我国煤炭资源丰富,矿井数量众多,但是经过几十年来的大量开采,部分煤矿资源已经枯竭。再加上近些年来新能源技术的快速发展和我国去产能政策的推行,有越来越多的煤矿已经或面临着转型和关闭。煤矿虽然转型和关闭,但是煤矿开采后留下的巷道和采空区是十分巨大的空间资源,为了对其进行合理利用,本文设计了基于废弃矿井的光伏-抽水蓄能发电系统。基于废弃矿井的光伏-抽水蓄能发电系统以矿井的巷道和采空区为下水库,以地表采煤塌陷区为上水库,光伏发电部分是建立在塌陷积水区的水上光伏电站。系统不仅利用了矿井的空间资源,还不占用陆地资源,既能提高光伏发电的稳定性,也能减轻电网在白天负荷高峰的压力。首先,本文分析了废弃的现状及国内外对于废弃矿井的利用情况,概括叙述光伏发电和抽水蓄能发电的发展情况,提出利用废弃矿井设计光伏-抽水蓄能发电系统的设想。然后,根据系统的构成,介绍系统所涉及的理论知识和技术体系,包括煤矿地下水库理论技术、抽水蓄能和光伏发电的原理水光互补的特性等。此外,详细介绍了基于废弃矿井的光伏-抽水蓄能发电系统,如系统的构成、工作原理和特点,并结合电网的日负荷特性,对所设计的系统进行调峰能力的分析。最后,根据淮南新庄孜废弃煤矿的具体情况进行系统设计。在矿井相关数据的基础上,计算得出抽水蓄能发电站和水上光伏电站的装机容量,完成了水泵水轮机和电动发电机以及水上光伏电站相关设备的选型设计;针对新庄孜煤矿的具体情况,给出地下水库坝体的建设和防渗方法以及引水隧洞的建设方案。图[32] 表[10] 参[51]