JP2000097047A - 熱電併給システムおよびこれに適用する蓄熱体の蓄熱量制御方法 - Google Patents
熱電併給システムおよびこれに適用する蓄熱体の蓄熱量制御方法Info
- Publication number
- JP2000097047A JP2000097047A JP10265517A JP26551798A JP2000097047A JP 2000097047 A JP2000097047 A JP 2000097047A JP 10265517 A JP10265517 A JP 10265517A JP 26551798 A JP26551798 A JP 26551798A JP 2000097047 A JP2000097047 A JP 2000097047A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- heat storage
- amount
- steam
- cooling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
- Y02A30/274—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】設備の稼働効率を向上させ、設備の稼働効率の
向上に伴うエネルギの有効利用を図る熱電併給システム
およびこれに適用する蓄熱体の蓄熱量制御方法を提供す
る。 【解決手段】本発明に係る熱電併給システムは、ガスタ
ービンプラント１に冷水・蒸気並列併用供給系２と、冷
熱・温熱兼用蓄熱系３と、ガスタービンプラント１の空
気圧縮機８が吸い込む空気を冷却させる吸気冷却供給系
４とを組み合せたものである。
向上に伴うエネルギの有効利用を図る熱電併給システム
およびこれに適用する蓄熱体の蓄熱量制御方法を提供す
る。 【解決手段】本発明に係る熱電併給システムは、ガスタ
ービンプラント１に冷水・蒸気並列併用供給系２と、冷
熱・温熱兼用蓄熱系３と、ガスタービンプラント１の空
気圧縮機８が吸い込む空気を冷却させる吸気冷却供給系
４とを組み合せたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、夜間電力の有効利
用を図るとともに、夜間電力を利用して生成された蓄熱
エネルギを需要予測に見合うように効果的に制御する熱
電併給システムおよびこれに適用する蓄熱体の蓄熱量制
御方法に関する。
用を図るとともに、夜間電力を利用して生成された蓄熱
エネルギを需要予測に見合うように効果的に制御する熱
電併給システムおよびこれに適用する蓄熱体の蓄熱量制
御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近の電力分野では、地球温暖化問題に
鑑み、化石燃料の持つエネルギの有効活用が求められて
いる。
鑑み、化石燃料の持つエネルギの有効活用が求められて
いる。
【０００３】また、電力事業者も、自身が持つ電力設備
におけるエネルギコストを如何に低減させるかに直面し
ており、この観点からエネルギ発生効率の高いガスター
ビンプラントを主体に置き、ガスタービンプラントから
発生する電力を巧みに利用する、いわゆる熱電併給シス
テムが適用されつつある。
におけるエネルギコストを如何に低減させるかに直面し
ており、この観点からエネルギ発生効率の高いガスター
ビンプラントを主体に置き、ガスタービンプラントから
発生する電力を巧みに利用する、いわゆる熱電併給シス
テムが適用されつつある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来、ガスタービンプ
ラントから発生する電力を電力源とする熱電併給システ
ムでは、夜間の電力の有効利用が充分に行われておら
ず、また、夏期のように気温の高いときにガスタービン
プラントを運転させるとその実出力が設計（定格）出力
よりも低下する問題点があった。すなわち、ガスタービ
ンプラントは、空気圧縮機に、ガスタービン燃焼器、ガ
スタービン、発電機を組み合わせ、空気圧縮機で吸い込
んだ空気（大気）を圧縮して高圧化させ、その高圧空気
を燃料とともにガスタービン燃焼器に供給し、ここで燃
焼ガスを生成し、この燃焼ガスをガスタービンで膨張さ
せ、その際に発生する回転トルクで発電機を駆動して電
力を発生させるものであるが、夏期のように気温が高い
と、空気圧縮機の吸い込む空気の比重（密度）が少なく
なる。このため空気圧縮機の吸い込む空気の流量を重量
に換算すると設計時の重量よりも少ないことが原因で、
ガスタービンプラントの実出力が設計出力よりも低下す
る。
ラントから発生する電力を電力源とする熱電併給システ
ムでは、夜間の電力の有効利用が充分に行われておら
ず、また、夏期のように気温の高いときにガスタービン
プラントを運転させるとその実出力が設計（定格）出力
よりも低下する問題点があった。すなわち、ガスタービ
ンプラントは、空気圧縮機に、ガスタービン燃焼器、ガ
スタービン、発電機を組み合わせ、空気圧縮機で吸い込
んだ空気（大気）を圧縮して高圧化させ、その高圧空気
を燃料とともにガスタービン燃焼器に供給し、ここで燃
焼ガスを生成し、この燃焼ガスをガスタービンで膨張さ
せ、その際に発生する回転トルクで発電機を駆動して電
力を発生させるものであるが、夏期のように気温が高い
と、空気圧縮機の吸い込む空気の比重（密度）が少なく
なる。このため空気圧縮機の吸い込む空気の流量を重量
に換算すると設計時の重量よりも少ないことが原因で、
ガスタービンプラントの実出力が設計出力よりも低下す
る。
【０００５】ガスタービンプラントの実出力が設計出力
よりも低下すると、ガスタービンプラントは外部からの
購入電力に頼る度合いが高くなり、ガスタービンプラン
トの発電設備利用率が空気の比重低下の要因で悪くなる
不具合・不都合があった。
よりも低下すると、ガスタービンプラントは外部からの
購入電力に頼る度合いが高くなり、ガスタービンプラン
トの発電設備利用率が空気の比重低下の要因で悪くなる
不具合・不都合があった。
【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、エネルギ効率を総合的に見直して設備の稼働
効率を向上させ、設備の稼働効率の向上に伴うエネルギ
の有効利用を図る熱電併給システムおよびこれに適用す
る蓄熱体の蓄熱量制御方法を提供することを目的とす
る。
たもので、エネルギ効率を総合的に見直して設備の稼働
効率を向上させ、設備の稼働効率の向上に伴うエネルギ
の有効利用を図る熱電併給システムおよびこれに適用す
る蓄熱体の蓄熱量制御方法を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る熱電併給シ
ステムは、上記目的を達成するために、請求項１に記載
したように、ガスタービンプラントの排ガスを利用して
熱電併給を行う熱電併給システムにおいて、上記ガスタ
ービンプラントに、冷水・蒸気並列併用供給系と、冷熱
・温熱兼用蓄熱系と、上記ガスタービンプラントの空気
圧縮機が吸い込む空気を冷却させる吸気冷却供給系とを
組み合わせたものである。
ステムは、上記目的を達成するために、請求項１に記載
したように、ガスタービンプラントの排ガスを利用して
熱電併給を行う熱電併給システムにおいて、上記ガスタ
ービンプラントに、冷水・蒸気並列併用供給系と、冷熱
・温熱兼用蓄熱系と、上記ガスタービンプラントの空気
圧縮機が吸い込む空気を冷却させる吸気冷却供給系とを
組み合わせたものである。
【０００８】本発明に係る熱電併給システムは、上記目
的を達成するために、請求項２に記載したように、冷水
・蒸気並列併用供給系は、ガスタービンプラントのガス
タービンから排出される排ガスを熱源として蒸気を発生
させる蒸気発生器と、この蒸気発生器から発生した蒸気
を工場に供給する蒸気供給系と、上記蒸気発生器から発
生した蒸気を駆動源に利用し、冷水を生成して冷房用に
供給する吸収式冷凍機と、上記蒸気発生器から発生した
蒸気を貯留させるアキュムレータと、上記蒸気発生器か
