一种利用废弃水塔的重力储能系统的制作方法

本发明涉及重力储能系统，具体为一种利用废弃水塔的重力储能系统。

背景技术：

1、现今，随着社会的发展，对于电力能源的需求不断增大，用电集中度也越来越大，这就会造成了在白天、傍晚等用电高峰时电力供应不足，较大的功率缺额直接影响到电网的稳定性与安全性，使得越来越多的地方不得不采用拉闸限电等极端方式来保障电网的稳定运行，但这也给人们的生活带来了极大的不便，影响工业生产，造成较大的经济损失。在这种情况下，各种形式的储能系统获得了极大的发展机遇，其中重力势能储能是重要的物理储能技术，重力储能系统通过削峰填谷的形式可以起到改善供电质量、提高电网稳定性的作用。目前已有的重力储能技术中，抽水蓄能电站是大容量蓄能方式，能量循环效率75％。

2、但是，现有技术中，建设抽水蓄能电站需要苛刻的地理条件，需要大量的水和较好的建坝建库条件，受自然条件限制较多，初始投资巨大，有可能破坏环境，迁移人口，淹没农田和文物古迹、影响原生态系统，影响面广，并且目前城市中有很多废弃的水塔，不仅占据着土地，而且年久失修也易造成安全隐患，没有与重力储能系统结合实现废物利用的目的，为此，我们提出一种利用废弃水塔的重力储能系统用于解决上述问题。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种利用废弃水塔的重力储能系统，解决上述提出的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用废弃水塔的重力储能系统，包括水塔以及设置在水塔内的重力储能机构，所述水塔包括塔座、塔柱和塔顶箱，塔柱固定安装在塔座的顶部，塔柱的顶部为开口构造，塔顶箱固定安装在塔柱的顶部，重力储能机构包括下水箱、抽水泵、吸水管、排水管和发电组件，下水箱固定安装在塔柱的底部内壁上，下水箱内存装有清水，下水箱的顶部开设有第一进水孔，抽水泵固定安装在塔柱的左侧内壁上，吸水管的一端与抽水泵的吸入端固定连接，吸水管远离抽水泵的一端延伸至下水箱内，排水管通过管卡固定安装在塔柱的左侧内壁上，排水管的底端与抽水泵的排出端固定连接。

5、优选的，所述发电组件包括定滑轮支架、定滑轮、发电机、变速箱、绕线筒、钢索、上水箱、半圆形吊环、出水管、电磁阀和配重座，定滑轮支架固定安装在塔顶箱的底部内壁上，定滑轮转动安装在塔顶箱的底部内壁上，发电机固定安装在塔顶箱的底部内壁上并位于定滑轮的右侧，变速箱固定安装在塔顶箱的底部内壁上并位于发电机的前侧，变速箱的输出端与发电机的输入端固定连接，绕线筒固定安装在变速箱的输入端，钢索绕设在绕线筒上，上水箱设置在塔柱内并位于下水箱的上方，半圆形吊环固定安装在上水箱的顶部，塔顶箱的底部内壁上开设有左通孔和右通孔，钢索的一端绕设在定滑轮上并贯穿左通孔与半圆形吊环固定连接，出水管固定安装在上水箱的底部，电磁阀固定安装在出水管上，出水管位于第一进水孔的正上方，上水箱的顶部开设有第二进水孔，排水管远离抽水泵的一端位于第二进水孔的正上方，钢索远离半圆形吊环的一端贯穿右通孔，配重座固定安装在钢索远离半圆形吊环的一端。

6、优选的，所述发电组件还包括两个电动液压缸和两个锁紧板，两个电动液压缸分别固定安装在定滑轮支架的两侧内壁上并呈对称设置，两个锁紧板分别固定安装在相对应电动液压缸的输出轴端，两个锁紧板相互靠近的一侧均与钢索相抵触。

7、优选的，所述定滑轮支架的顶部固定安装有u型挡杆，定滑轮的顶部位于u型挡杆内。

8、优选的，所述上水箱的底部固定安装有两个下限位柱，两个下限位柱对称设置在出水管的两侧。

9、优选的，所述塔顶箱的底部固定安装有上限位柱，上限位柱的底端与上水箱的顶部相抵触。

10、优选的，所述上水箱的右侧外壁上固定安装有滑座，滑座的顶部开设有滑孔，塔柱的底部内壁上固定安装有竖导杆，竖导杆的顶端贯穿滑孔并与塔顶箱的底部固定连接。

11、优选的，所述滑孔的内壁上等间距嵌套有多个滚珠，多个滚珠均与竖导杆滚动接触。

12、(三)有益效果

13、本发明提供了一种利用废弃水塔的重力储能系统。具备以下有益效果：

14、该一种利用废弃水塔的重力储能系统，通过利用由下水箱、抽水泵、吸水管、排水管、定滑轮支架、定滑轮、发电机、变速箱、绕线筒、钢索、上水箱、半圆形吊环、出水管、电磁阀、配重座、两个电动液压缸和两个锁紧板组合构成的重力储能机构，在电力充足期间，能够将多余的电力转换为水的重力势能，实现储能状态，在电力短缺期间，可将水的重力势能转换为电能，完成发电的效果，进而便于实现完整的储能充、放电过程。

15、该一种利用废弃水塔的重力储能系统，通过在废气的水塔内部设置重力储能系统，能够合理分配和使用电能，保证用电量稳定，有效的改善供电质量，实现了废弃水塔再次有效利用的目的。

