JP2017101559A - Ocean current power generation device and ocean current power generation system - Google Patents

Ocean current power generation device and ocean current power generation system Download PDF

Info

Publication number
JP2017101559A
JP2017101559A JP2015232841A JP2015232841A JP2017101559A JP 2017101559 A JP2017101559 A JP 2017101559A JP 2015232841 A JP2015232841 A JP 2015232841A JP 2015232841 A JP2015232841 A JP 2015232841A JP 2017101559 A JP2017101559 A JP 2017101559A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power generation
ocean current
current power
main body
generator
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.)
Granted
Application number
JP2015232841A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6093839B1 (en
Inventor
伊佐男 安田
Isao Yasuda
伊佐男 安田
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to JP2015232841A priority Critical patent/JP6093839B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6093839B1 publication Critical patent/JP6093839B1/en
Publication of JP2017101559A publication Critical patent/JP2017101559A/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Landscapes

  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ocean current power generation device and an ocean current power generation system capable of being used over a long term and excellent in maintainability.SOLUTION: An ocean current power generation device 1 includes a body part 2 having a ballast tank, a dynamo 5 having a turbine 6 rotating with ocean current, and lift mechanisms 7, 8 configured to lift/lower the dynamo 5 to the body part 2. When a command of transferring to a power generation state is made, the lift mechanism 7, 8 move the dynamo 5 to a power generation position below the body part 2, and when a command of transferring to a power generation rest state is made, the lift mechanisms 7, 8 move the dynamo 5 at a power generation rest position above the body part 2.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、水中浮遊式の海流発電装置、および該海流発電装置を備えた海流発電システムに関する。   The present invention relates to an underwater floating type ocean current power generation device and an ocean current power generation system including the ocean current power generation device.

近年、無尽蔵に存在する自然エネルギーを利用した、環境に優しい発電の研究が積極的に進められている。そのひとつに、海流によってタービンを回転させ、これにより発電を行う海流発電がある。   In recent years, research on environmentally friendly power generation using inexhaustible natural energy has been actively promoted. One of these is ocean current power generation, in which a turbine is rotated by ocean current, thereby generating power.

海流発電のための従来の海流発電システムとしては、例えば、特許文献1に記載のものが知られている。この海流発電システムは、海中で浮遊する発電部(海流発電装置)と、該発電部と海底とを繋ぐV字状またはY字状の係留索と、該係留索に設けられた展張/収縮可能な帆とを備える。このシステムによれば、帆を展張させたり収縮させたりすることで、発電に好適な深度まで発電部を沈降させたり、発電部を海面に浮上させたりすることができる。   As a conventional ocean current power generation system for ocean current power generation, for example, the one described in Patent Document 1 is known. This ocean current power generation system includes a power generation unit (sea current power generation device) floating in the sea, a V-shaped or Y-shaped mooring line connecting the power generation unit and the seabed, and a stretchable / shrinkable structure provided on the mooring line. With a special sail. According to this system, by expanding or contracting the sail, it is possible to sink the power generation unit to a depth suitable for power generation, or to float the power generation unit to the sea surface.

特開2014−159750号公報JP 2014-159750 A

しかしながら、上記海流発電システムは、発電部を沈降させて発電を行っている間、海流による大きな力が帆に加わり続けるので、特に帆を展張/収縮させる機構が長期にわたる使用に耐えられないと予想される。また、上記海流発電システムは、発電部を海面に浮上させたときでもタービンの下半分が海中に浸かったままなので、メンテナンスが難しいという問題もある。   However, the ocean current power generation system is expected to be unable to withstand long-term use, especially the mechanism that expands / contracts the sail, since a large force from the ocean current continues to be applied to the sail while generating electricity by sinking the power generation section. Is done. In addition, the ocean current power generation system has a problem in that maintenance is difficult because the lower half of the turbine remains immersed in the sea even when the power generation unit is floated on the sea surface.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、長期にわたる使用が可能で、かつメンテナンス性に優れた海流発電装置および海流発電システムを提供することにある。   This invention is made | formed in view of the said situation, The place made into the subject is providing the ocean current power generation apparatus and ocean current power generation system which can be used for a long term and were excellent in maintainability.

上記課題を解決するために、本発明に係る海流発電装置は、外部からの指令に基づいて発電状態および発電休止状態のいずれかとされる海流発電装置であって、内部にバラストタンクを有する本体部と、海流を受けて回転するタービンを有する発電機と、前記本体部および前記発電機の間に設けられ、前記本体部に対して前記発電機を昇降させる昇降機構と、前記昇降機構を制御する昇降制御部と、前記本体部の深度を検知する深度検知部と、前記バラストタンクの注排水を制御するバラスト制御部と、外部との通信を行う通信部とを備え、前記発電休止状態とされているときに、前記発電状態に移行すべき旨の指令を前記通信部が受信すると、前記昇降制御部に制御された前記昇降機構が前記本体部の下方にある発電位置に前記発電機を移動させるとともに、前記深度検知部によって検知される前記深度が予め定められた値となるまで前記バラスト制御部が前記バラストタンクに注水し、前記発電状態とされているときに、前記発電休止状態に移行すべき旨の指令を前記通信部が受信すると、前記昇降制御部に制御された前記昇降機構が前記本体部の上方にある発電休止位置に前記発電機を移動させるとともに、前記バラスト制御部が前記バラストタンクを排水させて前記本体部を浮上させることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, the ocean current power generation device according to the present invention is a ocean current power generation device which is set to either a power generation state or a power generation halt state based on a command from the outside, and a main body having a ballast tank therein A generator having a turbine that rotates in response to the ocean current, an elevating mechanism that is provided between the main body and the generator, and that raises and lowers the generator with respect to the main body, and controls the elevating mechanism A lifting control unit, a depth detection unit that detects the depth of the main body unit, a ballast control unit that controls pouring and draining of the ballast tank, and a communication unit that communicates with the outside, and is in the power generation suspended state When the communication unit receives an instruction to shift to the power generation state, the lifting mechanism controlled by the lifting control unit moves the generator to a power generation position below the main body unit. And the ballast controller injects water into the ballast tank until the depth detected by the depth detector reaches a predetermined value, and shifts to the power generation halt state when the power generation state is entered. When the communication unit receives a command to the effect, the lifting mechanism controlled by the lifting control unit moves the generator to a power generation pause position above the main body unit, and the ballast control unit The ballast tank is drained to float the main body.

上記海流発電装置は、例えば、前記本体部が縦方向に貫通した昇降通路を有し、前記発電機および前記昇降機構が前記昇降通路に対応する位置に備えられ、かつ前記昇降機構が前記昇降通路を通じて前記発電機を昇降させる構成とすることができる。   The ocean current power generation device includes, for example, an elevating passage through which the main body portion penetrates in the vertical direction, the generator and the elevating mechanism are provided at positions corresponding to the elevating passage, and the elevating mechanism is the elevating passage. It can be set as the structure which raises / lowers the said generator through.

この場合、前記昇降通路の数は複数個とすることができる。より具体的には、前記昇降通路はm×n個とすることができる。ここで、mは、前記海流に平行となるべき前後方向の数(1以上の整数)であり、nは、前記海流に直交するべき左右方向の数(2以上の偶数)である。   In this case, the number of the elevating passages can be plural. More specifically, the number of the elevating passages may be m × n. Here, m is a number in the front-rear direction (an integer of 1 or more) that should be parallel to the ocean current, and n is a number in the left-right direction (an even number of 2 or more) that should be orthogonal to the ocean current.

