JP2006070775A - 台船型プラント方式による風力発電を活用、海水を電気分解し、水素を生産する方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の風力発電は大半が陸上に於いてプロペラ式の大型羽根を鉄製やコンクリ−トタワ−等の高塔に搭載、発電し、遠く離れた需要地に送電している。
風切り騒音等の公害発生もあり、需要地から遠く離れた高原、山間地、僻地海岸等に建設が計画されるが、国定公園法や鳥類保護等、自然環境の関係もあり、企画から建設実施に至るには、相当な歳月を要し、殆どが道路も無き僻地のため建設資材搬入道路から開始する事になり、多大な経費を要する。
【解決手段】陸上発電に拘泥する事なく、我国周辺を取り巻いて居る海洋に視点を移し、此の、無限の自然エネルギ−を大いに活用する、台船型垂直変位形状ロ−タリ−風力タ−ビンによるオフショア−発電を活用、海水の電気分解による水素抽出を成し、燃料電池
利用のクリンエネルギ−源を供給する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、台船型プラント方式による風力発電を活用、海水を電気分解し、水素を生産する方法。

従来の風力発電は殆どがプロペラ式の２〜３枚型の物が多く、風切り騒音も大きい。

１００ｋｗＫ以上の大型風力発電は建設場所が、風きり騒音や自然環境、国定公園法等により、需要地から離れた遠隔地に限定される事が大半である。
（例えば 非特許文献１）

将来の化石燃料枯渇に備え、燃料電池が急浮上し、水素がクリ−ンエネルギ源として
各企業が注目しつつあるが、電気分解法には大量の電力が必要不可欠である。
（例えば、非特許文献２参照）。

船舶上に高い支柱の頭頂に重い発電機を取り付けたものが公開されているが、事業用の
大型発電装置が、上に位置することは、船の安定性に反し、最悪時には転覆に至る。
又、半球状の風車では事業用に活用可能な大電力発電は現実性に欠ける。
(例えば、特許文献 1参照)。

別案では、フロ−テングに保持されたケ−ソン上に洋上デツキを組み合わせ、これに直線翼型風車を装置するものが見聞されるが、台風時の避難はほとんど不可能で、又、保守整備等も大変で移動も困難である。海底総電線の関係も有り沿岸近くに設置になるケ−スが大半と推察されるが、我が国に措いては、漁業権の絡みで殆ど不可能である。(ＪＡＭＴＣが波力発電を断念したのも漁業権の為、我が国では無理と断定され、研究開発打ち切り)。
(例えば、特許文献２参照）。

揚力、抗力、双方の力を活用可能な、垂直型変位形状ロ−タリ−風力タ−ビンが開発され
全方向からの風に、即応可能となり効率の良い発電が可能になった。
（例えば、特許文献３，４，参照）。

日本風力エネルギ−協会2004 VOL.27 N0.4号 P 64。 １９９７ ｉｍｉｄａｓ ９０６ｐ 特開２００２−３９０５０号 公報 特開平１１−２０１０１８号 公報 特開平 ９−６８１５２号 公報 特願平１１−１２９３９１号 公報

日本国内の風力発電は、風切り騒音や自然環境への影響等、諸々の制約のため、需要地近くでは、１００ｋｗ以上の大型風力発電施設の建設は、需要地から遥かに離れた山間部、高原、僻地海岸等に限定され、系統送電網迄の送電設備に多額の資金を要し、又、需要地迄の送電ロスも無視出来ない。

道路も無い山間僻地や海岸に風力発電を新たに建設する際は、敷地造成は無論、建設機材搬入の為の道路建設から着手しなければ為らず、場合によっては風力発電建設費用より、道路建設等の付帯建設経費が多い場合も生ずる。

