JP2003155934A - ガス貯蔵発電所 - Google Patents

ガス貯蔵発電所

Info

Publication number
JP2003155934A
JP2003155934A JP2002237065A JP2002237065A JP2003155934A JP 2003155934 A JP2003155934 A JP 2003155934A JP 2002237065 A JP2002237065 A JP 2002237065A JP 2002237065 A JP2002237065 A JP 2002237065A JP 2003155934 A JP2003155934 A JP 2003155934A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
gas storage
turbine
generator
power plant
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.)
Withdrawn
Application number
JP2002237065A
Other languages
English (en)
Inventor
Ralf Gerdes
ラルフ・ゲルデス
Peter Keller-Sornig
ゾルニッヒ ペーター・ケラー−
Ilja Tuschy
イリヤ・ツシー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Switzerland GmbH
Original Assignee
Alstom Schweiz AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alstom Schweiz AG filed Critical Alstom Schweiz AG
Publication of JP2003155934A publication Critical patent/JP2003155934A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas- turbine plants for special use
    • F02C6/14Gas-turbine plants having means for storing energy, e.g. for meeting peak loads
    • F02C6/16Gas-turbine plants having means for storing energy, e.g. for meeting peak loads for storing compressed air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/10Adaptations for driving, or combinations with, electric generators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00Application
    • F05D2220/60Application making use of surplus or waste energy
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/90Braking
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/90Braking
    • F05D2260/902Braking using frictional mechanical forces
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/16Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特殊タ−ビン設定を設定する費用を減少する
ことを可能とする最初に述べたタイプのガス貯蔵発電所
の接近法を呈示すること。 【構成】 この発明はタ−ビングル−プ(3)とコンプ
レサグル−プ(4)とを有するガス貯蔵発電所(1)に
関する。タ−ビングル−プ(3)は少なくとも一つのタ
−ビン(5、6)と一つの発電機(10)とを有する。
タ−ビングル−プ(3)の通常作動中に発電機(10)
が主負荷(11)に直接に動力を放出する。コンプレサ
グル−プ(4)は少なくとも一つのコンプレサ(12)
と一つの電動モ−タ(15)とを有する。ガス貯蔵発電
所(1)は更にタ−ビン及び/又は発電機電力を消費す
るために作動され得る動力消費装置(20)を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、少なくとも一つ
のタ−ビングル−プと少なくとも一つのコンプレサグル
−プとを有するガス貯蔵発電所、並びに請求項1の上位
概念の特徴部分に関する。
【0002】
【従来の技術】 ”電力情報(Power Gen)1995年" にお
いて、ウエスチングハウス電気会社のGavin W. Gaul,テ
