一种重力势能储能消能融合式蓄能的装置

本技术涉及一种用于河道尾部水土保持和尾水利用装置的，特别涉及一种重力势能储能消能融合式蓄能的装置。

背景技术：

1、当前传统的抽水蓄电水电站面临了以下几个问题：

2、1、水电站消力池的尺寸较大，内部结构复杂，其内部需要多个水室、阀门等设施，消力池的成本和后续的维修费用较高；

3、2、当前尾水的处理往往是采用消能的方式，浪费了尾水的大部分能量；

4、3、当前抽水蓄能电站，采用的是利用夜间电价差将下游的水库抽到上游的水库蓄能，维修和运行费用高昂；

5、4、电站对于突发灾害的应急处理不够完善，以美国密西根州水电站为例，因当地持续性大暴雨导致输电基础设施损坏，发电站不能正常开闸工作，最终导致水电站被淹没，直接造成下游1万多名居民的生命财产安全受到了巨大的威胁。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种重力势能储能消能融合式蓄能的装置，实现了大落差水流动能的消能，及尾水能量的充分利用转化成重力势能储能，必要时再转化成电能，用于灾变应急备用电源和水库抽水辅助电源。

2、为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种重力势能储能消能融合式蓄能的装置，包括上水库、下水库和设置在靠近下水库上方的消能装置，还包括储能装置、发电装置和循环输送装置，储能装置和发电装置设置在上水库和下水库水位之间的位置，循环输送装置设置在地面，各装置首尾相连、流水线作业，上水库出口设置有闸门，闸门连通水道，水道出口连通水管进口，水管出口连通消能装置输入端，消能装置输出端与储能装置输入端相连，储能装置输出端与发电装置输入端相连，发电装置输出端与循环输送装置输入端相连，循环输送装置输出端与储能装置连通。

3、优选的方案中，所述消能装置包括水轮，水轮上设置有若干叶片，水管出口连通水轮叶片，水轮安装在传动轴上，传动轴两端固定在外壳上，一端悬伸出外壳安装有卷轮机，卷轮机上设置有制动片。

4、优选的方案中，所述储能装置包括固定在上水库和下水库水位之间的第一滑轮组和置物台，置物台设置上水库和下水库的水位之间、第一滑轮组的下方，第一滑轮组一端连接卷轮机，另一端设置有挂钩，挂钩挂装地面的重物提升至置物台。

5、优选的方案中，所述发电装置包括固定在上水库和下水库水位之间的第二滑轮组，第二滑轮组一端设置有挂钩，挂钩挂装置物台上的重物，另一端连接发电机。

6、优选的方案中，所述水管上设置有阀门。

7、本实用新型提供的一种重力势能储能消能融合式蓄能的装置，有如下有益效果：

8、1、本实用新型设计精巧实用，结构简单，实现了大落差水流动能的消能，及尾水能量的充分利用转化成重力势能储能，必要时再转化成电能，用于灾变应急备用电源和水库抽水辅助电源；

9、2、本实用新型水轮若干叶片的设置，实现了对大落差水流动能的消能，同时带动了卷轮机的旋转；

10、3、本实用新型滑轮组的设置，实现了对重物的提升和下降，重物提升到置物台储能重力势能，反之重物下降将重力势能得以转化；

11、4、本实用新型循环输送装置的设置，使重物得以循环使用和工作，节约了成本；

12、5、本实用新型水管、制动片及水管阀门的设置，使重物可以停放在一定高度的置物台上，同时是滑轮组挂钩可以下降到重物起点，再去挂取和提升下一个重物，使更多的重力势能得以储存，使尾水动能得以更充分的利用，节能降碳又环保。

技术特征：

1.一种重力势能储能消能融合式蓄能的装置，包括上水库（1）、下水库（2）和设置在靠近下水库（2）上方的消能装置（3），其特征在于：还包括储能装置（4）、发电装置（5）和循环输送装置（6），储能装置（4）和发电装置（5）设置在上水库（1）和下水库（2）水位之间的位置，循环输送装置（6）设置在地面，各装置首尾相连、流水线作业，上水库（1）出口设置有闸门（7），闸门（7）连通水道（8），水道（8）出口连通水管（9）进口，水管（9）出口连通消能装置（3）输入端，消能装置（3）输出端与储能装置（4）输入端相连，储能装置（4）输出端与发电装置（5）输入端相连，发电装置（5）输出端与循环输送装置（6）输入端相连，循环输送装置（6）输出端与储能装置（4）连通。

2.根据权利要求1所述的一种重力势能储能消能融合式蓄能的装置，其特征在于：所述消能装置（3）包括水轮（301），水轮（301）上设置有若干叶片，水管（9）出口连通水轮（301）叶片，水轮（301）安装在传动轴（302）上，传动轴（302）两端固定在外壳（303）上，一端悬伸出外壳（303）安装有卷轮机（304），卷轮机（304）上设置有制动片（305）。

3.根据权利要求2所述的一种重力势能储能消能融合式蓄能的装置，其特征在于：所述储能装置（4）包括固定在上水库（1）和下水库（2）水位之间的第一滑轮组（401）和置物台（402），置物台（402）设置上水库（1）和下水库（2）的水位之间、第一滑轮组（401）的下方，第一滑轮组（401）一端连接卷轮机（304），另一端设置有挂钩，挂钩挂装地面的重物（10）提升至置物台（402）。

4.根据权利要求3所述的一种重力势能储能消能融合式蓄能的装置，其特征在于：所述发电装置（5）包括固定在上水库（1）和下水库（2）水位之间的第二滑轮组（501），第二滑轮组（501）一端设置有挂钩，挂钩挂装置物台（402）上的重物（10），另一端连接发电机（502）。

5.根据权利要求1所述的一种重力势能储能消能融合式蓄能的装置，其特征在于：所述水管（9）上设置有阀门（11）。

技术总结一种重力势能储能消能融合式蓄能装置，包括上水库、下水库和设置在靠近下水库上方的消能装置，还包括储能装置、发电装置和循环输送装置，储能装置和发电装置设置在上水库和下水库水位之间的位置，循环输送装置设置在地面，各装置首尾相连、流水线作业，上水库出口设置有闸门，闸门连通水道，水道出口连通水管进口，水管出口连通消能装置输入端，消能装置输出端与储能装置输入端相连，储能装置输出端与发电装置输入端相连，发电装置输出端与循环输送装置输入端相连，循环输送装置输出端与储能装置连通；采用本装置实现了大落差水流的消能，及尾水能量的充分利用转化成重力势能储能，必要时再转化成电能，用于灾变应急备用电源和水库抽水辅助电源。技术研发人员：燕乔,许维轩,苟玉,曹祥伟,李代铭,巴桑七林受保护的技术使用者：三峡大学技术研发日：20230810技术公布日：2024/7/9