专利权人;张卫国

　　专利号：200820240810.4

　　联系方式;0351-6012149 13099009248

　　第一章概要

　　1.1技术领域

　　该项目为一种小型发电装置，具体为一种建在沙漠地区的用沙子为介质(力学介质)来发电的电力装置。

　　1.2专利背景

　　人类在今后的生存与发展中，已经越来越离不开“电”。在人类的可持续发展及与环境的和谐发展中，一些新的、科学而环保的发电产能方式必将取代老的、伤害地球环境和人类生存环境的有害发电方式。

　　本项目在环保及可持续发展的前题要求下应运而生，是新能源中的优秀“小电”项目。在与“风电”及“太阳能电”等“小电”的对比中，它不具有“间歇性”，不受环境外因的影响，也无需多加“储存方式”，是可以直接产能输出的全天候电站类型，人为可控性较好，并且与太阳能电站相结合可以构成“一房两站”的发电方式，互补互利并且省地。当沙漠中若风能资源较好时，更可以构成与风能、太阳能电站统筹结合的立体式，多功能的发电组合方式。通常可称为“三电能源模式”。该组合体当然是建在沙漠区域最为合适。

　　我们想要达到的目的有两个：一是建立大型或特大型的发电产能基地(也叫：能源之都),并因此而形成适合人类居住生存的城市，就象石油城“克拉玛依”一样。二是改良、利用沙漠化土地，阻止沙漠化的扩大并最终消灭沙漠，达到改善空气质量及环境净化的作用。当然，这是一个长期的目标和任务，需要几代人的共同努力。

　　在本项目及其它发电项目的共同支撑配合下，力争在沙漠地区形成长期的电力能源基地，使我国的西部地区及世界上有沙漠的地区真正实现人类与自然和谐的可持续发展。

　　2.4专利技术领域(本项目)

　　1.工业发电生产

　　2.沙漠生态环境治理

　　2.5专利发明内容(摘要)

　　本实用新型涉及一种发电装置，具体为一种以沙子为力学介质，经提高沙子高度产生重力势能后而循环产能压动斗轮并带动发电装置发电的一种可控性较好的发电装置。其构造包括高位储沙仓、低位储沙仓以及圆盘状斗轮，斗轮外设有密封箱，斗轮包括有轮辐以及固定在其端头的沙斗，斗轮中心设有轮毂，轮毂中心与低速主轴连接，低速主轴与增速齿轮箱连接，增速齿轮箱与高速主轴连接，高速主轴与发电机组连接，从而进行有效发电。辅助设施有溜沙槽，提沙机、烘干机、吸尘器、特种阀门及控、配电设备等组成。当沙子作为一种“流体”产生循环流动后，该电力装置也就发电产能了。该装置使用的发电机组为风电发电机组，其发电功率要看提沙量的大小和斗轮装置的大小而定。

　　2.6专利发明示意图

　　1.单式机组构造简图 2.复式机组简图

　　第三章 该项目的综合评介

　　3.1项目种类

　　在该项目中暂且只有两类，一类是单式(单机式)机组，另一类是复式(立体多机式)机组。

　　3.2种类特点

　　单式机组只是一般普通机组，为单机单供、单发。也就是说一台机组为一个单元自成体系，特点是一次提沙单机使用。复式机组指由多台机组垂直置列组成一个多机式单元，一次提沙多机依次(由高至低)使用，特点是省电(提沙自耗电)，省地，高效而产能多。当某一台机组因故障退出运行时，并不影响漏沙而对其他机组造成大的干扰。另外，若干台机组在发电并网时间上会形成先后差次。也许今后还会有新的种类，不在本文之述。

　　3.3该项目机组的优势及环比评述

　　该项目机组的最大优势是人为性和可控性较好。这里指的是项目的受外界干扰因素极小。众所周知，电力的产出与输送是直接的，现在虽然有了电能的存储技术，但只是应对间歇性的弱电和小电，对于大电还暂时不能突破。依此而言，那么电站类型中的“间歇性”和“不可控性”也是一个重大缺陷。比如说：风能电站遇到风小或无风时，太阳能电站遇到阴天或夜晚时，海浪电站当然也是受风的影响最大，这些尴尬的不可控因素是不可人为性质的，是天然因素。这一类电站虽然环保，也算在可持续发展范围之内的，但“天性使然”，并没有太大的前途。潮汐能电站更是“间歇性”的，而且建站资源有限。生物能电站虽然人为性和可控性较好，但建站资源也很有限。目前主流电站除了水电以外，煤电、燃气电(天然气、煤层气)都存在资源有限问题，而且对环境也影响较大。核电虽然已经进入高安全程度的第四代电站类型，但完全以核电替代主流电站(煤电)也是不现实的。有人说核电犹如不定时炸弹，一旦出事对人类遗害深重而久远，并且难以自然修复。谁又能保证核电不出事而万全呢?明智的国家已经开始排核和弃核。

　　综上所述，新能源电站的开发紧迫而又任重道远。“沙电”虽然也是“小电”，但仍有巨大潜力和开发的市场，并身兼两种“角色”。一能发电产能持续发展，二能占领和改良利用沙漠以资造福人类环境，以此看来我们何乐而不为呢?