キサス電力会社のMichael McGill, 北部インデイアナ公
共事業会社の物理博士のRobert W. Kramerは”圧縮空気
エネルギ−貯蔵が電気の低価格支給者に融通性を提供す
る" と言う題名の論文を発表した。この論文は最初に述
べられたタイプのガス貯蔵発電所を記述し、そのタ−ビ
ングル−プはタ−ビン軸を介して駆動目的のために互い
に接続されている二つのタ−ビンと一つの発電機とを有
する。コンプレサグル−プはコンプレサ軸を介して駆動
目的のために互いに接続されているコンプレサと電動モ
−タとを有する。タ−ビングル−プとコンプレサグル−
プは駆動目的のために互いから離脱され、即ち、最初に
タ−ビン軸とコンプレサ軸とが互いに接続されなく、そ
のことは多軸配列として参照される。第二に、これは、
発電機が専ら発電機として作動し、電動モ−タが専ら電
動モ−タとして作動することを意味する。
【0003】そのようなガス貯蔵発電所は一般に所謂”
圧縮空気エネルギ−貯蔵システム"或いは短くCAES
システム内で使用される。そのようなCAESシステム
の基本思想は、基本負荷時間中(例えば夜と週末)に永
久作動従来発電所システムにより発生される過剰(高価
な)エネルギ−を貯蔵することにある。この為に、過剰
エネルギ−は述べられたコンプレサグル−プを作動する
ように使用され、そのコンプレサグル−プは空気或いは
幾つかの他のガスを比較的高圧であるガス貯蔵所へ供給
する。タ−ビングル−プに使用する電気を発生するため
に必要とされた時に空気或いはガスがこのガス貯蔵所か
ら取り出される。それで、エネルギ−はガス貯蔵所に貯
蔵され、エネルギ−が位置エネルギ−の形態に取り出さ
れ得る。掘り尽くした炭坑或いは岩塩坑は例えば貯蔵所
として使用される。
【0004】”ASMEタ−ボ展覧会2001年" にお
いて、ドレッサ−,ランド(Dresser-Land) のJohn Dal
y, R. M. Loughlin, 電力技術連合会社(Power Tech As
socites, Inc.)のMario DeCorso, David Moen,アラバム
電気協同会社のLee Davis は”実施を減らしたCAES
(CAES-REDUCED TO PRATICE)"と言う論文を発表した。こ
の論文は同様に最初に述べたタイプのガス貯蔵発電所を
記載する。しかしながら、この場合にタ−ビングル−プ
とコンプレサグル−プは所謂”単軸配列" におけるクラ
ッチを介して一体的に使用された電気機械に接続されて
いて、この電気機械はタ−ビングル−プ用の発電機とし
て且つコンプレサグル−プ用の電動モ−タとして交互に
作動され得る。ガス貯蔵所を充填するために、発電機/
電動モ−タユニットは電動モ−タとして作動され、タ−
ビン軸が離脱される間にコンプレサ軸に永久的に連結さ
れている。従って、この時、電動モ−タはコンプレサを
駆動する。電気の発生のために、発電機/電動モ−タユ
ニットは発電機として作動され、コンプレサ軸から離脱
される間にタ−ビン軸に永久的に連結されている。従っ
て、タ−ビンは発電機を駆動する。
【0005】ガス貯蔵発電所に使用する電気エネルギ−
を発生させるために、タ−ビングル−プが始動され、発
電機に接続されている。発電機により発生された電気
は、発電機がグリットシステムに同期される時のみ、即
ちタ−ビン軸がその定格回転速度に達した時に公共グリ
ットシステムに直接に供給され得る。タ−ビン自体の駆
動動力は停止状態から定格回転速度にまでタ−ビン軸を
加速するように使用される。タ−ビン動力は迅速加速を
達成するために著しく摩擦損失を越えるにちがいない。
しかしながら、グリットシステムとの同期において、タ
−ビン動力はグリットシステムに接続する前に定格回転
速度以上に軸のそれ以上の加速を防止するために、動力
損失より高くないにちがいない。
【0006】発電機がグリットシステムに直接に接続さ
れるとすぐに、発電機は電力をこのグリットシステムに
放出し、タ−ビン軸を介して駆動動力を消費する。著し
い量の制御費用は加速から同期までの移行とグリットシ
ステムへの電力放出とを完成するために必要とされる。
対応する状況は、発電機が電気の供給を終わるためにグ
リットシステムから離脱されている状況において、逆数
学的符号により適用する。また、この場合に、タ−ビン
軸により設けられた過剰駆動動力がタ−ビン軸の加速に
導入されないために著しい量の制御費用が必要とされ
る。タ−ビン動力がタ−ビン軸を減速するために動力損
失以下に減少されるにちがいない。
【0007】原則的には、グリットシステムと発電機と
の接続中及び/又はグリットシステムから発電機の離脱
中のこれらの問題は、従来のガス貯蔵発電所に生じる
が、しかし、種々の理由から、これらの問題はそれに役
立たない。迅速始動従来ガスタ−ビンシステムの場合に
おいて、タ−ビン軸の著しい割合の駆動動力はタ−ビン
軸に連結されているコンプレサにより消費され、タ−ビ
ン軸はタ−ビン軸回転速度を制御するために著しく容易
になる。蒸気タ−ビンに基づいた従来の発電所システム
は永久作動のために設計され、離脱されて極めて稀にの
み始動されるにちがいない。著しく長い時間期間がしば
しばこの場合に始動するために設けられている。これと