上記海流発電装置は、前記昇降通路に対応する位置に、縦方向に並んだ複数の前記発電機が備えられていてもよい。   The ocean current power generation device may include a plurality of the generators arranged in a vertical direction at a position corresponding to the lift passage.

上記海流発電装置は、前記本体部に回動可能に設けられた姿勢制御板と、水平面に対する前記本体部の傾斜を検知する傾斜検知部と、前記姿勢検知部によって検知される前記傾斜が極小となるように前記姿勢制御板の回動を制御する姿勢制御部とをさらに備えていることが好ましい。   The ocean current power generation device includes a posture control plate rotatably provided on the main body, a tilt detection unit that detects a tilt of the main body with respect to a horizontal plane, and the tilt detected by the posture detection unit is minimal. It is preferable to further include an attitude control unit that controls the rotation of the attitude control plate.

また、上記課題を解決するために、本発明に係る海流発電システムは、指令センターと、海底に固定されたアンカーと、係留索を介して前記アンカーに接続された、前記指令センターからの指令に基づいて発電状態および発電休止状態のいずれかとされる少なくとも1つの海流発電装置とを備え、前記海流発電装置は、内部にバラストタンクを有する本体部と、海流を受けて回転するタービンを有する発電機と、前記本体部および前記発電機の間に設けられ、前記本体部に対して前記発電機を昇降させる昇降機構と、前記昇降機構を制御する昇降制御部と、前記本体部の深度を検知する深度検知部と、前記バラストタンクの注排水を制御するバラスト制御部と、前記指令センターとの通信を行う通信部とを備え、前記発電休止状態とされているときに、前記発電状態に移行すべき旨の指令を前記通信部が受信すると、前記昇降制御部に制御された前記昇降機構が前記本体部の下方にある発電位置に前記発電機を移動させるとともに、前記深度検知部によって検知される前記深度が予め定められた値となるまで前記バラスト制御部が前記バラストタンクに注水し、前記発電状態とされているときに、前記発電休止状態に移行すべき旨の指令を前記通信部が受信すると、前記昇降制御部に制御された前記昇降機構が前記本体部の上方にある発電休止位置に前記発電機を移動させるとともに、前記バラスト制御部が前記バラストタンクを排水させて前記本体部を浮上させることを特徴とする。   Moreover, in order to solve the said subject, the ocean current electric power generation system which concerns on this invention is based on the instruction | command from the said command center connected to the said anchor via the command center, the anchor fixed to the seabed, and a mooring line. And a generator having a main body having a ballast tank therein and a turbine that rotates in response to the ocean current. And an elevating mechanism that is provided between the main body and the generator and raises and lowers the generator with respect to the main body, an elevating controller that controls the elevating mechanism, and a depth of the main body A depth detection unit, a ballast control unit that controls pouring and draining of the ballast tank, and a communication unit that communicates with the command center, are in the power generation suspended state. Sometimes, when the communication unit receives a command to shift to the power generation state, the lifting mechanism controlled by the lifting control unit moves the generator to a power generation position below the main body unit. The ballast control unit should inject water into the ballast tank until the depth detected by the depth detection unit reaches a predetermined value, and when the power generation state is entered, the power generation suspension state should be entered. When the communication unit receives an instruction to that effect, the lifting mechanism controlled by the lifting control unit moves the generator to a power generation pause position above the main body, and the ballast control unit moves the ballast tank. The main body is floated by draining water.

上記海流発電システムは、前記海流発電装置の数が2以上である場合、前記海流発電装置のそれぞれが、前記本体部に回動可能に設けられた姿勢制御板と、水平面に対する前記本体部の傾斜を検知する傾斜検知部と、前記姿勢検知部によって検知される前記傾斜が極小となるように前記姿勢制御板の回動を制御する姿勢制御部とをさらに備えていることが好ましい。   In the ocean current power generation system, when the number of the ocean current power generation devices is two or more, each of the ocean current power generation devices includes a posture control plate provided rotatably on the main body portion, and an inclination of the main body portion with respect to a horizontal plane. It is preferable to further include an inclination detection unit that detects the inclination and an attitude control unit that controls the rotation of the attitude control plate so that the inclination detected by the attitude detection unit is minimized.

この場合は、前記海流発電装置のそれぞれが、絶対位置を検知する絶対位置検知部をさらに備え、前記姿勢制御部が、予め定められた目標絶対位置と前記絶対位置検知部によって検知された絶対位置との差異に基づいて前記姿勢制御板の回動を制御することがさらに好ましい。   In this case, each of the ocean current power generation devices further includes an absolute position detection unit that detects an absolute position, and the attitude control unit detects a predetermined target absolute position and an absolute position detected by the absolute position detection unit. More preferably, the rotation of the attitude control plate is controlled on the basis of the difference.

本発明によれば、長期にわたる使用が可能で、かつメンテナンス性に優れた海流発電装置および海流発電システムを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an ocean current power generation apparatus and an ocean current power generation system that can be used for a long period of time and have excellent maintainability.

本発明の第1実施例における海流発電装置の模式的な側面図である。It is a typical side view of the ocean current power generator in the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施例における海流発電装置の模式的な平面図である。1 is a schematic plan view of an ocean current power generation device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施例における海流発電装置の模式的な正面図であって、(A)は発電機が発電位置をとるときの正面図、(B)は発電機が発電休止位置をとるときの正面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a typical front view of the ocean current power generator in 1st Example of this invention, Comprising: (A) is a front view when a generator takes a power generation position, (B) is when a generator takes a power generation rest position. FIG. 本発明の第1実施例における海流発電装置の制御ブロック図である。It is a control block diagram of the ocean current power generation device in the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施例における海流発電システムの模式的な側面図であって、(A)は海流発電装置が発電状態とされているときの側面図、(B)は海流発電装置が発電休止状態とされているときの側面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a typical side view of the ocean current power generation system in 1st Example of this invention, Comprising: (A) is a side view when an ocean current power generation device is made into an electric power generation state, (B) is an ocean current power generation device suspended power generation. It is a side view when it is set as a state. 本発明の第2実施例における海流発電システムを構成する複数の海流発電装置からなる隊列を示す模式的な平面図である。It is a typical top view which shows the row | line | column which consists of several ocean current power generators which comprise the ocean current power generation system in 2nd Example of this invention. 本発明の第2実施例における海流発電装置の制御ブロック図である。It is a control block diagram of the ocean current power generator in 2nd Example of this invention. 本発明の第3実施例における海流発電システムを構成する複数の海流発電装置からなる隊列を示す模式的な平面図である。It is a typical top view which shows the row | line | column which consists of several ocean current power generators which comprise the ocean current power generation system in 3rd Example of this invention. 本発明の第3実施例における海流発電装置(図8に示す海流発電装置1B)の制御ブロック図である。It is a control block diagram of the ocean current power generator (the ocean current power generator 1B shown in FIG. 8) in the third embodiment of the present invention. 本発明の第3実施例における海流発電装置(図8に示す海流発電装置1C)の制御ブロック図である。It is a control block diagram of the ocean current power generator (1 C of ocean current power generator shown in FIG. 8) in 3rd Example of this invention. 本発明の第1変形例における海流発電装置の模式的な正面図である。It is a typical front view of the ocean current power generator in the 1st modification of the present invention. 本発明の第2変形例における海流発電装置の模式的な平面図である。It is a typical top view of the ocean current power generator in the 2nd modification of the present invention. 本発明の第3変形例における海流発電装置の模式的な側面図である。It is a typical side view of the ocean current power generator in the 3rd modification of the present invention. 本発明の第4変形例における海流発電装置の制御ブロック図である。It is a control block diagram of the ocean current power generator in the 4th modification of the present invention. 本発明の第5変形例における海流発電システムの模式的な側面図である。It is a typical side view of the ocean current power generation system in the 5th modification of the present invention.

