架空索道式缆车提沙储能电站的制作方法
【专利摘要】架空索道式缆车提沙储能电站，在高位沙库（1）和低位沙库（7）的上方、第一隧道（4）和第二隧道（9）内部、以及运沙通道（11）上均修建有支架（2），支架（2）上设有滚轮（8），沿高位沙库（1）的上方、运沙通道（11）和第二隧道（9）内部支架（2）群的滚轮（8）上设有第一索道装置（3），沿低位沙库（7）的上方、运沙通道（11）和第一隧道（4）内部支架（2）群的滚轮（8）上设有第二索道装置（10），在第一索道装置（3）和第二索道装置（10）上均固定有货运缆车（14），第一索道装置（3）的动力装置为电动机，第二索道装置（10）的动力装置为发电机。
【专利说明】架空索道式缆车提沙储能电站
【技术领域】
[0001]本实用新型属于储能【技术领域】，具体涉及一种利用架空索道式缆车装置提升和降低流沙进行储能和发电的电站技术和装置。
【背景技术】
[0002]由于太阳能和风能存在间歇性，利用太阳能和风能所发的电能也存在间歇性问题，而人类所需要的能源则需要稳定且连续供应，因此将太阳能和风能所发的非连续性电能进行储存并在需要时转化为连续稳定的电能就非常必要。
[0003]在现有的大规模储能发电技术中，抽水蓄能发电技术得到的大量应用。但是在我国太阳能和风能资源丰富的西北地区，由于水资源短缺，建设抽水蓄能电站受到了很大制约。考虑到我国太阳能和风能资源丰富的地区同时也时距离沙漠较近的地区，因此采用提沙储能发电技术具有较好的应用价值和推广前景。
[0004]在现有的提沙储能发电技术中，由于沙的流动性差，使得沙子的装卸过程较为困难，设备复杂且自动化程度低，严重影响了提沙储能技术的应用。检索现有的已公开的文献，关于提沙储能技术的研究还未找到。检索专利文献，有一项技术成为与本专利技术较为类似最新技术。该项技术是已公开的“一种利用索道运输储能的风电功率调节装置”的发明专利技术，其专利申请号为201310332029.5，该技术也以架空索道为运输装备，在架空索道两端设置有平整的堆物场，在两端的堆物场上设置有自动装卸设备，该技术通过两端的自动装卸设备将货物装上索道的货车里，通过架空索道向上提升货物进行储能，或者通过索道向下运输货物发电，实现储能发电的目的。该项技术明显存在着以下问题:
[0005]1、平整的堆放场建设成本高。该技术以设置在索道两端的堆放场堆放货物，存在的问题是，在山顶和山脚下修建大规模的平整的堆放场成本高，由于在山顶和山脚下自然形在的尖顶和沟壑，及斜面，人工修建成大面积的平整的堆放场成本高。
[0006]2、索道两端的自动装卸装置设备复杂、成本高、装卸效率低。索道两端的自动装卸装置要将运动中的货车车箱内的货物成功装卸，则货车的运行速度需要降低，效率也随之降低；另一方面，自动装卸装置需要根据货物储存量的多少调整储存位置和储存高度，并且货物的装卸频率也是随时变化的，这样一套装置要求具有相当高智能装置和运行设备，其设备的建造、安装、运行及维护成本均较高。
[0007]3、自动装卸装置装卸过程中耗能量大。在大量装卸和储存货物时，必然存在从索道的两个末端向较远的距离输送的问题，这将会消耗大量能量，因此对于已经是高成本的新能源电力面言，运用此技术的经济竞争力相对较低。
[0008]4、装卸效率低。虽然高精度智能化的自动装卸装置可实现自动装卸功能，但需要在货车运行过程中将索道货车上的货物一车一车的装卸，并且堆放整齐，效率必然降低，不能适应大规模储能发电的需要。
[0009]5、该装置不宜运输散状货物。散状货物的卸载较为容易，但对于存放在不同位置的散状货物，通过该自动装卸装置直接将其装上运动中的索道货车就较为困难。
【发明内容】
[0010]本实用新型提供了一种架空索道式缆车提沙储能电站装置，其目的是利用增加或减少流沙的势能实现将间歇性的输入电能变成稳定输出的电能。