違って、ガス貯蔵発電所のタ−ビングル−プは最高負荷
時間に敏速に始動されなければならなく、次に上記に説
明される如く、もう一度、比較的頻繁に、特に毎日に、
CAESシステムの根本的思想によってグリットシステ
ムから離脱される。始動と停止手順の簡略化の必要条件
は従って特にこの場合に重要である。
【0008】
【発明の解決しようとする課題】この発明はここに是正
策を提供するように意図されている。この発明は請求の
範囲において特徴とされている如く、特殊タ−ビン設定
を設定する費用を減少することを可能とする最初に述べ
たタイプのガス貯蔵発電所の接近法を呈示する問題を扱
っている。
【0009】
【課題を解決するための手段】この問題は請求項1の特
徴を有するガス貯蔵発電所により解決される。有益な実
施例は従属請求項の主題である。
【0010】この発明は、発電機がこの目的のために予
め決定される主負荷に直接に放出するか否か、また如何
に多くの電力を発電機がこの目的のために予め決定され
る主負荷に直接に放出するかにかかわらず、必要性によ
って消費されるようにタ−ビン動力及び/又は発電機電
力、即ち特にタ−ビンからの機械的駆動動力と発電機か
らの電力を許容する動力消費装置を備える一般思想に基
づいている。結局、発電機がまだ意図された主負荷に直
接に接続されない、或いはもはや接続されない時でさ
え、タ−ビングル−プから動力を取り出すことが可能で
ある。例えば、この動力消費装置は、発電機が所定主負
荷から離脱されながら、タ−ビン動力の大きさを変える
こと無しに、タ−ビンの加速を防止する負荷を発生させ
ることが可能である。制御或いは調整される負荷消費
は、あらゆる作動段階に、特に主負荷による負荷変化中
にタ−ビングル−プの作動を簡略化し、それで発電所シ
ステムの作動中に信頼性を改良する。
【0011】一つの発展例において、動力消費装置が制
御及び/又は調整装置を有することが可能であり、その
装置はタ−ビン回転速度がタ−ビン動力にかかわらず、
所定閾値を越えないように動力消費装置の電力消費を制
御及び/又は調整する。この実施例は特に発電機が直接
に主負荷に供給することから離脱されている状況を考慮
する。
【0012】交互に或いは追加的に、そのような制御及
び/又は調整装置は、その電力消費がタ−ビングル−プ
の通常作動中に発電機から直接に主負荷に放出される定
格電力と、一度電力損失が減算されたとタ−ビングル−
プから放出されるより高い実電力との間の任意の差異を
補償するように動力消費装置を制御及び/又は調整す
る。発電機から主負荷まで直接電力放出における任意の
変化は少なくとも一つのタ−ビンにおける効果を有しな
いので、タ−ビンの回転速度が一定のままである。例え
ば、直接電力放出が主負荷に接続される時、或いは主負
荷へのこの直接電力放出が離脱される時に、動力消費装
置はそれぞれに発電機から主負荷まで供給される適切な
電力と離脱されるか、或いは接続されるので、同じ量の
電力は切り換え処理の前、中や後にタ−ビンから取り出
される。
【0013】この発明によるガス貯蔵発電所のそれ以上
の重要な特徴と利益は、従属請求項に、図面に、その図
面に基づいた図の関連説明に見出される。
【0014】この発明の好ましい実施例は図面に例示さ
れ、次の記述において更に詳細に説明され、同じ参照符
号は同じ、機能的に同じ、或いは類似の特徴を示す。図
1はこの発明によるガス貯蔵発電所の回路線図の形態の
概略例を示し、図2−図5はこの発明によるガス貯蔵発
電所におけるタ−ビングル−プの回路線図の形態で異な
る実施例により概略例を示す。
【0015】
【発明の実施の形態】図1に示される如く、この発明に
よるガス貯蔵発電所1はガス貯蔵所2、タ−ビングル−
プ3とコンプレサグル−プ4を有する。このようなガス
貯蔵発電所1が通常は空気或いはガスにより作動される
から、このようなシステムはまた空気貯蔵発電所として
参照される。ここで記載されたガス貯蔵発電所1の実施
例が一つのみのタ−ビングル−プ3と一つのみのコンプ
レサグル−プ4を有するけれども、多数のタ−ビングル
−プ3及び/又は多数のコンプレサグル−プ4を備える
実施例が更に可能であることは明白である。
【0016】ここで記載された実施例では、タ−ビング
ル−プ3は二つのタ−ビン、即ち主タ−ビン5と追加タ
−ビン6を有する。実施例は、同様に単一タ−ビンのみ
を有するが、二つ以上のタ−ビン備える実施例も可能で
ある。主タ−ビン5は主燃焼室7により前置されてい
る。追加タ−ビン6は更に一致した形式に追加燃焼室8
により前置されている。二つのタ−ビン5と6は共通タ
−ビン軸9を介して発電機10を駆動し、発電機10は
所定主負荷11に直接に接続され得る。この主負荷11
が通常は公共電気供給グリットシステムにより形成さ
れ、発電機10により発生された電力がこのシステムに
供給される。
【0017】この場合に、コンプレサグル−プ4は直列
に配列され、コンプレサ軸13を介して駆動され得る二
つのコンプレサ12を有する。この場合にも、二つより
多い或いは少ないコンプレサ12が再び他の実施例で設
けられ得る。
【0018】ここで記載された特殊な実施例は、発電機
10が発電機/電動モ−タユニット14により形成され