以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る海流発電装置および海流発電システムの実施例について説明する。   Hereinafter, embodiments of the ocean current power generation apparatus and ocean current power generation system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

[第1実施例]
図1〜図3に、本発明の第1実施例における海流発電装置1の外観を示す。これらの図に示すように、本実施例における海流発電装置1は、本体部2と、本体部2の船尾2bに回動可能に取り付けられたラダー3と、本体部2の船尾2b寄りの側面に回動可能に取り付けられた左右一対のフラップ4とを備えている。ラダー3およびフラップ4は、本発明の「姿勢制御板」に相当する。
[First embodiment]
1 to 3 show the appearance of the ocean current power generation apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention. As shown in these drawings, the ocean current power generation apparatus 1 according to the present embodiment includes a main body 2, a ladder 3 rotatably attached to the stern 2 b of the main body 2, and a side surface of the main body 2 near the stern 2 b. And a pair of left and right flaps 4 attached to be rotatable. The ladder 3 and the flap 4 correspond to the “posture control plate” of the present invention.

本体部2は、海流に対する抵抗を低減するために先細り形状とされた船首2aと、前述の船尾2bと、平坦な甲板2cとを有している。本体部2は、海流に平行となるべき前後方向の寸法が130[m]であり、海流に垂直となるべき左右方向の寸法が70[m]である。ただし、本体部2の寸法はこれに限定されない。   The main body 2 has a bow 2a tapered to reduce resistance to ocean currents, the aforementioned stern 2b, and a flat deck 2c. The main body 2 has a longitudinal dimension of 130 [m] to be parallel to the ocean current and a lateral dimension of 70 [m] to be perpendicular to the ocean current. However, the dimension of the main-body part 2 is not limited to this.

本体部2は、その内部に不図示のバラストタンクを有している。バラストタンクは、前後左右に4分割されており、個別に注排水可能となっている。   The main body 2 has a ballast tank (not shown) therein. The ballast tank is divided into four parts, front, rear, left and right, and can be individually poured.

本体部2は、上下方向に貫通した4つの昇降通路9FR,9FL,9BR,9BL(以下、区別することなく「昇降通路9」ともいう)を有している。より詳しくは、本体部2は、甲板2cの前方右側において開口する昇降通路9FRと、前方左側において開口する昇降通路9FLと、後方右側において開口する昇降通路9BRと、後方左側において開口する昇降通路9BLとを有している(特に図2参照)。   The main body 2 has four elevating passages 9FR, 9FL, 9BR, 9BL (hereinafter also referred to as “elevating passage 9” without distinction) penetrating in the vertical direction. More specifically, the main body 2 includes a lifting passage 9FR that opens on the front right side of the deck 2c, a lifting passage 9FL that opens on the front left side, a lifting passage 9BR that opens on the rear right side, and a lifting passage 9BL that opens on the rear left side. (See FIG. 2 in particular).

本実施例における海流発電装置1は、4つの発電機5FR,5FL,5BR,5BL(以下、区別することなく「発電機5」ともいう)と、各発電機5の回転軸に固定された4つのタービン6FR,6FL,6BR,6BL(以下、区別することなく「タービン6」ともいう)と、各発電機5を左右から挟み込むように支持する4対のラック付き発電機支持部7FR,7FL,7BR,7BL(以下、区別することなく「発電機支持部7」ともいう)と、各ラック付き発電機支持部7に係合し得る4対のピニオン8FR,8FL,8BR,8BL(以下、区別することなく「ピニオン8」ともいう)とをさらに備えている。ラック付き発電機支持部7およびピニオン8は、本発明の「昇降機構」に相当する。   The ocean current power generation apparatus 1 according to the present embodiment includes four generators 5FR, 5FL, 5BR, and 5BL (hereinafter also referred to as “generator 5” without distinction) and four fixed to the rotating shaft of each generator 5. Turbines 6FR, 6FL, 6BR, 6BL (hereinafter also referred to as “turbine 6” without distinction), and four pairs of generator support portions 7FR, 7FL with racks for supporting each generator 5 so as to be sandwiched from the left and right. 7BR, 7BL (hereinafter also referred to as “generator support 7” without distinction) and four pairs of pinions 8FR, 8FL, 8BR, 8BL that can be engaged with each rack-equipped generator support 7 (hereinafter, distinction) It is also referred to as “pinion 8”. The generator support part 7 with a rack and the pinion 8 correspond to the “elevating mechanism” of the present invention.

発電機5FL、タービン6FL、ラック付き発電機支持部7FLおよびピニオン8FLは、昇降通路9FLに対応する位置に設けられている。同様に、他の昇降通路9FR,9BR,9BLに対応する位置にも、各1つ(または1対)の発電機5、タービン6、ラック付き発電機支持部7およびピニオン8が設けられている。   The generator 5FL, the turbine 6FL, the rack-equipped generator support portion 7FL, and the pinion 8FL are provided at positions corresponding to the lifting passage 9FL. Similarly, one (or a pair) of generators 5, turbines 6, generators with racks 7, and pinions 8 are also provided at positions corresponding to the other elevating passages 9 FR, 9 BR, 9 BL. .

ピニオン8は、前後方向に平行な回転軸を介して本体部2の内部に回転可能に取り付けられている。ピニオン8が回転軸まわりに回転すると、ピニオン8に係合したラック付き発電機支持部7が上下に移動(昇降)し、ラック付き発電機支持部7に支持された発電機5(タービン6)も昇降通路9を通って上下に移動する。これにより、発電機5およびタービン6は、本体部2の下方にある発電位置(図3(A)参照)および本体部2の上方にある発電休止位置(図3(B)参照)のいずれかをとる。   The pinion 8 is rotatably attached to the inside of the main body 2 via a rotation axis parallel to the front-rear direction. When the pinion 8 rotates about the rotation axis, the generator support portion 7 with the rack engaged with the pinion 8 moves up and down (up and down), and the generator 5 (turbine 6) supported by the generator support portion 7 with the rack. Also moves up and down through the lifting passage 9. Thereby, the generator 5 and the turbine 6 are either the power generation position below the main body 2 (see FIG. 3A) or the power generation stop position above the main body 2 (see FIG. 3B). Take.

タービン6の直径は20[m]である。ただし、タービン6の寸法はこれに限定されない。昇降通路9の開口寸法は、昇降中のタービン6と昇降通路9の内壁とが接触しないように設計されている。   The diameter of the turbine 6 is 20 [m]. However, the dimension of the turbine 6 is not limited to this. The opening size of the lifting / lowering passage 9 is designed so that the turbine 6 being lifted / lowered and the inner wall of the lifting / lowering passage 9 do not contact each other.

