CN117231409A - 一种塔楼式水力循环发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种塔楼式水力循环发电系统，包括楼主体(100)、存储供发电循环水的低位下储水池(1)、蓄积具有重力势能的循环水的高位势能上储水池(2)、将低位下储水池(1)内的循环水泵送到高位势能上储水池(2)内的抽水泵站(3)、若干台水位差水轮发电机组(4)、为抽水泵站(3)提供所需电能的太阳能光伏发电装置(7)和/或风力发电装置(9)以及电能存储装置(90)，塔楼主体(100)包括若干级不同高度的发电平台(8)，水位差水轮发电机组(4)布设于各发电平台(8)上，一势能下水管路(10)从高位势能上储水池(2)引出，自上而下呈螺旋状分布逐级降低，通入到低位下储水池(1)内，水位差水轮发电机组(4)分别接入到势能下水管路(10)中，以使循环水从高位势能上储水池(2)自上而下流入到低位下储水池(1)过程中，在不同高度利用循环水的动能进行多级发电。

Description

一种塔楼式水力循环发电系统

技术领域

本发明涉及水力发电技术领域，具体涉及一种塔楼式水力循环发电系统。

背景技术

碳中和(carbon neutrality)，节能减排术语，是指企业、团体或个人测算在一定时间内，直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放，实现二氧化碳的“零排放”。而碳达峰则指的是碳排放进入平台期后，进入平稳下降阶段。简单地说，也就是让二氧化碳排放量“收支相抵”。

全球变暖是人类的行为造成地球气候变化的后果。“碳”就是石油、煤炭、木材等由碳元素构成的自然资源。“碳”耗用得多，导致地球暖化的元凶“二氧化碳”也制造得多。随着人类的活动，全球变暖也在改变和影响着人们的生活方式，带来越来越多的问题。减少二氧化碳排放量的手段，一是碳封存，主要由土壤、森林和海洋等天然碳会吸收储存空气中的二氧化碳，人类所能做的是植树造林；二是碳抵消，通过投资开发可再生能源和低碳清洁技术，减少一个行业的二氧化碳排放量来抵消另一个行业的排放量，抵消量的计算单位是二氧化碳当量吨数。一旦彻底消除二氧化碳排放，我们就能进入净零碳社会。

随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益突出，清洁能源的开发和利用成为了当今社会的重要课题。水能作为一种可再生、无污染的能源形式，具有丰富的资源分布和广泛的应用前景。传统的水力发电是一种常见的清洁能源发电方式，运行费用低，但传统的水力发电存在一些缺陷和不足，如枯水期发电量会大幅度减少，对水资源(河流、湖泊)的占用，山区等地形的限制，以及需要建设相应的引水渠道和大坝等设施，使得传统的水坝和水电站具有建设难度大、成本高昂、占地面积大、使用范围受限、生态环境破坏等问题。为此人们提出了一些新型的水力发电方式，如潮汐能发电、波浪能发电、水流能发电等。然而，这些方式依然存在一些技术难题，如设备成本高、运行不稳定、依赖地理环境等，这些都限制了水力发电技术的广泛应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种充分利用水资源发电、建设难度小、成本较低、占地面积小、不受自然环境限制、减少辅助设施、因地制宜、能够全天候稳定运行的塔楼式水力循环发电系统，该水力循环发电系统既能够解决传统水力发电的问题，又能够克服其他水力发电方式的技术难题，是一种可持续、高效、稳定和灵活的水力发电系统，能够减少对传统能源的依赖，减少温室气体的排放，保护环境，有利于碳中和。

发明所采用的技术方案是：本发明包括塔楼主体、用于存储供发电的循环水的低位下储水池、用于蓄积具有重力势能的循环水的高位势能上储水池、用于将所述低位下储水池内的循环水泵送到所述高位势能上储水池内以形成水位差的抽水泵站、若干台水位差水轮发电机组、为所述抽水泵站提供维持工作所需电能的太阳能光伏发电装置和/或风力发电装置、以及电能存储装置，所述塔楼主体包括若干级不同高度的发电平台，所述水位差水轮发电机组布设于各所述发电平台上，一势能下水管路从所述高位势能上储水池引出，自上而下呈螺旋状分布逐级降低，最终通入到所述低位下储水池内，所述水位差水轮发电机组分别接入到所述势能下水管路中，以使循环水从所述高位势能上储水池自上而下流经各所述水位差水轮发电机组后回流到所述低位下储水池的过程中，在不同高度分别利用循环水的动能进行多级发电。

