一种适用于丘陵山地城镇电力负荷区的分布式抽水蓄能系统

本发明涉及蓄水蓄能领域，特别涉及一种适用于丘陵山地城镇电力负荷区的分布式抽水蓄能系统。

背景技术：

1、由于电力无法存储的瞬时特性，发电量要与用电负荷功率保持即时的平衡，所以供需平衡是电力系统调控运行的本质和必须完成的目的。电网的自动调节系统能够调节发电量与用电量之间的需求矛盾。然而，当发电量远超用电量时，不可避免地会发生能源浪费。

2、目前，抽水蓄能是目前占比最高的储能系统，占到全部储能量的90％以上。抽水蓄能就是将用户没有使用的过多的电力利用起来，将水从地势低的水库抽到地势高的水库，然后在电网负荷高、用电量过大的时候，将高位水库的水放回到低位水库，利用水能推动发电机转动发电。

3、但是目前抽水蓄能水电站的建设不仅要看地势选址，还需要高昂的投资，并且需要周期性的规划建设，对能源的损耗较高，对生态的影响较大。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种适用于丘陵山地城镇电力负荷区的分布式抽水蓄能系统，包括上水库、下水库以及在与上水库、下水库通过管道连通的抽水蓄能可逆机组，抽水蓄能可逆机组设置的海拔高度高于下水库但低于上水库；

2、所述上水库包括设置于丘陵山地城镇周边山上等海拔高度且通过管道连通的第一水箱群；

3、所述下水库包括设置于丘陵山地城镇周边山脚等海拔高度且通过管道连通的第二水箱群；

4、所述抽水蓄能可逆机组与第一水箱群的任一水箱、第二水箱群的任一水箱相连接，用于发电以及将第二水箱群中的水资源抽取到第一水箱群。

5、进一步的，在用电高峰期，抽水蓄能第一水箱群水资源向第二水箱群进行泄放，抽水蓄能可逆机组正向运行进行水力发电，在非用电高峰期，抽水蓄能可逆机组反向运行，将第二水箱群的水资源抽取到第一水箱群中存储。

6、进一步的，第一水箱群储水量与该地用电负荷区域负荷峰谷储能需求匹配，即在保证该地用电峰谷用电量的同时将剩余电全部用于将第二水箱群储蓄的水资源抽取到第一水箱群中。

7、进一步的，抽水蓄能可逆机组连接的第一水箱群水箱与抽水蓄能可逆机组连接的第二水箱群的水箱之间具有最小距离。

8、进一步的，第一水箱群、第二水箱群中单个水箱的容积根据该水箱所在位置的空间大小及形状确定。

9、进一步的，第一水箱群、第二水箱群中水箱数量根据所在丘陵山地区域能安放水箱的规模及附近城镇电力负荷峰谷储能需求量综合确定。

10、进一步的，第一水箱群的整体容量与第二水箱群的整体容量相当。

11、进一步的，第二水箱群的水箱中设置有水位检测仪，当第二水箱群的的水位小于设定阈值时，通过抽水机向第二水箱群补水。

12、进一步的，第一水箱群、第二水箱群中的水箱放置在空闲地、林下地、死角地，不占用耕地或林地。

13、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

14、1、本发明水箱放置在山上和山脚空闲地、林下地、死角地，不占用耕地或林地，不毁坏农田，不破坏生态；

15、2、本发明中蓄水箱可摆放在城镇周边丘陵山地上，毗邻电力调峰需求刚性的工商业、市政和居民负荷区，调峰电源与用电负荷在同一区域，无需另设电网远距离输配电；

16、3、本发明中一次性向抽水蓄能单元体在山脚的水箱群注满水以后可循环使用，中途只需对运行蒸发或跑冒滴漏减少的水进行实时补充；

17、4、单个水箱容积可根据所在位置能安放水箱的空间设计，抽水蓄能单元体的库容规模可根据所在区域能安放水箱的规模及附近电力负荷峰谷储能需求量体裁衣；

18、5、一个抽水蓄能单元体的容量因地制宜控制在适度规模，大容量的抽水蓄能需求可由多个适度规模容量的抽水蓄能单元体构成联合体承担。

技术特征：

1.一种适用于丘陵山地城镇电力负荷区的分布式抽水蓄能系统，其特征在于，包括上水库、下水库以及在与上水库、下水库通过管道连通的抽水蓄能可逆机组，抽水蓄能可逆机组设置的海拔高度高于下水库但低于上水库；

2.根据权利要求1所述的一种适用于丘陵山地城镇电力负荷区的分布式抽水蓄能系统，其特征在于，在用电高峰期，抽水蓄能第一水箱群水资源向第二水箱群进行泄放，抽水蓄能可逆机组正向运行进行水力发电，在非用电高峰期，抽水蓄能可逆机组反向运行，将第二水箱群的水资源抽取到第一水箱群中存储。

3.根据权利要求2所述的一种适用于丘陵山地城镇电力负荷区的分布式抽水蓄能系统，其特征在于，第一水箱群储水量与该地用电负荷区域负荷峰谷储能需求匹配，即在保证该地用电峰谷用电量的同时将剩余电全部用于将第二水箱群储蓄的水资源抽取到第一水箱群中。

4.根据权利要求1所述的一种适用于丘陵山地城镇电力负荷区的分布式抽水蓄能系统，其特征在于，抽水蓄能可逆机组连接的第一水箱群水箱与抽水蓄能可逆机组连接的第二水箱群的水箱之间具有最小距离。

5.根据权利要求1所述的一种适用于丘陵山地城镇电力负荷区的分布式抽水蓄能系统，其特征在于，第一水箱群、第二水箱群中单个水箱的容积根据该水箱所在位置的空间大小及形状确定。

6.根据权利要求1所述的一种适用于丘陵山地城镇电力负荷区的分布式抽水蓄能系统，其特征在于，第一水箱群、第二水箱群中水箱数量根据所在丘陵山地区域能安放水箱的规模及附近城镇电力负荷峰谷储能需求量综合确定。

7.根据权利要求1所述的一种适用于丘陵山地城镇电力负荷区的分布式抽水蓄能系统，其特征在于，第一水箱群的整体容量与第二水箱群的整体容量相当。

8.根据权利要求1所述的一种适用于丘陵山地城镇电力负荷区的分布式抽水蓄能系统，其特征在于，第二水箱群的水箱中设置有水位检测仪，当第二水箱群的的水位小于设定阈值时，通过抽水机向第二水箱群补水。

9.根据权利要求1所述的一种适用于丘陵山地城镇电力负荷区的分布式抽水蓄能系统，其特征在于，第一水箱群、第二水箱群中的水箱放置在空闲地、林下地、死角地，不占用耕地或林地。

技术总结
本发明涉及蓄水蓄能领域，特别涉及一种适用于丘陵山地城镇电力负荷区的分布式抽水蓄能系统，包括上水库、下水库以及在与上水库、下水库通过管道连通的抽水蓄能可逆机组，抽水蓄能可逆机组设置的海拔高度高于下水库但低于上水库；所述上水库包括设置于丘陵山地城镇周边山上等海拔高度且通过管道连通的第一水箱群；所述下水库包括设置于丘陵山地城镇周边山脚等海拔高度且通过管道连通的第二水箱群；所述抽水蓄能可逆机组与第一水箱群的任一水箱、第二水箱群的任一水箱相连接，用于发电以及将第二水箱群中的水资源抽取到第一水箱群；本发明系统能够作为调峰电源进行蓄能，并且水箱建设、管理成本低，蓄能过程不会对生态造成影响。

技术研发人员：邵腾伟
受保护的技术使用者：重庆工商大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15