[0011]本实用新型是架空索道式缆车提沙储能电站装置，在高海拔处修建有高位沙库1，在低海拔处修建有低位沙库7，在高位沙库I的下面修建有第一隧道4，在低位沙库7的下面修建有第二隧道9，在高位沙库I和低位沙库7的底部设有漏沙口 5，漏沙口 5将上方的沙库和下方的隧道联通，在漏沙口 5处安装有流沙控制装置6，高位沙库I和低位沙库7之间为运沙通道11，在高位沙库I和低位沙库7的上方、第一隧道4和第二隧道9内部、以及运沙通道11上均修建有支架2，支架2上设有滚轮8，沿高位沙库I的上方、运沙通道11和第二隧道9内部支架2群的滚轮8上设有第一索道装置3，沿低位沙库7的上方、运沙通道11和第一隧道4内部支架2群的滚轮8上设有第二索道装置10，在第一索道装置3和第二索道装置10上均固定有货运缆车14，第一索道装置3的动力装置为电动机，第二索道装置10的动力装置为发电机。
[0012]本实用新型的有益效果是:
[0013]1、依沙库所在地地形条件建造相适应的沙库，适应性广，成本低。本装置高位沙库和低位沙库均利用天然形成的山顶和山脚的地形形状建造，如果地形条件为倾斜的则沙库也为倾斜的，如果地形条件为水平的则沙库也为水平的，沙库的底部及侧面的平整度要求低，适应性广，省时省工成本低。
[0014]2、沙库底部漏沙口及底部隧道的设计省去了两端的自动装卸装置，即节省了设备成本，提高了装卸效率，又使整个装置更简单可靠。
[0015]3、本装置装卸效率高。本装置在卸载过程中通过自动翻转式车箱直接将缆车中的货物倾倒入沙库，在装载过程中通过自动翻转式沙箱和溜沙槽从上向下直接倒入缆车车箱，装卸效率高。
[0016]4、本装置适宜运输有一定流动性能的散状货物。本装置需要靠重力作用将上部沙库中的流沙通过漏沙口流入缆车车箱，因此运输的货物需要具有一定的流动性，否则无法从流沙口流出。流动性越好，则装卸效率越高。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的架空索道式缆车提沙储能电站剖面示意图，图2是提沙储能电站沙库横截面示意图，图3是第一索道装置和第二索道装置一体化电站剖面示意图，附图标记及对应名称为:1、高位沙库；2、支架；3、第一索道装置；4、第一隧道；5、漏沙口 ；6、流沙控制装置；7、低位沙库；8、滚轮；9、第二隧道；10、第二索道装置；11、运沙通道；12、第一自动翻转式沙箱；13、溜沙槽；14、缆车；15、第一长溜沙槽或第一皮带输机；16、第二自动翻转式沙箱；17、第二长溜沙槽或第二皮带输机。
【具体实施方式】
[0018]以下结合附图1-3对本实用新型的实施作进一步详细说明，但对相关领域的技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均有可能发生改变。所以，不应将本说明书理解为对本发明的限制。在本发明基本思想限制下的任何改变均属于本发明范畴之内，本发明的专利保护范围应有权利要求限制。
[0019]如图1、图2和图3所示，本实用新型提供了一种架空索道式缆车提沙储能电站装置，其【具体实施方式】是:在高海拔处修建有高位沙库I，在低海拔处修建有低位沙库7，在高位沙库I的下面修建有第一隧道4，在低位沙库7的下面修建有第二隧道9，在高位沙库I和低位沙库7的底部设有漏沙口 5，漏沙口 5将上方的沙库和下方的隧道联通，在漏沙口 5处安装有流沙控制装置6，高位沙库I和低位沙库7之间为运沙通道11，在高位沙库I和低位沙库7的上方、第一隧道4和第二隧道9内部、以及运沙通道11上均修建有支架2，支架2上设有滚轮8，沿高位沙库I的上方、运沙通道11和第二隧道9内部支架2群的滚轮8上设有第一索道装置3，沿低位沙库7的上方、运沙通道11和第一隧道4内部支架2群的滚轮8上设有第二索道装置10，在第一索道装置3和第二索道装置10上均固定有货运缆车14，第一索道装置3的动力装置为电动机，第二索道装置10的动力装置为发电机。
[0020]如图1、图2和图3所示，高位沙库I和低位沙库7均为狭长的条带状，均为敞口型，上大下小，其横切面呈V字型，侧壁为光滑的倾斜面，在库底部沿狭长的方向设有I排?60排呈倒金字塔型的沙斗，在沙斗的塔尖处设有漏沙口 5，每排漏沙口 5的数量在I?30个之间。