る単軸配列であり、そのユニットは発電機10として或
いは電動モ−タ15として接続され得る。コンプレサ1
2は従ってコンプレサ軸13を介して電動モ−タ15に
より駆動され得る。タ−ビングル−プ3における発電機
10としてばかりでなく、コンプレサグル−プ4におけ
る電動モ−タ15としても作動される発電機/電動モ−
タユニット14を許容するために、発電機/電動モ−タ
ユニット14のロ−タ16は最初にタ−ビンクラッチ1
7を介してタ−ビン軸9に連結され得て、次にコンプレ
サクラッチ18を介してコンプレサ軸13に連結され得
る。
【0019】このようなガス貯蔵発電所1は次のように
作動する:過剰電気が役立つ時間に、ガス貯蔵所2はコ
ンプレサグル−プ4により充填され、発電機/電動モ−
タユニット14は電動モ−タ15として接続される。次
に、コンプレサクラッチ18が閉鎖される間に、タ−ビ
ンクラッチ17が開放される。電気必要条件が大きい時
間に、タ−ビングル−プ3が電気を発生させるために作
動される。次に、発電機/電動モ−タユニット14は発
電機10として接続され、コンプレサクラッチ18が開
放される間に、タ−ビンクラッチ17が閉鎖される。タ
−ビン処理の動力を増加する及び/又は効率を改良する
ために、主タ−ビン5からの排気ガス熱は吸熱器19で
ガスを予熱するように使用され得る。
【0020】タ−ビングル−プ3の通常作動中に発電機
10は発生され、タ−ビン軸9を介して発電機10に機
械的動力として供給される電力を主負荷11に放出す
る。発電機10から主負荷11までの直接電力放出は、
特に主負荷11が公共電力供給グリットシステムである
時に、タ−ビン軸9が所定回転速度である時さえ、可能
である。タ−ビングル−プ3の成分はこの定格回転速度
に設計されている。タ−ビングリット3の成分に対する
損傷を防止するために、タ−ビン軸9が定格回転速度を
越えないか、或いは著しく越えないことを保証すること
が必要である。
【0021】この発明によると、ガス貯蔵発電所1はタ
−ビン動力及び/又は発電機電力を消費できる動力消費
装置20を有する。図1はガス貯蔵発電所1用のこの動
力消費装置20の三つの異なる態様を示し、これらは累
積的に或いは交互に、同様に他の組合せで使用され得
る。
【0022】動力消費装置20は例えば静的周波数変換
器21を有する。この静的周波数変換器21は発電機1
0から電力を取り出し、この電力を少なくとも一つの追
加負荷に放出する。この場合における周波数変換器21
は入力側に到達する種々の入力周波数を出力側における
一定必要周波数へ変換し、この方法でタ−ビン軸9の回
転速度が所望定格回転速度にまだ到達されない、或いは
もはや到達されない時さえ、発電機10から電力を取り
出すことができる。ここで記載された特に有益な実施例
では、周波数変換器21から供給される追加負荷は主負
荷11と同じであり、電力が間接に周波数変換器21を
介して発電機10により主負荷11に供給される。従っ
て、電力は発電機10から取り出され、タ−ビングル−
プ3が加速されている間さえ、主負荷11に供給され得
る。
【0023】交互に或いは追加的に、動力消費装置20
は制動装置を有する。この制動装置は特に制御及び/又
は調整された形式にタ−ビン5と6により駆動される軸
に接続され得て、それで駆動動力を取り出す。例えば、
この制動装置は運動エネルギ−として取り出された駆動
動力を貯蔵するフライホイ−ル22を有する。フライホ
イ−ル22はこの場合に軸23を介して駆動され、その
軸が主タ−ビン5により直接に駆動される。
【0024】交互に或いは追加的に、動力消費装置は更
にコンプレサクラッチ18により形成され、このクラッ
チは適切な形式に制御及び/又は調整され得るように設
計されている。タ−ビンクラッチ17に加えて、コンプ
レサクラッチ18は駆動動力を取り出すために閉鎖され
る。タ−ビングル−プ3からの駆動動力はコンプレサグ
ル−プ12により全体的に或いは部分的に消費される
か、或いは過剰な駆動動力のみがコンプレサグル−プ1
2により消費される。これは、タ−ビングル−プ3の回
転速度が必要条件に依存して、一定に保持され、或いは
増加或いは減少されることを許容する。
【0025】図2から図5において、ガス貯蔵発電所1
は各場合に多軸配列に形成され、その配列でタ−ビン軸
9がコンプレサ軸13に直接に連結されない。特に、こ
れは、コンプレサグル−プ4とタ−ビングル−プ3とが
互いに独立的に作動されることを許容する。図2から図
5までの実施例において、タ−ビングル−プ3は各場合
にもう一度、主タ−ビン5、追加タ−ビン6、主燃焼室
7と吸熱器19から成る。この場合に、バ−ナ−24は
ガスの最高到達可能温基準を間接に増加するために、主
タ−ビン5と吸熱器19の間に配列され、ガスは吸熱器
19で過熱されて追加タ−ビン6に供給される。タ−ビ
ン5と6はタ−ビン軸9を介して発電機10を駆動し、
発電機10は通常作動中に直接に主負荷11を供給す
る。
【0026】図2に示された実施例において、動力消費
装置20はもう一度、発電機10に接続される静的周波
数変換器21により形成される。この実施例では、発電
機10がその主負荷11に直接にまだ接続されていない
