CN105493329A - 电力能量的输送系统 - Google Patents

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Abstract

提供一种电力能量的输送系统，即使不利用输电线，通过利用使用了钒电解液的全钒氧化还原电池，也能够大量地输送电力能量。电力能量的输送系统包括：使用了含有钒离子的正极用电解液以及负极用电解液的全钒氧化还原电池(20)；以及输送部件(10)，对全钒氧化还原电池(20)、或者收纳了正极用电解液以及负极用电解液的输送用罐体(40)进行输送，输送部件(10)在发电地(X)与电力消耗地(Y)之间、或者在电力消耗地(Y)之间进行联络，其中，该发电地(X)设置了将发电设备(1)以及将该发电设备所发电的电力充电到全钒氧化还原电池(20)的充电设备(2)，电力消耗地(Y)位于与发电地(X)远离的地域，且设置了使全钒氧化还原电池(20)进行放电的放电设备(70)。通过该电力能量的输送系统来解决课题。

Description

电力能量的输送系统
技术领域
本发明涉及电力能量的输送系统，更详细地，涉及利用使用了钒电解液的全钒氧化还原电池的电力能量的输送系统。
背景技术
作为将电力能量从发电厂向电力消耗地进行输电的手段，进行利用输电线的输电。可是，设置输电线需要大量的时间以及费用。作为不设置输电线而从发电厂向电力消耗地域进行输电的技术的一种，有对蓄电池进行输送的技术。这样的对蓄电池进行输送的技术到目前为止提出了几种。
专利文献1中记载的技术是涉及能量的输送系统以及利用了该系统的移动方法的技术，该技术包含：在存在能量源的场所将能量贮藏到能量贮藏库；将贮藏了能量的能量贮藏库通过输送部件而输送到能量消耗地；以及在能量消耗地将能量贮藏库的能量进行放电，将能量送至能量消耗者。
该技术的能量源是例如利用了将煤炭或天然气作为燃料进行利用的火力发电、核能发电、风力发电、太阳能发电、水力发电、地热发电等各种发电部件的能量源。能量贮藏库是例如电池、电容器、机械能量贮蓄装置(例如，飞轮或者压缩空气贮藏罐体)等各种能量贮藏部件。输送部件是例如由卡车进行的输送、由铁路进行的输送、由船进行的输送、由飞机进行的输送、由火箭进行的输送。
专利文献2中记载的技术是涉及如下的输送系统的技术，该输送系统包括：发电部件，在可再生能量的发生地利用可再生能量进行发电；蓄电手段，对通过发电部件生产出的电气能量进行贮藏；以及输送部件，对蓄电部件进行输送。
作为该技术利用的可再生能量，可举出太阳光、风力、水力、波力、地热以及生物能(biomass)。在专利文献2中详细记载了在这样的可再生能量中以生物能作为能量源而进行利用的技术。
专利文献3中记载的技术是利用设置了氧化还原液流电池的船来对电力进行海上输送的技术。在该技术中，通过设置于海上的发电工厂来对设置于船上的氧化还原液流电池进行充电，通过船将已充电的氧化还原液流电池输送到位于电力消耗地的附近的港口。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特表2012-505629号公报
专利文献2：特开2011-205728号公报
专利文献3：特开2011-235674号公报
发明内容
发明要解决的课题
可是，在专利文献1以及专利文献2中记载的技术中，蓄电池没有限定为使用了钒电解液的全钒氧化还原电池，因此，在将使用了钒电解液的全钒氧化还原电池作为电力的贮藏库使用的情况下产生的特有的课题、以及用于解决该课题的手段并没有被记载。因此，对于利用使用了钒电解液的全钒氧化还原电池的电力能量的输送系统的技术的改善，专利文献1以及专利文献2中记载的技术并没有贡献。
在专利文献3中记载的技术中只提出了利用装载于船上的氧化还原液流电池而进行海上输送。因此，对于通过海上输送以外的方式来输送全钒氧化还原电池的技术的改善，专利文献3中记载的技术并没有贡献。
本发明是为了解决课题而完成的发明，其目的在于提供一种电力能量的输送系统，即使不利用输电线，通过利用使用了钒电解液的全钒氧化还原电池，也能够大量地输送电力能量。
用于解决课题的手段
用于解决上述课题的本发明所涉及的电力能量的输送系统的特征在于，包括：使用了含有钒离子的正极用电解液以及负极用电解液的全钒氧化还原电池；以及输送部件，对所述全钒氧化还原电池进行输送的输送部件、或者收纳了所述正极用电解液以及所述负极用电解液的输送用罐体(tank)进行输送，所述输送部件在发电地与电力消耗地之间、或者在电力消耗地之间进行联络，其中，该发电地设置了发电设备以及将通过该发电设备所产生的电力充电到所述全钒氧化还原电池的充电设备，该电力消耗地位于与该发电地远离的地域，且设置了使所述全钒氧化还原电池进行放电的放电设备。
根据该发明，由于包括：上述的全钒氧化还原电池；以及对全钒氧化还原电池进行输送的输送部件、或者对收纳了上述的正极用电解液以及负极用电解液的输送用罐体进行输送的输送部件，因此，在具有发电设备以及充电设备的发电地与电力消耗地之间，即使不设置输电线也能够大量地发送电力能量。
本发明所涉及的电力能量的输送系统的特征在于，对收纳了所述正极用电解液以及所述负极用电解液的所述输送用罐体进行输送的所述输送部件包括：状态维持装置，用于维持该正极用电解液以及该负极用电解液的化学的状态。
根据该发明，由于输送部件包括：状态维持装置，用于维持正极用电解液以及负极用电解液的化学的状态，因此，能够在不使正极用电解液以及负极用电解液发生化学的变质的情况下，将正极用电解液以及负极用电解液从发电地向电力消耗地进行输送。
本发明所涉及的电力能量的输送系统的特征在于，包括：交换装置，将所述输送用罐体内与所述电力消耗地的全钒氧化还原电池的单元(cell)内，以从外部气体隔离的状态进行连结，并且将收纳于所述输送用罐体的已完成充电的所述正极用电解液以及所述负极用电解液、与所述电力消耗地的全钒氧化还原电池的单元内的已放电的正极用电解液以及负极用电解液进行交换。
根据该发明，由于包括：交换装置，将输送用罐体内、与电力消耗地的全钒氧化还原电池的单元内，以从外部气体隔离的状态进行连接，对正极用电解液以及负极用电解液进行交换，因此，能够防止在电力消耗地对正极用电解液以及负极用电解液正在进行交换时，正极用电解液以及负极用电解液与外部气体接触从而发生化学变质。
本发明所涉及的电力能量的输送系统的特征在于，所述输送用罐体包括：用于收纳在所述发电地已充电的所述正极用电解液的室、用于收纳所述负极用电解液的室、以及用于混合收纳在所述电力消耗地已放电的正极用电解液以及负极用电解液的室。
根据该发明，由于输送用罐体包括：用于混合收纳在电力消耗地已放电的正极用电解液以及负极用电解液的室，因此，不需要将已放电的正极用电解液与负极用电解液分开进行回收，能够将已放电的正极用电解液以及负极用电解液在短时间内进行回收。
本发明所涉及的电力能量的输送系统的特征在于，用于在所述电力消耗地之间进行联络的所述输送部件包括：对收纳于已放电的所述全钒氧化还原电池中的所述正极用电解液以及所述负极用电解液进行充电的发电装置、或者对从已放电的所述全钒氧化还原电池进行回收且收纳于所述输送用罐体中的所述正极用电解液以及所述负极用电解液进行充电的发电装置。
根据该发明，由于输送部件包括上述的发电装置，因此，能够通过输送部件，对收纳于已放电的全钒氧化还原电池中的正极用电解液以及负极用电解液、或者从已放电的全钒氧化还原电池中回收到的正极用电解液以及负极用电解液进行充电。因此，不需要每次将已放电的全钒氧化还原电池、或者收纳了从已放电的全钒氧化还原电池中回收到的正极用电解液以及负极用电解液的输送用罐体返回到发电地。
本发明所涉及的电力能量的输送系统的特征在于，用于输送所述全钒氧化还原电池的所述输送部件包括：补充充电部件，对收纳于已放电的所述全钒氧化还原电池中的所述正极用电解液以及所述负极用电解液进行补充充电。
根据该发明，由于输送部件包括：补充充电部件，对收纳于正极单元的正极用电解液以及收纳于负极单元的负极用电解液进行补充充电，因此，能够在输送过程中将从全钒氧化还原电池放电的电力通过该补充充电部件进行补充。
本发明所涉及的电力能量的输送系统的特征在于，包括信息管理中心，该信息管理中心具有：信号发送接收部，与所述发电地、所述电力消耗地以及所述输送部件，对信号进行发送接收；信息记录介质，记录了与所述发电地有关的信息数据、与所述电力消耗地有关的信息数据、以及与所述输送部件有关的信息数据；以及处理部，基于所述信号发送接收部接收到的信号以及在所述信息记录介质中记录的信息，进行信息处理，所述发电地、所述电力消耗地以及所述输送部件分别包括在与所述信号发送接收部之间对所述信号进行发送接收的通信部，所述处理部包括选择部件，该选择部件基于所述信号发送接收部接收到的来自所述发电地、所述电力消耗地、以及所述输送部件的通信部的所述信号、和在所述信息记录介质中记录的信息数据，选择能够在最短时间内将所述全钒氧化还原电池、或者收纳了所述正极用电解液以及所述负极用电解液的输送用罐体输送到所述电力消耗地的发电地以及输送部件。
