一种新能源富集地区余电治沙系统及治沙方法与流程

本发明涉及电力系统，具体涉及一种新能源富集地区余电治沙系统及治沙方法。

背景技术：

新能源又称非常规能源，是指传统能源之外的各种能源形式，如太阳能、地热能、风能等。目前对太阳能的利用主要通过光伏板组件，光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由半导体物料(例如硅)制成的固体光伏电池组成。沙漠地区富集了大量的新能源，如太阳能和风能，为了充分利用这些能源，在沙漠地区建立了很多光伏发电以及风能发电装置，可并入电网，解决目前传统能源资源短缺问题。一方面沙漠地区具有丰富的新能源，另一方面土地沙漠化对环境造成很大的影响，沙漠治理是目前亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种新能源富集地区余电治沙系统及治沙方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种新能源富集地区余电治沙系统，包括新能源电站、泵站、居民用电送电站、新能源车充电站和电网，所述新能源电站分别连接泵站、电网、新能源车充电站以及居民用电送电站，所述泵站连接储水罐，所述储水罐连接治沙用水灌溉设备，所述泵站利用余电抽水并将水输入储水罐，所述储水罐向治沙用水灌溉设备供水用于治沙，该系统设有能源管理机构并由能源管理机构的控制站控制系统运行，所述控制站分别连接数据采集器、数据存储服务器和控制器，所述数据采集器分别连接新能源电站的电能表、储水罐的水位表、新能源车充电站的电能表以及居民用电送电站的电能表，所述的控制器分别连接泵站的水泵、灌溉设备、新能源车充电站以及居民用电送电站。

进一步地，所述新能源电站包括光伏发电站或/和风力发电站。

所述的新能源富集地区余电治沙系统的治沙方法，具体包括以下步骤：

(1)在治沙区域种植治沙植物，在新能源电站附近设置水泵、储水罐和监控工作房，将能源管理机构布置在监控工作房内；

(2)正常情况下，新能源电站的发电并入电网，控制站检测新能源电站的发电量，若发电量有多余，则启动泵站抽水并存储在储水罐，利用引水工程和喷灌技术，将储水罐内的水源输送到治沙区域进行灌溉；

(3)在附近公路边建设集中式的新能源车充电站，将步骤(2)的余电输送至新能源车充电站；

(4)将步骤(3)的余电输送至附件的居民用电送电站；

(5)若仍有余电，则减少新能源电站发电量。

进一步地，步骤(1)所述的治沙植物采用胡杨和/或沙地桑。

进一步地，步骤(1)所述的水泵选用深井潜水泵，所述的储水罐选用超大型储水罐。

进一步地，步骤(2)采用水位表检测储水罐水位，若储水过多，水位表通过信息采集器将信息发送至控制站，控制站发指令给控制器将多余水源输送到水资源匮乏地区。

本发明针对目前某些地区经济发展滞后、电力需求不足、电力市场狭小，而新能源却比较富足，导致新能源发电无处消纳的问题，同时针对存在的土地沙漠化问题，提供了一种较佳的解决方案，即采用新能源富集地区余电治沙的方法，利新能源产生的多余电能驱动水泵，将水抽至储水罐，然后由各种管道把水送至治沙植被处的灌溉设备对植物进行灌溉，能效达到最好利用，避免资源浪费的同时有助于改善环境，有效缓解土地沙漠化。

附图说明

图1为本发明系统的整体结构示意图；

图2为本发明系统控制结构示意图；

图3为本发明能源管理机构控制过程的流程图；

图中：1-新能源电站；2-泵站；3-储水罐；4-治沙用水灌溉设备；5-居民用电送电站；6-新能源车充电站；7-电网。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