か、或いはもはや接続されることはない時に、周波数変
換器21が主負荷11を供給する。
【0027】図3に示される如く、周波数変換器21か
ら電力を供給される追加負荷はコンプレサグル−プ4に
おける電動モ−タ15により形成されている。この方法
で多軸配列においてでさえ、タ−ビングル−プ3から取
り出される動力がコンプレサグル−プ4を作動するよう
に使用され得る。
【0028】図4に示される如く、動力消費装置20は
更に電気抵抗器25を有し、その抵抗器は発電機10が
作動される時に発電機10から電力を取り出す。この電
力はこの場合に熱に変換され、適切な冷却回路26によ
って抵抗器25から取り出され得て、適切な吸熱器30
に供給され得る。例によって、これはガス貯蔵所2に貯
蔵されるガスが加熱されることを許容する。
【0029】図5に示された実施例において、動力消費
装置20はもう一度、制動装置を形成し、その制動装置
はタ−ビン5と6により駆動される軸23を介してタ−
ビングル−プ3から駆動エネルギ−を取り出す。この制
動装置は例えば摩擦ブレ−キ29により形成されて、そ
のブレ−キは更に詳細に説明されないが、しかし取り出
される駆動動力を熱に変換する。この場合にも、発生さ
れる熱は、冷却回路26によって消散され、便宜に適切
な吸熱器30に供給され得る。
【0030】しかしながら、制動装置は更に流体流を発
生させる及び/又は迂回させる衝動ホイ−ルから形成さ
れ、処理で発生された熱は同様に消散され得る。
【0031】図1から図5までに示された実施例を参照
すると、動力消費装置20が更に制御及び/又は調整装
置27を有することが得策であり、その装置によって動
力消費装置の動力消費は制御及び/又は調整され得る。
このために制御及び/又は調整装置27は適切な制御ラ
イン或いは調整ライン28を介してのそれぞれの制御可
能な成分に接続される。タ−ビングル−プ3における成
分に対する損傷を防止するために、この制御及び/又は
調整装置27は、各場合に動力消費装置20を制御及び
/又は調整するように便宜に設計され、タ−ビン回転速
度は所定設定値を越えない。これは、例えば発電機10
が主負荷11から離脱される時にタ−ビン回転速度増加
を回避することを可能とする。
【0032】例えばタ−ビン5と6の接続或いは離脱の
前、中と後に同じ駆動動力を発生させることが必要であ
る時に、発電機10と主負荷11の間の直接接続の作動
とこの接続の非作動とのタ−ビングル−プ3の制御複雑
性は実際に著しく簡略され得る。それで、制御及び/又
は調整装置27は便宜にこの場合に負荷消費装置20の
動力消費を制御及び/又は調整し、動力消費装置20が
移行中に発電機10から直接に主負荷11に瞬間的に放
出される実動力とタ−ビングル−プ3からの所望定格動
力との間に起こる任意の動力差異を補償する。
【0033】これらの切り換え処理に加えて、作動は更
に容易に取扱われ、特に、必要条件に依存して、動力消
費装置20を介してタ−ビン軸9から及び/又は発電機
10から多少の量の動力を取り出すことが可能であるな
らば、タ−ビングル−プ3の総て作動状態を更に確実に
制御され得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明によるガス貯蔵発電所の回路線図の形
態の概略例を示し、
【図2】この発明によるガス貯蔵発電所におけるタ−ビ
ングル−プの回路線図の形態で概略例を示す。
【図3】この発明によるガス貯蔵発電所におけるタ−ビ
ングル−プの回路線図の形態の他の実施例により概略例
を示す。
【図4】この発明によるガス貯蔵発電所におけるタ−ビ
ングル−プの回路線図の形態の異なる実施例により概略
例を示す。
【図5】この発明によるガス貯蔵発電所におけるタ−ビ
ングル−プの回路線図の形態の更に異なる実施例により
概略例を示す。
【符号の説明】
1.....ガス貯蔵発電所 2
9....摩擦ブレ−キ 2.....ガス貯蔵所 3
0....吸熱器 3.....タ−ビングル−プ 4.....コンプレサグル−プ 5.....主タ−ビン 6.....追加タ−ビン 7.....主燃焼室 8.....追加燃焼室 9.....タ−ビン軸 10....発電機 11....主負荷 12....コンプレサ 13....コンプレサ軸 14....発電機/電動モ−タユニット 15....電動モ−タ 16....10、14、15のロ−タ 17....タ−ビンクラッチ 18....コンプレサクラッチ 19....復熱器 20....動力消費装置 21....静的周波数変換器 22....フライホイ−ル 23....軸 24....バ−ナ− 25....抵抗器 26....冷却回路 27....制御及び/又は調整装置 28....制御ライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ペーター・ケラー− ゾルニッヒ スイス国、バーデン、オーバーシュタット ストラーセ、11 (72)発明者 イリヤ・ツシー ドイツ連邦共和国、ハイデルベルク、ゲル ハルト− ハウプトマン− ストラ−セ、 16 Fターム(参考) 5H590 AA02 CA08 CE09 EA20 HA15