所述塔楼式水力循环发电系统还包括增压补水管路，所述增压补水管路从所述高位势能上储水池内引出并向下垂直分布，分别在各所述发电平台接入到各所述水位差水轮发电机组的进水口，以增强和补充循环水流动过程中的动能，所述增压补水管路上设有变频恒压水泵、电子压力调节阀，用于调节所述增压补水管路内的水流量和水压，实现对所述水位差水轮发电机组的转速、水流量及水流速的控制，所述电能存储装置为所述抽水泵站、所述变频恒压水泵及所述电子压力调节阀供电。

所述增压补水管路为一路或多路，就近接入到各所述水位差水轮发电机组的进水口。

所述水位差水轮发电机组包括依次连接的涡轮水轮机、用于保持转速稳定的惯性飞轮、增速变速器、励磁发电机。

所述涡轮水轮机采用管道式水力发电机或灯泡式全贯流发电机或混流式水力发电机。

所述塔楼主体为混凝土结构或钢结构或钢混结构的多层建筑。。

所述抽水泵站通过上水管路接入到所述高位势能上储水池内，所述上水管路上设有逆止阀。

所述抽水泵站采用自平衡多级离心泵组。

所述太阳能光伏发电装置采用BIPV建筑光伏一体化装置，包括分布于所述高位势能上储水池顶部以及所述塔楼主体侧面墙壁上的光伏幕墙玻璃阵列。

所述风力发电装置设置于所述塔楼主体的顶部或附近。

所述塔楼式水力循环发电系统还包括能源管理系统，用于对所述太阳能光伏发电装置和/或所述风力发电装置、所述电能存储装置、所述水位差水轮发电机组的发电全流程进行监测和控制，根据电网的负荷需求控制所述水位差水轮发电机组的启停和并网，从而实现对水力循环发电系统的控制和管理，保证运行的稳定性和可靠性，并使风力发电、太阳能发电与水力循环发电耦合互补，为所述塔楼式水力循环发电系统内部设备供应电力，并实现水力循环发电系统的调峰调频。

本发明的有益效果是：由于本发明包括塔楼主体、用于存储供发电的循环水的低位下储水池、用于蓄积具有重力势能的循环水的高位势能上储水池、用于将所述低位下储水池内的循环水泵送到所述高位势能上储水池内以形成水位差的抽水泵站、若干台水位差水轮发电机组、为所述抽水泵站提供维持工作所需电能的太阳能光伏发电装置和/或风力发电装置、以及电能存储装置，所述塔楼主体包括若干级不同高度的发电平台，所述水位差水轮发电机组布设于各所述发电平台上，一势能下水管路从所述高位势能上储水池引出，自上而下呈螺旋状分布逐级降低，最终通入到所述低位下储水池内，所述水位差水轮发电机组分别接入到所述势能下水管路中，以使循环水从所述高位势能上储水池自上而下流经各所述水位差水轮发电机组后回流到所述低位下储水池的过程中，在不同高度分别利用循环水的动能进行多级发电；本发明克服了现有技术的缺陷和不足，提供了一种绿色环保的综合水力发电系统，基于抽水蓄能电站技术发展而来，其原理运用了质量保存法则、伯努利原理和流体的机械能守恒等物理学基础理论，依托人工智能、大数据等尖端技术，通过塔楼式的创新设计和智慧化技术与间歇性新能源(风电、光伏电)进行多能互补，兼具有传统水力发电和抽水蓄能发电的功能与特点，具有以下优点：(1)提高水力发电的效率，在传统的水力发电系统中，水流只能利用一次发电，而在本发明中，水流可以经过多次梯级利用，将水的落差势能进行多次梯级转换，从而充分利用水的动能，提高水力发电效率，实现了全程水力循环；(2)降低水力发电的投资建设成本，只需要建造塔楼建筑和水循环系统及少量附属设施，在塔楼主体内部安装水力发电设备，省去了传统水电站需要建造大坝、引水渠道等大型基础设施的问题，因此建设过程简单、灵活、占地面积小、灾害风险低，可以在不占用过多土地的情况下实现发电；(3)降低水力发电成本，本发明利用建筑纵向空间在塔楼主体内部每一层发电平台安装水力发电设备，通过将循环水从所述低位下储水池送到所述高位势能上储水池，一次储水可以根据发电平台实际层数提供多台发电机组做功循环发电，只需消耗水泵用电的成本，而传统的水力发电均采用横向空间并排安装发电机组，需要大量水源只做功一次推动水轮机发电机发电；维护成本低，故障率小；同时，本发明不受传统水力发电枯水期等自然环境因素的影响，可以实现全年全天候发电；具有广泛的应用前景和市场价值；(4)减少对环境和自然资源的影响，本发明不依赖天然水源，无选址限制，可以适用于没有河流的地区，建设和运行更加灵活，具有广泛的适用性，不需要消耗燃料，无需冷却水，是一种对无污染零排放的环保发电系统，其发电稳定可靠，能实现可持续发展；故本发明是一种充分利用水资源发电、建设难度小、成本较低、占地面积小、不受自然环境限制、减少辅助设施、因地制宜、能够全天候稳定运行的塔楼式水力循环发电系统，该水力循环发电系统既能够解决传统水力发电的问题，又能够克服其他水力发电方式的技术难题，是一种可持续、高效、稳定和灵活的水力发电系统，能够减少对传统能源的依赖，减少温室气体的排放，保护环境，有利于碳中和。