ら発生した蒸気と冷熱・温熱兼用蓄熱系からの被加熱媒
体とを熱交換させる熱交換器とを並列配置して構成した
ものである。
的を達成するために、請求項２に記載したように、冷水
・蒸気並列併用供給系は、ガスタービンプラントのガス
タービンから排出される排ガスを熱源として蒸気を発生
させる蒸気発生器と、この蒸気発生器から発生した蒸気
を工場に供給する蒸気供給系と、上記蒸気発生器から発
生した蒸気を駆動源に利用し、冷水を生成して冷房用に
供給する吸収式冷凍機と、上記蒸気発生器から発生した
蒸気を貯留させるアキュムレータと、上記蒸気発生器か
ら発生した蒸気と冷熱・温熱兼用蓄熱系からの被加熱媒
体とを熱交換させる熱交換器とを並列配置して構成した
ものである。
【０００９】本発明に係る熱電併給システムは、上記目
的を達成するために、請求項３に記載したように、冷熱
・温熱兼用蓄熱系は、冷熱運転のとき冷熱エネルギを蓄
熱させ、温熱運転のとき温熱エネルギを蓄熱させる蓄熱
体を収容する蓄熱槽と、冷熱運転のとき、蓄熱槽の冷熱
媒体を圧縮式冷凍機の蒸発部を介して循環させる被冷熱
媒体循環系と、上記圧縮式冷凍機の凝縮部に接続され、
冷却源から供給される冷熱媒体を循環させる冷熱媒体循
環系と、温熱運転のとき、上記蓄熱槽の温熱媒体を冷水
・蒸気並列併用供給系の熱交換器を介して循環させる被
加熱媒体循環系と、上記蓄熱槽から供給される温熱媒体
を上記圧縮式冷凍機の凝縮部を介して循環させる被温熱
媒体循環系と、上記圧縮式冷凍機の蒸発部を介して接続
され、加熱源から供給される熱媒体を循環させる加熱媒
体循環系とを備えたものである。
的を達成するために、請求項３に記載したように、冷熱
・温熱兼用蓄熱系は、冷熱運転のとき冷熱エネルギを蓄
熱させ、温熱運転のとき温熱エネルギを蓄熱させる蓄熱
体を収容する蓄熱槽と、冷熱運転のとき、蓄熱槽の冷熱
媒体を圧縮式冷凍機の蒸発部を介して循環させる被冷熱
媒体循環系と、上記圧縮式冷凍機の凝縮部に接続され、
冷却源から供給される冷熱媒体を循環させる冷熱媒体循
環系と、温熱運転のとき、上記蓄熱槽の温熱媒体を冷水
・蒸気並列併用供給系の熱交換器を介して循環させる被
加熱媒体循環系と、上記蓄熱槽から供給される温熱媒体
を上記圧縮式冷凍機の凝縮部を介して循環させる被温熱
媒体循環系と、上記圧縮式冷凍機の蒸発部を介して接続
され、加熱源から供給される熱媒体を循環させる加熱媒
体循環系とを備えたものである。
【００１０】本発明に係る熱電併給システムは、上記目
的を達成するために、請求項４に記載したように、蓄熱
槽は、ガスタービンプラントの吸気冷却運転時間が３時
間未満のとき、その槽内に収容する蓄熱体の内部をソリ
ッド状に製氷するものである。
的を達成するために、請求項４に記載したように、蓄熱
槽は、ガスタービンプラントの吸気冷却運転時間が３時
間未満のとき、その槽内に収容する蓄熱体の内部をソリ
ッド状に製氷するものである。
【００１１】本発明に係る熱電併給システムは、上記目
的を達成するために、請求項５に記載したように、蓄熱
槽は、ガスタービンプラントの吸気冷却運転時間が３時
間以上であるとき、その槽内に収容する蓄熱体の内部を
ソリッド状に製氷するものである。
的を達成するために、請求項５に記載したように、蓄熱
槽は、ガスタービンプラントの吸気冷却運転時間が３時
間以上であるとき、その槽内に収容する蓄熱体の内部を
ソリッド状に製氷するものである。
【００１２】本発明に係る熱電併給システムは、上記目
的を達成するために、請求項６に記載したように、蓄熱
槽は、その槽内に収容する蓄熱体の内部を製氷させる被
冷熱媒体循環系と、上記蓄熱体の内部を解氷させる冷熱
媒体循環解氷系を備えたものである。
的を達成するために、請求項６に記載したように、蓄熱
槽は、その槽内に収容する蓄熱体の内部を製氷させる被
冷熱媒体循環系と、上記蓄熱体の内部を解氷させる冷熱
媒体循環解氷系を備えたものである。
【００１３】本発明に係る熱電併給システムは、上記目
的を達成するために、請求項７に記載したように、吸気
冷却供給系は、冷熱・温熱兼用蓄熱系の蓄熱槽から供給
される冷熱媒体と冷却水とを熱交換させる熱交換器と、
ガスタービンプラントの空気圧縮機が吸い込む空気を上
記熱交換器からの冷却水で冷却させる吸気冷却器とを備
えたものである。
的を達成するために、請求項７に記載したように、吸気
冷却供給系は、冷熱・温熱兼用蓄熱系の蓄熱槽から供給
される冷熱媒体と冷却水とを熱交換させる熱交換器と、
ガスタービンプラントの空気圧縮機が吸い込む空気を上
記熱交換器からの冷却水で冷却させる吸気冷却器とを備
えたものである。
【００１４】また、本発明に係る熱電併給システムに適
用する蓄熱体の蓄熱量制御方法は、上記目的を達成する
ために、請求項８に記載したように、熱電併給システム
を用いて冷熱蓄熱運転を行うとき、翌日の電力需要予測
から買電電力量を引いてガスタービンプラントの発電量
を設定し、設定された発電量に基づくガスタービンプラ
ントのガスタービンから排出される排ガスを熱源として
冷水・蒸気並列併用供給系の蒸気発生器から発生する蒸
気量を算出し、算出した蒸気量から工場で使用する蒸気
量を引いた残り蒸気量を算出し、算出された残り蒸気量
と上記冷水・蒸気並列併用供給系の吸収式冷凍機の効率
とに基づいて吸収式冷凍機から発生する冷熱量を算出す
る一方、翌日の気温予測からガスタービンプラントの吸
気冷却供給系に供給する冷却水量を予測し、この冷却水
量に見合う冷熱量を算出し、翌日の気温予測から工場で
使用する冷房要求予想量を過去の運転実績に基づいて算
出し、算出した上記吸気冷却供給系の冷熱量と上記冷房
要求予想量との合計冷熱量から上記吸収式冷凍機で発生
する冷熱量を引いた冷熱量に基づいて冷熱蓄熱量を設定
し、設定された冷熱蓄熱量に基づいて冷熱・温熱兼用蓄
熱系の蓄熱槽内に収容する蓄熱体に冷熱エネルギを蓄熱
させる方法である。
用する蓄熱体の蓄熱量制御方法は、上記目的を達成する
ために、請求項８に記載したように、熱電併給システム
を用いて冷熱蓄熱運転を行うとき、翌日の電力需要予測
から買電電力量を引いてガスタービンプラントの発電量
を設定し、設定された発電量に基づくガスタービンプラ
ントのガスタービンから排出される排ガスを熱源として
冷水・蒸気並列併用供給系の蒸気発生器から発生する蒸
気量を算出し、算出した蒸気量から工場で使用する蒸気
量を引いた残り蒸気量を算出し、算出された残り蒸気量
と上記冷水・蒸気並列併用供給系の吸収式冷凍機の効率
とに基づいて吸収式冷凍機から発生する冷熱量を算出す
る一方、翌日の気温予測からガスタービンプラントの吸
気冷却供給系に供給する冷却水量を予測し、この冷却水
量に見合う冷熱量を算出し、翌日の気温予測から工場で
使用する冷房要求予想量を過去の運転実績に基づいて算
出し、算出した上記吸気冷却供給系の冷熱量と上記冷房
要求予想量との合計冷熱量から上記吸収式冷凍機で発生
する冷熱量を引いた冷熱量に基づいて冷熱蓄熱量を設定
し、設定された冷熱蓄熱量に基づいて冷熱・温熱兼用蓄
熱系の蓄熱槽内に収容する蓄熱体に冷熱エネルギを蓄熱
させる方法である。
【００１５】また、本発明に係る熱電併給システムに適
用する蓄熱体の蓄熱量制御方法は、上記目的を達成する
ために、請求項９に記載したように、熱電併給システム
を用いて温熱蓄熱運転を行うとき、翌日の電力需要予測
から買電電力量を引いてガスタービンプラントの発電量
を設定し、設定された発電量に基づくガスタービンプラ
ントのガスタービンから排出される排ガスを熱源として
冷水・蒸気並列併用供給系の蒸気発生器から発生する蒸
気量を算出し、算出した蒸気量から工場で使用する蒸気
量を引いた残りの蒸気量を冷水・蒸気並列併用供給系の
アキュムレータの貯留量として算出するとともに、翌日
の気温予測から工場で使用する暖房要求予想量を過去の
実績に基づいて算出し、算出した暖房要求予想量から上
記アキュムレータで貯留する蒸気量を引いた温熱量に基
づいて温熱蓄熱量を設定し、設定された温熱蓄熱量に基
づいて冷熱・温熱兼用蓄熱系の蓄熱槽内に収容する蓄熱
体に温熱エネルギを蓄熱させる方法である。
