JP2016211402A - 圧縮空気貯蔵発電方法および圧縮空気貯蔵発電装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、圧縮空気貯蔵(CAES:compressed air energy storage)発電装置2の概略構成図を示している。本実施形態のCAES発電装置2は、再生可能エネルギーを利用して発電する場合に、需要先である電力系統4への出力変動を平滑化するとともに、電力系統4における需要電力の変動に合わせた電力を出力する。CAES発電装置2は、風力発電所又は太陽光発電所などの再生可能エネルギーによる発電所6から、トランス等で構成される受送電設備8を介して供給された電力を平滑化し、需要先の電力系統4に電力を出力する。
図3は、第2実施形態のCAES発電装置2の模式図を示している。本実施形態のCAES発電装置2は、N個の第1蓄圧タンク71A,71B,・・・,71Nと、第2蓄圧タンク77と、第2圧縮機80と、第2膨張機84と、第2発電機85とをさらに備えている。第2実施形態のその他の構成は、図1の第1実施形態の構成と実質的に同様である。従って、図1に示した構成と同様の部分については説明を省略する。
図4は、第3実施形態のCAES発電装置2の模式図を示している。本実施形態のCAES発電装置2は、圧縮機10、膨張機14、及び熱媒タンク20a,20bが複数設置され、コンテナ56a〜56cに構成要素が収納されていることに関する部分以外の構成は図1の第1実施形態と実質的に同様である。従って、図1に示した構成と同様の部分については説明を省略する。また、図4は模式図のため、必ずしもCAES発電装置2の構成要素が全て図示されているわけではない。
4 電力系統
6 発電所
8 受送電設備
10 圧縮機(第1圧縮機)
10a 吸込口
10b 吐出口
12 蓄圧タンク(第1蓄圧タンク)
13 圧力センサ(検知器)
14 膨張機(第1膨張機)
14a 吸込口
14b 吐出口
16 空気配管
18 第1熱交換器
20,20a,20b 熱媒タンク
22 第2熱交換器
24 熱媒配管
26 吸気フィルタ
28 発電機(第1発電機)
30 モータ(電動機)
32,36 コンバータ
34,38 インバータ
40 排気サイレンサ
42 熱媒戻りタンク
44a 温度センサ
44b,44d 温度センサ
44c 温度センサ
46 第1ポンプ
48a,48b 制御装置
50a,50b 残量センサ
52 第2ポンプ
54 熱媒冷却器
56a,56b,56c コンテナ
61 放気弁
71A,71B,・・・,71N 第1蓄圧タンク
77 第2蓄圧タンク
80 第2圧縮機
84 第2膨張機
85 第2発電機
Claims (7)
- 変動する入力電力により第1圧縮機を駆動して、空気を圧縮する第1空気圧縮工程と、
前記第1圧縮機により圧縮された空気を第1蓄圧タンクに貯蔵する第1空気貯蔵工程と、
第1蓄圧タンクから圧縮空気を第1膨張機に供給する第1空気供給工程と、
前記第1膨張機により第1発電機を駆動して発電する第1発電工程と、
前記第1圧縮機により圧縮された空気と熱媒とを第1熱交換器で熱交換し、熱媒を加熱する第1熱交換工程と、
前記第1熱交換器で加熱された熱媒を熱媒タンクに貯蔵する熱媒貯蔵工程と、
前記第1蓄圧タンクから供給される圧縮空気と前記熱媒タンクから供給される熱媒とを第2熱交換器で熱交換し、圧縮空気を加熱する第2熱交換工程と、
前記第1空気貯蔵工程中に、前記第1蓄圧タンクに貯蔵された圧縮空気の量が予め定められた量を超えたとき、前記第1圧縮機により圧縮された空気を前記第1蓄圧タンクに貯蔵することなく外部に放出する放気工程と
を備えることを特徴とする圧縮空気貯蔵発電方法。 - 前記放気工程において、前記第1圧縮機により圧縮された空気は、前記第1熱交換器で熱媒と熱交換して熱媒を加熱した後、外部に放出される、請求項1に記載の圧縮空気貯蔵発電方法。
- 前記放気工程において、前記第1熱交換器で加熱された熱媒は、予め定められた温度以上の温度になった後、前記熱媒タンクに貯蔵される、請求項2に記載の圧縮空気貯蔵発電方法。
- 前記放気工程において、前記第1圧縮機により圧縮された空気は、大気に放出される、請求項1から3のいずれか1項に記載の圧縮空気貯蔵発電方法。
- 前記放気工程中に前記第1圧縮機により圧縮された空気を、第2圧縮機によって、前記第1圧縮機の吐出圧よりも高圧になるように圧縮する第2空気圧縮工程と、
前記第2圧縮機により圧縮された空気を第2蓄圧タンクに貯蔵する第2空気貯蔵工程と、
前記第2蓄圧タンクから圧縮空気を第2膨張機に供給する第2空気供給工程と、
前記第2膨張機により第2発電機を駆動して、需要先へ供給する電力を発電する第2発電工程と
をさらに備える、請求項1から4までのいずれか1項に記載の圧縮空気貯蔵発電方法。 - 前記第1圧縮機は、前記第2膨張機で前記第2発電機を駆動して発電した電力で駆動される、請求項5に記載の圧縮空気貯蔵発電方法。
- 変動する入力電力により駆動され、空気を圧縮する第1圧縮機と、
前記第1圧縮機と流体的に接続され、前記第1圧縮機により圧縮された空気を貯蔵するための第1蓄圧タンクと、
前記第1蓄圧タンクと流体的に接続され、前記第1蓄圧タンクから供給される圧縮空気によって駆動される第1膨張機と、
前記第1膨張機と機械的に接続されて発電する第1発電機と、
前記第1圧縮機により圧縮された空気と熱媒とで熱交換し、熱媒を加熱するための第1熱交換器と、
前記第1熱交換器により加熱された熱媒を貯蔵するための熱媒タンクと、
前記第1蓄圧タンクから供給される圧縮空気と前記熱媒タンクから供給される熱媒とで熱交換し、圧縮空気を加熱するための第2熱交換器と、
前記第1蓄圧タンクに貯蔵された圧縮空気の量を検知する検知器と、
前記第1蓄圧タンクの上流側に接続され、前記第1圧縮機により圧縮された空気を外部に放出するための放気弁と、
前記第1蓄圧タンクに貯蔵された圧縮空気の量が予め定められた量を超えたと判定したとき、前記放気弁を開にして、圧縮空気を外部に放出するよう制御する制御装置と
を備える圧縮空気貯蔵発電装置。
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