根据该发明，电力能量的输送系统包括上述的信息管理中心，并且，发电地、电力消耗地、以及输送部件分别包括与信息管理中心的信号发送接收部对信号进行发送接收的通信部，因此，能够在电力消耗地的全钒氧化还原电池放电结束前，将全钒氧化还原电池、或者收纳了正极用电解液以及负极用电解液的输送用罐体输送到电力消耗地。
在本发明所涉及的电力能量的输送系统的特征在于，关于所述全钒氧化还原电池中使用的所述正极用电解液以及所述负极用电解液，分别准备浓度相对高的高浓度电解液和浓度相对低的低浓度电解液，在所述电力消耗地使用的全钒氧化还原电池的所述正极用电解液以及所述负极用电解液是所述低浓度电解液，至少使用了所述高浓度电解液的所述全钒氧化还原电池通过所述输送部件被进行输送，用于从使用了所述高浓度电解液的所述全钒氧化还原电池对在所述电力消耗地已放电的、使用了所述低浓度电解液的所述全钒氧化还原电池进行充电的充电部件被设置在所述输送部件或者所述电力消耗地，设置于所述输送部件中的所述充电部件能够从使用了所述高浓度电解液的所述全钒氧化还原电池，对在该输送部件中搭载的、使用了所述低浓度电解液的所述全钒氧化还原电池进行充电。
根据该发明，由于通过搬运部件来搬运使用了浓度相对高的高浓度电解液的氧化还原电池，因此，能够对分配给电力消耗地的、使用了大量的相对低的低浓度电解液的氧化还原电池进行充电。另外，在电力消耗地，将通过搬运部件搬运的使用了低的低浓度电解液的氧化还原电池、与分配给电力消耗地的使用了相对低的低浓度电解液的氧化还原电池进行交换的情况下，能够对在搬运部件的移动过程中交换的、使用了相对低的低浓度电解液的氧化还原电池进行充电，因此，能够有效地在多个电力消耗地巡回。
发明效果
根据本发明，通过对全钒氧化还原电池或者全钒氧化还原电池中使用的钒电解液进行输送，从而能够大量地输送电力能量。因此，不需要在发电地与电力消耗地之间设置输电线。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的电力能量的输送系统的概念图。
图2是在本发明的电力能量的输送系统中使用的、全钒氧化还原电池的示意性的立体图，图2(A)是在串联的方向上将全钒氧化还原电池的结构要素进行了分离的状态的立体图，图2(B)是全钒氧化还原电池被组装后的状态的立体图。
图3是构成图2的全钒氧化还原电池的单位电解单元的示意性的立体图。
图4是说明在液流型的全钒氧化还原电池的内部钒电解液循环的路径的示意图。
图5是表示本发明的电力能量的输送系统中使用的电解液的输送用罐体的内部结构的示意图，图5(A)是表示输送用罐体的内部结构的一例的示意图，图5(B)是表示输送用罐体的内部结构的另一例的示意图。
图6是包括不同于图5所示的电解液的输送用罐体的内部结构的输送用罐体的内部结构的示意图。
图7是表示附带控制器的全钒氧化还原电池的概要的示意图。
图8是表示引擎以及安装于引擎上的交流发电机的立体图。
图9是表示设置于货物车上的车轴发电机的立体图。
图10是表示钒电解液的更换步骤的步骤图，图10(A)表示全钒氧化还原电池的已放电的电解液、和输送用罐体中填充的氮气的更换步骤，图10(B)表示收纳于输送罐体中的已充电的电解液和全钒氧化还原电池中填充的氮气的更换步骤，图10(C)表示更换完成了的状态。
图11是表示利用了插装式的罐体的电力能量的输送系统的罐体、以及用于构成放电设备的装置的1例的概念图。
图12是将本发明的第2实施方式的电力能量的输送系统应用于由多个岛构成的群岛地域的情况下的电力能量的输送系统的概念图。
图13是表示在图12所示的多个群岛上交换电解液的步骤的概要的概略步骤图。
图14是将本发明的第2实施方式的电力能量的输送系统应用于发电地以及多个电力消耗地陆地连接的地域的情况下的电力能量的输送系统的概念图。
图15是本发明的第3实施方式的电力能量的输送系统的概念图。
图16是本发明的第4实施方式的电力能量的输送系统的概念图。
图17是与图16所示的电力能量的输送系统不同类型的本发明的第4实施方式的电力能量的输送系统的概念图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的实施方式。本发明的技术的范围不限于以下的记载和附图。另外，在本说明书中，存在将钒电解液简单记载为电解液的情况。
[基本结构]
本发明所涉及的电力能量的输送系统包括：使用了含有钒离子的正极用电解液以及负极用电解液的全钒氧化还原电池；以及输送部件，用于对所述全钒氧化还原电池、或者收纳了所述正极用电解液以及所述负极用电解液的输送用罐体进行传输，利用使用了钒电解液的全钒氧化还原电池20来对电力能量进行输送。
如图2～图4所示，全钒氧化还原电池20例如具有：正极单元21a，收纳了含有钒离子的正极用电解液；负极单元22a，收纳了含有钒离子的负极用电解液；以及离子交换膜23a，配置在正极单元21a以及负极单元22a之间。输送部件10在发电地X与电力消耗地Y之间进行联络，其中，该发电地X设置了发电设备1以及将通过发电设备1产生的电力向全钒氧化还原电池20进行充电的充电设备2，该电力消耗地Y位于与发电地X远离的地域，且设置了使全钒氧化还原电池20进行放电的放电设备70。或者，输送部件10在电力消耗地Y之间进行联络。
本发明的电力能量的输送系统通过对全钒氧化还原电池20或者全钒氧化还原电池20中使用的钒电解液进行输送，从而能够大量地输送电力能量。因此，不需要在发电地X与电力消耗地Y之间设置输电线。
包括这样的基本结构的本发明所涉及的电力能量的输送系统能够大致分为2种方式。第1实施方式是如下的方式：输送部件10在发电地X与电力消耗地Y之间单纯地进行往复，对全钒氧化还原电池20或者电解液的输送用罐体40进行输送。第2实施方式是如下的方式：输送部件10具有发电设备1以及充电设备2，输送部件10对全钒氧化还原电池20或者电解液的输送用罐体40内的钒电解液进行充电，并且在多个电力消耗地Y之间进行联络。
另外，第1实施方式以及第2实施方式的电力能量的输送系统能够通过信息管理中心150对信息进行处理，并且通过输送部件10对全钒氧化还原电池20或者电解液的输送用罐体40进行输送。该实施方式能够大致作为第3实施方式。
此外，作为其他的实施方式存在如下的第4实施方式，在电力消耗地使用的全钒氧化还原电池的正极用电解液以及负极用电解液为低浓度电解液，在输送部件中至少搭载使用了高浓度电解液的氧化还原电池。关于该第4实施方式，能够通过信息管理中心对信息进行处理，并且通过输送部件对全钒氧化还原电池进行输送。
以下，适当地参照附图，对各实施方式分别进行说明。另外，将“全钒氧化还原电池”省略为“氧化还原电池”而进行说明。
[第1实施方式]
如图1所示，本发明的第1实施方式是输送部件10在发电地X与电力消耗地Y之间单纯地进行往复的方式。在该第1实施方式中，存在如下的3种方式：输送部件10对氧化还原电池20其本身进行输送的系统、对氧化还原电池20中使用的钒电解液进行输送的系统、以及氧化还原电池20的输送和钒电解液的输送混合存在的系统。
<发电设备以及充电设备>
发电设备1例如使用风力发电机。风力发电机1被配置在适合于风力发电的一定的风连续流动的地域，例如，存在于内陆的沙漠地带等。另外，图1仅示出了1台风力发电机1，但是，由于沙漠地带存在能够设置多台风力发电机1的宽广的土地，因此，风力发电机1在沙漠地带被设置多台。此外，本发明的电力能量的输送系统不限定于以风力发电机1作为发电设备1而利用的情况，也能够利用火力发电机、水力发电机、核能发电机、太阳光发电机以及地热发电机等其他的发电设备1。
充电设备2包括：AC/DC变换装置3；以及控制器4，控制对氧化还原电池20的充电。此外，充电设备2包括：连接部5，连接氧化还原电池20。另外，该电力能量的输送系统是也包含输送钒电解液的情况的系统。在电力能量的输送系统为输送钒电解液的系统的情况下，充电设备2包括：充电专用的氧化还原电池20，能够对已放电的钒电解液进行收纳，并且进行充电。
AC/DC变换装置3将通过风力发电机1发电的交流电力变换为直流电力，将变换后的直流电力供应给氧化还原电池20，从而对氧化还原电池20的钒电解液进行充电。控制器4时常监视充电时的电压以及电流，并进行控制以使充电所需的直流电力不超过限制电压以及限制电流。连接部5是连接用于与氧化还原电池20连接的电源线的部位，在充电时经由电源线等而连接氧化还原电池20。