用する蓄熱体の蓄熱量制御方法は、上記目的を達成する
ために、請求項９に記載したように、熱電併給システム
を用いて温熱蓄熱運転を行うとき、翌日の電力需要予測
から買電電力量を引いてガスタービンプラントの発電量
を設定し、設定された発電量に基づくガスタービンプラ
ントのガスタービンから排出される排ガスを熱源として
冷水・蒸気並列併用供給系の蒸気発生器から発生する蒸
気量を算出し、算出した蒸気量から工場で使用する蒸気
量を引いた残りの蒸気量を冷水・蒸気並列併用供給系の
アキュムレータの貯留量として算出するとともに、翌日
の気温予測から工場で使用する暖房要求予想量を過去の
実績に基づいて算出し、算出した暖房要求予想量から上
記アキュムレータで貯留する蒸気量を引いた温熱量に基
づいて温熱蓄熱量を設定し、設定された温熱蓄熱量に基
づいて冷熱・温熱兼用蓄熱系の蓄熱槽内に収容する蓄熱
体に温熱エネルギを蓄熱させる方法である。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る熱電併給シス
テムおよびこれに適用する蓄熱体の蓄熱量制御方法の実
施形態を図面および図中に付した符号を引用して説明す
る。
テムおよびこれに適用する蓄熱体の蓄熱量制御方法の実
施形態を図面および図中に付した符号を引用して説明す
る。
【００１７】図１は、本発明に係る熱電併給システムの
実施形態を示す概略系統図である。
実施形態を示す概略系統図である。
【００１８】本実施形態に係る熱電併給システムは、ガ
スタービンプラント１に冷水・蒸気並列併用供給系２
と、冷熱・温熱兼用蓄熱系３と、吸気冷却供給系４を備
えた構成になっている。
スタービンプラント１に冷水・蒸気並列併用供給系２
と、冷熱・温熱兼用蓄熱系３と、吸気冷却供給系４を備
えた構成になっている。
【００１９】ガスタービンプラント１は、発電機７、空
気圧縮機８、ガスタービン燃焼器９、ガスタービン１０
を備え、空気圧縮機８で吸い込んだ空気（大気）を圧縮
して高圧化し、この高圧空気を燃料とともにガスタービ
ン燃焼器９に供給し、ここで燃焼ガスを生成し、この燃
焼ガスをガスタービン１０で膨張させ、その際に発生す
る回転トルクで発電機７を駆動し、電気出力を発生させ
る構成になっている。
気圧縮機８、ガスタービン燃焼器９、ガスタービン１０
を備え、空気圧縮機８で吸い込んだ空気（大気）を圧縮
して高圧化し、この高圧空気を燃料とともにガスタービ
ン燃焼器９に供給し、ここで燃焼ガスを生成し、この燃
焼ガスをガスタービン１０で膨張させ、その際に発生す
る回転トルクで発電機７を駆動し、電気出力を発生させ
る構成になっている。
【００２０】また、冷水・蒸気並列併用供給系２は、例
えば排熱回収ボイラ等の蒸気発生器１１、蒸気供給系１
２、吸収式冷凍機１３、アキュムレータ１４、熱交換器
１５を並列的に備え、ガスタービンプラント１のガスタ
ービン１０で膨張仕事を終えた燃焼ガスとしての排ガス
（排熱）を熱源にして蒸気発生器１１で蒸気を発生さ
せ、この蒸気の一部を蒸気供給系１２を介して、例えば
暖房用、給湯用、工場プロセス用等として工場に供給す
るとともに、残りの蒸気の一部を吸収式冷凍機１３に供
給して吸収式冷凍機１３を駆動させて冷水を生成し、こ
の冷水を例えば空調として工場に供給する構成になって
いる。
えば排熱回収ボイラ等の蒸気発生器１１、蒸気供給系１
２、吸収式冷凍機１３、アキュムレータ１４、熱交換器
１５を並列的に備え、ガスタービンプラント１のガスタ
ービン１０で膨張仕事を終えた燃焼ガスとしての排ガス
（排熱）を熱源にして蒸気発生器１１で蒸気を発生さ
せ、この蒸気の一部を蒸気供給系１２を介して、例えば
暖房用、給湯用、工場プロセス用等として工場に供給す
るとともに、残りの蒸気の一部を吸収式冷凍機１３に供
給して吸収式冷凍機１３を駆動させて冷水を生成し、こ
の冷水を例えば空調として工場に供給する構成になって
いる。
【００２１】また、冷水・蒸気並列併用供給系２は、蒸
気発生器１１からの蒸気の一部をアキュムレータ１４に
供給し、ここで上述工場プロセス用等の非常時における
バックアップとして貯留させる一方、蒸気の残りを熱交
換器１５を介して冷熱・温熱兼用蓄熱系３の被加熱媒体
を加熱させた後、再び蒸気発生器１１に還流させる構成
になっている。
気発生器１１からの蒸気の一部をアキュムレータ１４に
供給し、ここで上述工場プロセス用等の非常時における
バックアップとして貯留させる一方、蒸気の残りを熱交
換器１５を介して冷熱・温熱兼用蓄熱系３の被加熱媒体
を加熱させた後、再び蒸気発生器１１に還流させる構成
になっている。
【００２２】また、冷熱・温熱兼用蓄熱系３には、配管
の一部を共通にする冷熱蓄熱系５と温熱蓄熱系６が組み
込れるとともに、冷熱蓄熱系５から生成された冷熱エネ
ルギと温熱蓄熱系６から生成された温熱エネルギとのそ
れぞれを蓄熱させる蓄熱槽１６を備えている。
の一部を共通にする冷熱蓄熱系５と温熱蓄熱系６が組み
込れるとともに、冷熱蓄熱系５から生成された冷熱エネ
ルギと温熱蓄熱系６から生成された温熱エネルギとのそ
れぞれを蓄熱させる蓄熱槽１６を備えている。
【００２３】冷熱蓄熱系５は、上述の蓄熱槽１６と圧縮
式冷凍機１７とを組み合わせるとともに、蓄熱槽１６と
圧縮式冷凍機１７との間にポンプ１８、弁１９ａ，１９
ｂを介装させ、例えば、ブライン等の被冷熱媒体を循環
させる被冷熱媒体循環系２０と、圧縮式冷凍機１７にポ
ンプ２１、弁２２ａ，２２ｂを介して、例えば地下水等
から供給される冷熱媒体を循環させる冷熱媒体循環系２
３を備えている。なお、圧縮式冷凍機１７は、蒸発部２
７、凝縮部２８、圧縮機（図示せず）を駆動するモータ
２９等で構成されている。
式冷凍機１７とを組み合わせるとともに、蓄熱槽１６と
圧縮式冷凍機１７との間にポンプ１８、弁１９ａ，１９
ｂを介装させ、例えば、ブライン等の被冷熱媒体を循環
させる被冷熱媒体循環系２０と、圧縮式冷凍機１７にポ
ンプ２１、弁２２ａ，２２ｂを介して、例えば地下水等
から供給される冷熱媒体を循環させる冷熱媒体循環系２
３を備えている。なお、圧縮式冷凍機１７は、蒸発部２
７、凝縮部２８、圧縮機（図示せず）を駆動するモータ
２９等で構成されている。
【００２４】また、温熱蓄熱系６は、上述の蓄熱槽１６
と、上述の冷水・蒸気並列併用供給系２の熱交換器１５
との間を接続し、例えば水またはブライン等を循環させ
る被加熱媒体循環系２４ａ，２４ｂと、蓄熱槽１６から
の例えば水またはブライン等の被温熱媒体を上述の冷熱
媒体循環系２３の一部を利用して再び蓄熱槽１６に循環
させる被温熱媒体循環系２５ａ，２５ｂと、例えばヒー
ティングタワー等からの高温加熱媒体を上述の被冷熱媒
体循環系２０の一部を利用して再びヒーティングタワー
等に循環させる加熱媒体循環系２６ａ，２６ｂを備えて
いる。
と、上述の冷水・蒸気並列併用供給系２の熱交換器１５
との間を接続し、例えば水またはブライン等を循環させ
る被加熱媒体循環系２４ａ，２４ｂと、蓄熱槽１６から
の例えば水またはブライン等の被温熱媒体を上述の冷熱
媒体循環系２３の一部を利用して再び蓄熱槽１６に循環
させる被温熱媒体循環系２５ａ，２５ｂと、例えばヒー
ティングタワー等からの高温加熱媒体を上述の被冷熱媒
体循環系２０の一部を利用して再びヒーティングタワー
等に循環させる加熱媒体循環系２６ａ，２６ｂを備えて
いる。
【００２５】また、吸気冷却供給系４は、ガスタービン
プラント１の空気圧縮機８と冷熱・温熱兼用蓄熱系３の
蓄熱槽１６との間に、吸気冷却器３０、熱交換器３１、
ポンプ３２を備え、蓄熱槽１６からの冷熱媒体と吸気冷
却器３０からの水とを熱交換器３１で熱交換させ、熱交
換後の冷水で吸気冷却器３０を通る空気（大気）を冷却
させる構成になっている。なお、吸気冷却供給系４は、
冷熱・温熱兼用蓄熱系３の蓄熱槽１６からの冷却媒体を
直接、吸気冷却器３０に供給して吸気冷却器３０を通る
空気（大気）冷却をさせても良い。
プラント１の空気圧縮機８と冷熱・温熱兼用蓄熱系３の
蓄熱槽１６との間に、吸気冷却器３０、熱交換器３１、
ポンプ３２を備え、蓄熱槽１６からの冷熱媒体と吸気冷