図4に、海流発電装置1の制御ブロック図を示す。同図に示すように、海流発電装置1は、バラスト制御部11と、姿勢制御部12と、昇降制御部13と、送電制御部14と、深度検知部15と、傾斜検知部16と、異常検知部17と、通信部20とをさらに備えている。これらは、それぞれの機能を実現するための専用ハードウェア、および/またはマイクロプロセッサ上で実行されるコンピュータプログラムで構成されている。   FIG. 4 shows a control block diagram of the ocean current power generation apparatus 1. As shown in the figure, the ocean current power generation apparatus 1 includes a ballast control unit 11, an attitude control unit 12, a lift control unit 13, a power transmission control unit 14, a depth detection unit 15, a tilt detection unit 16, and an abnormality. A detection unit 17 and a communication unit 20 are further provided. These are configured by dedicated hardware for realizing each function and / or a computer program executed on a microprocessor.

通信部20は、通信ケーブル107を介して外部との通信を行う通信インタフェースからなる。通信部20は、少なくとも状態指令信号を受信する。また、通信部20は、何らかの異常が発生した場合に異常検知信号を送信する。   The communication unit 20 includes a communication interface that performs communication with the outside via the communication cable 107. The communication unit 20 receives at least the state command signal. Moreover, the communication part 20 transmits an abnormality detection signal when some abnormality occurs.

発電状態に移行すべき旨の状態指令信号を通信部20が受信すると、別の状態指令信号を受信するまでの間、海流発電装置1は発電状態とされる。一方、発電休止状態に移行すべき旨の状態指令信号を通信部20が受信すると、別の状態指令信号を受信するまでの間、海流発電装置1は発電休止状態とされる。   When the communication unit 20 receives a state command signal indicating that it should shift to a power generation state, the ocean current power generation device 1 is in a power generation state until another state command signal is received. On the other hand, when the communication unit 20 receives the state command signal indicating that the power generation suspension state should be entered, the ocean current power generation device 1 is placed in the power generation suspension state until another state command signal is received.

深度検知部15は、本体部2の深度(海面からの距離)を検知可能なセンサからなる。深度検知部15は、水圧を検知することによって間接的に深度を検知するとともに、検知した深度に関する深度信号をバラスト制御部11に出力する。深度検知部15は、他の方式によって深度を検知してもよい。   The depth detection unit 15 includes a sensor that can detect the depth (distance from the sea surface) of the main body unit 2. The depth detection unit 15 indirectly detects the depth by detecting the water pressure, and outputs a depth signal related to the detected depth to the ballast control unit 11. The depth detection unit 15 may detect the depth by other methods.

バラスト制御部11は、通信部20が受信した状態指令信号と深度検知部15から出力された深度信号とに基づいて、バラストタンク10の注排水を制御する。   The ballast controller 11 controls the pouring / draining of the ballast tank 10 based on the state command signal received by the communication unit 20 and the depth signal output from the depth detector 15.

より詳しくは、バラスト制御部11は、発電状態に移行すべき旨の状態指令信号を通信部20が受信すると、深度信号が予め定められた深度(本実施例では30[m])を示すまでバラストタンク10に注水する。その後、バラスト制御部11は、発電中の海流発電装置1の深度が30[m]に維持されるように、バラストタンク10の注排水をフィードバック制御し続ける。一方、バラスト制御部11は、発電休止状態に移行すべき旨の状態指令信号を通信部20が受信すると、バラストタンク10を排水させる。これにより、海流発電装置1は海面に浮上する。   More specifically, when the communication unit 20 receives the state command signal indicating that the ballast control unit 11 should shift to the power generation state, the depth signal indicates a predetermined depth (30 [m] in the present embodiment). Water is poured into the ballast tank 10. Thereafter, the ballast controller 11 continues to feedback control the pouring of the ballast tank 10 so that the depth of the ocean current power generation apparatus 1 during power generation is maintained at 30 [m]. On the other hand, the ballast control part 11 will drain the ballast tank 10, if the communication part 20 receives the state command signal to the effect of shifting to a power generation halt state. As a result, the ocean current power generation device 1 floats on the sea surface.

海流は、海面に近ければ近いほど力強い。このため、海流発電装置1の深度を浅くすればするほど、タービン5が勢いよく回転して発電量は増加する。一方、海流発電装置1が海面に近すぎると、海面のうねり(波)の影響で海流発電装置1の姿勢が乱れ、予期せぬトラブルに見舞われるおそれがある。これらのことを考慮して、本実施例では発電状態における海流発電装置1の深度を30[m]に設定した。この値は、適宜変更することができる。   The ocean current is stronger the closer to the sea surface. For this reason, as the depth of the ocean current power generation device 1 is reduced, the turbine 5 rotates more vigorously and the power generation amount increases. On the other hand, if the ocean current power generation device 1 is too close to the sea surface, the attitude of the ocean current power generation device 1 may be disturbed due to the swell (wave) of the sea surface, which may cause an unexpected trouble. Considering these things, in this embodiment, the depth of the ocean current power generation device 1 in the power generation state is set to 30 [m]. This value can be changed as appropriate.

傾斜検知部16は、水平面に対する本体部2の傾斜を検知する傾斜センサからなる。傾斜検知部16は、加速度を検知することによって間接的に本体部2の傾斜を検知するとともに、検知した傾斜に関する傾斜信号を姿勢制御部12に出力する。傾斜検知部16は、他の方式によって傾斜を検知してもよい。   The inclination detection unit 16 includes an inclination sensor that detects the inclination of the main body 2 with respect to a horizontal plane. The inclination detection unit 16 indirectly detects the inclination of the main body 2 by detecting acceleration, and outputs an inclination signal related to the detected inclination to the attitude control unit 12. The inclination detector 16 may detect the inclination by other methods.

姿勢制御部12は、通信部20が受信した状態指令信号と傾斜検知部16から出力された傾斜信号とに基づいて、姿勢制御板としてのラダー3およびフラップ4の回動を制御する。   The attitude control unit 12 controls the rotation of the ladder 3 and the flap 4 as the attitude control plate based on the state command signal received by the communication unit 20 and the inclination signal output from the inclination detection unit 16.

より詳しくは、姿勢制御部12は、海流発電装置1が発電状態とされているとき(すなわち、海流発電装置1が海中で浮遊しながら発電を行っているとき)に、傾斜信号に基づいてラダー3およびフラップ4を回動させ、水平面に対する本体部2の傾斜を極小とする(好ましくは、ゼロとする)。一方、姿勢制御部12は、海流発電装置1が発電休止状態とされているとき(すなわち、海流発電装置1が海面に浮かんでいるとき)は、ラダー3およびフラップ4の制御を行わない。   More specifically, the attitude control unit 12 is configured to output a ladder based on the inclination signal when the ocean current power generation device 1 is in a power generation state (that is, when the ocean current power generation device 1 performs power generation while floating in the sea). 3 and the flap 4 are rotated so that the inclination of the main body 2 with respect to the horizontal plane is minimized (preferably zero). On the other hand, the attitude control unit 12 does not control the ladder 3 and the flap 4 when the ocean current power generation device 1 is in a power generation suspended state (that is, when the ocean current power generation device 1 is floating on the sea surface).

昇降制御部13は、通信部20が受信した状態指令信号に基づいて、昇降機構としてのピニオン8の回転を制御する。   The lift control unit 13 controls the rotation of the pinion 8 as the lift mechanism based on the state command signal received by the communication unit 20.