在电力消耗地Y已放电的氧化还原电池20在包括这样的发电设备1以及充电设备2的发电地X被连接到充电设备2，从而被进行充电。此外，已放电的钒电解液从输送而来的输送用罐体40被更换到充电设备2的充电用的氧化还原电池20，从而被进行充电。
<放电设备>
放电设备70被设置于电力消耗地Y。该放电设备70包括：DC/AC变换装置73；控制器74，对来自氧化还原电池20的放电进行控制；以及连接部75，连接氧化还原电池20。另外，在电力消耗地Y，不交换氧化还原电池20，而是进行钒电解液的更换的情况下，放电专用的氧化还原电池20被设置在放电设备70中。这样的放电设备70通过由铁塔80架设的输电线81，与消耗电力的各种的设施85进行连接。
<氧化还原电池>
氧化还原电池20大致分为2种类型。第1类型是不使钒电解液进行循环的非液流型的电池。第2类型是使钒电解液进行循环的液流型的电池。另外，氧化还原电池20也包含使钒电解液缓慢地进行循环的类型的电池。
不论非液流型以及液流型的哪一种类型，如图2(A)以及图2(B)所示，氧化还原电池20均构成为经由作为双极板的电极24对多个单位电解单元28进行串联连接。此外，集电板5被设置在被串联连接的方向的两端。被串联连接的多个单位电解单元28通过配置于集电板5的外侧的端板(EndPlate)26a、26b而被夹住。该端板26a、26b通过棒状的紧固夹具27从两侧被紧固。
如图3所示，单位电解单元28是具有被封入了含有高浓度的钒离子的正极用电解液的正极单元21a、被封入了含有相同浓度的钒离子的负极用电解液的负极单元22a、以及配置于正极单元21a以及负极单元22a之间的离子交换膜23a的密封型的单元，并且是进行氧化还原的单位单元。用于构成单位电解单元28的正极单元21a以及负极单元22a分别包括多孔性的内部电极，且该多孔性的内部电极分别以宽广的表面积与正极用电解液以及负极用电解液进行接触，使产生高效的氧化还原反应。
这样的形状的正极单元21a以及负极单元22a由具有宽广的开口面的单元框架210、以及收纳于单元框架210内的内部电极211而构成。单元框架210的电极24侧和离子交换膜23a侧均进行了开口。因此，收纳于单元框架210的内部电极211在该电极24侧的开口面上与电极24进行面接触，在该离子交换膜23a侧的开口面上与离子交换膜23a进行面接触。这样的开口面的开口面积考虑输出电流而设计有效面积，并且使用空出了相应的开口部的单元框架210。此外，在单元框架210的侧部(外周边缘部)形成了被称为歧管(Manifold)的多个孔212。该被称为歧管的多个孔212作为用于添入钒电解液的注入口、或能够进行排气的泄漏口而发挥作用。
包括这样的结构的单位电解单元28的氧化还原电池20A在正极单元21a以及负极单元22a不具有正极用电解液以及负极用电解液的循环机构的情况下，成为非液流型的氧化还原电池。另一方面，氧化还原电池30通过将液体计量泵(未图示)与被称为歧管的孔212进行连接，从而能够使电解液在正极单元21a以及负极单元22a的内部缓慢地进行循环。此外，在氧化还原电池20A中，利用配管或者软管(hose)，将正极用电解液罐体以及液体计量泵与被称为歧管的孔212进行连接，并且将负极用电解液罐体以及液体计量泵与被称为歧管的孔212进行连接，从而能够设为后续说明的、使电解液进行循环的液流型的电池。
图4是用于说明钒电解液在液流型的氧化还原电池的内部进行循环的路径的图。液流型的全钒氧化还原电池20B的基本的单元的结构与图2以及图3相同。通过配管34与图3所示的被称为歧管的孔212进行连接，并且电解液罐体30、32以及泵31、33与配管34进行连接，从而进行钒电解液的循环。用于对正极用电解液进行供应以及排出的正极用电解液罐体30经由配管34与正极单元21b进行连接，用于对负极用电解液进行供应以及排出的负极用电解液罐体32经由配管34与负极单元22b进行连接。正极用电解液是5价和4价的钒离子的混合液，负极用电解液是2价和3价的钒离子的混合液。正极用电解液通过泵31而在正极单元21b和正极用电解液罐体30之间进行循环，负极用电解液通过泵33而在负极单元22b和负极用电解液罐体32之间进行循环。
另外，在使电解液缓慢地进行循环的情况下，氧化还原电池20也可以不设置正极用电解液罐体30以及负极用电解液罐体32，而是仅设置泵31、33而使正极用电解液和负极用电解液进行循环。这样的结构是，与通过在氧化还原电池20A上连接液体计量泵(未图示)，使电解液在正极单元21a以及负极单元22a的内部缓慢地进行循环的情况相同的结构。
在氧化还原电池20A、20B中，在发电地X，在正极单元21a、21b中进行由(1)式的从左边到右边的化学变化所表示的充电，在负极单元22a、22b中进行由(2)式的从左边到右边的化学变化所表示的充电。另一方面，在氧化还原电池20A、20B中，在电力消耗地Y，在正极单元21a、21b中进行由(1)式的从右边到左边的化学变化所表示的放电，在负极单元22a、22b中进行由(2)式的从右边到左边的化学变化所表示的放电。
[化1]
在该电力能量的输送系统所使用的氧化还原电池20中，高浓度钒电解液作为电解液而进行利用。具体而言，正极用电解液是铝、钙、钠、钾、铁、硅以及铬之中1或者2种以上的元素合计小于0.4质量％，且含有1.5mol/L～4mol/L的5价的钒离子的硫酸水溶液。此外，负极用电解液是铝、钙、钠、钾、铁、硅以及铬之中1或者2种以上的元素合计小于0.4质量％，且含有1.5mol/L～4mol/L的2价的钒离子的硫酸水溶液。此外，在钒电解液中，为了有效地防止过氧化物等的淤渣(Sludge)的产生，优选为钒离子溶液中的溶解氧为规定的浓度(5ppm以下，优选为1ppm以下，更优选为0.5ppm以下)。
这样的氧化还原电池20的长度、深度以及高度被形成为容易输送的尺寸。例如，氧化还原电池20被形成为与根据ISO标准而尺寸标准化了的集装箱(container)相同的尺寸、或与这样的集装箱大致相同的尺寸。在ISO标准中，将集装箱的长度决定为20英尺(6096mm)或者40英尺(12192mm)。此外，在同标准中，将集装箱的宽度决定为8英尺(2438mm)、将高度决定为8英尺6英寸(2591mm)。进而，在同标准中，近年，对长度为45英尺(13716mm)的集装箱进行了标准化。在氧化还原电池20中，也可以将其长度形成为与这样的集装箱的长度相同的尺寸、或者与此相近的尺寸。另外，最近，高度被形成为9英尺6英寸(2896mm)的标准外的被称为高立方集装箱(highcubecontainer)的集装箱越来越普及。氧化还原电池20也可以以与这样的高度的集装箱相当的尺寸来形成高度。
其中，氧化还原电池20也可以不将其本身形成为与上述的集装箱相同或者与此相近的尺寸，而是形成为能够将单个或者多个的氧化还原电池20收纳于集装箱的内部的尺寸。
<电解液的输送用罐体>
存在对已充电的正极用电解液以及负极用电解液进行输送从而进行电力能量的输送的情况。图5(A)以及图5(B)示出了用于输送正极用电解液以及负极用电解液的输送用罐体40的方式的2个例。另外，设置于输送罐体的内部的室的方式不限定于图5(A)以及图5(B)所示的方式。此外，图5(A)以及图5(B)所示的“+”表示正极用电解液，“-”表示负极用电解液，“E”表示为空的情况。
在图5(A)以及图5(B)所示的输送用罐体40中，其外形尺寸形成为与上述的集装箱相同的尺寸或者大致相同的尺寸。输送用罐体40的内部通过壁面而划分为3个室。3个室是收纳已充电的正极用电解液的室、收纳已充电的负极用电解液的室、以及空的室。空的室被利用作为对已放电的正极用电解液以及负极用电解液进行混合收纳的室。
在图5(A)所示的输送用罐体40A的内部，其长度方向被2个壁面进行划分，从而设置了3个室41A、42A、43A。在3个室41A、42A、43A中，例如，设置于一端侧的室41A被利用作为收纳在发电地X已充电的正极用电解液的室，设置于另一端侧的室42A被利用作为收纳在发电地X已充电的负极用电解液的室。设置于中央的空的室43A被利用作为用于对在电力消耗地Y已放电的正极用电解液和负极用电解液进行混合收纳的室。
在图5(B)所示的输送用罐体40B中，其长度方向的中央通过壁面被进行划分。进而，图的右侧一半的区域以在输送用罐体40的深度方向上二等分的方式被进行划分。设置于图的右侧一半的2个室41B、42B之中位于上侧的室41B例如被利用来收纳已充电的正极用电解液，位于下侧的室42B被利用作为收纳已充电的负极用电解液的室。设置于图的左侧一半的室43B是空的室，且被利用作为对已放电的正极用电解液和负极用电解液进行混合收纳的室。