附图说明

图1是本发明实施例一的塔楼式水力循环发电系统的总体结构示意图；

图2是本发明实施例一的塔楼主体的一个横向断面布设结构示意图；

图3是本发明实施例一的水位差水轮发电机组的结构示意图；

图4是本发明实施例一的塔楼式水力循环发电系统的风光储及内部设备供电的电流走向示意图；

图5是本发明实施例二的塔楼式水力循环发电系统的总体结构示意图；

图6是本发明实施例二的塔楼主体的一个横向断面布设结构示意图。

具体实施方式

实施例一：

如图1～图4所示，本实施例的塔楼式水力循环发电系统是一种绿色能源综合利用的无污染零排放的环保发电系统，集成自然落差水力发电、抽水蓄能发电、水力循环系统和风光互补发电的一种多能互补+源网荷储智慧能源系统，包括塔楼主体100、用于存储供发电的循环水的低位下储水池1、用于蓄积具有重力势能的循环水的高位势能上储水池2、用于将所述低位下储水池1内的循环水泵送到所述高位势能上储水池2内以形成水位差的抽水泵站3、若干台水位差水轮发电机组4、为所述抽水泵站3提供维持工作所需电能的太阳能光伏发电装置7和/或风力发电装置9、以及电能存储装置90，所述塔楼主体100包括若干级不同高度的发电平台8，所述水位差水轮发电机组4布设于各所述发电平台8上，一势能下水管路10从所述高位势能上储水池2引出，自上而下呈螺旋状分布逐级降低，最终通入到所述低位下储水池1内，所述水位差水轮发电机组4分别接入到所述势能下水管路10中，以使循环水从所述高位势能上储水池2自上而下流经各所述水位差水轮发电机组4后回流到所述低位下储水池1的过程中，在不同高度分别利用循环水的动能进行多级发电。

进一步的，所述塔楼式水力循环发电系统还包括增压补水管路20，所述增压补水管路20从所述高位势能上储水池2内引出并向下垂直分布，分别在各所述发电平台8接入到各所述水位差水轮发电机组4的进水口，以增强和补充循环水流动过程中的动能，所述增压补水管路20上设有变频恒压水泵5、电子压力调节阀6，用于调节所述增压补水管路20内的水流量和水压，实现对所述水位差水轮发电机组4的转速、水流量及水流速的控制，所述电能存储装置90为所述抽水泵站3、所述变频恒压水泵5及所述电子压力调节阀6供电。

