本發(fā)明屬于風光互補發(fā)電及沙漠治理技術領域，具體涉及一種基于風光混合發(fā)電站的固沙綠化方法。

背景技術：

土地沙漠化是人類面臨的嚴重自然災害之一。我國是世界上沙漠面積較大、分布較廣、荒漠化危害嚴重的國家之一，目前每年有將近20億畝農田、草場被荒漠化、風沙化，大量水利工程受到風沙侵襲，水土流失嚴重，損失巨大。

荒漠化、風沙化地區(qū)自然環(huán)境惡劣，沒有直接可用的物資和能源，不適合人類居住和生存。

但是這些荒漠化、風沙化地區(qū)往往具有豐富的風能、太陽能資源。另外，在沙漠化邊緣地帶以及沙漠綠洲存在可利用的地下水源。

因此，在風沙化地區(qū)邊緣設立能量采集的風光混合發(fā)電站，以獲得充足的電力能源，將對阻擋沙漠化、以及沙漠綠化工程非常有利。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對風沙化地區(qū)不適合人類居住、可用直接利用資源匱乏的自然環(huán)境特點，提出了一種固沙綠化方法，通過設置能夠抵抗強風的風光混合發(fā)電站，有效解決了沙漠綠化工程的能源和水源自給問題。

本發(fā)明提供了一種基于風光混合發(fā)電站的固沙綠化方法，主要包括如下步驟：

(一)設置防沙墻，靠近防沙墻背風側設置風力發(fā)電模塊安裝基座；

(二)在防沙墻背風側依次規(guī)劃林區(qū)、草場和太陽能發(fā)電模塊安裝區(qū)域；

(三)建造太陽能發(fā)電站，

3.1、將多根鋼筋交叉排列，在地面上分割出矩陣式太陽能發(fā)電模塊安裝區(qū)域；

3.2、在鋼筋相互交叉的位置a處埋設地樁；

發(fā)電站內點陣排列的全部地樁，通過交叉的鋼筋網絡連接在一起，形成穩(wěn)固的地基結構；

(四)在任一太陽能發(fā)電模塊安裝區(qū)域內開挖水井。

作為優(yōu)選手段，采用角鋼或高分子剛性材料代替鋼筋。

作為優(yōu)選手段，地樁采用鋼釬或用混凝土澆鑄。

進一步地，交叉排列的鋼筋在發(fā)電站地基結構內形成多個封閉或半開放的太陽能發(fā)電模塊安裝區(qū)域。

進一步地，通過支架將太陽能發(fā)電單元整齊排列在太陽能發(fā)電模塊安裝區(qū)域內，各支架之間通過太陽能發(fā)電單元鎖固構件串/并聯(lián)，將太陽能發(fā)電單元鎖固構件與鋼筋固定連接。

作為優(yōu)選，至少兩根鋼筋并排作為一組。

進一步地，在至少兩根鋼筋的縱向上覆設路面。

進一步地，在林區(qū)、草場和太陽能發(fā)電模塊安裝區(qū)域中分別安裝引水管道系統(tǒng)。

本發(fā)明的固沙綠化方案中提供了一種整體優(yōu)異的發(fā)電設備地基結構，特別適用于在沙漠、戈壁邊緣地區(qū)建立風光互補發(fā)電站。風電和太陽能產生的電能用于汲水灌溉林區(qū)和草場，利于沙漠化地區(qū)建立穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。本發(fā)明的固沙綠化方案涉及的系統(tǒng)能夠自運行，可用于沙漠邊緣地區(qū)的可再生能源采集和環(huán)境治理。

附圖說明

圖1是本發(fā)明固沙綠化方法總體示意框圖；

圖2是本發(fā)明中涉及的地基結構一的示意圖；

圖3是本發(fā)明中涉及的地基結構二的示意圖；

圖4是本發(fā)明中太陽能發(fā)電模塊的安裝結構示意圖。

圖中：wall、防沙墻；wind、風力發(fā)電模塊安裝基座；forest、林區(qū)；grass、草場；solar、太陽能發(fā)電模塊安裝區(qū)域；well、水井；1、鋼筋；3、太陽能發(fā)電單元鎖固構件；a、錨固位或地樁位一；b、錨固位或地樁位二；c、通道或路面。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述：

實施例一

參見附圖1，本發(fā)明的一種基于風光混合發(fā)電站的固沙綠化方法，主要包括如下步驟：

(一)設置防沙墻，靠近防沙墻背風側設置風力發(fā)電模塊安裝基座。防沙墻低于風力發(fā)電桿塔的高度。風力發(fā)電模塊安裝基座可采用地錨加鋼筋混凝土澆鑄的方式制作。