已放电后的正极用电解液是含有VO2+(4价)的钒电解液，放电后的负极用电解液是含有V3+(3价)的钒电解液。两者是仅价数不同的钒电解液，即使进行混合也不会存在如下情况：发生危险的化学反应、或在混合后不能作为氧化还原电池20的电解液来使用。因此，即使使正极用电解液与负极用电解液进行混合而收纳在1个室，也不会产生不良状况。在将放电后的正极用电解液与负极用电解液混合收纳在1个室而进行了回收的情况下，正极用电解液和负极用电解液通过发电地X的充电设备2而进行充电，从而再次被调制为5价的正极用电解液和2价的负极用电解液。
另外，如图6所示，电解液的输送用罐体50也可以在其内部设置4个室51、52、53、54。另外，如图6所示的“+”表示正极用电解液，“-”表示负极用电解液，“E”表示为空的情况。在该输送用罐体50中，其外形尺寸被形成为与上述的集装箱相同的尺寸或者大致相同的尺寸。在输送用罐体50的内部，其长度方向通过3个壁面而被进行划分，从而设置了4个室51、52、53、54。在4个室51、52、53、54中，例如，设置于一端侧的室51被利用作为收纳在发电地X已充电的正极用电解液的室，设置于另一端侧的室52被利用作为收纳在发电地X已充电的负极用电解液的室。设置于中央的2个空的室53、54被利用作为用于将在电力消耗地Y已放电的正极用电解液和负极用电解液分别分开进行收纳的室。
<附带控制器的氧化还原电池、输送用罐体>
氧化还原电池20或者电解液的输送用罐体40能够包括：AC/DC变换装置、DC/AC变换装置、以及用于进行充电或者放电的控制的控制器。图7示出了将AC/DC变换装置63、DC/AC变换装置64、控制器65在氧化还原电池20中一体化构成的附带控制器的氧化还原电池60的1个例。AC/DC变换装置63是将通过发电设备1发电的交流电力变换为直流电力的装置。DC/AC变换装置64是在电力消耗地Y将氧化还原电池20的直流电力变换为交流电力的装置。控制器65对充电时的充电电压以及放电时的放电电压进行时常监视。尤其在充电时，进行控制以使充电所需的直流电力不会超过限制电压以及限制电流。
<输送部件>
输送部件10在发电地X与电力消耗地Y之间进行联络。如图1所示，在输送部件10中，挂车11、以及用于牵引挂车11的牵引汽车12或铁路16、17等被利用。另外，挂车11和牵引汽车12通过能够自如地进行连接以及分离的连接器而进行连接。在输送部件10中，除了挂车11以及铁路16、17以外，虽然未图示，但是卡车或飞机等被利用。此外，在发电地X和电力消耗地Y的位置隔着海的情况下，船被利用作为输送部件10。这样的输送部件10对氧化还原电池20其本身进行输送，或者对电解液的输送用罐体40进行输送。
<对氧化还原电池进行输送的情况>
在通过挂车11来输送氧化还原电池20的情况下，搭载了氧化还原电池20的挂车11被预先分配给电力消耗地Y。在发电地X以及电力消耗地Y对已充电的氧化还原电池20和已放电的氧化还原电池20进行交换的情况下，氧化还原电池20的交换连同挂车11一起进行。通过连同挂车11一起进行交换，从而已充电的氧化还原电池20和已放电的氧化还原电池20不需要从挂车11进行重新装载。因此，能够在短的时间内对氧化还原电池20进行交换。
在对氧化还原电池20其本身进行输送的情况下，氧化还原电池20在输送过程中放电。因此，优选为氧化还原电池20一边进行补充充电一边进行输送。如图8所示，牵引汽车12通常包括：安装在引擎90上的作为发电机的交流发电机95。如图8所示，在交流发电机95中，在其输入轴97上安装了滑轮96。滑轮96经由风扇皮带93而连接到与风扇91一体化的滑轮92，其中，该风扇91通过被传递引擎90的旋转，从而进行旋转。在交流发电机95中，引擎90的旋转经由这样的风扇皮带93以及滑轮92、96而传递到输入轴97，通过输入轴97被旋转从而进行发电。在氧化还原电池20的输送中的补充充电中，这样的交流发电机95被使用。
在通过铁路16、17来输送氧化还原电池20的情况下，通过柴油机车等的机车17对搭载了氧化还原电池20的货物车16进行牵引，从而氧化还原电池20被进行输送。货物车16能够将多个车辆进行连结，通过机车17进行牵引从而进行输送。因此，能够进行大量输送。
在通过铁路16、17对氧化还原电池20其本身进行输送的情况下，氧化还原电池20也会在输送过程中自放电。因此，作为自放电的对策，优选为氧化还原电池20一边进行补充充电一边进行输送。在此所说的补充充电是指通过小电流来进行流动(flow)充电。在补充充电中，例如，图9所示的车轴发电机100被利用。车轴发电机100包括：发电机101；滑轮105，被设置在连结了车轮103之间的车轮轴104上；以及皮带106，对发电机101和滑轮102进行了连接。发电机101从货物车16的装货台被吊挂，且通过支架110被安装在装货台的下部。该发电机101是伴随输入轴107的旋转而进行发电的装置，滑轮102被安装在输入轴107上。安装于车轮轴104上的滑轮105被设置在车轮103之间。滑轮102和滑轮105通过被缠绕皮带106而相互连接。车轮103的旋转经由2个滑轮102、105以及皮带106而被传递到发电机101的输入轴107。
在利用铁路16、17对氧化还原电池20进行输送的情况下，输送的方式不限定于如下的方式：仅通过铁路将已充电的氧化还原电池20从发电地X输送到电力消耗地Y、或者仅通过铁路将已放电的氧化还原电池20从电力消耗地Y输送到发电地X。例如，也可以在发电地X和电力消耗地Y之间设置未图示的重新装载站点，氧化还原电池20在重新装载站点从铁路16、17重新装载到挂车11或卡车，或者相反地从挂车11或卡车重新装载到铁路16、17，从而进行输送。
另外，在通过挂车11或铁路16、17以外的卡车以及船等的输送部件10对氧化还原电池20进行输送的情况下，也将氧化还原电池20一边进行补充充电一边进行输送即可。
<对电解液的输送用罐体进行输送的情况>
在通过输送用罐体40对在发电地X已充电的钒电解液进行输送的情况下，含有1.5mol/L～4mol/L的5价的钒离子的硫酸水溶液作为正极用电解液被收纳在输送用罐体40中，含有1.5mol/L～4mol/L的2价的钒离子的硫酸水溶液作为负极用电解液被收纳在输送用罐体40中。在正极用电解液以及负极用电解液中，铝、钙、钠、钾、铁、硅以及铬之中1或者2种以上的元素合计小于0.4质量％，并且溶解氧为5ppm以下，优选为1ppm以下，更优选为0.5ppm以下。
需要使得这样的正极用电解液以及负极用电解液在输送过程中不会变质。因此，输送部件10包括：未图示的变质防止装置，防止正极用电解液以及负极用电解液发生变质。具体而言，包括：用于调整输送用罐体40内的温度的温度调整装置、用于防止钒电解液的溶解氧的增加的脱气装置等。另外，为了防止收纳的钒电解液与外部气体接触，输送用罐体成为密封结构。
作为变质防止装置的脱气装置只要能够防止液中的溶解氧的增加、或者能够去除液中的溶解氧即可，并没有特别地限定，能够应用实施各种方法的装置。作为脱气装置例如可举出实施以下方法的装置：对输送用罐体40的内部进行减压从而将溶液中的溶解氧进行去除的减压脱气法、从投入在液中的管嘴对惰性气体进行冒泡而去除液中的溶解氧的冒泡脱气法、使用脱气膜来去除溶解氧的脱气膜法等。
由于输送部件10包括这样的脱气装置等的变质防止装置，因此，能够防止输送用罐体40内的钒电解液的溶解氧在输送过程中增加，并且能够有效地防止在输送过程中产生过氧化物等的淤渣。
<电解液的更换>
接着，关于存在于在电力消耗地Y已放电的氧化还原电池20中的已放电的钒电解液、收纳于从发电地X被输送来的输送用罐体40中的已充电的钒电解液的更换，参照图10而进行说明。
电力能量的输送系统包括：交换装置，将输送用罐体40内和电力消耗地的氧化还原电池20的单元内以从外部气体隔离的状态进行连结，对收纳于输送用罐体40的已完成充电的正极用电解液以及负极用电解液、和电力消耗地的氧化还原电池20的单元内的已放电的正极用电解液以及负极用电解液进行交换。
交换装置没有特别地进行图示，但是，其包括：用于联络输送用罐体40和电力消耗地的氧化还原电池20的单元的配管或者软管；用于对被填充到输送用罐体40中的氮气或者被转移到电力消耗地的氧化还原电池20的单元中的氮气进行送出的泵；用于对电解液抽真空的泵；以及与配管或者软管连接，用于将输送用罐体40和电力消耗地的氧化还原电池20的单元进行连通或者隔离的阀门等。使用这样的交换装置，如后述那样进行电解液的更换。
在图10(A)至图10(C)中所示的“DES”表示已放电的钒电解液，“CES”表示已充电的钒电解液、“N2”表示氮气。另外，在从图10(A)至图10(C)中，为了便于说明，将各图的右侧所示的输送用罐体40设为输送用罐体401，将各图的左侧所示的输送用罐体40设为输送用罐体402。