却器３０からの水とを熱交換器３１で熱交換させ、熱交
換後の冷水で吸気冷却器３０を通る空気（大気）を冷却
させる構成になっている。なお、吸気冷却供給系４は、
冷熱・温熱兼用蓄熱系３の蓄熱槽１６からの冷却媒体を
直接、吸気冷却器３０に供給して吸気冷却器３０を通る
空気（大気）冷却をさせても良い。
【００２６】一方、冷熱・温熱兼用蓄熱系３の蓄熱槽１
６は、図２に示すように、冷熱・温熱を蓄熱させるカプ
セル状の蓄熱体３３を収容するとともに、冷熱（製氷）
時、圧縮式冷凍機１７で冷却された被冷熱媒体を蓄熱槽
１６、被冷熱媒体循環系２０の順に流して蓄熱体３３の
内部を製氷させる一方、蓄熱体３３の内部を解氷させる
際、冷熱媒体を吸気冷却供給系４の熱交換器３１を介し
て循環させ、熱交換後の戻りの冷熱媒体で蓄熱体３３の
内部に生成されている氷を解氷させる冷熱媒体循環解氷
系３４を備えている。なお、カプセル状の蓄熱体３３
は、その内部に水または蓄熱材を充填し、被冷熱媒体循
環系２０からの冷熱媒体の持つ冷熱エネルギ、または被
温熱媒体循環系２５ａ，２５ｂからの温熱媒体の持つ温
熱エネルギを吸収蓄熱させるようになっている。
６は、図２に示すように、冷熱・温熱を蓄熱させるカプ
セル状の蓄熱体３３を収容するとともに、冷熱（製氷）
時、圧縮式冷凍機１７で冷却された被冷熱媒体を蓄熱槽
１６、被冷熱媒体循環系２０の順に流して蓄熱体３３の
内部を製氷させる一方、蓄熱体３３の内部を解氷させる
際、冷熱媒体を吸気冷却供給系４の熱交換器３１を介し
て循環させ、熱交換後の戻りの冷熱媒体で蓄熱体３３の
内部に生成されている氷を解氷させる冷熱媒体循環解氷
系３４を備えている。なお、カプセル状の蓄熱体３３
は、その内部に水または蓄熱材を充填し、被冷熱媒体循
環系２０からの冷熱媒体の持つ冷熱エネルギ、または被
温熱媒体循環系２５ａ，２５ｂからの温熱媒体の持つ温
熱エネルギを吸収蓄熱させるようになっている。
【００２７】また、蓄熱槽１６と熱交換器３１との間に
は、図１に示すように、蓄熱体３３で吸収・蓄熱した冷
熱エネルギまたは温熱エネルギを、例えばプロセス用、
冷暖用等として工場等に供給、回収する冷・温熱供給系
３５と冷・温熱回収系３６とが設けられている。
は、図１に示すように、蓄熱体３３で吸収・蓄熱した冷
熱エネルギまたは温熱エネルギを、例えばプロセス用、
冷暖用等として工場等に供給、回収する冷・温熱供給系
３５と冷・温熱回収系３６とが設けられている。
【００２８】次に、本実施形態に係る熱電併給システム
の作用を説明する。
の作用を説明する。
【００２９】例えば、工場等で使用する電力は、電力会
社との契約で、図３の実線で示すように、一定値になっ
ているが、それでも稼働開始８時頃から稼働終了５時頃
までの間、実線で示す買電電力一定値を超え、破線で示
す使用量になることがある。つまり、破線で示す使用量
を斜線で示す使用量に置き換えた場合、斜線で示す使用
量分だけ工場内自家発電設備としてのガスタービンプラ
ント１を駆動させて電力を補充する、いわゆるピーク負
荷運転を行うことがある。この場合、ガスタービンプラ
ント１は図１で示す空気圧縮機８、ガスタービン燃焼器
９、ガスタービン１０、発電機７を駆動して電力を発生
させるとともに、ガスタービン１０の排ガス（排熱）を
熱源として冷水・蒸気並列併用供給系２の蒸気発生器１
１に供給し、ここで発生する蒸気を蒸気供給系１２を介
して例えば工場プロセス用として供給し、また、吸収式
冷凍機１３に供給して吸収式冷凍機１３を駆動させ、こ
こで生成される冷水を工場内の冷房用として供給し、さ
らにアキュムレータ１４に供給して非常時に備えて蒸気
を貯留させる一方、熱交換器１５にも蒸気を供給し、排
ガスの持つ熱エネルギの有効利用を図っている。
社との契約で、図３の実線で示すように、一定値になっ
ているが、それでも稼働開始８時頃から稼働終了５時頃
までの間、実線で示す買電電力一定値を超え、破線で示
す使用量になることがある。つまり、破線で示す使用量
を斜線で示す使用量に置き換えた場合、斜線で示す使用
量分だけ工場内自家発電設備としてのガスタービンプラ
ント１を駆動させて電力を補充する、いわゆるピーク負
荷運転を行うことがある。この場合、ガスタービンプラ
ント１は図１で示す空気圧縮機８、ガスタービン燃焼器
９、ガスタービン１０、発電機７を駆動して電力を発生
させるとともに、ガスタービン１０の排ガス（排熱）を
熱源として冷水・蒸気並列併用供給系２の蒸気発生器１
１に供給し、ここで発生する蒸気を蒸気供給系１２を介
して例えば工場プロセス用として供給し、また、吸収式
冷凍機１３に供給して吸収式冷凍機１３を駆動させ、こ
こで生成される冷水を工場内の冷房用として供給し、さ
らにアキュムレータ１４に供給して非常時に備えて蒸気
を貯留させる一方、熱交換器１５にも蒸気を供給し、排
ガスの持つ熱エネルギの有効利用を図っている。
【００３０】ところで、工場が使用する電力は、図３に
も見られるように、夜間、買電電力一定値を下回ってい
る。また、夏場のように気温の高いとき、ガスタービン
プラント１は、図３の破線で示すピーク電力を補おうと
しても、上述の高気温に伴う空気の比重低下によりピー
ク電力を補うことができない場合がある。
も見られるように、夜間、買電電力一定値を下回ってい
る。また、夏場のように気温の高いとき、ガスタービン
プラント１は、図３の破線で示すピーク電力を補おうと
しても、上述の高気温に伴う空気の比重低下によりピー
ク電力を補うことができない場合がある。
【００３１】本実施形態は、このような点に着目したも
ので、使用電力の少ない夜間、図１に示す冷熱・温熱兼
用蓄熱系３を駆動させ、蓄熱槽１６の蓄熱体３３に、冷
熱媒体からの冷熱エネルギまたは温熱媒体からの温熱エ
ネルギを吸収・蓄熱させておき、昼間の工場稼働時間帯
に、蓄熱槽３３の蓄熱体３３に吸収・蓄熱させておいた
冷熱エネルギまた温熱エネルギのうち、冷熱エネルギの
一部を熱交換器３１を介して吸気冷却供給系４の吸気冷
却器３０に供給し、ガスタービンプラント１の空気圧縮
機８で吸い込む空気の温度を低くさせ、その比重を高
め、発電機７から発生する電力出力を増加させ、冷熱エ
ネルギの残りを冷・温熱供給系３５を介して工場の冷房
用に供給する一方、温熱エネルギを冷・温熱供給系３５
を介して工場の暖房または給湯用に供給し、冬場の気温
低下に対処させ、エネルギの有効利用を図ったものであ
る。
ので、使用電力の少ない夜間、図１に示す冷熱・温熱兼
用蓄熱系３を駆動させ、蓄熱槽１６の蓄熱体３３に、冷
熱媒体からの冷熱エネルギまたは温熱媒体からの温熱エ
ネルギを吸収・蓄熱させておき、昼間の工場稼働時間帯
に、蓄熱槽３３の蓄熱体３３に吸収・蓄熱させておいた
冷熱エネルギまた温熱エネルギのうち、冷熱エネルギの
一部を熱交換器３１を介して吸気冷却供給系４の吸気冷
却器３０に供給し、ガスタービンプラント１の空気圧縮
機８で吸い込む空気の温度を低くさせ、その比重を高
め、発電機７から発生する電力出力を増加させ、冷熱エ
ネルギの残りを冷・温熱供給系３５を介して工場の冷房
用に供給する一方、温熱エネルギを冷・温熱供給系３５
を介して工場の暖房または給湯用に供給し、冬場の気温
低下に対処させ、エネルギの有効利用を図ったものであ
る。
【００３２】本実施形態は、冷熱・温熱兼用蓄熱系３の
うち、夏期の季節の夜間のとき、冷熱蓄熱系５を駆動さ
せ、また夏期以外の季節の夜間のとき、温熱蓄熱系６を
駆動させる。すなわち、冷熱蓄熱系５は、蓄熱槽１６の
被冷熱媒体を被冷熱媒体循環系２０を介して圧縮式冷凍
機１７の蒸発部２７に供給するとともに、地下水等の冷
却水を冷熱媒体循環系２３を介して圧縮式冷凍機１７の
凝縮部２８に供給し、ここで機内を循環する冷媒を利用
して被冷熱媒体を冷却し、冷却の際、冷熱エネルギを持
った冷熱媒体を蓄熱槽１６に供給し、図２に示す蓄熱槽
１６内に収容する蓄熱体３３に冷熱エネルギを吸収・蓄
熱させる。
うち、夏期の季節の夜間のとき、冷熱蓄熱系５を駆動さ
せ、また夏期以外の季節の夜間のとき、温熱蓄熱系６を
駆動させる。すなわち、冷熱蓄熱系５は、蓄熱槽１６の
被冷熱媒体を被冷熱媒体循環系２０を介して圧縮式冷凍