より詳しくは、昇降制御部13は、発電状態とすべき旨の状態指令信号を通信部20が受信すると、ラック付き発電機支持部7を押し下げる方向にピニオン8を回転させ、これにより発電機5およびタービン6を発電位置(図3(A)参照)に移動させる。一方、昇降制御部13は、発電休止状態とすべき旨の状態指令信号を通信部20が受信すると、ラック付き発電機支持部7を押し上げる方向にピニオン8を回転させ、これにより発電機5およびタービン6を発電休止位置(図3(B)参照)に移動させる。   More specifically, when the communication unit 20 receives the state command signal indicating that the power generation state should be generated, the elevating control unit 13 rotates the pinion 8 in a direction to push down the generator support unit with rack 7, thereby generating the generator 5. The turbine 6 is moved to the power generation position (see FIG. 3A). On the other hand, when the communication unit 20 receives the state command signal indicating that the power generation suspension state is to be established, the elevating control unit 13 rotates the pinion 8 in a direction to push up the generator support unit with rack 7, thereby generating the generator 5 and The turbine 6 is moved to the power generation pause position (see FIG. 3B).

送電制御部14は、通信部20が受信した状態指令信号に基づいて、4つの発電機5FR,5FL,5BR,5BLが発電した電力を送電する。   The power transmission control unit 14 transmits power generated by the four generators 5FR, 5FL, 5BR, and 5BL based on the state command signal received by the communication unit 20.

より詳しくは、送電制御部14は、海流発電装置1が発電状態とされているときに、発電機5のそれぞれが発電した交流電力を合算し、これにより得られた合算電力を電力ケーブル106を介して送電する。一方、送電制御部14は、海流発電装置1が発電休止状態とされているときは、送電を停止する。送電制御部14は、送電する合算電力の振幅、周波数等を任意に変更する機能を有していてもよい。また、送電制御部14は、合算電力を直流化した後に送電してもよい。   More specifically, the power transmission control unit 14 adds the AC power generated by each of the generators 5 when the ocean current power generation device 1 is in a power generation state, and uses the power cable 106 for the total power obtained thereby. Power is transmitted through. On the other hand, the power transmission control unit 14 stops power transmission when the ocean current power generation device 1 is in a power generation suspended state. The power transmission control unit 14 may have a function of arbitrarily changing the amplitude, frequency, and the like of the total power to be transmitted. Further, the power transmission control unit 14 may transmit power after converting the combined power to DC.

送電制御部14は、発電機5のそれぞれが発電した電力の検知も行う。送電制御部14は、検知した各発電機5の電力に関する電力信号を異常検知部17に出力する。   The power transmission control unit 14 also detects the power generated by each of the generators 5. The power transmission control unit 14 outputs a power signal related to the detected power of each generator 5 to the abnormality detection unit 17.

異常検知部17は、送電制御部14から出力された電力信号に基づいて、発電機5およびタービン6における異常の有無を検知する。   The abnormality detection unit 17 detects the presence / absence of an abnormality in the generator 5 and the turbine 6 based on the power signal output from the power transmission control unit 14.

より詳しくは、異常検知部17は、送電制御部14から出力された電力信号が各発電機5の発電量に許容できない差異が生じていることを示している場合に限り、通信部20を介して外部に異常検知信号を出力する。   More specifically, the abnormality detection unit 17 is connected via the communication unit 20 only when the power signal output from the power transmission control unit 14 indicates that there is an unacceptable difference in the power generation amount of each generator 5. Output an abnormality detection signal to the outside.

このように、本実施例における海流発電装置1は、発電機5およびタービン6が本体部2の上方にある発電休止位置をとることができるので、発電機5およびタービン6のメンテナンスが容易である。また、本実施例における海流発電装置1は、従来のように海流による力を直接的に受ける帆を使用しないので、長期にわたる使用が可能である。   As described above, the ocean current power generation apparatus 1 according to the present embodiment can take the power generation pause position in which the generator 5 and the turbine 6 are located above the main body 2, so that the maintenance of the generator 5 and the turbine 6 is easy. . Moreover, since the ocean current power generation apparatus 1 in the present embodiment does not use a sail that directly receives the force of the ocean current as in the prior art, it can be used over a long period of time.

図5示すように、本実施例における海流発電システムは、上記の海流発電装置1と、海底100に固定されたアンカー104と、アンカー104と海流発電装置1とを接続する係留索105と、沿岸部101に設置された指令センター102とを備えている。また、本実施例における海流発電システムは、電力ケーブル106および通信ケーブル107も備えている。電力ケーブル106および通信ケーブル107は、一端が海流発電装置1に接続され、他端が指令センター102に接続されている。   As shown in FIG. 5, the ocean current power generation system according to the present embodiment includes the ocean current power generation device 1, an anchor 104 fixed to the seabed 100, a mooring line 105 that connects the anchor 104 and the ocean current power generation device 1, A command center 102 installed in the unit 101 is provided. The ocean current power generation system in the present embodiment also includes a power cable 106 and a communication cable 107. The power cable 106 and the communication cable 107 have one end connected to the ocean current power generation apparatus 1 and the other end connected to the command center 102.

指令センター102は、海流発電装置1に状態指令信号を送信することができる。また、指令センター102は、海流発電装置1から送信された異常検知信号を受信することもできる。   The command center 102 can transmit a state command signal to the ocean current power generation apparatus 1. The command center 102 can also receive an abnormality detection signal transmitted from the ocean current power generation device 1.

指令センター102から海流発電装置1に発電状態に移行すべき旨の状態指令信号が送信され、通信部20が該状態指令信号を受信すると、海流発電装置1は発電状態に移行する(図5(A),図3(A)参照)。発電状態とされた海流発電装置1が発電した電力は、電力ケーブル106,108を介して系統に送られる。一方、指令センター102から海流発電装置1に発電休止状態に移行すべき旨の状態指令信号が送信され、通信部20が該状態指令信号を受信すると、海流発電装置1は発電休止状態に移行する(図5(B),図3(B)参照)。指令センター102は、異常検知信号を受信したときや定期的なメンテナンスの際に海流発電装置1を発電休止状態に移行させる。   When a state command signal indicating that the power generation state should be shifted is transmitted from the command center 102 to the ocean current power generation device 1 and the communication unit 20 receives the state command signal, the ocean current power generation device 1 shifts to the power generation state (FIG. 5 ( A) and FIG. 3 (A)). The electric power generated by the ocean current power generation apparatus 1 in the power generation state is sent to the system via the power cables 106 and 108. On the other hand, when the state command signal indicating that the power generation suspension state should be shifted is transmitted from the command center 102 to the ocean current power generation device 1 and the communication unit 20 receives the state command signal, the ocean current power generation device 1 transitions to the power generation suspension state. (See FIGS. 5B and 3B). The command center 102 shifts the ocean current power generation device 1 to the power generation suspended state when receiving an abnormality detection signal or during regular maintenance.

