太阳能抽水蓄能发电系统及控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种太阳能抽水蓄能发电系统，包括：光伏组件、上水池、下水池、抽水泵、水力发电机和控制器；所述控制器控制所述抽水泵和水力发电机的运作；所述光伏组件与所述抽水泵连接，光伏组件将太阳能转换成电能驱动所述抽水泵；所述上水池位于下水池的上方，所述上水池与下水池之间连接有上水管和下水管；所述抽水泵设置在所述上水管上，所述水力发电机设置在所述下水管上。通过上述方式，本发明能够很好的解决太阳能光伏发电的电能存储难题，充分利用城市屋顶空间资源，减少建筑的“热岛效应”，具有节能环保等优点，适合在自发自用等分布式光伏发电中的大规模应用推广。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及太阳能发电领域，特别是涉及一种太阳能抽水蓄能发电系统及控制方 法。 太阳能抽水蓄能发电系统及控制方法
【背景技术】
[0002] 太阳能是一种绿色可再生能源，由于太阳能光伏发电的特点和一般用户的用电时 间不同步，储能系统成为分布式光伏发电系统关键技术之一，特别是对于自发自用的发电 系统而言，储能显得尤为重要。常规的储能方式，即用蓄电池进行蓄电，蓄电池储能方便，但 是成本高、维护困难，而且蓄电池不环保，电池会对环境造成污染。
【发明内容】
[0003] 本发明主要解决的技术问题是提供一种太阳能抽水蓄能发电系统及控制方法，能 够很好的解决太阳能光伏发电的电能存储难题，充分利用城市屋顶空间资源，减少建筑的 "热岛效应"，具有节能环保等优点，适合在自发自用等分布式光伏发电中的大规模应用推 广。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种太阳能抽水蓄能 发电系统，包括：光伏组件、上水池、下水池、抽水泵、水力发电机和控制器；所述控制器控 制所述抽水泵和水力发电机的运作；所述光伏组件与所述抽水泵连接，光伏组件将太阳能 转换成电能驱动所述抽水泵；所述上水池位于下水池的上方，所述上水池与下水池之间连 接有上水管和下水管；所述抽水泵设置在所述上水管上，所述水力发电机设置在所述下水 管上。
[0005] 优选的是，所述抽水泵与下水池之间的上水管内设有上水电磁阀；所述水力发电 机与上水池之间的下水管内设有下水电磁阀。
[0006] 优选的是，所述上水电磁阀和下水电磁阀连接在所述控制器上，控制器控制所述 上水电磁阀和下水电磁阀的开闭。
[0007] -种采用上述的太阳能抽水蓄能发电系统的控制方法，包括： 第一步，依据太阳能光照条件、上下水池的水位情况，确定上水电磁阀和抽水泵的工作 模式； 在太阳光照充足、屋顶光伏组件发电较好、上下水池的水位未超限时，控制器打开上水 电磁阀和抽水泵，实现下水池向上水池抽水蓄能，将太阳能发出的电能转换成水的势能进 行存储；当上下水池的水位超限时，光伏组件发出的电能可以通过控制器向电网送电； 第二步，依据用户的用电需求、上下水池的水位情况，确定下水电磁阀和水力发电机的 工作模式； 在用户有用电需求、上下水池的水位未超限时，打开下水电磁阀和水力发电机，实现上 水池向下水池放水发电，将存储的势能转换成电能供用户使用；当上下水池的水位超限时， 而用户又有用电需求时，可以通过控制器从电网接入电能，满足用户需求。
[0008] 本发明的有益效果是：本发明利用太阳能发电，并通过水的势能储能，环保节能。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1是本发明太阳能抽水蓄能发电系统一较佳实施例的结构示意图； 附图中各部件的标记如下：1、光伏组件；2、上水池；3、下水池；4、抽水泵；5、水力发电 机；6、控制器；7、上水管；8、下水管；9、上水电磁阀；10、下水电磁阀。
【具体实施方式】