在钒电解液的更换中，如图10(A)所示，首先，将在电力消耗地Y已放电的氧化还原电池20的单元与已填充氮气的输送用罐体401通过配管等进行连结，从而进行氧化还原电池20的单元内的钒电解液和输送用罐体401内的氮气的更换。其结果，如图10(B)所示，已放电的钒电解液被收纳到输送用罐体401中，氮气被填充到设置于电力消耗地Y的氧化还原电池20的单元中。
接着，将在电力消耗地Y已放电的氧化还原电池20的单元与收纳了已充电的钒电解液的输送用罐体402通过配管等进行连结，进行氧化还原电池20的单元内的氮气和输送用罐体402内的钒电解液的更换。其结果，如图10(C)所示，已充电的钒电解液被容纳在设置于电力消耗地Y的氧化还原电池20的单元中，氮气被填充到输送用罐体402中。
如上所述，氮气从输送用罐体40送入到氧化还原电池20的单元，或者将氮气从氧化还原电池20的单元送入到输送用罐体40中，从而进行钒电解液的更换。因此，由于钒电解液不与空气进行接触，所以在钒电解液的交换过程中，能够有效地防止产生过氧化物等的淤渣。
另外，从图10(A)至图10(C)示出了对输送用罐体40逐个地收纳已完成充电的钒电解液并且填充氮气，从而进行更换的情况。可是，更换也可以利用图5(A)或者图5(B)所示的输送用罐体40A、40B来进行。例如，在利用图5(A)所示的输送用罐体40A的情况下，在室41A中收纳正极用电解液，在室42A中收纳负极用电解液，在空的室43A中收纳氮气。利用室41A、氧化还原电池BT以及室43A来进行正极用电解液的更换。利用室42A、氧化还原电池BT以及室43A来进行负极用电解液的更换。
接着，参照图11，说明利用插装(Cartridge)式的罐体55来输送电解液的方式的1个例。图11所示的电力能量的输送系统包括：装置70a，用于构成设置于各电力消耗地(参照图1的Y。)的放电设备；以及插装式的罐体55，构成为相对于该装置70a可装卸。
在罐体55中，内部通过隔板58进行2分割，在罐体55的内部形成2个室56、57。2个室56、57之中，一个室56是用于收纳正极用电解液的室，另一个室57是用于收纳负极用电解液的室。在发电地(参照图1的X。)已充电的正极用电解液和负极用电解液分别被填充到各室56、57中。这样的罐体55包括用于使其下部与装置70a进行装卸的结合部200。
罐体55的结合部200由分别设置在各室56、57中的流入口用的自密封接头201、203和流出口用的自密封接头202、204而构成。该自密封接头201、202、203、204构成为相对于构成后述的装置70a侧的结合部210的自密封接头206、207、208、209可装卸。关于自密封接头201、202、203、204，在罐体55单独存在的状态下，对流出口以及流入口进行密封，防止外部气体浸入到罐体55的内部。另一方面，装置70a侧的自密封接头206、207、208、209被嵌入到罐体55侧的自密封接头201、202、203、204中，在罐体55被安装在装置70a上的状态下，罐体55的内部、与装置70a所包括的氧化还原电池20B的单元21b、22b被连通。
构成放电设备的装置70a包括：氧化还原电池20B；结合部210，用于安装罐体55；以及配管34a、34b、34c、34d，用于将氧化还原电池20B的正极单元21b以及负极单元22b、与结合部210进行联络。此外，在配管34a中设置了泵31，该泵31用于使电解液在氧化还原电池20B的正极单元21b与罐体55的收纳了正极用电解液的室56之间进行循环。同样地，在配管34c中设置了泵33，该泵33用于使电解液在负极单元22b与罐体55的收纳了负极用电解液的室57之间进行循环。另外，图11是概念地示出了装置70a所包括的氧化还原电池20B的一个单元的图。如图2所示，在是将多个单元进行层叠而构成的氧化还原电池20A的情况下，在各正极单元21a以及各负极单元22a中设置配管34a、34b、34c、34d以及泵31、33。各正极单元21a以及各负极单元22a的配管34a、34b、34c、34d在1个位置分别被连结，被联络到结合部210。
装置70a侧的结合部210包括：自密封接头206、207，其构成通过配管34a、34b而与正极单元21b进行联络的流入部以及流出部；以及自密封接头208、209，其构成通过配管34c，34d而与负极单元22b进行联络的流入部以及流出部。自密封接头206、207、208、209构成为相对于罐体55侧的自密封接头201、202、203、204可装卸，通过自密封接头206、207、208、209与自密封接头201、202、203、204被连结，从而使罐体55的收纳了正极电解液的室56与正极单元21b连通，并且使罐体55的收纳了负极电解液的室57与负极单元22b连通。
在具有这样的插装式的罐体55的放电设备中，在罐体55被安装到用于构成放电设备的装置70a之后，通过泵31的作用而使正极用电解液在罐体55的室56与正极单元21b之间进行循环。同样地，放电设备通过泵33的作用而使负极用电解液在罐体55的室57和负极单元22b之间进行循环。
以上，以如下情况为例进行了说明，即发电地X被设置在大陆的一定地域，且对氧化还原电池20或者电解液的输送用罐体40进行陆上输送而将电力向陆地相连的电力消耗地Y进行输送。可是，第1实施方式也可以应用于如下情况，即在被设置了发电设备1以及充电设备2的发电地X与电力消耗地Y隔着海而存在的情况下，使船在发电地X与电力消耗地Y之间进行往复，对氧化还原电池20或者电解液的输送用罐体40进行海上输送。
[第2实施方式]
本发明的第2实施方式是如下的方式：输送部件10具有未图示的发电装置以及充电装置，输送部件10对氧化还原电池20以及输送用罐体40内的钒电解液一边充电一边输送。在第2实施方式中，输送部件10不仅用于联络发电地X与电力消耗地Y，还用于联络多个电力消耗地Y之间。参照图12以及图13，以如下情况为例来说明第2实施方式，即在由多个岛构成的群岛地域通过船120而对氧化还原电池20或者电解液的输送用罐体40进行输送。
如图12以及图13所示，应用第2实施方式的电力能量的输送系统的群岛地域，例如，由被设置了发电设备1以及充电设备2的X岛、和存在电力消耗地Y的3个S岛、T岛以及U岛而构成。
<发电设备以及充电设备>
设置于X岛的发电设备1例如使用风力发电机1。其中，发电设备1能够使用火力发电机、水力发电机、核能发电机、太阳光发电机以及地热发电机等其他的发电设备。与第1实施方式的充电设备2同样地，充电设备2包括：AC/DC变换装置3、控制器4、以及连接部5。另外，该电力能量的输送系统是包含以下情况的系统：对氧化还原电池20进行搬运的情况、和对钒电解液进行输送的情况。在电力能量的输送系统是对钒电解液进行输送的系统的情况下，在充电设备2中，设置用于收纳已放电的钒电解液，且能够使其充电的充电专用的氧化还原电池20。
<放电设备>
放电设备70分别被设置在作为电力消耗地Y的S岛、T岛以及U岛。各放电设备70包括：DC/AC变换装置；控制器，控制来自氧化还原电池20的放电；以及连接部，连接氧化还原电池20或者放电用单元。各放电设备70被设置于各岛上，且通过输电线等而与各种消耗电力的设施进行连接。氧化还原电池20被分别分配给S岛、T岛以及U岛的各岛，氧化还原电池20被连接到放电设备70从而供应电力。
<输送部件>
如图12以及图13所示，氧化还原电池20或者电解液的输送用罐体40通过船120来进行输送。如图13所示，例如，船从X岛出航，按S岛、T岛、U岛的顺序依次停靠，从而进行氧化还原电池20或者电解液的输送用罐体40的输送。从U岛出航的船120再次回港至X岛。用于输送的船120包括：发电装置以及充电装置，能够对在输送过程中的氧化还原电池20或者输送用罐体40中所收纳的钒电解液进行充电。被设置在船120上的发电装置，例如，利用被设置在船120上的交流发电机。其中，也可以将具有太阳光发电面板的太阳发电装置设置在船120上，从而设置发电设备1。另外，在对电解液的输送用罐体40进行输送的情况下，输送部件10包括：变质防止装置，用于防止输送用罐体40内的电解液发生变质。
<输送过程中的充电以及电解液的更换>
第2实施方式能够应用于对氧化还原电池20进行输送的情况、以及对收纳了电解液的输送用罐体40进行输送的情况的任一种，但是，以下，针对在输送用罐体40中收纳电解液，且通过船120对输送用罐体40进行输送的情况，参照图13进行说明。另外，图13是为了说明的方便而简略表示的图，示出了船120仅搭载了3个输送用罐体的情况。此外，输送用罐体40在图13中通过标号A、B、C来表示。此外，被分配给S岛、T岛以及U岛的氧化还原电池通过标号BT来表示。
船120在从X岛出航时搭载了用于贮藏电解液的3个输送用罐体A、B、C。在输送用罐体A以及输送用罐体B中，将在X岛已充电的钒电解液收纳在内部。输送用罐体C为空。