防沙墻主要用于阻擋沙石，尤其在沙漠邊緣地區(qū)，其高度一般不需要很高。當然也能夠減背風側的風力，對固沙綠化區(qū)域有一定保護作用。

風力發(fā)電機桿塔安裝在風力發(fā)電模塊安裝基座上，其高度高出防沙墻、葉片迎風設置，這樣的設置可以進一步減小背風側的風力。

(二)在防沙墻背風側依次規(guī)劃林區(qū)、草場和太陽能發(fā)電模塊安裝區(qū)域。

這樣的設置使得林區(qū)、草場、太陽能電站互不影響，并且造林成功后，林區(qū)能夠進一步削弱風力，對草場和太陽能電站起到保護作用。

在林區(qū)、草場和太陽能發(fā)電模塊安裝區(qū)域中分別安裝澆灌、滴灌、冷卻功能的引水管道系統(tǒng)，以滿足對固沙綠化的供水需求。

(三)參見附圖2，建造太陽能發(fā)電站。

3.1、將多根鋼筋1交叉排列，在地面上分割出矩陣式太陽能發(fā)電模塊安裝區(qū)域。

其中鋼筋1也可以采用角鋼或高分子剛性材料代替。根據發(fā)電站具體需要確定鋼筋1的數(shù)量和縱向長度，單根鋼筋顯然可以通過焊接手段拼接而成。

3.2、在鋼筋1相互交叉的位置a處埋設地樁。地樁采用鋼釬(地錨)或用混凝土澆鑄，并將鋼筋1采用固定手段與地樁成為一體結構。

通過以上步驟，發(fā)電站內點陣排列的全部地樁，通過交叉的鋼筋網絡連接在一起，形成穩(wěn)固的地基結構。

在步驟3.1中，如圖2所示，在發(fā)電站地基結構內形成多個封閉或半開放的太陽能發(fā)電模塊安裝區(qū)域，將多個太陽能發(fā)電單元排列安裝在太陽能發(fā)電模塊安裝區(qū)域內。具體地，參見附圖4，通過支架將太陽能發(fā)電單元整齊排列在太陽能發(fā)電模塊安裝區(qū)域內，各支架之間通過太陽能發(fā)電單元鎖固構件3進行串/并聯(lián)，最后將太陽能發(fā)電單元鎖固構件3與鋼筋1固定連接。

實施例二

為了進一步增加發(fā)電站地基結構的強度，在前述實施例一的步驟(一)中選擇至少兩根鋼筋1并排作為一組，參見附圖3所示的實線和虛線，并在鋼筋1相互交叉的位置b處埋設地樁。

作為進一步的優(yōu)選手段，在至少兩根鋼筋1的縱向上覆設路面c，使得該至少兩根鋼筋1形成一個整體，如鋼筋混凝土路面或常規(guī)柏油路面。該路面c提供發(fā)電站內交通的同時，進一步加固了地基結構。

(四)本發(fā)明的所有實施例中，可選擇在任一或所有太陽能發(fā)電模塊安裝區(qū)域內開挖水井。利用發(fā)電站電力抽取地下水，通過引水管道系統(tǒng)對草場、林區(qū)供水。太陽能電站內的冷卻水管路可以對需要冷卻的部件如發(fā)電機、光伏板等進行降溫。

當然，水井也可以設置在其他區(qū)域。

本發(fā)明提供了切實可行的固沙綠化方案。當某一區(qū)域完成綠化后，將形成可自我維持的生態(tài)系統(tǒng)。逐步采用本發(fā)明的固沙綠化方案，能夠快速有效地治理沙漠化。

在本發(fā)明的固沙綠化方案中，還提供了一種整體優(yōu)異的發(fā)電設備地基結構，特別適用于在沙漠、戈壁邊緣地區(qū)建立風光互補發(fā)電站。風電和太陽能產生的電能采用電力電子變流器進行并網，為站內電力設備的運行、控制和維護提供基礎能源，多余電力用蓄電池進行存儲或輸送至人類生活區(qū)域并入公共電網，或進行固沙綠化。站內設置灌溉用深水井，利用站內電力提供電站運行的冷卻用水并進行熱能收集，此外還可以提供工作人員生活用水。

對于本領域技術人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發(fā)明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。

本發(fā)明不限于以上對實施例的描述，本領域技術人員根據本發(fā)明揭示的內容，在本發(fā)明基礎上不必經過創(chuàng)造性勞動所進行的改進和修改，都應該在本發(fā)明的保護范圍之內。