CN103967616B - 火力发电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种火力发电系统，其能够应对太阳能、风力等不稳定的可再生能源电源的负荷调整，能够通过高温的工作流体实现高效发电，并且能够不排放NOX、CO2等环境负荷物质。该火力发电系统具备：燃烧器，其将超临界CO2作为工作流体，添加氧气和燃料使其燃烧；涡轮机，其被从上述燃烧器供给的超临界CO2和水蒸汽驱动；低压超临界CO2储藏装置，其储藏从上述涡轮机排出的低压超临界CO2；压缩机，其对上述低压超临界CO2进行压缩；高压超临界CO2储藏装置，其储藏由上述压缩机压缩后的高压超临界CO2；高压超临界CO2供给装置，其以恒定压力将上述高压超临界CO2提供给上述燃烧器。
Description
技术领域
本发明涉及一种发电系统，特别涉及一种利用燃烧器和燃气轮机的火力发电系统。
背景技术
在具备将天然气等化石燃料作为燃料的燃气轮机的火力发电系统中，从化石燃料的有效利用和降低环境负荷的观点出发，要求系统的高效化和抑制NOX、CO2的排放，正在进行技术开发。对于高效化，谋求提高压力比、使燃烧温度高温化。在此，一定以上的燃烧温度高温化会引起空气中的氮气和氧气的反应，成为产生NOX的原因，因此谋求各种对策。另外，对于抑制CO2的排放，通过化学吸收法等进行的分离、回收技术受到关注。
作为兼顾高效化和抑制NOX、CO2排放的技术，具有在工作流体中不使用空气而使氧气和燃料反应的氧燃料燃烧技术。如果使用水蒸汽或CO2作为工作流体，则即使为了高效化而提高燃烧温度，也不会排放NOX，在废气中只包含水蒸汽和CO2，因此如果使水蒸汽冷凝，则能够容易地回收CO2。在利用水蒸汽作为主要的工作流体的情况下，需要与通常的煤炭火力发电站、燃气轮机联合循环发电站中使用的蒸汽轮机同等大小的冷凝器，因此为了小型高效提出了主要利用CO2的系统。作为该系统，例如在专利文献1、专利文献2中被公开。
另一方面，作为完全不利用化石燃料的发电技术，具有太阳能发电、风力发电技术，近年来占电力构成的比例正在提高。但是，太阳能、风力是被气候等影响的不稳定的电源，因此必须在抽水储能式水力发电、火力发电中调整负荷，使系统的电力稳定。火力发电的负荷调整必须与通过太阳能、风力的电力供给的增减一致地进行启动/停止，或通过部分负荷进行运转。在此，在电力供给过剩的情况下，具有只使压缩机运转而储藏压缩空气的技术，例如在专利文献3中进行公开。另外，作为更高密度高效地储藏能量的技术，还提出了代替压缩空气而制造高压CO2（三相点CO2）的方法，例如在专利文献4、专利文献5中进行了公开。
在现有的火力发电技术中，没有考虑太阳能、风力等不稳定的可再生能源电源的负荷调整。例如，虽然专利文献1、2所记载的方法对基于温度提高的效率提升起作用，但因为将氧燃料燃烧燃气轮机和CO2压缩机连结起来，因此上述方法不适合于能够跟随可再生能源电源的不稳定的电力供给来应对负荷变动的能量储藏。另外，专利文献3～5所记载的方法在夜间制造并储藏压缩空气等，在电力需求高的白天发电，并不面向负荷变动的对应。并且，例如在专利文献4、5的方法中，能够通过高压CO2进行能量储藏，但高压CO2经由热交换器被加热，与燃气轮机的工作流体是不同的系统，因此无法实现高温高效的发电。
专利文献1：特开2001-12213号公报
专利文献2：特开2001-159318号公报
专利文献3：美国专利第4147204号公报
专利文献4：特开昭63-239302号公报
专利文献5：特开平3-215139号公报
发明内容
本发明是以上述那样的情况为背景，其目的在于提供一种火力发电系统，其能够应对太阳能、风力等不稳定的可再生能源电源的负荷调整，在通过高温的工作流体实现高效发电的同时，能够抑制NOX、CO2等环境负荷物质的排放。