[0021 ] 如图1、图2和图3所示，高位沙库I或者是水平状，或者是倾斜状；低位沙库7或者是水平状，或者是倾斜状。
[0022]如图1、图2和图3所示，第一索道装置3和第二索道装置10为单线索道，或者是复线索道，其缆车14运行方式或者为循环式，或者是往复式；缆车14车箱或者为自动翻转式货车车箱，或者是底部自动开闭式车箱。
[0023]如图1和图2所示，第一隧道4和第二隧道9的轴线与其上部沙库底部狭长方向的轴线相平行，第一隧道4和第二隧道9或者是单洞隧道或者是双洞隧道组，如果是双洞隧道组，则两个隧洞的末端是相互联通的。
[0024]如图1和图2所示，流沙控制装置6是电动阀门，或者是电动闸板。
[0025]如图1、图2和图3所示，在流沙控制装置6的下方设有第一自动翻转式沙箱12，在第一自动翻转式沙箱12的下方设有溜沙槽13。
[0026]如图1、图2和图3所示，第一索道装置3和第二索道装置10或者是相互独立的，或者是集成为一体的；如果第一索道装置3和第二索道装置10是集成为一体的，则其动力装置为发电电动机，并在第一隧道4内设有第一长溜沙槽或第一皮带输机15，第一长溜沙槽或第一皮带输机15末端设置在最后一个漏沙口 5的下方，第一长溜沙槽或第一皮带输机15的前端设置在缆车14路径的上方，在第一长溜沙槽或第一皮带输机15的前端下方、缆车14路径的上方设有第二自动翻转式沙箱16，在低位沙库7的上方设有第二长溜沙槽或第二皮带输机17，第二长溜沙槽或第二皮带输机17末端在缆车14路径的下方，第二长溜沙槽或第二皮带输机17前端在低位沙库7的上方，第二长溜沙槽或第二皮带输机17为可伸缩式的。
[0027]如图1和图2所示，第一索道装置3和第二隧道9有I?30个；第二索道装置10和和第一隧道4有I?30个。
[0028]下面结合具体的实施例对本实用新型专利技术进行进一步说明。[0029]实施例1
[0030]如图1和图2所示，高位沙库I和低位沙库7均为水平状,在库底部沿狭长的方向设有2排呈倒金字塔型的沙斗，在沙斗的塔尖处设有漏沙口 5，每排沙斗5的数量为5个，第一隧道4和第二隧道9均为双洞隧道组，在每个隧道的正上方开设有一排漏沙口 5，并且两个隧洞的末端是相互联通的。
[0031 ] 第一索道装置3和第二索道装置10均为单索，第一索道装置3和第二索道装置10是相互独立的。
[0032]第一索道装置3和第二索道装置10中的动力及传动系统是相互独立的，第一索道装置3和第二索道装置10中的缆车14运行方式是往复式的，缆车14的车箱是底部自动开闭式车箱，由5个缆车14组成的缆车组一起运行。
[0033]第一索道装置3和第二索道装置10，以及第一隧道4和第二隧道9分别有I组。
[0034]实施例2
[0035]如图1和图2所示，高位沙库I和低位沙库7均为倾斜状，在库底部沿狭长的方向设有2排呈倒金字塔型的沙斗，在沙斗的塔尖处设有漏沙口 5，每排沙斗5的数量为20个，第一隧道4和第二隧道9均为双洞隧道组，在每个隧道的正上方并排开设有I排漏沙口 5，并且两个隧洞的末端是相互联通的。
[0036]第一索道装置3和第二索道装置10均为单索式，第一索道装置3和第二索道装置10是相互独立的。
[0037]第一索道装置3和第二索道装置10中的动力及传动系统是相互独立的，第一索道装置3和第二索道装置10中的缆车14运行方式是循环式的，缆车14的车箱是底部自动翻转式货车车箱。
[0038]第一索道装置3和第二索道装置10，以及第一隧道4和第二隧道9分别有I组。
[0039]实施例3
[0040]如图1和图2所示，高位沙库I和低位沙库7均为倾斜状，在库底部沿狭长的方向设有10排呈倒金字塔型的沙斗，在沙斗的塔尖处设有漏沙口 5，每排沙斗5的数量为I个，第一隧道4和第二隧道9均为单洞隧道，在每个隧道的正上方并排开设有2个漏沙口 5。
[0041]第一索道装置3为双索索道，第二索道装置10为单索索道，第一索道装置3和第二索道装置10是相互独立的。