機１７の蒸発部２７に供給するとともに、地下水等の冷
却水を冷熱媒体循環系２３を介して圧縮式冷凍機１７の
凝縮部２８に供給し、ここで機内を循環する冷媒を利用
して被冷熱媒体を冷却し、冷却の際、冷熱エネルギを持
った冷熱媒体を蓄熱槽１６に供給し、図２に示す蓄熱槽
１６内に収容する蓄熱体３３に冷熱エネルギを吸収・蓄
熱させる。
【００３３】また、蓄熱体３３は、冷熱（製氷）時、ガ
スタービンプラント１の吸気冷却運転時間が３時間未満
のとき、その内部をシャーベット状に製氷し、また、ガ
スタービンプラント１の吸気冷却運転時間が３時間以上
のとき、その内部をソリッド状に製氷することが好まし
い。製氷をシャーベット状またはソリッド状にしておけ
ば、冷熱媒体循環解氷系３４を駆動させる際、迅速に解
氷できるので効果的である。
スタービンプラント１の吸気冷却運転時間が３時間未満
のとき、その内部をシャーベット状に製氷し、また、ガ
スタービンプラント１の吸気冷却運転時間が３時間以上
のとき、その内部をソリッド状に製氷することが好まし
い。製氷をシャーベット状またはソリッド状にしておけ
ば、冷熱媒体循環解氷系３４を駆動させる際、迅速に解
氷できるので効果的である。
【００３４】他方、温熱蓄熱系６は、まず、蓄熱槽１６
の被温熱媒体を被加熱媒体循環系２４ａを介して冷水・
蒸気並列併用供給系２の熱交換器１５に供給し、ここで
加温させ、被加熱媒体循環系２４ｂを介して再び蓄熱槽
１６に還流させる。
の被温熱媒体を被加熱媒体循環系２４ａを介して冷水・
蒸気並列併用供給系２の熱交換器１５に供給し、ここで
加温させ、被加熱媒体循環系２４ｂを介して再び蓄熱槽
１６に還流させる。
【００３５】また、温熱蓄熱系６は、高温化した温熱媒
体を被温熱媒体循環系２５ａ、冷熱媒体循環系２３の一
部を介して圧縮式冷凍機１７の凝縮部２８に供給し、こ
こで、例えばヒーティングタワー等から冷熱媒体循環系
２３の加熱媒体循環系２６ａを介して圧縮式冷凍機１７
の蒸発部２７に供給された熱媒体の顕熱を吸収して冷媒
を蒸発させ、ヒートポンプの原理で温熱媒体をさらに加
熱し、高温化した温熱媒体を被温熱媒体循環系２５ｂを
介して蓄熱槽１６に還流させ、図２に示す蓄熱槽１６内
に収容する蓄熱体３３に温熱エネルギを吸収・蓄熱させ
る。なお、蒸発部２７で熱交換した後の熱媒体は、高温
熱媒体循環系２６ｂ、冷熱媒体循環系２３の一部を介し
てヒーティングタワー等に再び還流する。
体を被温熱媒体循環系２５ａ、冷熱媒体循環系２３の一
部を介して圧縮式冷凍機１７の凝縮部２８に供給し、こ
こで、例えばヒーティングタワー等から冷熱媒体循環系
２３の加熱媒体循環系２６ａを介して圧縮式冷凍機１７
の蒸発部２７に供給された熱媒体の顕熱を吸収して冷媒
を蒸発させ、ヒートポンプの原理で温熱媒体をさらに加
熱し、高温化した温熱媒体を被温熱媒体循環系２５ｂを
介して蓄熱槽１６に還流させ、図２に示す蓄熱槽１６内
に収容する蓄熱体３３に温熱エネルギを吸収・蓄熱させ
る。なお、蒸発部２７で熱交換した後の熱媒体は、高温
熱媒体循環系２６ｂ、冷熱媒体循環系２３の一部を介し
てヒーティングタワー等に再び還流する。
【００３６】このように、本実施形態に係る熱電併給シ
ステムは、ガスタービンプラント１に冷水・蒸気並列併
用供給系２、冷熱・温熱兼用蓄熱系３、吸気冷却供給系
４を組み合わせ、夜間の電力利用の少ないとき、冷熱・
温熱兼用蓄熱系３を駆動させ、蓄熱槽１６の蓄熱体３３
に冷熱エネルギまたは温熱エネルギを蓄熱させておき、
昼間の工場稼動時、蓄熱しておいた冷却エネルギまたは
温熱エネルギのうち、冷熱エネルギと吸気冷却供給系４
の熱交換器３１を介して吸気冷却器３０に供給し、ガス
タービンプラント１の空気圧縮機８が吸い込む空気を冷
却させて発電機７の電気出力を増加させるとともに、工
場内の冷房用に供給する一方、温熱エネルギを工場内の
給湯用、暖房用等に供給し、熱エネルギの有効利用を図
ったので、動力設備の利用率を向上させて設備投資回収
の年月を短くさせることができ、熱エネルギの有効利用
に伴う燃料を少なくさせ、結果として炭酸ガス等の大気
汚染物による地球温暖化防止に寄与することができる。
ステムは、ガスタービンプラント１に冷水・蒸気並列併
用供給系２、冷熱・温熱兼用蓄熱系３、吸気冷却供給系
４を組み合わせ、夜間の電力利用の少ないとき、冷熱・
温熱兼用蓄熱系３を駆動させ、蓄熱槽１６の蓄熱体３３
に冷熱エネルギまたは温熱エネルギを蓄熱させておき、
昼間の工場稼動時、蓄熱しておいた冷却エネルギまたは
温熱エネルギのうち、冷熱エネルギと吸気冷却供給系４
の熱交換器３１を介して吸気冷却器３０に供給し、ガス
タービンプラント１の空気圧縮機８が吸い込む空気を冷
却させて発電機７の電気出力を増加させるとともに、工
場内の冷房用に供給する一方、温熱エネルギを工場内の
給湯用、暖房用等に供給し、熱エネルギの有効利用を図
ったので、動力設備の利用率を向上させて設備投資回収
の年月を短くさせることができ、熱エネルギの有効利用
に伴う燃料を少なくさせ、結果として炭酸ガス等の大気
汚染物による地球温暖化防止に寄与することができる。
【００３７】図４は、本発明に係る熱電併給システムに
適用する蓄熱体の蓄熱量制御方法の第１実施形態を示す
概略ブロック図である。なお、この概略ブロック図は、
図１で示した実施形態を用い、冷熱エネルギ（氷蓄熱）
を生成する際に適用される。
適用する蓄熱体の蓄熱量制御方法の第１実施形態を示す
概略ブロック図である。なお、この概略ブロック図は、
図１で示した実施形態を用い、冷熱エネルギ（氷蓄熱）
を生成する際に適用される。
【００３８】本実施形態に係る熱電併給システムに適用
する蓄熱体の蓄熱量制御方法は、翌日の電力需要予測と
気温の予測に基づいて冷熱エネルギ（氷蓄熱）が生成さ
れる。
する蓄熱体の蓄熱量制御方法は、翌日の電力需要予測と
気温の予測に基づいて冷熱エネルギ（氷蓄熱）が生成さ
れる。
【００３９】まず、電力需要の予測カーブに基づいて需
要電力を算出し、算出した需要電力から図３に示した昼
間の買電電力一定値の買電量を引いてガスタービンプラ
ントの発電量が設定される。
要電力を算出し、算出した需要電力から図３に示した昼
間の買電電力一定値の買電量を引いてガスタービンプラ
ントの発電量が設定される。
【００４０】ガスタービンプラントの発電量が設定され
ると、本実施形態は、図１に示したガスタービンプラン
トのガスタービンから排出される排ガス（排熱）を熱源
として蒸気発生器で発生する蒸気量を算出し、算出した
蒸気量と、図１で示した冷水・蒸気並列併用供給系の吸
収式冷凍機の効率とに基づいて吸収式冷凍機から発生す
る冷熱量が算出される。
ると、本実施形態は、図１に示したガスタービンプラン
トのガスタービンから排出される排ガス（排熱）を熱源
として蒸気発生器で発生する蒸気量を算出し、算出した
蒸気量と、図１で示した冷水・蒸気並列併用供給系の吸
収式冷凍機の効率とに基づいて吸収式冷凍機から発生す
る冷熱量が算出される。
【００４１】一方、翌日の気温予測値からガスタービン
プラントの吸気冷却供給系４に供給する冷却水量を予測
し、この冷却水量に見合う冷熱量が算出されるととも
に、翌日の気温予測値から工場で使用する冷房要求予想
量が過去の運転実績に基づいて算出される。これら算出
された吸気冷却供給系４への冷熱量と冷房要求予想量と
の合計冷熱量から上述吸収式冷凍機１３で発生する冷熱
量を引いた冷熱量に基づいて冷熱蓄熱量が設定される。
この設定された冷熱蓄熱量を計算機に記憶させておき、
夜間電力を利用して図１に示した圧縮式冷凍機１７を駆
動させ、翌日に必要な冷熱量を制御しながら冷熱エネル
ギ（氷蓄熱）を生成する。
プラントの吸気冷却供給系４に供給する冷却水量を予測
し、この冷却水量に見合う冷熱量が算出されるととも
に、翌日の気温予測値から工場で使用する冷房要求予想
量が過去の運転実績に基づいて算出される。これら算出
された吸気冷却供給系４への冷熱量と冷房要求予想量と
の合計冷熱量から上述吸収式冷凍機１３で発生する冷熱
量を引いた冷熱量に基づいて冷熱蓄熱量が設定される。
この設定された冷熱蓄熱量を計算機に記憶させておき、