为了达到上述目的，本发明的火力发电系统的特征在于，具备：燃烧器，其将超临界CO2作为工作流体，添加氧气和燃料使其燃烧；超临界CO2涡轮机，其被从上述燃烧器供给的超临界CO2和水蒸汽驱动；超临界CO2涡轮发电机，其被上述超临界CO2涡轮机驱动；低压CO2储藏装置，其储藏从上述超临界CO2涡轮机排出的低压CO2；超临界CO2压缩机，其对上述低压CO2进行压缩；高压超临界CO2储藏装置，其储藏通过上述超临界CO2压缩机压缩后的高压超临界CO2；高压超临界CO2供给装置，其以恒定压力将上述高压超临界CO2储藏装置的高压超临界CO2供给到上述燃烧器。
根据本发明，能够提供一种火力发电系统，其能够应对太阳能、风力等不稳定的可再生能源电源的负荷调整，在通过高温的工作流体实现高效发电的同时，能够抑制NOX、CO2等环境负荷物质的排放。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1的火力发电系统的系统图。
图2是表示本发明的实施例1的火力发电系统的发电方法的流程图。
图3是表示本发明的实施例1的火力发电系统的负荷均衡化的原理的示意图。
图4是表示本发明的实施例2的火力发电系统的系统图。
图5是表示本发明的实施例3的火力发电系统的系统图。
图6是表示本发明的实施例4的火力发电系统的系统图。
图7是表示本发明的实施例5的火力发电系统的系统图。
图8是表示本发明的实施例6的火力发电系统的系统图。
图9是表示本发明的实施例7的火力发电系统的系统图。
图10是表示本发明的实施例8的火力发电系统的系统图。
附图标记说明
1：电力系统；2：空气；3、74：氧气；4：燃料；5、11：高压超临界CO2；6：燃烧气体；7：涡轮机排气；8、70：水；9、10：二氧化碳；30：高压CO2；60：次级系统超临界CO2；71：氢气；72：甲烷；101：燃烧器；102：超临界CO2涡轮机；103：发电机；104：超临界CO2压缩机；105：电动机；106：低压超临界CO2储藏装置；107：高压超临界CO2储藏装置；108：再生热交换器；109：除湿装置；110：氧气制造装置；111：氧气储藏装置；112：恒压超临界CO2供给装置；113、114：泵；115、116：阀；117：变动电力检测装置；118：超临界CO2压缩机控制装置；120：蓄热槽；130：高压CO2供给装置；140：涡轮机/压缩机的分离连接装置；141：压缩机/电动机的分离连接装置；150：中间冷却器；160：次级系统超临界CO2加热热交换器；161：次级系统超临界CO2涡轮机；162：次级系统超临界CO2涡轮机排气冷却器；162：次级系统超临界CO2压缩机；170：氢气制造装置；171：氢气储藏装置；172：甲烷制造装置；173：甲烷储藏装置；200：可再生能源变动电力；201：超临界CO2储藏量；202：涡轮机输出；203：可再生能源部分电力；300：可再生能源发电装置
具体实施方式
以下，根据附图说明本发明的各实施例。
[实施例1]
图1是表示本发明的实施例1的火力发电系统的系统图。在图1中，本实施例的火力发电系统具备：燃烧器101，其将超临界CO25作为工作流体，添加氧气3和燃料4使其燃烧；泵114，其向燃烧器101供给氧气3；泵113，其向燃烧器101供给燃料4；超临界CO2涡轮机102，其被从燃烧器101供给的超临界CO2和水蒸汽的混合气体6驱动；超临界CO2涡轮发电机103，其被超临界CO2涡轮机102驱动。