具体的，本实施例中所述增压补水管路20为一路，位于所述塔楼主体100的中部，通过支管就近接入到各所述水位差水轮发电机组4的进水口；所述水位差水轮发电机组4包括依次连接的涡轮水轮机41、用于保持转速稳定的惯性飞轮42、增速变速器43、励磁发电机44，所述涡轮水轮机41采用管道式水力发电机或灯泡式全贯流发电机或混流式水力发电机灯，便于灵魂设置,所述水位差水轮发电机组4与主变压器相连，主变压器通过电线与电网并联装置相连，电网并联装置通过电线与电网连接器相连，发电机与调速器相连，调速器控制励磁线圈的电压调节发电机的电压和频率，控制器通过所述增压补水管路20的所述变频恒压水泵5，调节管道内的水流量和水压力，实现涡轮机的转速、水流量、水流速的控制；所述势能下水管路10采用多级螺旋式流体加速，利用螺旋形状优化流动路线，用于将循环水加速流动，提高水的动能，同时，在螺旋加速水管内安装电脉冲阻垢系统，能够减小管路水的粘度和保护管道水垢、水锈的影响，减少水力损失，提高水的流动性能，进而提高流体的水动力势能转换效率；所述塔楼主体100为混凝土结构或钢结构或钢混结构的多层建筑，可根据实际需求灵活建设；所述太阳能光伏发电装置7采用BIPV建筑光伏一体化装置，包括分布于所述高位势能上储水池2顶部以及所述塔楼主体100侧面墙壁上的光伏幕墙玻璃阵列，所述风力发电装置9设置于所述塔楼主体100的顶部或附近，另外所述低位下储水池1设置于所述塔楼主体100的地面以下旁边，所述高位势能上储水池2设置于所述塔楼主体100的顶部，充分了利用了所述塔楼主体100，集成化程度高，建设成本低，不需要额外占用空间，减少了电能传输的距离，效率高；所述抽水泵站3通过上水管路30接入到所述高位势能上储水池2内，所述上水管路30上设有逆止阀31，所述抽水泵站3采用高效节能型自平衡多级离心泵组，是一种能够提供大流量和高扬程的泵组，由多个相同的离心泵级联组成的，每个离心泵的叶轮都被设计成自平衡的，从而消除了泵轴的径向力和振动，使得整个泵组运行更加平稳可靠，所述抽水泵站3自动检测所述低位下储水池1和所述高位势能上储水池2水位和进站压力、抽水泵组工作状态、出站流量、出站压力、阀门开关等，可自动控制抽水泵组的启停和阀门开关；所述变频恒压水泵5的进水端与所述高位势能上储水池2相连，出水端与所述增压补水管路20相连，将所述高位势能上储水池2内的水泵送入所述增压补水管路20中，所述增压补水管路20上安装有传感器并与控制器相连，控制器根据压力、流量、水位、电压、电流、温度等各类传感器反馈信号与设定值为基准进行比较运算，控制所述变频恒压水泵5的启停，实现工频和变频切换，改变输出电源频率对电机实现无级调速，电机、水泵转速随用水量变化而自动调节运行参数，管网始终保持恒压和用水量对等，维持供水平衡状态。

要说明的是，各水循环管路上还应根据需要设置相应的阀门装置及相关的温度、水位等传感器和控制器装置，以便于控制，另外所述低位下储水池1还需设置进水及补水管路、排放管路和水处理，这都是本领域技术人员根据需要进行设置和调整的，不再赘述。

进一步的，所述塔楼式水力循环发电系统还包括能源管理系统，用于对所述太阳能光伏发电装置7和/或所述风力发电装置9、所述电能存储装置90、所述水位差水轮发电机组4的发电全流程进行监测和控制，根据电网的负荷需求控制所述水位差水轮发电机组4的启停和并网，从而实现对水力循环发电系统的控制和管理，保证运行的稳定性和可靠性，并使风力发电、太阳能发电与水力循环发电耦合互补，为所述塔楼式水力循环发电系统内部设备供应电力，并实现水力循环发电系统的调峰调频，实现智能化、自动化控制。

本实施例是一种将高层建筑顶楼储水池的水循环势能与水力发电技术相结合的发电系统，该系统采用塔楼式多层建筑设计建造，水循环管路采用虹吸原理结构设计，通过水泵将循环水从塔楼底座下所述低位下储水池1抽送到所述高位势能上储水池2，利用建筑本身的高度和塔楼顶的上储水池与塔楼底座下储水池之间的水位差的提升循环，水流从上储水池经过建筑物内每一层的水力发电机组后再回到下储水池中，利用水的落差和地球引力，通过将所述势能下水管路10及所述增压补水管路20进行逐级变径，可将同水量、同水速、同水头以及同发电量的水的落差势能，N次的通过管路上安装的水流旋转涡轮旋转产生机械能，最后转换成电能输出，实现了多楼层的水动力无限循环发电，提高水能的能量转化效率，增加发电机的输出功率，采用基于模块化和智能化技术的控制系统，实现系统自适应和高效控制；借助能源管理系统的监测和控制，可以实现对发电系统各环节的监控和管理。