夜間電力を利用して図１に示した圧縮式冷凍機１７を駆
動させ、翌日に必要な冷熱量を制御しながら冷熱エネル
ギ（氷蓄熱）を生成する。
【００４２】他方、昼間の工場稼働時、買電量が契約電
力設定値を超えないように、図１に示した自家発電用と
してのガスタービンプラントを運転して電力を発生させ
るとともに、ガスタービンプラントのガスタービンから
排出される排ガスを利用して蒸気発生器で蒸気を発生さ
せ、この蒸気を吸収式冷凍機で冷熱に代え、冷房需要を
まかなう一方、蓄熱槽からも予め蓄熱させておいた冷房
用として冷熱が工場に供給されて冷房需要をまかなう。
さらに夏期の昼間の気温が高く、ガスタービンプラント
の出力が気温の影響を受けて買電量が契約電力設定値を
超えることがないように、蓄熱槽からの冷熱エネルギを
吸気冷却供給系４に供給し、ガスタービンプラントの出
力を増加させる。
力設定値を超えないように、図１に示した自家発電用と
してのガスタービンプラントを運転して電力を発生させ
るとともに、ガスタービンプラントのガスタービンから
排出される排ガスを利用して蒸気発生器で蒸気を発生さ
せ、この蒸気を吸収式冷凍機で冷熱に代え、冷房需要を
まかなう一方、蓄熱槽からも予め蓄熱させておいた冷房
用として冷熱が工場に供給されて冷房需要をまかなう。
さらに夏期の昼間の気温が高く、ガスタービンプラント
の出力が気温の影響を受けて買電量が契約電力設定値を
超えることがないように、蓄熱槽からの冷熱エネルギを
吸気冷却供給系４に供給し、ガスタービンプラントの出
力を増加させる。
【００４３】このように、本実施形態は、翌日の電力需
要と翌日の気温とを予測し、予測した電力需要および気
温に基づいて前日の夜間の電力を利用して冷熱エネルギ
を制御しながら生成して蓄熱体に蓄熱させるので、翌日
の工場稼働の際、冷房用として、また電力需要増加に対
し、充分に対処させることができ、夜間電力の利用およ
び熱の有効利用に伴う燃料の消費を少なくさせて地球温
暖化防止に寄与することができる。
要と翌日の気温とを予測し、予測した電力需要および気
温に基づいて前日の夜間の電力を利用して冷熱エネルギ
を制御しながら生成して蓄熱体に蓄熱させるので、翌日
の工場稼働の際、冷房用として、また電力需要増加に対
し、充分に対処させることができ、夜間電力の利用およ
び熱の有効利用に伴う燃料の消費を少なくさせて地球温
暖化防止に寄与することができる。
【００４４】図５は、本発明に係る熱電併給システムに
適用する蓄熱体の蓄熱量制御方法の第２実施形態を示す
概略ブロック図である。なお、この概略ブロック図は、
図１で示した実施形態を用い、温熱エネルギ（温水蓄
熱）を生成する際に適用される。
適用する蓄熱体の蓄熱量制御方法の第２実施形態を示す
概略ブロック図である。なお、この概略ブロック図は、
図１で示した実施形態を用い、温熱エネルギ（温水蓄
熱）を生成する際に適用される。
【００４５】本実施形態に係る熱電併給システムに適用
する蓄熱体の蓄熱量制御方法は、翌日の電力需要予測と
気温の予測に基づいて温熱エネルギ（温水蓄熱）が生成
される。
する蓄熱体の蓄熱量制御方法は、翌日の電力需要予測と
気温の予測に基づいて温熱エネルギ（温水蓄熱）が生成
される。
【００４６】まず、電力需要の予測カーブに基づいて需
要電力を算出し、算出した需要電力から図３に示した昼
間の買電電力一定値の買電量を引いてガスタービンプラ
ントの発電量が設定される。
要電力を算出し、算出した需要電力から図３に示した昼
間の買電電力一定値の買電量を引いてガスタービンプラ
ントの発電量が設定される。
【００４７】ガスタービンプラントの発電量が設定され
ると、本実施形態は、図１に示したガスタービンプラン
トのガスタービンから排出される排ガス（排熱）を熱源
として蒸気発生器１１で発生する蒸気量を算出し、算出
した蒸気量から工場で使用する蒸気量を引いた残りの蒸
気量を、冷水・蒸気並列併用供給系のアキュムレータま
たは温水タンクの貯留量として算出する。
ると、本実施形態は、図１に示したガスタービンプラン
トのガスタービンから排出される排ガス（排熱）を熱源
として蒸気発生器１１で発生する蒸気量を算出し、算出
した蒸気量から工場で使用する蒸気量を引いた残りの蒸
気量を、冷水・蒸気並列併用供給系のアキュムレータま
たは温水タンクの貯留量として算出する。
【００４８】一方、翌日の気温予測値から、工場で使用
する暖房要求予想量が過去の運転実績に基づいて算出さ
れる。さらに、暖房要求予想量から上述アキュムレータ
等で貯留する蒸気量を引いた温熱量に基づいて温熱蓄熱
量が設定される。この設定された温熱蓄熱量を計算機に
記憶させておき、夜間電力を利用して図１に示した圧縮
式冷凍機を駆動させ、翌日に必要な温熱量を制御しなが
ら温熱エネルギ（温水蓄熱）を生成する。
する暖房要求予想量が過去の運転実績に基づいて算出さ
れる。さらに、暖房要求予想量から上述アキュムレータ
等で貯留する蒸気量を引いた温熱量に基づいて温熱蓄熱
量が設定される。この設定された温熱蓄熱量を計算機に
記憶させておき、夜間電力を利用して図１に示した圧縮
式冷凍機を駆動させ、翌日に必要な温熱量を制御しなが
ら温熱エネルギ（温水蓄熱）を生成する。
【００４９】他方、昼間の工場稼働時、買電量が契約電
力設定値を超えないように、図１に示した自家発電用と
してのガスタービンプラントを運転して電力を発生させ
るとともに、ガスタービンプラントのガスタービンから
排出される排ガスを利用して蒸気発生器で蒸気を発生さ
せ、この蒸気で暖房需要をまかなう一方、蓄熱槽からも
予め蓄熱させておいて暖房用としての温熱が工場に供給
されて暖房需要をまかなう。
力設定値を超えないように、図１に示した自家発電用と
してのガスタービンプラントを運転して電力を発生させ
るとともに、ガスタービンプラントのガスタービンから
排出される排ガスを利用して蒸気発生器で蒸気を発生さ
せ、この蒸気で暖房需要をまかなう一方、蓄熱槽からも
予め蓄熱させておいて暖房用としての温熱が工場に供給
されて暖房需要をまかなう。
【００５０】このように、本実施形態は、翌日の電力需
要と翌日の気温とを予測し、予測した電力需要および気
温に基づいて前日の夜間の電力を利用して温熱エネルギ
を制御しながら生成して蓄熱体に蓄熱させるので、暖房
用として、また電力需用増加に対し、充分に対処させる
ことができ、夜間電力の利用および熱の有効利用に伴う
燃料の消費を少なくさせて地球温暖化防止に寄与するこ
とができる。
要と翌日の気温とを予測し、予測した電力需要および気
温に基づいて前日の夜間の電力を利用して温熱エネルギ
を制御しながら生成して蓄熱体に蓄熱させるので、暖房
用として、また電力需用増加に対し、充分に対処させる
ことができ、夜間電力の利用および熱の有効利用に伴う
燃料の消費を少なくさせて地球温暖化防止に寄与するこ
とができる。
【００５１】
【発明の効果】以上の説明のとおり、本発明に係る熱電
併給システムおよびこれに適用する蓄熱体の蓄熱量制御
方法は、翌日の電力需要および気温を予測し、前日に夜
間の電力を使用して、上述の予測した電力需要および気
温に基づいて蓄熱体に冷熱エネルギまたは温熱エネルギ
を蓄熱させる一方、翌日の昼間の電力需要ピーク時にガ
スタービンプラントを駆動させるとともに、蓄熱させて
おいた冷熱エネルギをガスタービンプラントの吸気冷却
および工場の冷房用に供給し、また蓄熱させておいた温
熱エネルギを工場の暖房用に供給するので、エネルギの
有効利用率を高めることができ、結果として設備の投資
回収年月を短くさせることができる。
併給システムおよびこれに適用する蓄熱体の蓄熱量制御
方法は、翌日の電力需要および気温を予測し、前日に夜
間の電力を使用して、上述の予測した電力需要および気
温に基づいて蓄熱体に冷熱エネルギまたは温熱エネルギ
を蓄熱させる一方、翌日の昼間の電力需要ピーク時にガ
スタービンプラントを駆動させるとともに、蓄熱させて
おいた冷熱エネルギをガスタービンプラントの吸気冷却
および工場の冷房用に供給し、また蓄熱させておいた温
熱エネルギを工場の暖房用に供給するので、エネルギの