另外，本实施例的火力发电系统具备：再生热交换器108，其通过从超临界CO2涡轮机102排出的涡轮机排气7来加热超临界CO25；除湿装置109，其对涡轮机排气7进行冷却来除去湿气8；低压CO2储藏装置106，其储藏从涡轮机排气7除去湿气后分离出的低压CO29，另外具备回收剩余CO210的回收装置；超临界CO2压缩机104，其压缩低压CO29来制造超临界CO2；电动机105，其通过系统电力1驱动超临界CO2压缩机104。
并且，本实施例的火力发电系统具备：变动电力检测装置117，其检测系统电力1的负荷变动；超临界CO2压缩机负荷控制装置118，其根据上述变动电力检测装置117的检测结果，控制超临界CO2压缩机104的输出；高压超临界CO2储藏装置107，其储藏由超临界CO2压缩机04压缩后的高压超临界CO211；阀115，其在不驱动超临界CO2压缩机104时关闭；高压超临界CO2供给装置112，其以恒定压力向燃烧器101供给高压超临界CO2储藏装置107的高压超临界CO25。
图2是表示本发明的实施例1的火力发电系统的发电方法的流程图。依照图2，说明本实施例的火力发电系统的运用方法。在图2中，步骤S100～S102属于超临界CO2压缩机104的运用方法，步骤S200～209属于超临界CO2涡轮机102的运用方法，各自单独地动作。
在超临界CO2压缩机104的运用方法中，首先在步骤S100中，输入电力系统1的基于太阳能、风力等负荷变动的可再生能源的变动电力。接着，在步骤S101中，与变动电力对应地驱动超临界CO2压缩机104，对低压CO2储藏装置106中的低压的CO29进行压缩来制造超临界CO2。在此，低压的CO29也可以是临界点附近的超临界CO2。接着，在步骤S102中，将通过步骤S101制造的高压超临界CO2储藏在高压超临界CO2储藏装置107中。
此外，在本实施例中，设想了由变动电力检测装置117检测系统电力1的变动电力，由超临界CO2压缩机负荷控制装置118控制超临界CO2压缩机104的输出，以便与检测出的变动电力对应地驱动超临界CO2压缩机104。
另一方面，在超临界CO2涡轮机102的运用方法中，在步骤S200中决定启动发电设备后，首先在步骤S201中，通过高压超临界CO2供给装置112以恒定压力供给储藏在高压超临界CO2储藏装置107中的高压超临界CO25。接着，在步骤S202中，通过再生热交换器108加热恒定压力的高压超临界CO25。接着，在步骤S203中，恒定压力的高压超临界CO25、分别通过泵113、114以恒定压力供给的燃料4和氧气3在燃烧器101中混合燃烧。接着，在步骤S204中，通过在步骤S203中产生的超临界CO2和水蒸汽的混合气体6，驱动超临界CO2涡轮机102。接着，在步骤S205中，与超临界CO2涡轮机102连结的发电机103进行驱动来发电。
然后，从超临界CO2涡轮机102排放的涡轮机排气7在步骤S206中被导入到再生热交换器108中，用于在步骤S202对高压超临界CO25加热。这样使用再生热交换器108，向插入到燃烧器101中的高压超临界CO25供给涡轮机排气7的热，由此能够谋求提高系统效率。
然后，在步骤S207中，通过除湿装置109冷却涡轮机排气7，除去湿气8。接着，在步骤S208中，将从涡轮机排气7中除去湿气8而分离出的低压CO29储藏在低压CO2储藏装置106中。在此，低压的CO29可以是临界点附近的超临界CO2，低压CO2储藏装置106可以是临界点附近的超临界CO2储藏装置。
最后，在步骤S209中，从具备CO2回收装置的低压CO2储藏装置106中回收剩余CO210。由此，能够抑制CO2向大气的排放。
