JP2015105651A - 地下水力発電装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】東日本大震災により原子力発電の是非を初めとして、エネルギー問題がクローズアップされている昨今、クリーンで安全で低コストな発電を実施する為に発電所を地下に建設し、上部から水を放流し、タービンを回転させ発電をする、地下水力発電装置を提供する。【解決手段】貯水槽１と発電設備槽２からなる巨大円筒槽を地下深く建設し、発電設備槽２にタービン８、発電機９、高圧ポンプ１０を設置、上部から貯水槽１内の水を放流落下させ、その水圧でタービン８を回転させ発電機９を回し発電、高圧ポンプ１０で水を貯水槽１へ放出する。【選択図】図１
Description
本発明は、環境負荷の少ないクリーンで安全で低コストな発電を実施する為に、貯水槽と発電設備槽からなる巨大円筒槽を地下深く建設し、貯水槽に貯えられた水を落下させてタービンを回転させ発電をする、地下水力発電装置に関するものである。
従来、水力発電は、山間地にダムを建設し、川の水をせき止めて、その落差を利用してタービンを回転させ発電をしている。
これは、次のような欠点があった。
○川の水をせき止めてダムを建設するので、水量が自然任せである。
○大規模なダム建設工事を要する為環境負荷が極めて大きい。
○完成迄に数十年の年月を要する。
○長い年月と供に、ダムの底に土砂が蓄積し、ダムの容積がしだいに小さくなっていく。
○建設場所が山間地なので、発電場所から消費地迄の距離が長く、その為送電ロスが大きい。
したがい、環境負荷が少なく、クリーンで安全で低コストで、安定した発電方法が求められる。
本発明は、これらの課題を解決する為に、なされたものである。
○川の水をせき止めてダムを建設するので、水量が自然任せである。
○大規模なダム建設工事を要する為環境負荷が極めて大きい。
○完成迄に数十年の年月を要する。
○長い年月と供に、ダムの底に土砂が蓄積し、ダムの容積がしだいに小さくなっていく。
○建設場所が山間地なので、発電場所から消費地迄の距離が長く、その為送電ロスが大きい。
したがい、環境負荷が少なく、クリーンで安全で低コストで、安定した発電方法が求められる。
本発明は、これらの課題を解決する為に、なされたものである。
仕切り壁（１９）によって、内部が貯水槽（１）と発電設備槽（２）の二槽に仕切られた巨大円筒槽を地下深く建設し、貯水槽（１）には、先端に注水バルブ（１８）を取り付けた注水管（１７）を外壁上部に貫通接続し、水を注入貯水する。
発電設備槽（２）には、取水バルブ（１１）を取り付けた取水管（５）を仕切り壁（１９）上部に貫通接続し、貯水槽（１）内の水を取り込み、放流管（６）内を落下させ、その水圧で放流管（６）に接続されているタービン（８）を回転させ、連結している発電機（９）により発電を行ない、高圧ポンプ（１０）で水を貯水槽（１）へ放出する。
本発明は、以上の構成からなる地下水力発電装置である。
発電設備槽（２）には、取水バルブ（１１）を取り付けた取水管（５）を仕切り壁（１９）上部に貫通接続し、貯水槽（１）内の水を取り込み、放流管（６）内を落下させ、その水圧で放流管（６）に接続されているタービン（８）を回転させ、連結している発電機（９）により発電を行ない、高圧ポンプ（１０）で水を貯水槽（１）へ放出する。
本発明は、以上の構成からなる地下水力発電装置である。
○水を循環利用する為、安定した水量、水圧が得られ、電力を安定供給出来る。
○発電コストが極めて低い。
○ＣＯ２を排出せず、クリーンで安全で環境負荷が少ない。
○水力発電でありながら気象状況に左右される事がない。
○発電の為の設備は全て地下に建設するので、地上に広大な土地を必要としない。
○市街地にも建設出来るので、電力消費地と近くなる為、送電ロスが少ない。
○地上における騒音問題が発生しない。
○大容量発電が出来る。
○原子力発電、火力発電が不要になる。
○発電コストが極めて低い。
○ＣＯ２を排出せず、クリーンで安全で環境負荷が少ない。