有効利用率を高めることができ、結果として設備の投資
回収年月を短くさせることができる。
【図１】本発明に係る熱電併給システムの実施形態を示
す概略系統図。
す概略系統図。
【図２】本発明に係る熱電併給システムに適用する冷熱
・温熱兼用蓄熱系の実施形態を示す概略部分系統図。
・温熱兼用蓄熱系の実施形態を示す概略部分系統図。
【図３】本発明に係る熱電併給システムに適用する電力
需要傾向を示す線図。
需要傾向を示す線図。
【図４】本発明に係る熱電併給システムに適用する蓄熱
体の蓄熱量制御方法の第１実施形態を示す概略ブロック
図。
体の蓄熱量制御方法の第１実施形態を示す概略ブロック
図。
【図５】本発明に係る熱電併給システムに適用する蓄熱
体の蓄熱量制御方法の第２実施形態を示す概略ブロック
図。
体の蓄熱量制御方法の第２実施形態を示す概略ブロック
図。
１ ガスタービンプラント ２ 冷水・蒸気並列併用供給系 ３ 冷熱・温熱兼用蓄熱系 ４ 吸気冷却供給系 ５ 冷熱蓄熱系 ６ 温熱蓄熱系 ７ 発電機 ８ 空気圧縮機 ９ ガスタービン燃焼器 １０ ガスタービン １１ 蒸気発生器 １２ 蒸気供給系 １３ 吸収式冷凍機 １４ アキュムレータ １５ 熱交換器 １６ 蓄熱槽 １７ 圧縮式冷凍機 １８ ポンプ １９ａ，１９ｂ 弁 ２０ 被冷熱媒体循環系 ２１ ポンプ ２２ａ，２２ｂ 弁 ２３ 冷熱媒体循環系 ２４ａ，２４ｂ 被加熱媒体循環系 ２５ａ，２５ｂ 被温熱媒体循環系 ２６ａ，２６ｂ 加熱媒体循環系 ２７ 蒸発部 ２８ 凝縮部 ２９ モータ ３０ 吸気冷却器 ３１ 熱交換器 ３２ ポンプ ３３ 蓄熱体 ３４ 冷熱媒体循環解氷系 ３５ 冷・温熱供給系 ３６ 冷・温熱回収系
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２８Ｄ 20/00 Ｆ０２Ｇ 5/04 Ｓ 20/02 Ｆ２８Ｄ 20/00 Ｂ // Ｆ０２Ｇ 5/04 Ｃ (72)発明者 高柳 幹男 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 渡邊 裕 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 成田 正幸 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 青柳 和雄 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 永田 一衛 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 花村 一代 東京都府中市晴見町２丁目24番地の１ 東 芝システムテクノロジー株式会社内
Claims (9)
- 【請求項１】 ガスタービンプラントの排ガスを利用し
て熱電併給を行う熱電併給システムにおいて、上記ガス
タービンプラントに、冷水・蒸気並列併用供給系と、冷
熱・温熱兼用蓄熱系と、上記ガスタービンプラントの空
気圧縮機が吸い込む空気を冷却させる吸気冷却供給系と
を組み合わせたことを特徴とする熱電併給システム。 - 【請求項２】 冷水・蒸気並列併用供給系は、ガスター
ビンプラントのガスタービンから排出される排ガスを熱
源として蒸気を発生させる蒸気発生器と、この蒸気発生
器から発生した蒸気を工場に供給する蒸気供給系と、上
記蒸気発生器から発生した蒸気を駆動源に利用し、冷水
を生成して冷房用に供給する吸収式冷凍機と、上記蒸気
発生器から発生した蒸気を貯留させるアキュムレータ
と、上記蒸気発生器から発生した蒸気と冷熱・温熱兼用
蓄熱系からの被加熱媒体とを熱交換させる熱交換器とを
並列配置して構成したことを特徴とする請求項１に記載
の熱電併給システム。 - 【請求項３】 冷熱・温熱兼用蓄熱系は、冷熱運転のと
き冷熱エネルギを蓄熱させ、温熱運転のとき温熱エネル
ギを蓄熱させる蓄熱体を収容する蓄熱槽と、冷熱運転の
とき、蓄熱槽の冷熱媒体を圧縮式冷凍機の蒸発部を介し
て循環させる被冷熱媒体循環系と、上記圧縮式冷凍機の
凝縮部に接続され、冷却源から供給される冷熱媒体を循
環させる冷熱媒体循環系と、温熱運転のとき、上記蓄熱
槽の温熱媒体を冷水・蒸気並列併用供給系の熱交換器を
介して循環させる被加熱媒体循環系と、上記蓄熱槽から
供給される温熱媒体を上記圧縮式冷凍機の凝縮部を介し
て循環させる被温熱媒体循環系と、上記圧縮式冷凍機の
蒸発部を介して接続され、加熱源から供給される熱媒体
を循環させる加熱媒体循環系とを備えたことを特徴とす
る請求項１に記載の熱電併給システム。 - 【請求項４】 蓄熱槽は、ガスタービンプラントの吸気
冷却運転時間が３時間未満のとき、その槽内に収容する
蓄熱体の内部をソリッド状に製氷することを特徴とする
請求項３に記載の熱電併給システム。 - 【請求項５】 蓄熱槽は、ガスタービンプラントの吸気
冷却運転時間が３時間以上であるとき、その槽内に収容
する蓄熱体の内部をソリッド状に製氷することを特徴と
する請求項３に記載の熱電併給システム。 - 【請求項６】 蓄熱槽は、その槽内に収容する蓄熱体の
内部を製氷させる被冷熱媒体循環系と、上記蓄熱体の内
部を解氷させる冷熱媒体循環解氷系とを備えたことを特
徴とする請求項３に記載の熱電併給システム。 - 【請求項７】 吸気冷却供給系は、冷熱・温熱兼用蓄熱
系の蓄熱槽から供給される冷熱媒体と冷却水とを熱交換
させる熱交換器と、ガスタービンプラントの空気圧縮機
が吸い込む空気を上記熱交換器からの冷却水で冷却させ
る吸気冷却器とを備えたことを特徴とする請求項１に記
載の熱電併給システム。 - 【請求項８】 熱電併給システムを用いて冷熱蓄熱運転
を行うとき、翌日の電力需要予測から買電電力量を引い
てガスタービンプラントの発電量を設定し、設定された
発電量に基づくガスタービンプラントのガスタービンか
ら排出される排ガスを熱源として冷水・蒸気並列併用供
給系の蒸気発生器から発生する蒸気量を算出し、算出し
た蒸気量から工場で使用する蒸気量を引いた残り蒸気量
を算出し、算出された残り蒸気量と上記冷水・蒸気並列
併用供給系の吸収式冷凍機の効率とに基づいて吸収式冷
凍機から発生する冷熱量を算出する一方、翌日の気温予
測からガスタービンプラントの吸気冷却供給系に供給す
る冷却水量を予測し、この冷却水量に見合う冷熱量を算
出し、翌日の気温予測から工場で使用する冷房要求予想
量を過去の運転実績に基づいて算出し、算出した上記吸
気冷却供給系の冷熱量と上記冷房要求予想量との合計冷
熱量から上記吸収式冷凍機で発生する冷熱量を引いた冷
熱量に基づいて冷熱蓄熱量を設定し、設定された冷熱蓄
熱量に基づいて冷熱・温熱兼用蓄熱系の蓄熱槽内に収容
する蓄熱体に冷熱エネルギを蓄熱させることを特徴とす
る熱電併給システムに適用する蓄熱体の蓄熱量制御方
法。 - 【請求項９】 熱電併給システムを用いて温熱蓄熱運転
を行うとき、翌日の電力需要予測から買電電力量を引い
てガスタービンプラントの発電量を設定し、設定された
発電量に基づくガスタービンプラントのガスタービンか
ら排出される排ガスを熱源として冷水・蒸気並列併用供
給系の蒸気発生器から発生する蒸気量を算出し、算出し
た蒸気量から工場で使用する蒸気量を引いた残りの蒸気
量を冷水・蒸気並列併用供給系のアキュムレータの貯留
量として算出するとともに、翌日の気温予測から工場で
使用する暖房要求予想量を過去の実績に基づいて算出
し、算出した暖房要求予想量から上記アキュムレータで
貯留する蒸気量を引いた温熱量に基づいて温熱蓄熱量を
設定し、設定された温熱蓄熱量に基づいて冷熱・温熱兼
用蓄熱系の蓄熱槽内に収容する蓄熱体に温熱エネルギを
蓄熱させることを特徴とする熱電併給システムに適用す