此外，在上述运用方法中，在步骤S101中，对通过步骤S208储藏的低压CO2进行压缩，在步骤S201中，利用通过步骤S102储藏的高压超临界CO2，但低压CO2储藏装置106和高压超临界CO2储藏装置107分别成为缓冲器，因此步骤S100～S103的超临界CO2压缩机104的运用和步骤S200～209的超临界CO2涡轮机102的运用分别单独地动作。
图3是表示本发明的实施例1的火力发电系统的负荷均衡化的原理的示意图。使用图3，说明使用了本实施例的火力发电系统的负荷均衡化方法。图表200是横轴为时刻、纵轴为输出的太阳能、风力等变动的可再生能源的发电电力的例子。这样，在太阳能、风力等的发电设备中，并不稳定地进行额定输出的发电，每小时的输出从额定输出的0%到100%进行变动。在本实施例中，平均输出是额定输出的约25%左右。
在本发明的火力发电系统中，使用该变动的可再生能源的电力200，驱动电动机105。另外，通过与电动机105连结的超临界CO2压缩机104，对低压CO2储藏装置106的低压CO2进行压缩来制造高压超临界CO2，储藏在高压超临界CO2储藏装置107中。即，超临界CO2压缩机104和超临界CO2涡轮机102具有独立的旋转轴，具备用于驱动上述超临界CO2压缩机的超临界CO2压缩机驱动用电动机，由此能够吸收/储藏系统电力1的变动电力，谋求负荷的均衡化。
图表201的横轴为时刻，纵轴为质量或压力，表示储藏在高压超临界CO2储藏装置107中的高压超临界CO2的量。如图表所示那样，在高压超临界CO2储藏装置107中积蓄有一定量以上的高压超临界CO2，因此缓和了可再生能源的电力200的变动的影响。
并且，通过高压超临界CO2供给装置112以恒定压力向燃烧器101供给储藏在高压超临界CO2储藏装置107中的高压超临界CO2，始终以高效的额定输出驱动超临界CO2涡轮机102，由此发电机103发出稳定的电力。图表202的横轴为时刻，纵轴为输出，表示发电机103的发电电力。在发电机103的发电电力202中，网格部分203表示可再生能源的发电电力部分，可知使可再生能源的变动的电力200变得平均，稳定供给平均输出量。
因此，根据本实施例的火力发电系统，通过吸收可再生能源的不稳定的系统电力1的负荷来储藏能量，能够使负荷均衡化，进而通过始终额定地驱动超临界CO2涡轮机102，能够高效地发电。另外，通过将发电机103输出的电力的一部分供给到电动机105，即使在没有来自系统电力1的电力供给的状态下，也能够自主地发电。
即，根据本实施例的火力发电系统，通过利用太阳能、风力等不稳定的可再生能源电源的电力，由超临界CO2压缩机进行负荷跟随运转，能够作为高压超临界CO2来储藏能量，通过以恒定压力向氧燃料燃烧燃气轮机供给所储藏的高压超临界CO2，能够始终以额定输出驱动涡轮机，抑制NOX、CO2等环境负荷物质的排放，同时能够实现稳定的高效发电。
[实施例2]
接着，使用图4说明实施例2的特征。图4是表示本发明的实施例2的火力发电系统的系统图。此外，省略与实施例1相同部分的说明，以与图1所示的实施例1的结构不同的部分为中心进行说明。
在图4中，本实施例的火力发电系统具备：蓄热装置120，其回收并积蓄通过超临界CO2压缩机104压缩后的高压超临界CO211所具有的热。由此，能够不舍弃通过压缩产生的热，在使用高压超临界CO2储藏装置107中积蓄的高压超临界CO25时用于再加热。因此，能够降低储藏高压超临界CO2时的散热损失，提高发电效率。
另外，本实施例的火力发电系统具备：氧气制造装置110，其利用系统电力1，从空气2中制造氧气3；氧气储藏装置111，其储藏所制造的氧气3。由此，能够在站内准备燃烧器101进行氧气燃烧所需要的氧气。另外，如果像超临界CO2压缩机104那样使用电力系统1的基于可再生能源的变动电力，则可具有吸收电力变动来储藏能量的效果，能够更灵活地应对可再生能源电源的负荷调整。