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 駆動目的のために互いに接続された或い
    は接続可能である少なくとも一つのタ−ビン(5、6)
    と少なくとも一つの発電機(10)とを有する少なくと
    も一つのタ−ビングル−プ(3)を有し、発電機(1
    0)が電力を直接にタ−ビングル−プ(3)の通常運転
    中に少なくとも一つの所定主負荷(11)に与え、駆動
    目的のために互いに接続された或いは接続可能である少
    なくとも一つのコンプレサ(12)と少なくとも一つの
    電動モ−タ(15)とを有する少なくとも一つのコンプ
    レサグル−プ(4)を有するガス貯蔵発電所において、
    動力消費装置(20)が設けられ、その動力消費装置は
    タ−ビン及び/又は発電機電力を消費するように作動さ
    れ得ることを特徴とするガス貯蔵発電所。
  2. 【請求項2】 制御及び/又は調整装置(27)が設け
    られ、その制御及び/又は調整装置はタ−ビン回転速度
    が所定閾値を越えないように動力消費装置(20)を調
    整及び/又は制御することを特徴とする請求項1に記載
    のガス貯蔵発電所。
  3. 【請求項3】 制御及び/又は調整装置(27)が設け
    られ、その制御及び/又は調整装置は動力消費装置(2
    0)の電力消費が直接に発電機(10)から少なくとも
    一つの主負荷(11)に与えられる定格電力と瞬間的に
    有効な実電力と間の任意の差異を補償するように動力消
    費装置(20)を調整及び/又は制御することを特徴と
    する請求項1或いは請求項2に記載のガス貯蔵発電所。
  4. 【請求項4】 動力消費装置(20)は動力消費装置
    (20)が作動される時に発電機(10)から電力を採
    る静的周波数変換器(21)を有し、電力を少なくとも
    一つの電気追加負荷(11;15)に放出することを特
    徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の
    ガス貯蔵発電所。
  5. 【請求項5】 周波数変換器(21)は電力を電動モ−
    タ(15)或いはコンプレサグル−プ(4)の電動モ−
    タ(15)に放出することを特徴とする請求項4に記載
    のガス貯蔵発電所。
  6. 【請求項6】 周波数変換器(21)は電力を少なくと
    も一つの電気主負荷(11)に放出することを特徴とす
    る請求項4或いは請求項5に記載のガス貯蔵発電所。
  7. 【請求項7】 動力消費装置(20)は、動力消費装置
    (20)が作動される時に発電機(10)から電力を採
    り、電力を熱に変換する電気抵抗器(25)を有するこ
    とを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一項に
    記載のガス貯蔵発電所。
  8. 【請求項8】 抵抗器(25)は冷却媒体により冷却さ
    れ、熱が少なくとも一つの吸熱器(30)に供給される
    冷却媒体により退去されることを特徴とする請求項7に
    記載のガス貯蔵発電所。
  9. 【請求項9】 動力消費装置(20)は、軸(23;1
    6)に連結される制動装置(20;18)を有し、その
    軸は少なくとも一つのタ−ビン(5,6)により駆動さ
    れて駆動動力を引き出すことを特徴とする請求項1乃至
    請求項8のいずれか一項に記載のガス貯蔵発電所。
  10. 【請求項10】 制動装置は運動エネルギ−として引き
    出された駆動動力を貯蔵するフライホイ−ル(22)を
    有することを特徴とする請求項9に記載のガス貯蔵発電
    所。
  11. 【請求項11】 制動装置は引き出し駆動動力を本質的
    に熱に変換する摩擦ブレ−キ(29)を有することを特
    徴とする請求項9或いは請求項10に記載のガス貯蔵発
    電所。
  12. 【請求項12】 摩擦ブレ−キ(29)は冷却媒体によ
    り冷却され、この冷却媒体により吸収された熱が少なく
    とも一つの吸熱器(30)に供給されることを特徴とす
    る請求項11に記載のガス貯蔵発電所。
  13. 【請求項13】 制動装置は制御及び/又は調整され得
    る形式に少なくとも一つのタ−ビン(5、6)により駆
    動される軸(16)をコンプレサグル−プ(4)におけ
    る少なくとも一つのコンプレサ(12)を駆動する軸
    (13)に連結するクラッチ装置(18)を有し、動力
    消費装置(20)が作動されると、多少の量の駆動動力
    がクラッチ装置(18)の適切な作動によって少なくと
    も一つのコンプレサ(12)を駆動するために引き出さ
    れることを特徴とする請求項9乃至請求項12のいずれ
    か一項に記載のガス貯蔵発電所。
  14. 【請求項14】 少なくとも一つのタ−ビングル−プ
    (3)と少なくとも一つのコンプレサグル−プ(4)と
    は共通軸との配列或いは別々の軸との配列に形成される
    ことを特徴とする請求項1乃至請求項13のいずれか一
    項に記載のガス貯蔵発電所。
JP2002237065A 2001-08-17 2002-08-15 ガス貯蔵発電所 Withdrawn JP2003155934A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US31276601P 2001-08-17 2001-08-17
US60/312766 2001-08-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003155934A true JP2003155934A (ja) 2003-05-30