技术特征：

1.一种利用废弃水塔的重力储能系统，其特征在于，包括水塔以及设置在水塔内的重力储能机构，所述水塔包括塔座(1)、塔柱(2)和塔顶箱(3)，所述塔柱(2)固定安装在所述塔座(1)的顶部，所述塔柱(2)的顶部为开口构造，所述塔顶箱(3)固定安装在所述塔柱(2)的顶部，所述重力储能机构包括下水箱(4)、抽水泵(6)、吸水管(7)、排水管(8)和发电组件，所述下水箱(4)固定安装在所述塔柱(2)的底部内壁上，所述下水箱(4)内存装有清水，所述下水箱(4)的顶部开设有第一进水孔(5)，所述抽水泵(6)固定安装在所述塔柱(2)的左侧内壁上，所述吸水管(7)的一端与所述抽水泵(6)的吸入端固定连接，所述吸水管(7)远离抽水泵(6)的一端延伸至所述下水箱(4)内，所述排水管(8)通过管卡固定安装在所述塔柱(2)的左侧内壁上，所述排水管(8)的底端与所述抽水泵(6)的排出端固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种利用废弃水塔的重力储能系统，其特征在于：所述发电组件包括定滑轮支架(9)、定滑轮(10)、发电机(11)、变速箱(12)、绕线筒(13)、钢索(14)、上水箱(15)、半圆形吊环(16)、出水管(17)、电磁阀(18)和配重座(20)，所述定滑轮支架(9)固定安装在所述塔顶箱(3)的底部内壁上，所述定滑轮(10)转动安装在所述塔顶箱(3)的底部内壁上，所述发电机(11)固定安装在所述塔顶箱(3)的底部内壁上并位于定滑轮(10)的右侧，所述变速箱(12)固定安装在所述塔顶箱(3)的底部内壁上并位于发电机(11)的前侧，所述变速箱(12)的输出端与所述发电机(11)的输入端固定连接，所述绕线筒(13)固定安装在所述变速箱(12)的输入端，所述钢索(14)绕设在所述绕线筒(13)上，所述上水箱(15)设置在所述塔柱(2)内并位于下水箱(4)的上方，所述半圆形吊环(16)固定安装在所述上水箱(15)的顶部，所述塔顶箱(3)的底部内壁上开设有左通孔和右通孔，所述钢索(14)的一端绕设在定滑轮(10)上并贯穿左通孔与所述半圆形吊环(16)固定连接，所述出水管(17)固定安装在所述上水箱(15)的底部，所述电磁阀(18)固定安装在所述出水管(17)上，所述出水管(17)位于所述第一进水孔(5)的正上方，所述上水箱(15)的顶部开设有第二进水孔(19)，所述排水管(8)远离抽水泵(6)的一端位于所述第二进水孔(19)的正上方，所述钢索(14)远离半圆形吊环(16)的一端贯穿所述右通孔，所述配重座(20)固定安装在所述钢索(14)远离半圆形吊环(16)的一端。

3.根据权利要求2所述的一种利用废弃水塔的重力储能系统，其特征在于：所述发电组件还包括两个电动液压缸(21)和两个锁紧板(22)，两个所述电动液压缸(21)分别固定安装在所述定滑轮支架(9)的两侧内壁上并呈对称设置，两个所述锁紧板(22)分别固定安装在相对应所述电动液压缸(21)的输出轴端，两个所述锁紧板(22)相互靠近的一侧均与所述钢索(14)相抵触。

4.根据权利要求2所述的一种利用废弃水塔的重力储能系统，其特征在于：所述定滑轮支架(9)的顶部固定安装有u型挡杆(23)，所述定滑轮(10)的顶部位于所述u型挡杆(23)内。

5.根据权利要求2所述的一种利用废弃水塔的重力储能系统，其特征在于：所述上水箱(15)的底部固定安装有两个下限位柱(24)，两个所述下限位柱(24)对称设置在所述出水管(17)的两侧。

6.根据权利要求2所述的一种利用废弃水塔的重力储能系统，其特征在于：所述塔顶箱(3)的底部固定安装有上限位柱(25)，所述上限位柱(25)的底端与所述上水箱(15)的顶部相抵触。

7.根据权利要求2所述的一种利用废弃水塔的重力储能系统，其特征在于：所述上水箱(15)的右侧外壁上固定安装有滑座(26)，所述滑座(26)的顶部开设有滑孔，所述塔柱(2)的底部内壁上固定安装有竖导杆(27)，所述竖导杆(27)的顶端贯穿滑孔并与所述塔顶箱(3)的底部固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种利用废弃水塔的重力储能系统，其特征在于：所述滑孔的内壁上等间距嵌套有多个滚珠，多个所述滚珠均与所述竖导杆(27)滚动接触。

技术总结
本发明公开了一种利用废弃水塔的重力储能系统，包括水塔以及设置在水塔内的重力储能机构，所述水塔包括塔座、塔柱和塔顶箱，塔柱固定安装在塔座的顶部，塔柱的顶部为开口构造，塔顶箱固定安装在塔柱的顶部，重力储能机构包括下水箱、抽水泵、吸水管、排水管和发电组件。本发明设计合理，通过在废气的水塔内部设置重力储能系统，在电力充足期间，能够将多余的电力转换为水的重力势能，实现储能状态，在电力短缺期间，可将水的重力势能转换为电能，完成发电的效果，进而便于实现完整的储能充、放电过程，能够合理分配和使用电能，保证用电量稳定，有效的改善供电质量，实现了废弃水塔再次有效利用的目的。

技术研发人员：刘智洋,赵威,韩冰,徐明宇,陈晓光,陈满生,姜玮,吕艳玲,崔佳鹏,荣爽,马健程
受保护的技术使用者：国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15