○水力発電でありながら気象状況に左右される事がない。
○発電の為の設備は全て地下に建設するので、地上に広大な土地を必要としない。
○市街地にも建設出来るので、電力消費地と近くなる為、送電ロスが少ない。
○地上における騒音問題が発生しない。
○大容量発電が出来る。
○原子力発電、火力発電が不要になる。
○円筒槽外径を１００ｍ、長さ（深さ）を２０００ｍ、放流管直径を６ｍに設定する。（想定数値）
○大型エレベーター（１５）を設置する。
○貯水槽（１）には、注水管（１７）により、想定の水位（４）迄水を注入し、達した時点で注水バルブ（１８）を閉める。
○一度注入された水は、循環させて使用されるが、自然蒸発などで水量が減った場合は、そのつど注水補充する。
○貯水槽（１）に注水する水は、最寄りの川から取り込む。
○規定の水位（４）より４００ｍ下の発電設備槽（２）内仕切り壁（１９）に、取水管（５）を貫通接続し、取水バルブ（１１）を取り付け、放流管（６）を垂直に接続し、３００ｍ下部に第１タービン（８）を設置、そこから同様に第２、第３、第４、第５タービン（８）を設置し、底床面に設置してある高圧ポンプ（１０）の取水口に、放流管（６）を接続する。
○高圧ポンプ（１０）放水口には、放水管（７）を接続、仕切り壁（１９）を貫通して貯水槽（１）へ配管し、出口には逆流防止弁（１３）を取り付ける。
○高圧ポンプ（１０）の放水圧力は、貯水槽（１）底の水圧よりも高圧である。
○１本の放流管（６）に接続されている５基のタービン（８）には、それぞれに発電機（９）を連結する。
○これら一連の発電設備を発電設備槽（２）内仕切り壁（１９）に沿って、等間隔に４連設置する。
○したがい本発明装置の発電機（９）の総数は、２０基である。
○本発明装置による総発電量は、２０基の発電機（９）の合計になる。
○本発明装置による外部への供給可能電力は、総発電量から、高圧ポンプ（１０）などの発電の為に必要な電力を差し引いた電力になる。
○発電設備槽（２）内に大型バッテリー（１４）を複数設置し、高圧ポンプ（１０）などの発電の為の電力源として利用するが、これらは、いずれも発電機（９）がフル回転した時点で自動的に発電された電力の一部で賄われ、バッテリー（１４）も充電される。
○したがい、高圧ポンプ（１０）の電力源として、バッテリー（１４）が利用されるのは、始動時だけである。
○放流管（６）最下部を二股に分岐し、高圧ポンプ（１０）へ接続、２基の高圧ポンプ（１０）で水を貯水槽（１）へ放出する。
○したがい高圧ポンプ総数は８基となる。
○大型エレベーター（１５）を設置する。
○貯水槽（１）には、注水管（１７）により、想定の水位（４）迄水を注入し、達した時点で注水バルブ（１８）を閉める。
○一度注入された水は、循環させて使用されるが、自然蒸発などで水量が減った場合は、そのつど注水補充する。
○貯水槽（１）に注水する水は、最寄りの川から取り込む。
○規定の水位（４）より４００ｍ下の発電設備槽（２）内仕切り壁（１９）に、取水管（５）を貫通接続し、取水バルブ（１１）を取り付け、放流管（６）を垂直に接続し、３００ｍ下部に第１タービン（８）を設置、そこから同様に第２、第３、第４、第５タービン（８）を設置し、底床面に設置してある高圧ポンプ（１０）の取水口に、放流管（６）を接続する。
○高圧ポンプ（１０）放水口には、放水管（７）を接続、仕切り壁（１９）を貫通して貯水槽（１）へ配管し、出口には逆流防止弁（１３）を取り付ける。
○高圧ポンプ（１０）の放水圧力は、貯水槽（１）底の水圧よりも高圧である。
○１本の放流管（６）に接続されている５基のタービン（８）には、それぞれに発電機（９）を連結する。
○これら一連の発電設備を発電設備槽（２）内仕切り壁（１９）に沿って、等間隔に４連設置する。
○したがい本発明装置の発電機（９）の総数は、２０基である。
○本発明装置による総発電量は、２０基の発電機（９）の合計になる。
○本発明装置による外部への供給可能電力は、総発電量から、高圧ポンプ（１０）などの発電の為に必要な電力を差し引いた電力になる。