Family

ID=23212912

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002237065A Withdrawn JP2003155934A (ja) 2001-08-17 2002-08-15 ガス貯蔵発電所

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7073335B2 (ja)
JP (1) JP2003155934A (ja)
DE (1) DE10236326A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006207590A (ja) * 2005-01-28 2006-08-10 General Electric Co <Ge> 圧縮機タービンモータトレーンのための制御システム及び制御方法
JP2013201892A (ja) * 2012-03-26 2013-10-03 Alstom Technology Ltd 周波数コンバータを用いたガスタービンの始動
JP2017506302A (ja) * 2014-03-14 2017-03-02 株式会社日立製作所 ガスタービン発電システム

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH696980A5 (de) * 2003-12-22 2008-02-29 Alstom Technology Ltd Verfahren zum Anfahren einer Kraftwerksanlage in einem Elektrizitätsnetz, und Kraftwerksanlage.
DE102004007482B4 (de) * 2004-02-13 2010-06-24 Alstom Technology Ltd. Kraftwerksanlage
ITMI20042487A1 (it) * 2004-12-23 2005-03-23 Nuovo Pignone Spa Turbogeneratore
CH697636B1 (de) * 2005-04-18 2008-12-31 Alstom Technology Ltd Turbogruppe mit Anfahrvorrichtung.
CA2543098A1 (en) * 2005-04-18 2006-10-18 Alstom Technology Ltd. Turbo set with starting device
US8869650B1 (en) 2007-03-21 2014-10-28 Reynolds French & Company Variable position flywheel lock
GB0809336D0 (en) * 2008-05-23 2008-07-02 Rolls Royce Plc A gas turbine engine arrangement
EP2136035A1 (de) * 2008-06-16 2009-12-23 Siemens Aktiengesellschaft Betrieb einer Gas- und Dampfturbinenanlage mittels Frequenzumrichter
DE102008039449A1 (de) * 2008-08-25 2010-03-04 Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen Emissionsfreies Karftwerk
US8146354B2 (en) * 2009-06-29 2012-04-03 Lightsail Energy, Inc. Compressed air energy storage system utilizing two-phase flow to facilitate heat exchange
US8436489B2 (en) * 2009-06-29 2013-05-07 Lightsail Energy, Inc. Compressed air energy storage system utilizing two-phase flow to facilitate heat exchange
US8247915B2 (en) * 2010-03-24 2012-08-21 Lightsail Energy, Inc. Energy storage system utilizing compressed gas
US8196395B2 (en) 2009-06-29 2012-06-12 Lightsail Energy, Inc. Compressed air energy storage system utilizing two-phase flow to facilitate heat exchange
US8341964B2 (en) * 2009-10-27 2013-01-01 General Electric Company System and method of using a compressed air storage system with a gas turbine
US8453444B2 (en) * 2010-01-11 2013-06-04 David Haynes Power plant using compressed or liquefied air for energy storage
US8978380B2 (en) 2010-08-10 2015-03-17 Dresser-Rand Company Adiabatic compressed air energy storage process
US9540998B2 (en) 2011-05-27 2017-01-10 Daniel K. Schlak Integral gas turbine, flywheel, generator, and method for hybrid operation thereof
US20130247539A1 (en) * 2012-03-26 2013-09-26 Richard John Hoppe Multi-shaft power extraction from gas turbine engine
US9938895B2 (en) 2012-11-20 2018-04-10 Dresser-Rand Company Dual reheat topping cycle for improved energy efficiency for compressed air energy storage plants with high air storage pressure
US9385575B2 (en) * 2013-05-15 2016-07-05 Kohler Co. Cooling and control of a load bank used in a power generation system
FR3031500B1 (fr) * 2015-01-12 2017-01-13 Turbomeca Dispositif et procede de regulation d'un moteur auxiliaire adapte pour fournir une puissance propulsive au rotor d'un helicoptere
RU2662023C1 (ru) * 2017-07-14 2018-07-23 Анатолий Александрович Рыбаков Способ трансформации тепловой энергии в электроэнергию тепловой машиной внешнего сгорания с теплообменником, турбиной электрогенератора, турбиной компрессора и электрогенератором
CN113982763B (zh) * 2021-10-14 2023-04-28 中国联合重型燃气轮机技术有限公司 燃气轮机紧急制动装置及方法