一种新能源富集地区余电治沙系统，如图1所示，包括新能源电站1、泵站2、居民用电送电站7、新能源车充电站6和电网7，新能源电站1分别连接泵站2、电网7、新能源车充电站6以及居民用电送电站5，泵站2连接储水罐3，储水罐3连接治沙用水灌溉设备4，泵站2利用余电抽水并将水输入储水罐3，储水罐3向治沙用水灌溉设备4供水用于治沙。如图2，该系统设有能源管理机构并由能源管理机构的控制站控制系统运行，控制站分别连接数据采集器、数据存储服务器和控制器，数据采集器分别连接新能源电站的电能表、储水罐的水位表、新能源车充电站的电能表以及居民用电送电站的电能表，控制器分别连接泵站的水泵、灌溉设备、新能源车充电站以及居民用电送电站。

本实施例以靠近某一中小型城市的沙漠区域为实施对象，典型气候特征为降水少、蒸发量大、土地荒漠化严重，光照资源和风力资源丰富、典型生活特征人畜用水困难、新能源发电时窝电现象严重，针对该区域特征，利用本系统进行治沙，流程如图3所示，具体步骤为：

步骤1，选择离光伏电站较近并且有沙漠化现象的区域安置水泵、储水罐和一个监控工作房。水泵选用深井潜水泵，流量50立方，扬程65米，功率15千瓦。储水罐选用超大型储水罐，容量为300000升。余电治沙系统的监控通过能源管理机构完成，该系统包含控制站、数据采集器、数据存储服务器、控制器、光伏系统电能表、储水罐水位表、新能源车充电站电能表、农村总电能表等硬件设备。控制站的主要硬件为计算机，内置计算机网络组态软件，通过编程发送指令给控制器实现能源调度的工作。各电能表负责监测用电数据，信息采集器负责采集各电能表和水位表的信息，储水罐水位表监测储水罐的水位，数据存储服务器负责保存历史数据。主要硬件包括控制站、数据采集器、数据服务器和控制器均放置在监控工作房内，通讯方式可采用有线方式。

步骤2，若光伏电站产生多余电能，则开启余电治沙系统，具体如下：

1)光伏电站发电时，能源管理机构的控制站通过光伏电站的电能表检测发电量，若用电需求少甚至限电，则会产生多余电能，光伏电站电能表通过信息采集器将信息传输至控制站；

2)控制站发指令给控制器，控制器利用余电驱动水泵，将水抽至储水罐。

步骤3，启动灌溉设备，为沙漠中的植物洒水，具体如下：

1)在光伏电站附近种植治沙植物，如胡杨、沙地桑等，形成一片治沙区域，利用引水工程和喷灌技术，将储水罐内的水源输送到治沙区域内；

2)控制站发送指令用余电驱动喷灌设备进行灌溉。喷灌设备选用灌溉面积为240亩的中心支轴式喷灌机，其系统流量为50m³/h，桁架组合分4跨，长度各为55米，塔架车4台，功率各为1.1kw。即起到了防沙治沙的作用，又达到了消纳多余电能的目的。

步骤4，若仍有多余电力，则将余电输送至新能源车充电站，具体如下：

1)光伏电站的电能表仍检测出有多余电力，光伏电站电能表通过信息采集器将信息传输至控制站；

2)控制站发指令给控制器，控制器将余电调配至附近的公路边的新能源车充电站，利用新能源电站的多余电能为经过的新能源车充电。新能源车充电站安装10台7kw的交流充电桩。

步骤5，若仍有多余电力与水源，则将余电和水源输送至电能匮乏的农村，具体如下：

1)若光伏电站的电能表仍检测出有多余电力，光伏电站电能表将信息通过信息采集器传输至控制站；

2)控制站发送指令给控制器，控制器将多余电能输送至新能源电站附近电能匮乏的农村为一些生活设施提供电力，取代传统的燃烧秸秆的方式取电；

3)若储水罐水位表检测到罐内储水过多，储水罐水位表通过信息采集器将信息发送至控制站，控制站发指令给控制器将多余水源输送到新能源电站附近水资源匮乏的农村，水源可供农民做生活用水，也可用于饲养家畜和灌溉农田。

步骤6，当光伏电站电能表检测到电网用电高峰来到时，光伏电站电能表通过信息采集器将信息传输至控制站，控制站发指令给控制器停止治沙系统的工作，使光伏电站可以全力为电网供电。