○発電設備槽（２）内に大型バッテリー（１４）を複数設置し、高圧ポンプ（１０）などの発電の為の電力源として利用するが、これらは、いずれも発電機（９）がフル回転した時点で自動的に発電された電力の一部で賄われ、バッテリー（１４）も充電される。
○したがい、高圧ポンプ（１０）の電力源として、バッテリー（１４）が利用されるのは、始動時だけである。
○放流管（６）最下部を二股に分岐し、高圧ポンプ（１０）へ接続、２基の高圧ポンプ（１０）で水を貯水槽（１）へ放出する。
○したがい高圧ポンプ総数は８基となる。
○稼働する時は、取水バルブ（１１）を開け、高圧ポンプ（１０）のスイッチを入れる。
○停止する時は、取水バルブ（１１）を閉め、高圧ポンプ（１０）のスイッチを切る。
以上が本発明の実施要領である。
○停止する時は、取水バルブ（１１）を閉め、高圧ポンプ（１０）のスイッチを切る。
以上が本発明の実施要領である。
１ 貯水槽 １１ 取水バルブ
２ 発電設備槽 １２ フィルター
３ 水の流れ １３ 逆流防止弁
４ 水位 １４ バッテリー
５ 取水管 １５ 大型エレベーター
６ 放流管 １６ エレベーター塔屋
７ 放水管 １７ 注水管
８ タービン １８ 注水バルブ
９ 発電機 １９ 仕切り壁
１０ 高圧ポンプ
２ 発電設備槽 １２ フィルター
３ 水の流れ １３ 逆流防止弁
４ 水位 １４ バッテリー
５ 取水管 １５ 大型エレベーター
６ 放流管 １６ エレベーター塔屋
７ 放水管 １７ 注水管
８ タービン １８ 注水バルブ
９ 発電機 １９ 仕切り壁
１０ 高圧ポンプ
Claims (1)
- 仕切り壁（１９）によって、内部が貯水槽（１）と発電設備槽（２）の二槽に仕切られた円筒槽を地下深く建設し、貯水槽（１）外壁最上部に、先端に注水バルブ（１８）を取り付けた注水管（１７）を外壁貫通接続し、発電設備槽（２）内仕切り壁（１９）上部に、取水バルブ（１１）を取り付けた取水管（５）を貫通接続する。
取水管（５）から垂直に、発電設備槽（２）底床面に設置した高圧ポンプ（１０）の取水口に放流管（６）を接続し、高圧ポンプ（１０）の放水口に放水管（７）を接続、仕切り壁（１９）を貫通して貯水槽（１）へ配管し、放水出口には、逆流防止弁（１３）を取り付ける。
取水管（５）から高圧ポンプ（１０）迄の間の放流管（６）に、等間隔に５基のタービン（８）を接続し、それぞれのタービン（８）に発電機（９）を連結する。
これら一連の発電設備を発電設備槽（２）内仕切り壁（１９）に沿って、等間隔に４連設置した、
地下水力発電装置。
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| JP2013273881A JP5513672B1 (ja) | 2013-12-01 | 2013-12-01 | 地下水力発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013273881A JP5513672B1 (ja) | 2013-12-01 | 2013-12-01 | 地下水力発電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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ID=51031185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2013273881A Active JP5513672B1 (ja) | 2013-12-01 | 2013-12-01 | 地下水力発電装置 |
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2013
- 2013-12-01 JP JP2013273881A patent/JP5513672B1/ja active Active
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