通过本发明项目的实施，可以在不同的天气和气候条件下，实现不间断的电力生产，有利于提高资源的利用效率，改善能源结构，为经济发展提供动力支持，促进可持续发展，同时，还将为环境保护作出贡献，减少对化石能源的依赖，降低温室气体的排放，保护生态环境，取得经济社会的综合效益。

具体的，建造一个项目为总装机100MW塔楼式水能循环零碳发电项目，可以解决需求侧大能耗企业用能需求，满足较大范围的电力供应，总投资6亿元人民币，占地面积5亩，总建筑面积4万平方米。建成后，可实现100％绿电，年发电8.76亿KWh，年发电收入70080万元，年碳排放权87.3372万吨CO₂eq，碳交易收入7501元(以2023/5/26广交所85.99元/吨计)，年总产值77590万元/年(约7.76亿元)，投资回收期约1.5年(不含建设期18个月)，年缴利税约4655万元，解决直接就业100人，间接就业300人，年减少碳排放量87.3372万吨。项目内容包括建设一座三星绿色建筑景观——塔楼式多层建筑，楼高50米，层高5米共10层，包括塔楼建筑屋顶风力发电站和复合型太阳能光伏光热一体化(PVT)的热电联供系统、塔楼建筑的外墙BIPV光伏建筑一体化；建设20套水力循环系统，包括高位势能上储水池、低位下储水池、水力循环管路、抽水泵站、恒压泵站；包括200套500KW管道涡轮水力发电机组、开关柜工作站、配电柜工作站、变电站、智慧能源管理中心；建设一座能量存储系统，包括按10％标准配储，两充两放7.5MW/15MWh储能电站。

实施例二：

如图5、图6所示，本实施例的塔楼式水力循环发电系统与实施例一的区别之处在于：本实施例中，所述增压补水管路20为两路，当然也可以为多路，就近接入到各所述水位差水轮发电机组4的进水口，更加便于精准控制所述水位差水轮发电机组4的水流和水压。

本实施例其余特征与实施例一相同。

本发明克服了现有技术的缺陷和不足，提供了一种绿色环保的综合水力发电系统，基于抽水蓄能电站技术发展而来，其原理运用了质量保存法则、伯努利原理和流体的机械能守恒等物理学基础理论，依托人工智能、大数据等尖端技术，通过塔楼式的创新设计和智慧化技术与间歇性新能源(风电、光伏电)进行多能互补，兼具有传统水力发电和抽水蓄能发电的功能与特点，具有以下优点：(1)提高水力发电的效率，在传统的水力发电系统中，水流只能利用一次发电，而在本发明中，水流可以经过多次梯级利用，将水的落差势能进行多次梯级转换，从而充分利用水的动能，提高水力发电效率，实现了全程水力循环；(2)降低水力发电的投资建设成本，只需要建造塔楼建筑和水循环系统及少量附属设施，在塔楼主体内部安装水力发电设备，省去了传统水电站需要建造大坝、引水渠道等大型基础设施的问题，因此建设过程简单、灵活、占地面积小、灾害风险低，可以在不占用过多土地的情况下实现发电；(3)降低水力发电成本，本发明利用建筑纵向空间在塔楼主体内部每一层发电平台安装水力发电设备，通过将循环水从所述低位下储水池送到所述高位势能上储水池，一次储水可以根据发电平台实际层数提供多台发电机组做功循环发电，只需消耗水泵用电的成本，而传统的水力发电均采用横向空间并排安装发电机组，需要大量水源只做功一次推动水轮机发电机发电；维护成本低，故障率小；同时，本发明不受传统水力发电枯水期等自然环境因素的影响，可以实现全年全天候发电；具有广泛的应用前景和市场价值；(4)减少对环境和自然资源的影响，本发明不依赖天然水源，无选址限制，可以适用于没有河流的地区，建设和运行更加灵活，具有广泛的适用性，不需要消耗燃料，无需冷却水，是一种对无污染零排放的环保发电系统，其发电稳定可靠，能实现可持续发展；故本发明是一种充分利用水资源发电、建设难度小、成本较低、占地面积小、不受自然环境限制、减少辅助设施、因地制宜、能够全天候稳定运行的塔楼式水力循环发电系统，该水力循环发电系统既能够解决传统水力发电的问题，又能够克服其他水力发电方式的技术难题，是一种可持续、高效、稳定和灵活的水力发电系统，能够减少对传统能源的依赖，减少温室气体的排放，保护环境，有利于碳中和。