る蓄熱体の蓄熱量制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10265517A JP2000097047A (ja) | 1998-09-18 | 1998-09-18 | 熱電併給システムおよびこれに適用する蓄熱体の蓄熱量制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10265517A JP2000097047A (ja) | 1998-09-18 | 1998-09-18 | 熱電併給システムおよびこれに適用する蓄熱体の蓄熱量制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000097047A true JP2000097047A (ja) | 2000-04-04 |
Family
ID=17418257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10265517A Pending JP2000097047A (ja) | 1998-09-18 | 1998-09-18 | 熱電併給システムおよびこれに適用する蓄熱体の蓄熱量制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000097047A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007064049A (ja) * | 2005-08-30 | 2007-03-15 | Hitachi Eng Co Ltd | ガスタービンコージェネレーション設備の廃熱回収システム |
| CN105673210A (zh) * | 2016-02-26 | 2016-06-15 | 中国人民解放军总后勤部建筑工程研究所 | 微型燃气轮机电热冷联供机组 |
| CN106786753A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-31 | 上海博翎能源科技有限公司 | 多用户的区域能源互联网的系统及其调节方法 |
| CN112727603A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-04-30 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种应用于陆地沙漠简单循环燃机发电与温差发电的联合发电方法 |
| JP2021162019A (ja) * | 2020-03-30 | 2021-10-11 | 郭宣▲華▼ | 中間冷却復熱式ガスタービン及び冷媒複合ボトミングサイクルの複合化システム |
| CN114856824A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-08-05 | 华能桂林燃气分布式能源有限责任公司 | 一种双级冷却耦合冰蓄冷的燃机进气冷却系统及冷却方法 |
-
1998
- 1998-09-18 JP JP10265517A patent/JP2000097047A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007064049A (ja) * | 2005-08-30 | 2007-03-15 | Hitachi Eng Co Ltd | ガスタービンコージェネレーション設備の廃熱回収システム |
| CN105673210A (zh) * | 2016-02-26 | 2016-06-15 | 中国人民解放军总后勤部建筑工程研究所 | 微型燃气轮机电热冷联供机组 |
| CN106786753A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-31 | 上海博翎能源科技有限公司 | 多用户的区域能源互联网的系统及其调节方法 |
| JP2021162019A (ja) * | 2020-03-30 | 2021-10-11 | 郭宣▲華▼ | 中間冷却復熱式ガスタービン及び冷媒複合ボトミングサイクルの複合化システム |
| JP7241794B2 (ja) | 2020-03-30 | 2023-03-17 | 郭宣▲華▼ | 中間冷却復熱式ガスタービン及び冷媒複合ボトミングサイクルの複合化システム |
| CN112727603A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-04-30 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种应用于陆地沙漠简单循环燃机发电与温差发电的联合发电方法 |
| CN114856824A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-08-05 | 华能桂林燃气分布式能源有限责任公司 | 一种双级冷却耦合冰蓄冷的燃机进气冷却系统及冷却方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ibrahim et al. | Improvement of gas turbine performance based on inlet air cooling systems: A technical review | |
| US5632148A (en) | Power augmentation of a gas turbine by inlet air chilling | |
| JP2512095B2 (ja) | 冷熱発生方法 | |
| JPH0219379B2 (ja) | ||
| JP2991337B1 (ja) | 未利用熱源氷蓄熱ヒートポンプ装置 | |
| JP2005315127A (ja) | ガスタービン | |
| JP2000097047A (ja) | 熱電併給システムおよびこれに適用する蓄熱体の蓄熱量制御方法 | |
| JP2005291094A (ja) | 液化ガス気化装置利用発電設備 | |
| JP2001082771A (ja) | 環境調和冷温熱供給システム | |
| JP3520927B2 (ja) | 発電装置 | |
| JPS5829397Y2 (ja) | 冷暖房装置 | |
| Erickson et al. | Absorption refrigeration cycle turbine inlet conditioning | |
| KR100814615B1 (ko) | 흡수식 및 압축식 사이클을 이용한 열 병합발전시스템 | |
| JPH0913918A (ja) | 液体空気利用発電設備 | |
| JPH06129211A (ja) | 熱電供給システム | |
| JPH0797933A (ja) | ガスタービンの吸気冷却装置 | |
| KR200431243Y1 (ko) | 냉난방 시스템 | |
| JP2000146359A (ja) | コージェネレーションシステム | |
| JP2004286024A (ja) | 発電装置 | |
| JP3865346B2 (ja) | 吸収冷温水機 | |
| JP2005147447A (ja) | アンモニア−水非共沸混合媒体循環システム | |
| JP2009115387A (ja) | 水冷媒加熱器およびそれを用いる水冷媒温水器 | |
| JP3821286B2 (ja) | 吸収式と圧縮式とを組合せた冷凍装置とその運転方法 | |
| JP4156842B2 (ja) | 冷熱生成システムの運転方法及び冷熱生成システム | |
| JPH02146208A (ja) | 複合熱利用プラント |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050131 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061127 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070619 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070816 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071113 |