[0042]第一索道装置3和第二索道装置10的动力及传动系统是相互独立的，第一索道装置3和第二索道装置10中的缆车14运行方式是往复式的，缆车14的车箱是底部自动开闭式车箱，由I个缆车14运行。
[0043]第一索道装置3和第二索道装置10，以及第一隧道4和第二隧道9分别有5组。
[0044]实施例4
[0045]如图1和图2所示，高位沙库I和低位沙库7均为倾斜状，在库底部沿狭长的方向设有20排呈倒金字塔型的沙斗，在沙斗的塔尖处设有漏沙口 5，每排沙斗5的数量为15个，第一隧道4和第二隧道9均为双洞隧道组，在隧道的上方开设有两排漏沙口 5。
[0046]第一索道装置3和第二索道装置10均为双索式，第一索道装置3和第二索道装置10是相互独立的。
[0047]第一索道装置3和第二索道装置10中的动力及传动系统是相互独立的，第一索道装置3和第二索道装置10中的缆车14运行方式是循环式的，缆车14的车箱是自动翻转式车箱，在整个缆绳组成的圆圈上均匀布置。
[0048]第一索道装置3和第二索道装置10，以及第一隧道4和第二隧道9分别有10组。
[0049]实施例5
[0050]如图1和图2所示，高位沙库I和低位沙库7均为水平状，在库底部沿狭长的方向设有40排呈倒金字塔型的沙斗，在沙斗的塔尖处设有漏沙口 5，每排沙斗5的数量为30个，第一隧道4和第二隧道9均为双洞隧道，在隧道的正上方开并排设有两排漏沙口 5。
[0051]第一索道装置3和第二索道装置10均为三索式，其中两条钢丝绳是用于承重的，一条用于牵引缆车14运行，第一索道装置3和第二索道装置10是相互独立的。
[0052]第一索道装置3和第二索道装置10中的动力及传动系统是相互独立的，第一索道装置3和第二索道装置10中的缆车14运行方式是循环式的，缆车14的车箱是自动翻转式车箱。
[0053]第一索道装置3和第二隧道9有20组，第二索道装置10和第一隧道4有20组。
[0054]实施例6
[0055]如图1和图2所示，高位沙库I和低位沙库7均为水平状，在库底部沿狭长的方向设有60排呈倒金字塔型的沙斗，在沙斗的塔尖处设有漏沙口 5，每排沙斗5的数量为30个，第一隧道4和第二隧道9均为双洞隧道，在每个隧道的正上方并排开设有两排漏沙口 5。
[0056]第一索道装置3和第二索道装置10均为三索式，其中两条钢丝绳是用于承重的，一条用于牵引缆车14运行，第一索道装置3和第二索道装置10是一体的，共用索道和缆车。
[0057]第一索道装置3和第二索道装置10中的动力及传动系统是一体化式的其动力装置为发电电动机，第一索道装置3和第二索道装置10的缆车14运行方式是循环式的，缆车14的车箱是底部自动开闭式车箱。
[0058]在第一隧道4内设有第一长溜沙槽或第一皮带输机15，第一长溜沙槽或第一皮带输机15末端设置在最后一个漏沙口 5的下方，第一长溜沙槽或第一皮带输机15的前端设置在缆车14路径的上方，在第一长溜沙槽或第一皮带输机15的前端下方、缆车14路径的上方设有第二自动翻转式沙箱16，第一长溜沙槽或第一皮带输机15可将各个漏沙口 5中的流沙接住，并沿第一长溜沙槽或第一皮带输机15向前运动，进入第二自动翻转式沙箱16中，第二自动翻转式沙箱16在每个缆车14经过时翻转一次，将沙子倒入缆车14中。
[0059]在低位沙库7的上方设有第二长溜沙槽或第二皮带输机17，第二长溜沙槽或第二皮带输机17末端在缆车14路径的下方，第二长溜沙槽或第二皮带输机17前端在低位沙库7的上方，第二长溜沙槽或第二皮带输机17为可伸缩式的，在缆车14经过第二长溜沙槽或第二皮带输机17上方时低部自动打开，流沙向下流入第二长溜沙槽或第二皮带输机17上并向前运动，流入低位沙库7中。
[0060]第一索道装置3和第二索道装置10集成体，及第一隧道4和第二隧道9组共有30组。
[0061]实施例7
[0062]如图1和图3所示，上述实施例1?实施例6任意组合设计，组成多组储能和发电机组，形成大规模储能和发电机组组成的电站。
