专利名称：风能储存发电装置的制作方法
技术领域：
本发明风能储存发电装置，创新利用风力能源压缩自然空气并储存于 地洞成为压力能再发电，优化风力发电的设计方案，既解决风停静止之困, 亦克服风速多变之难，属于低成本高效率利用风力能源的新技术。
背景技术：
当今世界风力发电发展较快，其都是风力机直接带动发电机组运转， 所输送电源难于稳定，而直接影响电网的安全运行，因此亦成为制约风 电产业自身发展的瓶颈。本发明风能储存发电装置，则可克服其存在的 缺点，极大提高风力发电效率，能持续输送出平稳优质电源，这对促进 风电产业的发展将是一个高效益的技术革新。
发明内容
我国风力资源极其丰富，风电产业的前景也无限看好，但风云变幻无 穷，给风电产业带来相当不利，这也是个不可忽视的技术性的大难题。
本发明风能储存发电装置解决该难题的技术方案，优化风电设计，创 新利用风力机直接带动空压机运转，把自然空气压缩并储存于地洞成为 压力能，而地洞设置有稳压控制系统，达到设计压力则输送给发电厂的气 动马达，用以驱动发电机组持续正常运转，可全天候生产平稳优质电力能 源。同时亦输送给加气站，供应汽车、农机、火车、船舶、飞行器等动力 源装置，可以替代石油与煤电，成为清洁绿色新能源。
印度抢先于2006年成功发明了以压縮空气为动力的汽车，时速80 公里，行程200公里。中国空气发动机技术产业化综合示范工程亦已启动， 华夏空能机械科学研究院拥有该技术的自主知识产权，并于2007年1月 在内蒙古巴彦尔淖市建立了第一个示范基地，全国将建设5个基地，第一 期工程各投资75亿美元。本发明的目的也在于此，以求为其提供大量价 格低而品位高的压力能。
本发明风能储存发电装置的主要技术特征是巨大的地洞设置有稳压 控制系统，以保障将低品位自然多变的风力能源转换成为高品位恒定不变的压力能以及平稳优质的电力能。这里所指的地洞，既包括大自然的山洞 和溶洞，也包括闲置或荒废的矿洞与防空洞，以及隧道和坑道，甚至高层 建筑的地下室，符合条件的也可利用。本发明专利项目，首要的是选择好 地洞，宜优选地质结构优良及当地风力资源丰富的矿洞，亦优选附近有水 库、山塘、江河、湖泊或者内有积水而状况清楚的天然地洞，按设计要求 修建改造好，绝不能漏气跑气。洞内的设计压力根据其深浅与地质结构和 用户需求确定。密封洞口的盖板设置进气管、输气管和通水管。如无水源 则不设通水管。即使有水源也只是重复借用及还原水的压力，并不消耗亦 不污染水资源。其次优选相应功率的垂直风力机，以利安装和配置，空压 机则按设计购置效率高的名优产品。风力机直接带动空压机运转，并通过 进气管把压縮空气灌进地洞中储存成为压力能。此二机组合应安装在当风 高处，以求获得更多风能。若设计多台机组则联网集成运作，确保正常状 况时进入气量略大于或等于输出气量，以满足发电厂和加气站的需求。通 水管地面段按并联与反向的规定安装两个相同的单向阀，其上下管口分别 安插入二处水中适当深度，并配套较大的筛网以防堵塞，使地面水与地洞 水相互连通，让水压与气压可以互动。这样则能控制地洞内的气压始终保 持恒定不变的状态。该稳压控制系统亦即本发明的主要技术特征。当风速 过大而进入气量大于输出气量，至使洞内气压要高于设计压力时，则地洞 内的水往地面水库排出，以增大洞内气库容积，而确保其气压不变化；当 风停或减弱而进入气量小于输出气量，至使洞内气压要低于设计压力时， 则地面水往地洞里回灌，以縮小洞内气库的容积，亦能确保其气压不变化。 地洞储存着品位高且数量巨大的压力能，其能量与容积和压力成正比，全 部由自然多变的风能优化转换而成的，并可以持续大量生产，也可以远距 离输送和集中供应，且具有优良的能源特性，广泛适用于发电机组以及汽 车、农机、火车、船舶、飞行器等动力源装置，能够替代石油和煤电的位 置。发电厂的设计和建设以优化环境与节省投资和有利生产供电为依据， 宜装配国产质优价廉的发电机组及气动马达，代替进口风力发电机组。加 气站选址以方便车船各种用户为原则。输气管直接发电厂的气动马达，用 以驱动发电机组持续正常运转，同样也直接加气站以供应车船各种用户。 输气管设置一个定压减压阀作为安全阀，以防止超压运行，保证安全生产。 本发明风能储存发电装置的有益效果相当突出，的确是低成本高效率 利用风力能源的新技术。
1、创先独特利用闲置地洞为压力气库，其容量大承受压力且高安全 可靠，代替钢制容器可节省大量资金；国产气动发电机组价格较低，投资 成本特别少。2、 巨大的地洞设置有稳压控制系统，保障气动发电机组可持续正常 运转，源源不断地输送出平稳优质电能，符合电网安全运行的技术指标。