另外，通过在向燃烧器101供给氧气3之前通过再生热交换器108进行加热，即使储藏在氧气储藏装置111中的氧气的温度是低温，也能够提高燃烧的稳定性，能够提高系统的效率。
[实施例3]
图5是表示本发明的实施例3的火力发电系统的系统图。实施例3与实施例2共有基本的部分。因此，省略与图4所示的实施例2相同部分的说明，以不同的部分为中心，使用图5说明实施例3的特征。
在图5中，在本实施例的火力发电系统中，代替从低压CO2储藏装置106回收剩余CO210，而是具备：高压CO2回收装置130，其从高压超临界CO2储藏装置107回收高压超临界CO230并送出。由此，能够抑制CO2向大气的排放，并且在EOR（EnhancedOilRecovery提高采收率）等用途中在有效的状态下回收、利用CO2。
[实施例4]
图6是表示本发明的实施例4的火力发电系统的系统图。实施例4与实施例2共有基本的部分。因此，省略对与图4所示的实施例2相同部分的说明，以不同的部分为中心，使用图6说明实施例4的特征。
在图6中，本实施例的火力发电系统具备：压缩机/涡轮机连结装置140，其任意地连结以及分离超临界CO2压缩机104和超临界CO2涡轮机102；压缩机/电动机连结装置141，其任意地连结以及分离超临界CO2压缩机104和电动机105。
通过具备这样的结构，在不供给系统电力1的状态下，能够通过压缩机/电动机连结装置141将超临界CO2压缩机104和电动机105分离，通过压缩机/涡轮机连结装置140将超临界CO2压缩机104和超临界CO2涡轮机102连结，能够进行高效的自主发电。
另外，在供给系统电力1的情况下，能够通过压缩机/电动机连结装置141将超临界CO2压缩机104和电动机105连结，通过压缩机/涡轮机连结装置140将超临界CO2压缩机104和超临界CO2涡轮机102分离，能够储藏系统电力1的能量，切换到兼顾负荷均衡化和高效发电的系统。
[实施例5]
图7是表示本发明的实施例5的火力发电系统的系统图。实施例5与实施例2共有基本的部分。因此，省略与图4所示的实施例2相同部分的说明，以不同的部分为中心，使用图7说明实施例5的特征。
在图7中，在本实施例的火力发电系统中，代替超临界CO2压缩机104，具备低压超临界CO2压缩机151、中间冷却器150、高压超临界CO2压缩机152。这样通过具备中间冷却器150，能够抑制压缩时的温度上升来谋求高效化，能够降低在高压超临界CO2储藏装置107中储藏高压超临界CO2时的热损失。
此外，在本实施例中，只通过蓄热槽120回收压缩时的热，但也可以使中间冷却器150与蓄热槽120成为一体。通过这样，能够将中间冷却器150回收的热用于供给高压超临界CO2时的加热，能够谋求更高效率。
[实施例6]
图8是表示本发明的实施例6的火力发电系统的系统图。实施例6与实施例2共有基本的部分。因此，省略与图4所示的实施例2相同部分的说明，以不同的部分为中心，使用图8说明实施例6的特征。
在图8中，本实施例的火力发电系统具备：排热回收装置160，其利用超临界CO2涡轮机排气的热，对次级系统超临界CO2闭循环的超临界CO260进行加热；次级系统超临界CO2压缩机163；次级系统超临界CO2涡轮机161；次级系统冷却器162。由此，能够构成超临界CO2复合循环，能够实现更高效的发电。
此外，在本实施例中，基本部分与实施例2相同，但也可以如实施例4那样将压缩机和涡轮机连结，如实施例5那样利用中间冷却器。通过这样的结构，即使是自主运转系统，也能够通过现有的复合循环实现高效的火力发电循环。
[实施例7]
图9是表示本发明的实施例7的火力发电系统的系统图。实施例7与实施例2共有基本的部分。因此，省略与图4所示的实施例2相同部分的说明，以不同的部分为中心，使用图9说明实施例7的特征。