此の様な諸々の条件をクリア−して建設に漕ぎ着けても、必ずしも初頭の目的発電量を達成に至らぬ場合が多い。

上述の条件を検討すれば、我が国の風力発電事業は、陸上よりも、むしろ我が国周辺に無限に広がるオフショア−発電に目を転ずべきと思考いたします。

従来、オフショア−発電は海岸近くの海中に建立されたタワ−上にプロペラ式の風力発電装置を設置し、海底ケ−ブルで陸上迄送電する方式である。

近年、外洋航行の船舶の中には旧来の帆船に変わるバチカル型ロ−タリ−ウイング方式の帆船が出現し、動力を停止し、風力のみによる航行を試行している。

陸上の事業用風力発電機はプロペラ式であるが、海上では風向が絶えず変化し、又、高いタワ−の上に重い発電装置を搭載すれば重心が高くなり、台船安定性が悪化し常に転覆の危険に直面する。

台船式海水電気分解プラント船に、垂直型変位形状ロ−タリ−風力発電装置を設置し、オフショア−発電の電力を活用し、海水を電気分解で水素を抽出する。

抽出された水素は、水素化物生成の反応熱のあまり大きくない水素吸蔵合金に吸収させ、温度制御用熱交換器を内蔵した専用容器に充填し、運搬船にて陸上へ搬出する。

以下、本発明の実施の形態を図１〜図３に基づいて説明する。

図においては、１は台船型海水電気分解プラント船、２は台船上の垂直型変位形状ロ−タリ−風力発電装置であり，４はアンカ−である。

定期航路を避け、又、漁業に影響の少ない海域にアンカ−を降ろし船を安定固定さす。

垂直型変位形状ロ−タリ−風力タ−ビンは全方向からの風に、即応可能で２４時間フル運転となり、海水分解プラントの高稼働率を維持する。

台風時期や冬季海上状態が悪化の場合は、安定海域に移動し操業を継続する。

保守整備も最寄り港湾に入港し、整備すれば機材交換等も容易である。

水素吸蔵合金による水素貯蔵法は安全性が高く、メタノ−ルと同程度の体積エネルギ−が蓄積が可能で、高圧容器や断熱容器が不必要である。

水素吸蔵合金による水素貯蔵法を利用した水素運搬は極めて安全でしかも小さな容器で大量の水素を運搬可能で、従って運賃コストが低廉になる。

水素吸蔵合金は水素の吸収、放出に伴い反応熱を可逆的に出し入れするので、熱を貯蔵したり、ヒ-トポンプとして冷暖房に応用可能である。

上述したように本発明の台船型オフショア−発電による海水分解プラント施設は、日本国内に限定せず、世界のあらゆる海域に移動可能であり、特に低開発圏の国々に対しては、飲料水の供給等にも転用可能である。

災害時には近くの海域に移動し、飲料水供給や、場合によっては緊急に海底沈下送電ケ−ブル仮設等により電力供給も可能である。

もし、我が国沿岸で、漁期権の関係で操業不能な場合は、赤道近くの安定海域に移動し
操業し、水素吸蔵合金に貯蔵し、専用運搬船等により我が国に搬入すれば、化石燃料の価格変動に左右される事も無い、極めて安定したクリンエネルギ−の確保になる。

発明の実施形態を示す台船型海水電気分解プラント船の側面図 垂直型変位形状ロ−タリ−風力タ−ビン翼素側面図 垂直型変位形状ロ−タリ−風力タ−ビン翼素断面図 プラント船上の風力タ−ビン軸保持機構の俯瞰図

符号の説明

１． プラント船。
２． 垂直型変位形状ロ−タリ−風力発電装置。
２ａ．風車翼。
２ｂ．風車軸
２ｃ. 風車軸受け支持ワイヤ金具フレ−ム。
２ｄ．風車軸受け保持機構支持パンザ−マスト。
２ｅ．発電装置
３. 海水電気分解プラント。
４． アンカ-。
５． デリッククレ−ン
６． 衛星通信アンテナ
７． 監視カメラ
８． 赤色警告ランプ
９． 船室

Claims (2)

1. 台船型プラント方式による、オフショア−風力発電を活用、海水を電気分解し水素を生産する方法。
2. 台船型プラットホ−ムに、垂直型変位形状ロ−タリ−風力タ−ビンを設立し、これによる風力発電システム。
   

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