[第2実施例]
図6に示すように、第2実施例における海流発電システムは、アンカー104に接続された複数の海流発電装置1A(先頭海流発電装置1A)と、先頭海流発電装置1Aのそれぞれの後方に係留索109を介して接続された複数の海流発電装置1A(後続海流発電装置1A)とを備えている点において第1実施例と相違している。また、各海流発電装置1Aは、姿勢制御部12の代わりに姿勢制御部12Aを備えている点と、絶対位置検知部18Aをさらに備えている点とにおいて第1実施例と相違している(図7参照)。
[Second Embodiment]
As shown in FIG. 6, the ocean current power generation system according to the second embodiment includes a plurality of ocean current power generation devices 1A (leading ocean current power generation device 1A) connected to anchors 104 and mooring lines behind each of the leading ocean current power generation devices 1A. 109 is different from the first embodiment in that it includes a plurality of ocean current power generators 1 </ b> A (following ocean current power generators 1 </ b> A) connected via 109. Further, each ocean current power generation apparatus 1A is different from the first embodiment in that it includes an attitude control unit 12A instead of the attitude control unit 12 and further includes an absolute position detection unit 18A ( (See FIG. 7).

絶対位置検知部18Aは、GPS衛星からの電波を受信するGPS受信機からなる。絶対位置検知部18Aは、受信した電波に基づいて現在の絶対位置を求めるとともに、求めた絶対位置に関する位置信号を姿勢制御部12Aに出力する。絶対位置検知部18Aは、他の方式によって絶対位置を検知してもよい。   The absolute position detector 18A includes a GPS receiver that receives radio waves from GPS satellites. The absolute position detection unit 18A obtains the current absolute position based on the received radio wave and outputs a position signal related to the obtained absolute position to the posture control unit 12A. The absolute position detector 18A may detect the absolute position by other methods.

姿勢制御部12Aは、通信部20が受信した状態指令信号と傾斜検知部16から出力された傾斜信号とに加え、絶対位置検知部18Aから出力された位置信号に基づいてラダー3およびフラップ4の回動を制御する。   The posture control unit 12A, in addition to the state command signal received by the communication unit 20 and the tilt signal output from the tilt detection unit 16, adds the ladder 3 and the flap 4 based on the position signal output from the absolute position detection unit 18A. Control the rotation.

より詳しくは、姿勢制御部12Aは、海流発電装置1Aが発電状態とされているときに、予め定められた目標絶対位置と位置信号が示す絶対位置とを比較する。そして、両者に差異が生じている場合は、ラダー3およびフラップ4を回動させ、現在の絶対位置を目標絶対位置に矯正する。なお、目標絶対位置は、海流発電装置1A毎に異なる。   More specifically, the attitude control unit 12A compares a predetermined target absolute position with the absolute position indicated by the position signal when the ocean current power generation device 1A is in the power generation state. If there is a difference between the two, the ladder 3 and the flap 4 are rotated to correct the current absolute position to the target absolute position. The target absolute position differs for each ocean current power generation apparatus 1A.

本実施例における海流発電システムによれば、姿勢制御部12Aが上記の制御を行うことにより、隊列をなす複数の海流発電装置1A同士が衝突するのを防ぐことができる。   According to the ocean current power generation system in the present embodiment, the attitude control unit 12A performs the above-described control, thereby preventing a plurality of ocean current power generation apparatuses 1A forming a formation from colliding with each other.

[第3実施例]
図8に示すように、第3実施例における海流発電システムは、隊列をなす複数の海流発電装置のうちの1つが海流発電装置1C(先頭海流発電装置1C)であり、他が海流発電装置1B(先頭海流発電装置1B,後続海流発電装置1B)である点において第2実施例と相違している。海流発電装置1Bは、姿勢制御部12Aの代わりに姿勢制御部12Bを備えている点と、絶対位置検知部18Aの代わりに絶対位置検知部18Bを備えている点と、制御部20の代わりに制御部20Bを備えている点とにおいて第2実施例と相違している(図9参照)。また、海流発電装置1Cは、隊列制御部19をさらに備えている点と、姿勢制御部12Aの代わりに姿勢制御部12Cを備えている点と、絶対位置検知部18Aの代わりに絶対位置検知部18Cを備えている点と、制御部20の代わりに制御部20Cを備えている点とにおいて第2実施例と相違している(図10参照)。
[Third embodiment]
As shown in FIG. 8, in the ocean current power generation system according to the third embodiment, one of the plurality of ocean current power generation devices forming the platoon is the ocean current power generation device 1C (first ocean current power generation device 1C), and the other is the ocean current power generation device 1B. This is different from the second embodiment in that it is (leading ocean current power generation device 1B, subsequent ocean current power generation device 1B). The ocean current power generation device 1B includes a posture control unit 12B instead of the posture control unit 12A, a point provided with an absolute position detection unit 18B instead of the absolute position detection unit 18A, and a control unit 20 instead. The second embodiment is different from the second embodiment in that the controller 20B is provided (see FIG. 9). Further, the ocean current power generation apparatus 1C further includes a row controller 19, a point provided with an attitude controller 12C instead of the attitude controller 12A, and an absolute position detector instead of the absolute position detector 18A. The second embodiment is different from the second embodiment in that 18C is provided and in that a control unit 20C is provided instead of the control unit 20 (see FIG. 10).

海流発電装置1Bの絶対位置検知部18Bは、絶対位置検知部18Aと同様、GPS衛星からの電波を受信するGPS受信機からなる。絶対位置検知部18Bは、受信した電波に基づいて現在の絶対位置を求めるとともに、求めた絶対位置に関する位置信号を通信部20Bに出力する。絶対位置検知部18Bは、他の方式によって絶対位置を検知してもよい。   Similar to the absolute position detector 18A, the absolute position detector 18B of the ocean current power generation apparatus 1B includes a GPS receiver that receives radio waves from GPS satellites. The absolute position detection unit 18B obtains the current absolute position based on the received radio wave and outputs a position signal related to the obtained absolute position to the communication unit 20B. The absolute position detector 18B may detect the absolute position by other methods.

海流発電装置1Bの通信部20Bは、通信部20と同様、通信ケーブル107を介して外部との通信を行う通信インタフェースからなる。通信部20Bは、状態指令信号の受信および異常検知信号の送信を行う。また、通信部20Bは、絶対位置検知部18Bから出力された位置信号の海流発電装置1Cへの送信、および海流発電装置1Cから送信された姿勢制御指令信号の受信も行う。   Similar to the communication unit 20, the communication unit 20 </ b> B of the ocean current power generation apparatus 1 </ b> B includes a communication interface that performs communication with the outside via the communication cable 107. The communication unit 20B receives a state command signal and transmits an abnormality detection signal. The communication unit 20B also transmits the position signal output from the absolute position detection unit 18B to the ocean current power generation device 1C and receives the attitude control command signal transmitted from the ocean current power generation device 1C.

海流発電装置1Cの絶対位置検知部18Cは、絶対位置検知部18Aと同様、GPS衛星からの電波を受信するGPS受信機からなる。絶対位置検知部18Cは、受信した電波に基づいて現在の絶対位置を求めるとともに、求めた絶対位置に関する位置信号を隊列制御部19に出力する。絶対位置検知部18Cは、他の方式によって絶対位置を検知してもよい。   Similarly to the absolute position detector 18A, the absolute position detector 18C of the ocean current power generation device 1C includes a GPS receiver that receives radio waves from GPS satellites. The absolute position detector 18C obtains the current absolute position based on the received radio wave and outputs a position signal related to the obtained absolute position to the platoon controller 19. The absolute position detector 18C may detect the absolute position by another method.