[0010] 下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能 更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0011] 请参阅图1，本发明实施例包括： 一种太阳能抽水蓄能发电系统，包括：光伏组件1、上水池2、下水池3、抽水泵4、水力发 电机5和控制器6 ;所述控制器6控制所述抽水泵4和水力发电机5的运作；所述光伏组件 1与所述抽水泵4连接，光伏组件1将太阳能转换成电能驱动所述抽水泵4 ;所述上水池2 位于下水池3的上方，所述上水池2与下水池3之间连接有上水管7和下水管8 ;所述抽水 泵4设置在所述上水管7上，所述水力发电机5设置在所述下水管8上；所述抽水泵4与下 水池3之间的上水管7内设有上水电磁阀9 ;所述水力发电机5与上水池2之间的下水管8 内设有下水电磁阀10 ;所述上水电磁阀9和下水电磁阀10连接在所述控制器6上，控制器 6控制所述上水电磁阀9和下水电磁阀10的开闭。
[0012] 一种采用上述的太阳能抽水蓄能发电系统的控制方法，包括： 第一步，依据太阳能光照条件、上下水池的水位情况，确定上水电磁阀9和抽水泵4的 工作模式； 在太阳光照充足、屋顶光伏组件1发电较好、上下水池的水位未超限时，控制器6打开 上水电磁阀9和抽水泵4,实现下水池3向上水池2抽水蓄能，将太阳能发出的电能转换成 水的势能进行存储；当上下水池3的水位超限时，光伏组件1发出的电能可以通过控制器6 向电网送电； 第二步，依据用户的用电需求、上下水池的水位情况，确定下水电磁阀10和水力发电 机的工作模式； 在用户有用电需求、上下水池的水位未超限时，打开下水电磁阀10和水力发电机5，实 现上水池2向下水池3放水发电，将存储的势能转换成电能供用户使用；当上下水池的水位 超限时，而用户又有用电需求时，可以通过控制器6从电网接入电能，满足用户需求。
[0013] 本发明在非用电的白天时段，太阳能光伏发电进行抽水蓄能，在用电的夜晚时段， 将白天的蓄能进行释放发电，供用户使用，能够很好的解决太阳能光伏发电的电能存储难 题，充分利用城市屋顶空间资源，同时还能减轻建筑的"热岛效应"，本发明利用太阳能发 电，并通过水的势能储能，具有节能环保等优点，适合在自发自用等分布式光伏发电中的大 规模应用推广。
[0014] 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。
【权利要求】
1. 一种太阳能抽水蓄能发电系统，其特征在于，包括：光伏组件、上水池、下水池、抽水 泵、水力发电机和控制器；所述控制器控制所述抽水泵和水力发电机的运作；所述光伏组 件与所述抽水泵连接，光伏组件将太阳能转换成电能驱动所述抽水泵；所述上水池位于下 水池的上方，所述上水池与下水池之间连接有上水管和下水管；所述抽水泵设置在所述上 水管上，所述水力发电机设置在所述下水管上。
2. 根据权利要求1所述的太阳能抽水蓄能发电系统，其特征在于：所述抽水泵与下水 池之间的上水管内设有上水电磁阀；所述水力发电机与上水池之间的下水管内设有下水电 磁阀。
3. 根据权利要求2所述的太阳能抽水蓄能发电系统，其特征在于：所述上水电磁阀和 下水电磁阀连接在所述控制器上，控制器控制所述上水电磁阀和下水电磁阀的开闭。
4. 一种采用权力要求1所述的太阳能抽水蓄能发电系统的控制方法，其特征在于，包 括： 第一步，依据太阳能光照条件、上下水池的水位情况，确定上水电磁阀和抽水泵的工作 模式； 在太阳光照充足、屋顶光伏组件发电较好、上下水池的水位未超限时，控制器打开上水 电磁阀和抽水泵，实现下水池向上水池抽水蓄能，将太阳能发出的电能转换成水的势能进 行存储；当上下水池的水位超限时，光伏组件发出的电能可以通过控制器向电网送电； 第二步，依据用户的用电需求、上下水池的水位情况，确定下水电磁阀和水力发电机的 工作模式； 在用户有用电需求、上下水池的水位未超限时，打开下水电磁阀和水力发电机，实现上 水池向下水池放水发电，将存储的势能转换成电能供用户使用；当上下水池的水位超限时， 而用户又有用电需求时，可以通过控制器从电网接入电能，满足用户需求。
【文档编号】H02S10/10GK104110346SQ201410291990
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月26日 优先权日:2014年6月26日
【发明者】汪义旺 申请人:苏州市职业大学