船120最初在S岛停靠。被分配给S岛的氧化还原电池BT的已放电的电解液与通过船120输送的已完成充电的电解液进行交换。首先，收纳于S岛的氧化还原电池BT的单元中的电解液被转移到空的输送用罐体C中。接着，正极用电解液以及负极用电解液分别从收纳了已完成充电的电解液的输送用罐体向被分配给S岛的氧化还原电池BT的正极单元21以及负极单元22，进行转移。其结果，输送用罐体A成为空，输送用罐体C收纳已放电的钒电解液。
在S岛上钒电解液的更换结束之后，船120向T岛出航。在船120从S岛向T岛进行移动的期间，收纳于输送用罐体C的钒电解液被进行充电。
船120在T岛停靠之后，被分配给T岛的氧化还原电池BT的已放电的电解液与被输送的已完成充电的电解液进行交换。首先，收纳于T岛的氧化还原电池BT的单元中的电解液被转移到空的输送用罐体A中。接着，正极用电解液以及负极用电解液分别从收纳了已完成充电的电解液的输送用罐体B向氧化还原电池BT的正极单元21以及负极单元22，进行转移。其结果，输送用罐体B成为空，输送用罐体A收纳已放电的钒电解液。
在T岛上钒电解液的更换结束之后，船120向U岛出航。船120在从T岛向U岛进行移动的期间，收纳于输送用罐体A、C的钒电解液被进行充电。
船120在U岛停靠之后，被分配给U岛的氧化还原电池BT的已放电的电解液与被输送的已完成充电的电解液进行交换。首先，收纳于U岛的氧化还原电池BT的单元中的电解液被转移到空的输送用罐体B中。接着，正极用电解液以及负极用电解液分别从收纳了在船120上已充电的电解液的输送用罐体C向氧化还原电池BT的正极单元21以及负极单元22，进行转移。其结果，输送用罐体C成为空，输送用罐体B收纳已放电的钒电解液。
在U岛上钒电解液的更换结束之后，船120向X岛出航。在船120从U岛向X岛进行移动的期间，收纳于输送用罐体A、B中的钒电解液被进行充电。在船120回港至X岛之后，已完成充电的钒电解液被收纳在空的输送用罐体C中。另一方面，船120上的充电不充分的输送用罐体B的钒电解液被转移到X岛。其结果，已完成充电的电解液被收纳到输送用罐体A、C中，输送用罐体B成为空。
这样的钒电解液的更换和船120上的充电被反复进行，从而电力能量从X岛被送出至S岛、T岛以及U岛。另外，图13所示的船120的路径表示1个例子，船120的路径并不限定于图13所示的路径。此外，也可以使船120对X岛和S岛、X岛和T岛、X岛和U岛分别进行往复，从而进行电力能量的供应。
另外，图13示出了在各个输送用罐体40中收纳已完成的钒电解液并且填充氮气从而进行更换的情况。可是，更换也可以利用图5(A)或者图5(B)所示的输送用罐体40A、40B而进行。例如，在利用图5(A)所示的输送用罐体40A的情况下，在室41A中收纳正极用电解液，在室42A中收纳负极用电解液，在空的室43A中收纳氮气。利用室41A、氧化还原电池BT以及室43A，从而进行正极用电解液的更换。利用室42A、氧化还原电池BT以及室43A，从而进行负极用电解液的更换。
以上，以应用于由多个岛构成的群岛的情况为例，对第2实施方式进行了说明。可是，第2实施方式也能够应用于以下的情况，即发电地X被设置在大陆的一定地域，且对氧化还原电池20或者电解液的输送用罐体40进行陆上输送而将电力向陆地相连的电力消耗地Y进行输送。
图14示出了利用挂车11将氧化还原电池20从发电地X向作为电力消耗地Y的P地、Q地以及R地的3个地方依次进行输送的情况。另外，在图14中，搭载于挂车11的氧化还原电池20通过标号A、B、C来表示，被分配给作为电力消耗地Y的P地、Q地以及R地的氧化还原电池20通过标号BT来表示。
挂车11包括：未图示的发电装置以及充电装置。另外，发电装置也能够利用被设置在用于牵引挂车11的牵引汽车12中的交流发电机。
挂车11构成为能够搭载3个氧化还原电池A、B、C。挂车11在从X地出发时搭载了2个氧化还原电池A、B。搭载的氧化还原电池A、B是在X地已充电的氧化还原电池。
挂车11最初在P地停留。被分配给P地的氧化还原电池BT与被输送来的已完成充电的氧化还原电池A进行交换。首先，P地的氧化还原电池BT从P地的放电设备被分离，并且被搭载到挂车11的空的空间。图14的标号C所表示的图形是被搭载的氧化还原电池。接着，已完成充电的氧化还原电池A从挂车11被卸下，并且被连接至P地的放电设备。在P地氧化还原电池20的交换结束之后，挂车11前往Q地。在挂车11从P地向Q地进行移动的期间，在P地被搭载的氧化还原电池C被进行充电。
挂车11到达了Q地之后，被分配给Q地的氧化还原电池BT与被输送的已完成充电的氧化还原电池B进行交换。首先，Q地的氧化还原电池BT从Q地的放电设备被分离，并且被搭载到挂车11的空的空间。图14中的在Q地的位置通过标号A表示的图形是被搭载的氧化还原电池。接着，已完成充电的氧化还原电池B从挂车11卸下，并且被连接至Q地的放电装置。在Q地氧化还原电池的交换结束之后，挂车11前往R地。在挂车11从Q地向R地进行移动的期间，在P地以及R地被搭载的氧化还原电池A、C被进行充电。
在挂车11到达了R地之后，被分配给R地的氧化还原电池BT与在输送过程中进行了充电的氧化还原电池C进行交换。首先，R地的氧化还原电池BT从R地的放电设备被分离，并且被搭载到挂车11的空的空间。图14中的在R地的位置通过标号B表示的图形是被搭载的氧化还原电池。接着，在输送过程中进行了充电的氧化还原电池C从挂车11被卸下，并且被连接到R地的放电装置。氧化还原电池经过以上的步骤而在P地、Q地以及R地被进行交换。
在R地对氧化还原电池进行了交换之后，挂车11搭载2个氧化还原电池A、B并且向X地出发。在挂车11到达了X地之后，搭载于挂车11中的2个氧化还原电池A、B被卸下，并且在X地已充电的2个新的氧化还原电池20被搭载到挂车11。反复这样的步骤，从而进行从X地对P地、Q地以及R地的电力能量的供应。
[第3实施方式]
本发明的第3实施方式是，电力能量的输送系统通过对该电力能量的输送系统的执行所需的各种信息进行管理，从而将氧化还原电池或者电解液的输送用罐体在发电地与电力消耗地之间进行输送的实施方式。图15是表示第3实施方式的电力能量的输送系统的应用例的图，表示多个输送部件10在2个地方的发电地X1、X2与4个地方的电力消耗地Y1、Y2、Y3、Y4之间输送电力能量的情况。该电力能量的输送系统具有信息管理中心150，在该信息管理中心150与发电地X1、X2以及电力消耗地Y1、Y2、Y3、Y4之间相互对信息的信号进行发送接收。此外，电力能量的输送系统包括用于掌握输送部件10的位置的系统，例如GPS(全球定位系统)。另外，该电力能量的输送系统利用卡车180作为输送部件10。
信息管理中心150包括：信号发送接收部151，对信号进行发送接收；信息记录介质152，记录了各种信息；以及处理部153，基于来自信号发送接收部151的信号以及信息记录介质152的数据，对信息进行处理。信号发送接收部151与发电地X1、X2、电力消耗地Y1、Y2、Y3、Y4、以及卡车180进行通信。信息记录介质152例如记录了与发电地X1、X2有关的信息、与电力消耗地Y1、Y2、Y3、Y4有关的信息、与卡车180有关的信息、以及与氧化还原电池20以及电解液的输送罐体40有关的信息、和其他的信息。
在发电地X1、X2中，除了发电设备1以及充电设备2之外，包括：通信部160，与信息管理中心150进行通信。发电地X1、X2，例如将已充电的氧化还原电池20或者收纳了已充电的电解液的输送用罐体40的数目、从现在起将要充电的氧化还原电池20或收纳了电解液的输送用罐体40的数目等的信息的信号，从通信部160发送至信息管理中心150。此外，在发电地X1、X2中，当存在正在充电的氧化还原电池20或者电解液的情况下，由充电设备2包括的控制器4来计算直到充电结束为止所需的时间，将该信息的信号从通信部160发送至信息管理中心150。
在电力消耗地Y1、Y2、Y3、Y4中，除了放电设备70之外，包括：通信部170，与信息管理中心150进行通信。在电力消耗地Y1、Y2、Y3、Y4中，例如，设置于放电设备70的控制器74对直到氧化还原电池20放电结束为止的时间进行计算。通过控制器74算出的结果的信息的信号从通信部170被发送至信息管理中心150。
卡车180包括：通信部181，接收来自未图示的卫星的信号，并且对算出的位置信息的信号进行发送。该位置信息的信号从通信部181经由未图示的卫星而被发送至信息管理中心150。