在图9中，本发明的发电系统具备与超临界CO2涡轮机相同输出以下的额定输出的基于可再生能源的发电装置300。由此，在导入可再生能源时不对系统产生因负荷变动产生的不稳定化的影响，能够构成通过最小限度的化石燃料稳定的电源。另外，通过针对无法进行电力供给时间的控制的太阳能、风力等可再生能源，附加能量储藏系统，能够在电力需求小的时间段储藏能量，在电力需求大而电力单价高的时间段供给电力。
[实施例8]
图10是表示本发明的实施例8的火力发电系统的系统图。在图10中，本实施例的火力发电系统具备：氧气制造装置110，其利用系统电力1，从空气2中制造氧气3；氧气储藏装置111，其储藏所制造的氧气3；燃烧器101，其将超临界CO25作为工作流体，添加氧气3和燃料4使其燃烧；泵114，其向燃烧器101供给氧气3；超临界CO2涡轮机102，其被从燃烧器101供给的超临界CO2和水蒸汽的混合气体6驱动；超临界CO2涡轮发电机103，其被超临界CO2涡轮机102驱动；再生热交换器108，其通过从超临界CO2涡轮机102排出的涡轮机排气7来加热超临界CO25；除湿装置109，其对涡轮机排气7进行冷却来除去湿气8；低压CO2储藏装置106，其储藏从涡轮机排气7除去湿气后分离出的低压CO29；超临界CO2压缩机104，其压缩低压CO29来制造超临界CO2。
并且，本实施例的火力发电系统具备：氢气制造装置170，其利用系统电力1，从水70制造氧气74和氢气71；氢气储藏装置171，其储藏氢气；氢气储藏阀175；甲烷制造装置172，其从低压CO2储藏装置106取出剩余CO210，使其与氢气71反应而制造甲烷72；低压CO2阀174；甲烷储藏装置173，其储藏甲烷72；甲烷储藏阀176；泵113，其从甲烷储藏装置向燃烧器101供给甲烷4。
根据本实施例的结构，能够利用基于可再生能源的不稳定电力1来制造并储藏氢气/甲烷和氧气，使用通过可再生能源的电力1制造出的甲烷作为燃料使超临界CO2涡轮机转动，在甲烷生成中再次利用排出的CO2，由此能够构成完全不排出CO2的完全封闭的闭环循环发电系统。
Claims (14)
1.一种火力发电系统，其特征在于，具备：
燃烧器，其将超临界CO2作为工作流体，添加氧气和燃料使其燃烧；
超临界CO2涡轮机，其被从上述燃烧器供给的超临界CO2和水蒸汽驱动；
超临界CO2涡轮发电机，其被上述超临界CO2涡轮机驱动；
低压CO2储藏装置，其储藏从上述超临界CO2涡轮机排出的低压CO2；
超临界CO2压缩机，其被超临界CO2压缩机驱动用电动机驱动，对上述低压CO2进行压缩；
高压超临界CO2储藏装置，其储藏上述超临界CO2压缩机压缩后的高压超临界CO2；
高压超临界CO2供给装置，其以恒定压力将上述高压超临界CO2储藏装置的高压超临界CO2提供给上述燃烧器；
变动电力检测装置，其检测负荷变动的电力；以及
超临界CO2压缩机控制装置，
上述超临界CO2压缩机具有从上述超临界CO2涡轮机独立的旋转轴，
上述超临界CO2压缩机控制装置在利用负荷变动的电力调整负荷以使上述超临界CO2压缩机进行负荷跟随运转的同时，驱动上述超临界CO2压缩机驱动用电动机。
2.根据权利要求1所述的火力发电系统，其特征在于，
在上述低压CO2储藏装置之前具备除湿装置。
3.根据权利要求1所述的火力发电系统，其特征在于，
上述低压CO2储藏装置具备CO2回收装置。
4.根据权利要求1所述的火力发电系统，其特征在于，
上述高压超临界CO2储藏装置具备CO2回收装置。
5.根据权利要求1所述的火力发电系统，其特征在于，
上述低压CO2是超临界CO2，上述低压CO2储藏装置储藏低压超临界CO2。
6.根据权利要求1所述的火力发电系统，其特征在于，