以上所述仅为本发明的优选实例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

本发明可广泛应用于可再生能源领域。

Claims (10)

1.一种塔楼式水力循环发电系统，其特征在于：包括塔楼主体(100)、用于存储供发电的循环水的低位下储水池(1)、用于蓄积具有重力势能的循环水的高位势能上储水池(2)、用于将所述低位下储水池(1)内的循环水泵送到所述高位势能上储水池(2)内以形成水位差的抽水泵站(3)、若干台水位差水轮发电机组(4)、为所述抽水泵站(3)提供维持工作所需电能的太阳能光伏发电装置(7)和/或风力发电装置(9)、以及电能存储装置(90)，所述塔楼主体(100)包括若干级不同高度的发电平台(8)，所述水位差水轮发电机组(4)布设于各所述发电平台(8)上，一势能下水管路(10)从所述高位势能上储水池(2)引出，自上而下呈螺旋状分布逐级降低，最终通入到所述低位下储水池(1)内，所述水位差水轮发电机组(4)分别接入到所述势能下水管路(10)中，以使循环水从所述高位势能上储水池(2)自上而下流经各所述水位差水轮发电机组(4)后回流到所述低位下储水池(1)的过程中，在不同高度分别利用循环水的动能进行多级发电。

2.根据权利要求1所述的塔楼式水力循环发电系统，其特征在于：所述塔楼式水力循环发电系统还包括增压补水管路(20)，所述增压补水管路(20)从所述高位势能上储水池(2)内引出并向下垂直分布，分别在各所述发电平台(8)接入到各所述水位差水轮发电机组(4)的进水口，以增强和补充循环水流动过程中的动能，所述增压补水管路(20)上设有变频恒压水泵(5)、电子压力调节阀(6)，用于调节所述增压补水管路(20)内的水流量和水压，实现对所述水位差水轮发电机组(4)的转速、水流量及水流速的控制，所述电能存储装置(90)为所述抽水泵站(3)、所述变频恒压水泵(5)及所述电子压力调节阀(6)供电。

3.根据权利要求2所述的塔楼式水力循环发电系统，其特征在于：所述增压补水管路(20)为一路或多路，就近接入到各所述水位差水轮发电机组(4)的进水口。

4.根据权利要求1所述的塔楼式水力循环发电系统，其特征在于：所述水位差水轮发电机组(4)包括依次连接的涡轮水轮机(41)、用于保持转速稳定的惯性飞轮(42)、增速变速器(43)、励磁发电机(44)。

5.根据权利要求4所述的塔楼式水力循环发电系统，其特征在于：所述涡轮水轮机(41)采用管道式水力发电机或灯泡式全贯流发电机或混流式水力发电机。

6.根据权利要求1所述的塔楼式水力循环发电系统，其特征在于：所述塔楼主体(100)为混凝土结构或钢结构或钢混结构的多层建筑。

7.根据权利要求1所述的塔楼式水力循环发电系统，其特征在于：所述抽水泵站(3)通过上水管路(30)接入到所述高位势能上储水池(2)内，所述上水管路(30)上设有逆止阀(31)；所述抽水泵站(3)采用自平衡多级离心泵组。

8.根据权利要求1所述的塔楼式水力循环发电系统，其特征在于：所述太阳能光伏发电装置(7)采用BIPV建筑光伏一体化装置，包括分布于所述高位势能上储水池(2)顶部以及所述塔楼主体(100)侧面墙壁上的光伏幕墙玻璃阵列。

9.根据权利要求1所述的塔楼式水力循环发电系统，其特征在于：所述风力发电装置(9)设置于所述塔楼主体(100)的顶部或附近。

10.根据权利要求1所述的塔楼式水力循环发电系统，其特征在于：所述塔楼式水力循环发电系统还包括能源管理系统，用于对所述太阳能光伏发电装置(7)和/或所述风力发电装置(9)、所述电能存储装置(90)、所述水位差水轮发电机组(4)的发电全流程进行监测和控制，根据电网的负荷需求控制所述水位差水轮发电机组(4)的启停和并网，从而实现对水力循环发电系统的控制和管理，保证运行的稳定性和可靠性，并使风力发电、太阳能发电与水力循环发电耦合互补，为所述塔楼式水力循环发电系统内部设备供应电力，并实现水力循环发电系统的调峰调频。