信息管理中心150的信号发送接收部151接收从发电地X1、X2、电力消耗地Y1、Y2、Y3、Y4以及卡车180被发送的信号。信息管理中心150的处理部153基于从发电地X1、X2、电力消耗地Y1、Y2、Y3、Y4以及卡车180被发送的信号、以及记录于信息记录介质152中的数据，对存在于发电地X1、X2中的氧化还原电池20或者电解液的输送罐体40的数目或充电的状况、存在于电力消耗地Y1、Y2、Y3、Y4中的氧化还原电池20的放电的状况、卡车180当前所在的位置等进行计算。
电力能量的输送系统基于通过信息管理中心150的处理部153算出的结果，进行以下决定：从哪个发电地X1、X2输送已完成充电的氧化还原电池20或者电解液的输送用罐体40、使用哪辆卡车180、在什么时候之前将氧化还原电池20或者电解液的输送用罐体40输送到哪个电力消耗地Y1、Y2、Y3、Y4。例如，设为信息管理中心150从电力消耗地Y1接收到直到氧化还原电池20放电结束为止的时间信息的信号。此外，设为信息管理中心150从发电地X1接收到已完成充电的氧化还原电池20存在多个库存这样的信息的信号。信息管理中心150的处理部153基于来自发电地X1的信号以及来自电力消耗地Y1的信号、和信息管理中心150的信息记录介质152的数据，计算将氧化还原电池20从发电地X1输送到电力消耗地Y1所需的时间。信息管理中心150基于从卡车180发送来的位置信息的信号、和信息记录介质152的数据，进行以下选择：从多辆存在的卡车180之中利用哪辆卡车180，就能够在电力消耗地Y1的氧化还原电池放电结束之前将氧化还原电池20从发电地X1输送到电力消耗地Y1。
电力能量的输送系统在发电地X1、X2、电力消耗地Y1、Y2、Y3、Y4、卡车180以及信息管理中心150之间对这样的信息的信号进行发送接收，通过信息管理中心150进行信息的处理，从而将氧化还原电池20或者电解液的输送用罐体40从发电地X1、X2输送到电力消耗地Y1、Y2、Y3、Y4。
[第4实施方式]
接着，参照图16，说明第4实施方式的电力能量的输送系统。
首先，说明第4实施方式的电力能量的输送系统的概要。在该电力能量的输送系统中，作为氧化还原电池所使用的正极用电解液以及负极用电解液，分别准备浓度相对高的高浓度电解液和浓度相对低的低浓度电解液。电力消耗地Y所使用的氧化还原电池的正极用电解液以及负极用电解液是低浓度电解液。在输送部件中，至少搭载使用了高浓度电解液的氧化还原电池。
在输送部件或者电力消耗地Y中，设置了充电部件。充电部件从使用了高浓度电解液的氧化还原电池向在电力消耗地已放电的、使用了低浓度电解液的氧化还原电池进行充电。设置于输送部件的充电部件构成为能够从使用了高浓度电解液的氧化还原电池向搭载于输送部件的、使用了低浓度电解液的氧化还原电池进行充电。
与从第1实施方式的电力能量的输送系统至第3实施方式的电力能量的输送系统同样地，在该第4实施方式的电力能量的输送系统中，在发电地X具有发电设备以及充电设备，并且在各电力消耗地Y具有放电设备。另外，设置于第4实施方式的电力能量的输送系统中的发电设备、充电设备以及放电设备，与从第1实施方式的电力能量的输送系统至第3实施方式的电力能量的输送系统相同，因此，在此省略这些的说明。
此外，第4实施方式的电力能量的输送系统能够应用于发电地X和各电力消耗地Y为陆地相连的情况、以及发电地X与各电力消耗地Y分别为岛的情况的双方。在发电地X和各电力消耗地Y为陆地相连的情况下，利用铁路、卡车、挂车等作为输送部件。在发电地X和各电力消耗地Y分别为岛的情况下，能够利用船作为输送部件。以下，以发电地X和各电力消耗地Y为陆地相连，且利用图16所示的卡车180作为输送部件的情况为例，进行说明。
卡车180构成为能够搭载多个氧化还原电池。在图16所示的例中，3个氧化还原电池F、G、H被搭载在卡车180上。另外，搭载于卡车180的3个氧化还原电池F、G、H是在发电地X已被充电的氧化还原电池。氧化还原电池F的电解液的浓度相对高，氧化还原电池G、H的电解液的浓度相对低。以下，将使用了高的浓度的电解液的氧化还原电池称为“高浓度的氧化还原电池”，将使用了低的浓度的电解液的氧化还原电池称为“低浓度的氧化还原电池。
“高浓度的氧化还原电池”是指，使用了浓度为约2.5mol/L以上的电解液的氧化还原电池。其中，浓度的下限值不意味着严密为2.5mol/L。例如，约2.2mol/L的电解液也包含于此处所说的高浓度的电解液。
此外，“低浓度的氧化还原电池”是意味着与高浓度的氧化还原电池相比浓度低的氧化还原电池。具体而言，意味着通过高浓度的氧化还原电池能够进行1次以上实用充电的氧化还原电池。另外，“实用充电”意味着如下的充电：即使在没有100％进行充电的情况下，也能够使氧化还原电池正常地发挥功能。例如，即使在仅被充电了全容量的50％的情况下，只要能够使氧化还原电池正常地发挥功能即可。
卡车180最初在电力消耗地Y1停留。在电力消耗地Y1进行的步骤大致分为2种类型。
在第1类型的步骤中，被输送来的低浓度的氧化还原电池H与被预先分配给电力消耗地Y1的低浓度的氧化还原电池M进行交换。在第1类型的步骤中，首先，在电力消耗地Y1已使用的氧化还原电池M从放电设备被分离。接着，被搬运的低浓度的氧化还原电池H从卡车180被卸下。低浓度的氧化还原电池H被连接至电力消耗地Y1的放电设备。另一方面，被预先分配的氧化还原电池M被搭载到氧化还原电池H搭载过的空间。另外，图16示出了在电力消耗地Y1中，仅交换了1个氧化还原电池的例。可是，在各电力消耗地中，电池也可以交换多个。
在第2类型的步骤中，被预先分配给电力消耗地Y1的低浓度的氧化还原电池M通过被输送来的高浓度的氧化还原电池F而被进行充电。在第2类型的步骤中，例如，在将高浓度的氧化还原电池F搭载在卡车180上的状态下，将高浓度的氧化还原电池F与电力消耗地Y1的低浓度的氧化还原电池M通过作为充电部件的电缆190而连接，进行低浓度的氧化还原电池M的充电。在第2类型的步骤中，在各电力消耗地中，也可以对多个电池进行充电。
在电力消耗地Y1中进行了氧化还原电池H与氧化还原电池M的交换、或者进行了氧化还原电池M的充电之后，卡车180向下一个电力消耗地，例如向电力消耗地Y2进行移动。在电力消耗地Y1中，进行了氧化还原电池H和氧化还原电池M的交换的情况下，在正在移动的卡车180进行氧化还原电池M的充电。如图16所示，例如，将搭载于卡车180中的高浓度的氧化还原电池F与低浓度的氧化还原电池M通过作为充电部件的电缆190进行连接，从而进行氧化还原电池M的充电。由于氧化还原电池F的电解液的浓度高，因此，充电容量大。因此，能够对大量的低浓度的氧化还原电池进行充电。
在卡车180到达了下一个电力消耗地Y2之后，被预先分配给电力消耗地Y2的氧化还原电池N，与被输送的已完成充电的氧化还原电池G进行交换、或者通过高浓度的氧化还原电池F来进行充电。另外，氧化还原电池N与氧化还原电池G的交换，通过与上述的第1类型的步骤相同的步骤而进行。此外，由高浓度的氧化还原电池F进行的氧化还原电池N的充电，通过与上述的第2类型的步骤相同的步骤而进行。
另外，在图16中，仅示出了电力消耗地为电力消耗地Y1和电力消耗地Y2的2个地方，但是，该第4实施方式的电力能量的输送系统也能够应用于存在3个地方以上的电力消耗地的情况。
在第4实施方式的电力能量的输送系统中，反复进行以下步骤：在各电力消耗地Y1、Y2进行氧化还原电池M、N的充电、或者进行氧化还原电池M、N的交换；以及卡车180在从某个电力消耗地向下一个电力消耗地进行移动过程中，从高浓度的氧化还原电池F向低浓度的氧化还原电池M、N进行充电。然后，卡车180在所有的电力消耗地中进行了氧化还原电池M、N的充电、或者氧化还原电池M、N的交换的情况下，或者搭载于卡车180中的高浓度的氧化还原电池F放电结束的情况下，卡车180返回到发电地X。
以上，针对在第4实施方式的电力能量的输送系统中，搭载高浓度的氧化还原电池F和低浓度的氧化还原电池G、H而对多个电力消耗地Y1、Y2进行巡回的情况，进行了说明。其中，也可以设为在第4实施方式的电力能量的输送系统中，仅将高浓度的氧化还原电池F搭载在卡车180上，在各电力消耗地Y1、Y2中，从高浓度的氧化还原电池F向电力消耗地Y1，Y2的低浓度的氧化还原电池M、N进行充电。
此外，在第4实施方式的电力能量的输送系统中，如图17所示，也可以通过在各电力消耗地设置充电中心/交换中心Z，从而构成电力能量的输送系统。另外，在图17中，仅示出了1个地方的电力消耗地Y3，但是，该电力能量的输送系统也能够应用于存在多个电力消耗地的情况。
在该电力能量的输送系统中，高浓度的氧化还原电池K被预先分配给电力消耗地Y3的充电中心/交换中心Z。卡车180搭载高浓度的氧化还原电池F，并且将高浓度的氧化还原电池F输送到电力消耗地Y3的充电中心/交换中心Z。另外，在利用挂车以及用于牵引挂车的牵引汽车12作为输送部件的情况下，在充电中心/交换中心Z中，能够连同搭载了氧化还原电池的挂车一起进行交换。此外，在利用铁路的货物车的情况下，在充电中心/交换中心Z，能够连同搭载了氧化还原电池的货物车一起进行交换。因此，在利用了挂车或铁路作为输送部件的情况下，在充电中心/交换中心Z能够高效地进行氧化还原电池的交换。
