轮发电机；所述沙轮发电机和补沙仓下方设有传送带一，传送带一的一端的下方设有低位储沙仓，低位储沙仓下方设有传送带二，传送带二一端位于低位储沙仓下方，另一端与运沙轨道下端连接，运沙轨道上端位于高位储沙仓上方；运沙轨道上设有运沙车，运沙车连接运沙电动机。
【专利摘要】本发明公开了一种用于沙漠环境中的联合发电系统，包括风力发电系统、光伏发电系统、蓄沙储能电站、场级监控站和负载；蓄沙储能系统包括蓄沙储能电站和储能监测单元；蓄沙储能电站包括高位储沙仓、补沙仓、低位储沙仓和运沙轨道，高位储沙仓、补沙仓、低位储沙仓底部均设有泄沙阀；高位储沙仓的泄沙阀下方设有沙轮发电机；所述沙轮发电机和补沙仓下方设有传送带一，传送带一的一端的下方设有低位储沙仓，低位储沙仓下方设有传送带二，传送带二一端位于低位储沙仓下方，另一端与运沙轨道下端连接。本发明与现有技术相比的优点是：解决了现有普遍使用的蓄电池储能容量小、储能时间短、环境污染以及寿命短问题。
【IPC分类】H02S10/12, H02S40/38
【公开号】CN105024627
【申请号】CN201510477935
【发明人】徐立军, 徐蕾, 代元军, 王民富, 杨峰, 毛昀, 赵理, 段友莲
【申请人】新疆工程学院
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年8月6日