具备上述超临界CO2压缩机和上述超临界CO2涡轮机的分离/连接装置、在分离时用于驱动上述超临界CO2压缩机的超临界CO2压缩机驱动用电动机。
7.根据权利要求1所述的火力发电系统，其特征在于，
具备再生热交换器，其对被提供给上述燃烧器之前的高压超临界CO2供给上述超临界CO2涡轮机排气的热。
8.根据权利要求1所述的火力发电系统，其特征在于，
上述超临界CO2压缩机具备中间冷却装置。
9.根据权利要求1所述的火力发电系统，其特征在于，
具备：蓄热式热交换器，其具备储藏通过上述超临界CO2压缩机产生的热的蓄热装置，对被提供给上述燃烧器之前的高压超临界CO2供给储藏在上述蓄热装置中的热。
10.根据权利要求1所述的火力发电系统，其特征在于，
具备氧气制造装置、氧气储藏装置。
11.根据权利要求1所述的火力发电系统，其特征在于，
具备次级系统超临界CO2封闭循环，其由以下构成：次级系统加热用热交换器，其向次级系统的超临界CO2供给上述超临界CO2涡轮机排气的热；次级系统超临界CO2涡轮机，其通过由上述次级系统加热用热交换器加热后的上述次级系统超临界CO2驱动；次级系统冷却器，其对上述次级系统超临界CO2涡轮机排气进行冷却；次级系统超临界CO2压缩机，其对由上述次级系统冷却器冷却后的CO2进行压缩。
12.根据权利要求1所述的火力发电系统，其特征在于，
具备具有上述超临界CO2涡轮发电机的额定容量以下的额定容量的可再生能源发电系统，通过由上述可再生能源发电系统发出的电力驱动上述超临界CO2压缩机。
13.一种火力发电方法，其特征在于，包括：
通过负荷变动的电力驱动超临界CO2压缩机，对低压CO2储藏装置内的CO2进行压缩然后提供给高压超临界CO2储藏装置的超临界CO2压缩工序；
以恒定压力向燃烧器供给上述高压超临界CO2储藏装置的高压超临界CO2的恒定压力超临界CO2供给工序；
将上述恒定压力超临界CO2作为工作流体，添加氧气和燃料在上述燃烧器内在一定条件下使其燃烧的燃烧工序；
通过从上述燃烧器供给的超临界CO2和水蒸汽来驱动具有独立于上述超临界CO2压缩机的旋转轴的超临界CO2涡轮机，通过连结的发电机得到额定电力的发电工序；
从上述超临界CO2涡轮机排气中除去湿气，储藏低压CO2的低压CO2储藏工序，
在上述超临界CO2压缩工序中，在利用负荷变动的电力调整负荷以使上述超临界CO2压缩机进行负荷跟随运转的同时，控制上述超临界CO2压缩机。
14.一种火力发电系统，其特征在于，具备：
氢气制造装置，其通过负荷变动的电力制造氧气和氢气；
氧气储藏装置，其储藏上述氧气；
氢气储藏装置，其储藏上述氢气；
甲烷制造装置，其将氢气和CO2合成来制造甲烷；
甲烷储藏装置，其储藏上述甲烷；
燃烧器，其将超临界CO2作为工作流体使上述氧气和上述甲烷燃烧；
超临界CO2涡轮机，其被从上述燃烧器供给的超临界CO2和水蒸汽驱动；
除湿装置，其从上述超临界CO2涡轮机排气中除去湿气；
低压CO2储藏装置，其储藏通过上述除湿装置除去湿气后的上述超临界CO2涡轮机排气的低压CO2；
剩余CO2供给装置，其从上述低压CO2储藏装置向上述甲烷制造装置供给因燃料而增加的量的CO2；
超临界CO2压缩机，其压缩上述低压CO2；
再生热交换器，其通过上述超临界CO2涡轮机排气，对通过上述超临界CO2压缩机压缩后的高压超临界CO2进行加热；
变动电力检测装置，其检测负荷变动的电力；
超临界CO2压缩机控制装置，其在利用负荷变动的电力调整负荷以使上述超临界CO2压缩机进行负荷跟随运转的同时，驱动超临界CO2压缩机驱动用电动机。
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