在电力消耗地Y3的充电中心/交换中心X，通过卡车180搬运的高浓度的氧化还原电池F与已放电的高浓度的氧化还原电池K被进行交换、或者已放电的高浓度的氧化还原电池K通过卡车180搬运的高浓度的氧化还原电池F被进行充电。然后，在电力消耗地Y3的充电中心/交换中心Z中，通过交换后的氧化还原电池F、或者已充电的氧化还原电池K，被预先分配给电力消耗地Y3的低浓度的氧化还原电池M1、M2、M3被进行充电。
卡车180将由于对氧化还原电池K进行充电从而已被放电的氧化还原电池F、或者与氧化还原电池F交换后的氧化还原电池K，从电力消耗地Y3的充电中心/交换中心Z搬运到发电地X。
在该第4实施方式的电力能量的输送系统中，可以在搬运部件中包括状态维持装置，该状态维持装置用于维持正极用电解液以及负极用电解液的化学的状态。此外，也可以将补充充电部件设置在搬运部件中，该补充充电部件用于在搬运过程中对高浓度的氧化还原电池进行补充充电。
此外，第4实施方式的电力能量的输送系统也可以构成为：如上述的第3实施方式的电力能量的输送系统的部分已说明的那样，电力能量的输送系统通过管理该电力能量的输送系统的执行所需的各种信息，从而将氧化还原电池在发电地X与电力消耗地之间进行输送。
例如，设为将第4实施方式的电力能量的输送系统应用于存在多个发电地与多个电力消耗地的地域。该情况下，例如，设为在电力消耗地Y1需要交换氧化还原电池。电力能量的输送系统进行信息的处理，以使从与电力消耗地Y1近的发电地搬运氧化还原电池，或者进行信息的处理，以使在与电力消耗地Y1最近的位置行驶的输送部件前往电力消耗地Y1。此外，电力能量的输送系统通过传感器检测搭载于各搬运部件中的高浓度的氧化还原电池的余量，对于在发电地搭载了需要充电的氧化还原电池的输送部件，进行发送命令以使返回至发电地的处理。
以上，在第1～第4实施方式中，在对电解液进行搬运的情况下，以利用挂车、卡车、铁路以及船等进行搬运的情况为例进行了说明。可是，也能够将发电地X与电力消耗地Y通过管道进行联络，且将电解液通过管道进行搬运的方式而构成电力能量的输送系统。
此外，在电力消耗地Y设置多个放电设备的情况下，也可以将用于收纳电解液的1个或多个贮藏罐体与多个放电设备通过管道进行联络，从而构成电力能量的输送系统。作为这样的例，例如，可举出如下的情况：在电力消耗地Y的工厂等设置1个或多个贮藏罐体和多个放电设备，将贮藏罐体和放电设备通过管道进行联络而构成。这样，在电力消耗地中将用于收纳电解液的贮藏罐体与放电设备通过管道进行联络的情况下，通过在容易更换电解液的位置上设置罐体，从而能够有效地进行在电力消耗地的电解液的更换。
标号说明
1发电设备(风力发电机)
2充电设备
3AC/DC变换装置
4控制器
5连接部
10输送部件
11挂车
12牵引汽车
16货物车(铁路)
17机车(铁路)
20、20A、20B全钒氧化还原电池
21a、21b正极单元
22a、22b负极单元
23a、23b离子交换膜
24电极
24a正极
24b负极
25集电板
26a、26b端板
27紧固夹具
28单位电解单元
30正极用电解液罐体
32负极用电解液罐体
31、33泵
34配管
34a、34b、34c、34d配管
40、40A、40B输送用罐体
41A、42A、43A输送用罐体40A的内部的室
41B、42B、43B输送用罐体40B的内部的室
401、402输送用罐体
50输送用罐体
51、52、53、54输送用罐体50的内部的室
55插装式的罐体
56、57罐体55的内部的室
58隔板
60附带控制器的全钒氧化还原电池
63AC/DC变换装置
64DC/AC变换装置
65控制器
70放电设备
70a用于构成放电设备的装置
73DC/AC变换装置
74控制器
75连接部
80铁塔
81输电线
85消耗电力的设施
90引擎
91风扇
92、96滑轮
93风扇皮带
95交流发电机
96滑轮
97输入轴
100车轴发电机
101发电机
102、105滑轮
103车轮
104车轮轴
106皮带
107输入轴
120船
150信息管理中心
151信号发送接收部
152信息记录介质
153处理部
160通信部
170通信部
180卡车(输送部件)
181通信部
190电缆(充电部件)
200结合部
201、202、203、204自密封接头
206、207、208、209自密封接头
210单元框架
211内部电极
212被称为歧管的孔

Claims (8)

1.一种电力能量的输送系统，其特征在于，所述电力能量的输送系统包括：
使用了含有钒离子的正极用电解液以及负极用电解液的全钒氧化还原电池；以及
输送部件，对所述全钒氧化还原电池、或者收纳了所述正极用电解液以及所述负极用电解液的输送用罐体进行输送，
所述输送部件在发电地与电力消耗地之间、或者在所述电力消耗地之间进行联络，该发电地设置了发电设备以及将通过该发电设备产生的电力充电到所述全钒氧化还原电池的充电设备，该电力消耗地位于从该发电地远离的地域，且设置了使所述全钒氧化还原电池进行放电的放电设备。
2.如权利要求1所述的电力能量的输送系统，
用于输送收纳了所述正极用电解液以及所述负极用电解液的所述输送用罐体的所述输送部件包括：
状态维持装置，维持该正极用电解液以及该负极用电解液的化学的状态。
3.如权利要求1或2所述的电力能量的输送系统，包括：
交换装置，将所述输送用罐体内与所述电力消耗地的全钒氧化还原电池的单元内，以从外部气体隔离的状态进行连结，并且将收纳于所述输送用罐体中的已完成充电的所述正极用电解液以及所述负极用电解液、与所述电力消耗地的全钒氧化还原电池的单元内的已放电的正极用电解液以及负极用电解液进行交换。
4.如权利要求1～3的任一项所述的电力能量的输送系统，
所述输送用罐体包括：
用于收纳在所述发电地已充电的所述正极用电解液的室；
用于收纳所述负极用电解液的室；以及
用于混合收纳在所述电力消耗地已放电的正极用电解液以及负极用电解液的室。
5.如权利要求1所述的电力能量的输送系统，
用于在所述电力消耗地之间进行联络的所述输送部件包括：
对收纳于已放电的所述全钒氧化还原电池中的所述正极用电解液以及所述负极用电解液进行充电的发电装置、或者
对从已放电的所述全钒氧化还原电池进行回收并且收纳于所述输送用罐体中的所述正极用电解液以及所述负极用电解液进行充电的发电装置。
6.如权利要求1所述的电力能量的输送系统，
用于输送所述全钒氧化还原电池的所述输送部件包括：
补充充电部件，对收纳于已放电的所述全钒氧化还原电池中的所述正极用电解液以及所述负极用电解液进行补充充电。
7.如权利要求1所述的电力能量的输送系统，
包括信息管理中心，该信息管理中心具有：信号发送接收部，与所述发电地、所述电力消耗地以及所述输送部件，对信号进行发送接收；信息记录介质，记录了与所述发电地有关的信息数据、与所述电力消耗地有关的信息数据、以及与所述输送部件有关的信息数据；以及处理部，基于所述信号发送接收部接收到的信号以及在所述信息记录介质中记录的的信息，进行信息处理，
所述发电地、所述电力消耗地以及所述输送部件分别包括在与所述信号发送接收部之间对所述信号进行发送接收的通信部，
所述处理部包括选择部件，该选择部件基于所述信号发送接收部接收到的来自所述发电地、所述电力消耗地以及所述输送部件的通信部的信号、和在所述信息记录介质中记录的信息数据，选择能够在最短时间将所述全钒氧化还原电池、或者收纳了所述正极用电解液以及所述负极用电解液的输送用罐体，输送到所述电力消耗地的发电地以及输送部件。
8.如权利要求1所述的电力能量的输送系统，
关于所述全钒氧化还原电池中使用的所述正极用电解液以及所述负极用电解液，分别准备浓度相对高的高浓度电解液和浓度相对低的低浓度电解液，
在所述电力消耗地使用的全钒氧化还原电池的所述正极用电解液以及所述负极用电解液是所述低浓度电解液，
至少使用了所述高浓度电解液的所述全钒氧化还原电池通过所述输送部件被进行输送，
用于从使用了所述高浓度电解液的所述全钒氧化还原电池对在所述电力消耗地已放电的、使用了所述低浓度电解液的所述全钒氧化还原电池进行充电的充电部件被设置在所述输送部件或者所述电力消耗地，
设置于所述输送部件中的所述充电部件能够从使用了所述高浓度电解液的所述全钒氧化还原电池，对在该输送部件中搭载的、使用了所述低浓度电解液的所述全钒氧化还原电池进行充电。
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