【权利要求】
1.架空索道式缆车提沙储能电站，在高海拔处修建有高位沙库(I)，在低海拔处修建有低位沙库(7)，在高位沙库(I)的下面修建有第一隧道(4)，在低位沙库(7)的下面修建有第二隧道(9)，在高位沙库(I)和低位沙库(7)的底部设有漏沙口(5)，漏沙口(5)将上方的沙库和下方的隧道联通，在漏沙口(5)处安装有流沙控制装置(6)，高位沙库(I)和低位沙库(7)之间为运沙通道(11)，其特征是:在高位沙库(I)和低位沙库(7)的上方、第一隧道(4)和第二隧道(9)内部、以及运沙通道(11)上均修建有支架(2)，支架(2)上设有滚轮(8)，沿高位沙库(I)的上方、运沙通道(11)和第二隧道(9)内部支架(2)群的滚轮(8)上设有第一索道装置(3)，沿低位沙库(7)的上方、运沙通道(11)和第一隧道(4)内部支架(2)群的滚轮(8)上设有第二索道装置(10)，在第一索道装置(3)和第二索道装置(10)上均固定有货运缆车(14)，第一索道装置(3)的动力装置为电动机，第二索道装置(10)的动力装置为发电机。
2.根据权利要求1所述的架空索道式缆车提沙储能电站，其特征是:高位沙库(I)和低位沙库(7)均为狭长的条带状，均为敞口型，上大下小，其横切面呈V字型，侧壁为光滑的倾斜面，在库底部沿狭长的方向设有I排~60排呈倒金字塔型的沙斗，在沙斗的塔尖处设有漏沙口(5)，每排漏沙口(5)的数量在I~30个之间。
3.根据权利要求1所述的架空索道式缆车提沙储能电站，其特征是:高位沙库(I)或者是水平状，或者是倾斜状；低位沙库(7)或者是水平状，或者是倾斜状。
4.根据权利要求1所述的架空索道式缆车提沙储能电站，其特征是:第一索道装置(3)和第二索道装置(10)为单线索道，或者是复线索道，其缆车(14)运行方式或者为循环式，或者是往复式；缆车(14)车箱或者为自动翻转式货车车箱,或者是底部自动开闭式车箱。
5.根据权利要 求1所述的架空索道式缆车提沙储能电站，其特征是:第一隧道(4)和第二隧道(9)的轴线与其上部沙库底部狭长方向的轴线相平行，第一隧道(4)和第二隧道(9)或者是单洞隧道或者是双洞隧道组，如果是双洞隧道组，则两个隧洞的末端是相互联通的。
6.根据权利要求1所述的架空索道式缆车提沙储能电站，其特征是:流沙控制装置(6)是电动阀门，或者是电动闸板。
7.根据权利要求1所述的架空索道式缆车提沙储能电站，其特征是:在流沙控制装置(6)的下方设有第一自动翻转式沙箱(12)，在第一自动翻转式沙箱(12)的下方设有溜沙槽(13)。
8.根据权利要求1所述的架空索道式缆车提沙储能电站，其特征是:第一索道装置(3)和第二索道装置(10)或者是相互独立的，或者是集成为一体的；如果第一索道装置(3)和第二索道装置(10)是集成为一体的，则其动力装置为发电电动机，并在第一隧道(4)内设有第一长溜沙槽或第一皮带输机(15)，第一长溜沙槽或第一皮带输机(15)末端设置在最后一个漏沙口(5)的下方，第一长溜沙槽或第一皮带输机(15)的前端设置在缆车(14)路径的上方，在第一长溜沙槽或第一皮带输机(15)的前端下方、缆车(14)路径的上方设有第二自动翻转式沙箱(16)，在低位沙库(7)的上方设有第二长溜沙槽或第二皮带输机(17)，第二长溜沙槽或第二皮带输机(17)末端在缆车(14)路径的下方，第二长溜沙槽或第二皮带输机(17)前端在低位沙库(7)的上方，第二长溜沙槽或第二皮带输机(17)为可伸缩式的。
9.根据权利要求1所述的架空索道式缆车提沙储能电站，其特征是:第一索道装置(3)和第二隧道(9)有I~30个；第二 索道装置(10)和第一隧道(4)有I~30个。
【文档编号】F03G3/04GK203805891SQ201420198321
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年4月23日 优先权日:2014年4月23日
【发明者】王克振 申请人:兰州理工大学