海流発電装置1Cの通信部20Cは、通信部20と同様、通信ケーブル107を介して外部との通信を行う通信インタフェースからなる。通信部20Cは、状態指令信号の受信および異常検知信号の送信を行う。また、通信部20Cは、海流発電装置1Bから送信された位置信号の受信、および海流発電装置1Bへの姿勢制御指令信号の送信も行う。   Similar to the communication unit 20, the communication unit 20 </ b> C of the ocean current power generation apparatus 1 </ b> C includes a communication interface that performs communication with the outside via the communication cable 107. The communication unit 20C receives a state command signal and transmits an abnormality detection signal. The communication unit 20C also receives a position signal transmitted from the ocean current power generation device 1B and transmits an attitude control command signal to the ocean current power generation device 1B.

海流発電装置1Cの隊列制御部19は、絶対位置検知部18Cから出力された海流発電装置1Cの現在の絶対位置に関する位置信号と、通信部20Cが受信した各海流発電装置1Bの現在の絶対位置に関する位置信号とに基づいて、海流発電装置1B、1Cのそれぞれための姿勢制御指令信号を生成する。   The row control unit 19 of the ocean current power generation device 1C outputs the position signal regarding the current absolute position of the ocean current power generation device 1C output from the absolute position detection unit 18C and the current absolute position of each ocean current power generation device 1B received by the communication unit 20C. The attitude control command signal for each of the ocean current power generation devices 1B and 1C is generated based on the position signal relating to.

より詳しくは、隊列制御部19は、予め定められた海流発電装置1B,1Cのそれぞれ目標絶対位置と現在の絶対位置とを比較する。そして、海流発電装置1Cについて差異が生じている場合は、姿勢制御部12Cに姿勢制御指令信号を出力する。一方、海流発電装置1Bのいずれか、または全部について差異が生じている場合は、通信部20Cを介して当該海流発電装置1Bに姿勢制御指令信号を出力する。   More specifically, the platoon controller 19 compares the target absolute position and the current absolute position of each of the predetermined ocean current power generation apparatuses 1B and 1C. If there is a difference between the ocean current power generation devices 1C, an attitude control command signal is output to the attitude control unit 12C. On the other hand, when there is a difference in any or all of the ocean current power generation devices 1B, an attitude control command signal is output to the ocean current power generation device 1B via the communication unit 20C.

海流発電装置1Bの姿勢制御部12Bおよび海流発電装置1Cの姿勢制御部12Cは、状態指令信号と傾斜信号とに加え、姿勢制御指令信号に基づいてラダー3およびフラップ4の回動を制御する。   The attitude control unit 12B of the ocean current power generation apparatus 1B and the attitude control unit 12C of the ocean current power generation apparatus 1C control the rotation of the ladder 3 and the flap 4 based on the attitude control command signal in addition to the state command signal and the inclination signal.

より詳しくは、姿勢制御部12B,12Cは、海流発電装置1Aが発電状態をとっているときに、姿勢制御指令信号に基づいてラダー3およびフラップ4を回動させ、現在の絶対位置を目標絶対位置に矯正する。   More specifically, the attitude control units 12B and 12C rotate the ladder 3 and the flap 4 based on the attitude control command signal when the ocean current power generation device 1A is in the power generation state, and set the current absolute position to the target absolute Correct to position.

本実施例における海流発電システムによれば、第2実施例と同様、姿勢制御部12B,12Cが上記の制御を行うことにより、隊列をなす海流発電装置1Cおよび複数の海流発電装置1B同士が衝突するのを防ぐことができる。   According to the ocean current power generation system in the present embodiment, as in the second embodiment, the attitude control units 12B and 12C perform the above-described control, so that the ocean current power generation device 1C and the plurality of ocean current power generation devices 1B forming a formation collide with each other. Can be prevented.

以上、本発明に係る海流発電装置および海流発電システムの実施例について説明してきたが、本発明は実施例の構成に限定されず、例えば、以下の変形例が考えられる。   As mentioned above, although the Example of the ocean current power generation apparatus and ocean current power generation system which concern on this invention has been described, this invention is not limited to the structure of an Example, For example, the following modifications can be considered.

[第1変形例]
各昇降通路に対応する位置に備えられる発電機の数は1つに限定されず、複数であってもよい。図11に示す一例では、昇降通路9FRに対応する位置に発電機5FR,5FR’が縦方向に並んで備えられ、それぞれの回転軸にタービン6FR,6FR’が固定されている。また、この一例では、昇降通路9FLに対応する位置に発電機5FL,5FL’が縦方向に並んで備えられ、それぞれの回転軸にタービン6FL,6FL’が固定されている。図示されていない他の昇降通路9についても同様である。
[First Modification]
The number of generators provided at the position corresponding to each lift passage is not limited to one, and may be plural. In the example shown in FIG. 11, generators 5FR and 5FR ′ are provided in the vertical direction at positions corresponding to the lifting passage 9FR, and turbines 6FR and 6FR ′ are fixed to the respective rotation shafts. Further, in this example, generators 5FL and 5FL ′ are provided in the vertical direction at positions corresponding to the lifting passage 9FL, and turbines 6FL and 6FL ′ are fixed to the respective rotation shafts. The same applies to other lift passages 9 not shown.

本変形例によれば、1つの海流発電装置でより多くの電力が得られる。   According to this modification, more electric power can be obtained with one ocean current power generation device.

[第2変形例]
本体部2に設けられた昇降通路の数は4つ(前後方向の数である2と、左右方向の数である2の積)に限定されず、前後方向の数がm個(ただし、mは1以上の整数)で、かつ左右方向の数がn個(ただし、nは2以上の偶数)であってもよい。すなわち、昇降通路の数はm×n個であってもよい。図12に示す一例では、本体部2に2×3=6個の昇降通路9FR,9FL,9MR,9ML,9BR,9BLが設けられている。
[Second Modification]
The number of elevating passages provided in the main body 2 is not limited to four (the product of 2 which is the number in the front-rear direction and 2 which is the number in the left-right direction), and the number in the front-rear direction is m (however, m May be an integer of 1 or more) and the number in the left-right direction may be n (where n is an even number of 2 or more). That is, the number of lifting passages may be m × n. In the example shown in FIG. 12, 2 × 3 = 6 elevating passages 9FR, 9FL, 9MR, 9ML, 9BR, and 9BL are provided in the main body 2.

[第3変形例]
昇降機構を構成するラック付き発電機支持部7は、上下方向に延びる1本の棒状の部材に限定されず、図13に示すように、所定の間隔をおいて前後方向に並べて配置された複数本の棒状の部材であってもよい。
[Third Modification]
The generator support part 7 with a rack that constitutes the lifting mechanism is not limited to a single bar-like member extending in the vertical direction, and as shown in FIG. 13, a plurality of generator support parts 7 arranged side by side in the front-rear direction at a predetermined interval. It may be a rod-shaped member.

本変形例によれば、発電機5をより確実に支持することができる。もっとも、本発明の昇降機構は、ラック付き発電機支持部7とピニオン8で構成されるものに限定されない。   According to this modification, the generator 5 can be supported more reliably. But the raising / lowering mechanism of this invention is not limited to what is comprised with the generator support part 7 with a rack and the pinion 8. FIG.