3、 洞内压力能来源地上取之不尽的风能，广泛适用于动力源装置， 可替代石油和煤电，零耗能、零耗水、零排污，生态文明环境友好。
如图1为风能储存发电装置的示意图
1、风力机2、空压机3、地洞4、发电厂 5、加气站6、安全 阀7、进气管8、输气管9、通水管10、单向阀11、水库
具体实施例方式
如图1所示为本发明风能储存发电装置的实施方式，包括风力机1、压 縮机2、地洞3、发电厂4、加气站5、安全阀6、进气管7、输气管8、 通水管9、单向阀10、水库11。本发明专利项目首先要根据地质结构及 风源与水源的具体情况优选好地洞3，按设计要求修建改造好，绝不能跑 气漏气。地洞3内的设计压力由其深浅与地质结构和用户需求确定，压力 能与容积和压力成正比。密封洞口的盖板设置进气管7与输气管8和通水 管9。其次是购置风力机1和空压机2，风力机1带动空压机2运转，并通 过进气管7把压缩空气灌进地洞3中储存成为压力能。此二机组合安装在 当风高处，严格验收以求运行正常。若设计多台机组则联网集成运作，确 保正常状况时进入气量略大于或等于输出气量，以满足发电厂4和加气站 5的需求。通水管9的地面段按并联与反向的规定安装两个相同的单向阀 10，其上下管口分别安插入二处水中适当深度，使水库11与地洞3内的 水源相互连通，让水压与气压可以互动，才能控制洞内气压始终保持恒定 不变的状态。此为地洞3的稳压控制系统，是风能优化转换的根本保障。 发电厂4的设计和建设应有利生产与供电，有利节省投资及优化环境，其 装置的发电机组由气动马达驱动运转。而加气站5选址应以方便车船各种 用户为原则。输气管8直接发电厂4的气动马达和加气站5，并配置一个 安全阀6防止超压运行。如无水源则取消稳压控制系统，安全阀6有减压 定压功能，洞内气库巨大可减缓气压的变化，气动发电机组也会持续正常 运转，其输电上网亦能安全运行。
权利要求
一、本发明风能储存发电装置，其特征包括风力机1、空压机2、地洞3、发电厂4、加气站5、安全阀6、进气管7、输气管8、通水管9、单问阀10、水库11；首要为地洞3宜优选矿洞或天然洞，其设计压力根据该洞的深浅与地质结构及用户需求确定，洞内的压力能与容积和压力成正比；密封洞口的盖板设置进气管7与输气管8和通水管9；其次是风力机1和空压机2，风力机1直接带动空压机2运转，并通过进气管7把压缩空气灌进地洞3中储存成为压力能，此二机组合安装在当风高处，若设计多台机组则联网集成运作，确保正常状况时进入气量略大于或等于输出气量，以满足发电厂4和加气站5的需求；发电厂4设计安装的发电机组配置相应的气动马达；加气站5选址应方便车船各种用户；输气管8直接发电厂4的气动马达和加气站5，并设置安全阀6防止超压运行，保证安全生产。
2.、 根据权利要求一所述，通水管9的地面段按并联与反向的规定 安装两个相同的单向阀10，其上下管口分别安插入二处水中适当深度， 使水库11与地洞3的水源相互连通，让水压与气压可以互动，以保持 洞内设计压力始终恒定不变；此为地洞3的稳压控制系统，也是本发明 的主要技术特征；当风速过大而进入气量大于输出气量，至使地洞3内 气压要高于设计压力时，则洞内水即往地面水库11排放，地洞3的气 库容积相应增大，确保其气压恒定不变；当风停或减弱进入气量小于输 出气量，至使地洞3内气压要低于设计压力时，则水库11的水又回灌 到地洞3中，洞内气库容积相应缩小，亦确保其气压恒定不变；洞内储 存的压力能其品位高性能优能量大，广泛适用于发电机组以及车船等动 力源装置。
全文摘要
本发明风能储存发电装置，创新利用风能压缩空气储存于地洞成为压力能再发电，优化风电设计，既解决风停静止之困，亦克服风速多变之难，可全天候生产平稳优质的电源。地洞储存压力能也创先独特，其库容大受压高安全可靠，代替钢制容器则节省大量投资。装配国产气动发电机组比进口风电机组价格低，营运成本少，能全面提高经济效益，是低成本高效率利用风能的新技术。主要技术特征是巨大地洞设置稳压控制系统，保障风能优化转换成为压力能及电能。可持续生产和大量储存，远距离输送和集中供应，具有优良能源特性，适用于发电机组及汽车、农机、火车、船舶、飞行器等动力源装置，可替代石油和煤电，零耗能零耗水零排污，环境友好生态文明。
文档编号F03D9/02GK101487454SQ20081002578
公开日2009年7月22日 申请日期2008年1月15日 优先权日2008年1月15日
发明者统 韩 申请人:统 韩