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2322987A (en) * 1941-10-06 1943-06-29 West Perry Turbine system
US3151250A (en) * 1962-12-26 1964-09-29 Gen Electric Spinning reserve peaking gas turbine
US4204258A (en) * 1978-10-03 1980-05-20 Westinghouse Electric Corp. Turbine acceleration governing system
US4352024A (en) * 1981-05-04 1982-09-28 Carrier Corporation Expander-generator control system
CH659855A5 (de) * 1981-11-16 1987-02-27 Bbc Brown Boveri & Cie Luftspeicher-kraftwerk.
US4414805A (en) * 1981-11-27 1983-11-15 General Motors Corporation Hybrid gas turbine engine and flywheel propulsion system
US4423593A (en) * 1982-04-16 1984-01-03 Chandler Evans Inc. Fuel control for controlling helicopter rotor/turbine acceleration
US4492874A (en) * 1982-04-26 1985-01-08 General Electric Company Synchronization fuel control for gas turbine-driven AC generator by use of maximum and minimum fuel signals
US4578955A (en) * 1984-12-05 1986-04-01 Ralph Medina Automotive power plant
US4872307A (en) * 1987-05-13 1989-10-10 Gibbs & Hill, Inc. Retrofit of simple cycle gas turbines for compressed air energy storage application
JPS6435023A (en) * 1987-07-30 1989-02-06 Isuzu Motors Ltd Controlling device of turbocharger with rotary electric machine
US5042246A (en) * 1989-11-06 1991-08-27 General Electric Company Control system for single shaft combined cycle gas and steam turbine unit
EP0439754B1 (de) * 1990-01-31 1995-07-26 Asea Brown Boveri Ag Verfahren zum Anfahren einer Kombianlage
US5311062A (en) * 1991-04-04 1994-05-10 Otto Farkas Transient-free synchronous electrical power machine
DE4138288A1 (de) * 1991-11-21 1993-06-09 Siemens Ag, 8000 Muenchen, De Dampfkraftwerk
US5343778A (en) * 1992-11-09 1994-09-06 Alliedsignal Inc. Multifunction secondary power system
US5391925A (en) * 1993-09-10 1995-02-21 Trigen Energy Corporation Prime mover driven compressor/chiller with motor on common shaft for large cooling systems
US6035629A (en) * 1997-08-08 2000-03-14 Hamilton Sunstrand Corporation System for controlling acceleration of a load coupled to a gas turbine engine
US6107693A (en) * 1997-09-19 2000-08-22 Solo Energy Corporation Self-contained energy center for producing mechanical, electrical, and heat energy
CZ296581B6 (cs) * 1997-11-28 2006-04-12 Siemens Aktiengesellschaft Parní turbosoustrojí s parní turbínovou jednotkoua s pracovní strojovou jednotkou pro výrobu proudu
US6125625A (en) * 1997-12-20 2000-10-03 Alliedsignal, Inc. Low NOx conditioner system for a microturbine power generating system
US6038849A (en) * 1998-07-07 2000-03-21 Michael Nakhamkin Method of operating a combustion turbine power plant using supplemental compressed air
US6145296A (en) * 1998-09-25 2000-11-14 Alm Development, Inc. Gas turbine engine having counter rotating turbines and a controller for controlling the load driven by one of the turbines
US6153943A (en) * 1999-03-03 2000-11-28 Mistr, Jr.; Alfred F. Power conditioning apparatus with energy conversion and storage
US6418707B1 (en) * 2000-09-07 2002-07-16 Marius A. Paul General advanced power system
US6735951B2 (en) * 2002-01-04 2004-05-18 Hamilton Sundstrand Corporation Turbocharged auxiliary power unit with controlled high speed spool
US6637205B1 (en) * 2002-07-30 2003-10-28 Honeywell International Inc. Electric assist and variable geometry turbocharger

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006207590A (ja) * 2005-01-28 2006-08-10 General Electric Co <Ge> 圧縮機タービンモータトレーンのための制御システム及び制御方法
JP2013201892A (ja) * 2012-03-26 2013-10-03 Alstom Technology Ltd 周波数コンバータを用いたガスタービンの始動
US8916985B2 (en) 2012-03-26 2014-12-23 Alstom Technology Ltd. Gas turbine start with frequency convertor
JP2017506302A (ja) * 2014-03-14 2017-03-02 株式会社日立製作所 ガスタービン発電システム

Also Published As

Publication number Publication date
DE10236326A1 (de) 2003-03-06
US7073335B2 (en) 2006-07-11
US20030037548A1 (en) 2003-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003155934A (ja) ガス貯蔵発電所
JP5723374B2 (ja) 圧縮器−膨張器可逆式ユニットを備える圧縮空気エネルギー貯蔵システム
US7614239B2 (en) Turbine installation having a connectable auxiliary group
US9876412B2 (en) Gas turbines in mechanical drive applications and operating methods
KR101117084B1 (ko) 효율적인 비동기 lng 제조 방법
US9488102B2 (en) Gas turbines in mechanical drive applications and operating methods
US8739538B2 (en) Generating energy from fluid expansion
US7566992B2 (en) Method and apparatus for operation of a power station
JP4729240B2 (ja) コンプレッサ起動トルク・コンバータ
US8400005B2 (en) Generating energy from fluid expansion
JP5680130B2 (ja) 周波数コンバータを用いたガスタービンの始動
JP5723376B2 (ja) 単一軸圧縮機およびタービン配備を有する空気圧縮膨張システム
US20110018265A1 (en) Power station system and method for operating
JP5998230B2 (ja) ガスタービン発電所
JP2013057318A (ja) 発電所の運転方法
JP2007263084A (ja) 熱電供給システム
JP2019536934A (ja) コンバインドサイクルパワープラントの運転方法
JPH11153041A (ja) ガスタービンシステム
JPH1113480A (ja) 圧縮空気貯蔵発電システムにおける圧縮機の起動方法
OA17439A (en) Gas turbines in mechanical drive applications and operating methods.

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20050107

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20050107

A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20051101