　　3.4 关于该项目的自耗电比例问题

　　任何一种类型的电站都有自耗电(厂用电)与发出电(指输出电)的比例问题。自耗电确切的说是指电站在发电生产过程中所必须消耗的一部分电能。该项目因为“提沙”作功需要耗电，这也是这类电站的一个较大的缺点。但从长远看，从环保意义上看，我们除了建站花了些钱，剩下的除了自耗电用的“钱”，其余的就基本是“干赚”了。因为在发电过程中再不用消耗原料和产生废料了。用“一本万利”来概括也不算过分。在今后长久的经营过程中是“日渐利增”的。试想，在煤电(火电厂)生产中，要买煤、买水，还有一大堆的种种维修材料，还有大量的人工费用(工资)。最后，影响的是空气环境，还赚不了多少钱。....

　　在该项目中，如果是单式机组运营，由于是单机提沙单机使用，自耗电与最后输出电的比例大概是3：7之内。如果是复式机组运营，由于是单机(并非指一台电机)提沙多机使用，这样因为省略了中间机组的提沙过程用电，自耗电与最后输出电的比例大概是1：9。以上只是估算，实际数字还需在实践中得出。

　　3.5.1 沙体结块问题

　　在沙子循环流动的过程中，其沙体的湿度是要严格控制的，否则易造成沙体结块而影响其流畅(动)性。原设计书方案中已基本解决了这个问题。

　　3.5.2 材料磨损问题

　　在沙子的长期流动运行中，其对设备的磨损度是很大的。本文建议重要设备的内壁应该设计敷设耐磨材料，并酌情定期更换。比如陶瓷、耐磨金属板等。提沙皮带机的皮带是一个重要的耐磨环节，其材质应该是既耐温(沙漠地区考虑)又耐磨，用橡胶、复合(混纺)布共同制造，尤其要注意成分的比例配合。这种特殊皮带应当特研特制。

　　3.5.3 提沙皮带机的长期使用问题

　　在该项目中提沙皮带机是重要设备，一旦运行开后就得连续运行，对设备的安全稳定性要求很高。在建站设计中要把这个环节看成重中之重，建议用足够份额的备份皮带进行定时切换(轮换)使用为妥。比如说：运一备二，运二备二等方式运行。其电气联动闭锁，设备维护保障等安全工作必须到位。

　　3.5.4其它问题

　　其它问题都不是重大问题，现有的科技水准足以相应解决，今后生产运行中出现的问题有待于另行完善解决。

　　3.5.5 该项目的设计尺寸及技术配套

　　由于项目原创人(专利权人)没有能力将该项目完整设计定型，所以该项目在试生产前应由项目接产方委托有资质的电力设计院进行尺寸化配套设计，待全套图纸及方案完善后便可进行项目生产。随后，该项目的各种数据，及长期规划方案将细化而出。

　　第三章本项目的预测分析

　　4.1 该项目市场现状

　　该项目为国内、国际市场空白。

　　4.2 项目的市场需求分析

　　该项目由于是新能源项目，又具有可持续发展及环保性能等因素，一旦试产成功将具有一定的吸引力，但建站条件要求在沙漠地区，同时也有一定的局限性，所以有沙漠的地区和国家将看好这个项目。

　　4.3 本项目的市场预测

　　由于该项目是建在沙漠地区，该地区又是风电和太阳能电的选站重点区域，若“三电合一”，协同发展，将具有建立大型电力能源基地的巨大潜力，所以市场前景非常看好。

　　第四章本项目的效益分析

　　5.1 经济效益

　　本项目投产后可拉动我国的西部地区快速发展，并逐年递增。在今后电网完善，西电东送的作用下，其经济效益将日益显现。初步估计将能拉动几百亿至几千亿元的规模发展。

　　5.2社会效益

　　该项目尤其是对环境治理、生态治理、空气质量改善，改良沙漠和适合人居，并建立城乡一体化都能起到巨大作用。该项目可算是最大的工业化“沙产业”，尤其适合无水资源沙漠的改良发展。当有了电以后，若经打深井找到水源，则生态农业、林业的沙漠产业发展也不是问题，所以其社会效益价值无法估量，并世代延存，利在千秋。