[第4変形例]
海流発電装置は、図14に示すように、蓄電池21をさらに備え、かつ送電制御部14の代わりに送電制御部14Dを備えていてもよい。蓄電部21は、発電状態において発電機5が発電した電力の一部を蓄える。また、送電制御部14Dは、発電機5が発電した電力を送電するだけでなく、発電状態から発電休止状態への移行時および発電休止状態から発電状態への移行時に、蓄電池21に蓄えられた電力を利用して発電機5を発電時とは逆方向に力行回転させることにより、タービン6にブレーキをかけることもできる。
[Fourth Modification]
As illustrated in FIG. 14, the ocean current power generation device may further include a storage battery 21 and may include a power transmission control unit 14 </ b> D instead of the power transmission control unit 14. The power storage unit 21 stores part of the power generated by the generator 5 in the power generation state. Further, the power transmission control unit 14D not only transmits the power generated by the generator 5, but is also stored in the storage battery 21 at the time of transition from the power generation state to the power generation halt state and at the time of transition from the power generation halt state to the power generation state. The turbine 6 can also be braked by rotating the power generator 5 in the direction opposite to that during power generation using electric power.

本変形例によれば、タービン6を静止させることにより、沈降/浮上時の海流発電装置の姿勢をより安定させることができる。   According to this modification, the attitude of the ocean current power generation apparatus at the time of settling / levitation can be further stabilized by making the turbine 6 stationary.

[第5変形例]
海流発電装置と指令センターとの通信は、有線通信に限定されず、無線通信であってもよい。一例として、図15に示す海流発電システムは、海面103に浮かべられた無線通信機110を備え、無線通信機110と海流発電装置1とが通信ケーブル107で接続されている。状態指令信号は、無線通信機110を介して海流発電装置1に送信され、異常検知信号は、無線通信機110を介して指令センター102に送信される。海流発電装置1A,1B,1Cと指令センター102との通信、および海流発電装置1Bと海流発電装置1Cとの通信も、無線通信とすることができる。
[Fifth Modification]
Communication between the ocean current power generation device and the command center is not limited to wired communication, and may be wireless communication. As an example, the ocean current power generation system shown in FIG. 15 includes a wireless communication device 110 floated on the sea surface 103, and the wireless communication device 110 and the ocean current power generation apparatus 1 are connected by a communication cable 107. The state command signal is transmitted to the ocean current power generation device 1 via the wireless communication device 110, and the abnormality detection signal is transmitted to the command center 102 via the wireless communication device 110. Communication between the ocean current power generation devices 1A, 1B, and 1C and the command center 102 and communication between the ocean current power generation device 1B and the ocean current power generation device 1C can also be wireless communication.

[その他の変形例]
タービン6は、変速機を介して発電機5に接続されていてもよい。海流の強さに応じて変速機の変速比を適当に調節することにより、最も発電効率が高いところで発電機5を動作させることができる。
[Other variations]
The turbine 6 may be connected to the generator 5 via a transmission. By appropriately adjusting the transmission gear ratio according to the strength of the ocean current, the generator 5 can be operated at the highest power generation efficiency.

係留索105,109は、ウインチ等の索長調整機構を介して海流発電装置に取り付けられていてもよい。係留索105,109の長さを調節することにより、海流の変動により隊列が大きく乱れた際に隣接する海流発電装置同士が衝突するのを防ぐことができる。   The mooring lines 105 and 109 may be attached to the ocean current power generation device via a cable length adjusting mechanism such as a winch. By adjusting the lengths of the mooring lines 105 and 109, it is possible to prevent the adjacent current generators from colliding with each other when the formation is greatly disturbed due to fluctuations in the ocean current.

本体部2のバラストタンクの分割数は4に限定されない。分割数を多くすることで、特に沈降/浮上時に海流発電装置を任意の姿勢とすることが容易になる。   The number of divisions of the ballast tank of the main body 2 is not limited to four. By increasing the number of divisions, it becomes easy to make the ocean current power generation apparatus have an arbitrary posture, particularly during subsidence / floating.

1,1A,1B,1C 海流発電装置
2 本体部
3 ラダー(姿勢制御板)
4 フラップ(姿勢制御板)
5,5FR,5FL,5BR,5BL 発電機
6,6FR,6FL,6BR,6BL タービン
7,7FR,7FL,7BR,7BL ラック付き発電機支持部(昇降機構)
8,8FR,8FL,8BR,8BL ピニオン(昇降機構)
9,9FR,9FL,9MR,9ML,9BR,9BL 昇降通路
10 バラストタンク
11 バラスト制御部
12,12A,12B,12C 姿勢制御部
13 昇降制御部
14,14D 送電制御部
15 深度検知部
16 傾斜検知部
17 異常検知部
18A,18B,18C 絶対位置検知部
19 隊列制御部
20,20B,20C 通信部
21 蓄電池
100 海底
101 沿岸部
102 指令センター
103 海面
104 アンカー
105 係留索
106 電力ケーブル
107 通信ケーブル
108 電力ケーブル
109 係留索
110 無線通信機
1, 1A, 1B, 1C Current generator 2 Main body 3 Ladder (Attitude control board)
4 Flap (Attitude control board)
5, 5FR, 5FL, 5BR, 5BL Generator 6, 6FR, 6FL, 6BR, 6BL Turbine 7, 7FR, 7FL, 7BR, 7BL Generator support with rack (elevating mechanism)
8,8FR, 8FL, 8BR, 8BL Pinion (elevating mechanism)
9, 9FR, 9FL, 9MR, 9ML, 9BR, 9BL Elevating passage 10 Ballast tank 11 Ballast control unit 12, 12A, 12B, 12C Attitude control unit 13 Elevation control unit 14, 14D Power transmission control unit 15 Depth detection unit 16 Inclination detection unit 17 Abnormality detection unit 18A, 18B, 18C Absolute position detection unit 19 Convoy control unit 20, 20B, 20C Communication unit 21 Storage battery 100 Seabed 101 Coastal part 102 Command center 103 Sea surface 104 Anchor 105 Mooring line 106 Power cable 107 Communication cable 108 Power cable 109 Mooring cable 110 Wireless communication device

上記海流発電装置は、前記本体部に回動可能に設けられた姿勢制御板と、水平面に対する前記本体部の傾斜を検知する傾斜検知部と、前記傾斜検知部によって検知される前記傾斜が極小となるように前記姿勢制御板の回動を制御する姿勢制御部とをさらに備えていることが好ましい。 The ocean current power generation device includes a rotatably provided a position control plate to said main body portion, and the inclination detector which detects an inclination of the main body portion relative to the horizontal plane, the inclination and the minimum detected by the inclination detector It is preferable to further include an attitude control unit that controls the rotation of the attitude control plate.

上記海流発電システムは、前記海流発電装置の数が2以上である場合、前記海流発電装置のそれぞれが、前記本体部に回動可能に設けられた姿勢制御板と、水平面に対する前記本体部の傾斜を検知する傾斜検知部と、前記傾斜検知部によって検知される前記傾斜が極小となるように前記姿勢制御板の回動を制御する姿勢制御部とをさらに備えていることが好ましい。 In the ocean current power generation system, when the number of the ocean current power generation devices is two or more, each of the ocean current power generation devices includes a posture control plate provided rotatably on the main body portion, and an inclination of the main body portion with respect to a horizontal plane. It is preferable to further include an inclination detection unit that detects the inclination and an attitude control unit that controls the rotation of the attitude control plate so that the inclination detected by the inclination detection unit is minimized.

Claims (9)

外部からの指令に基づいて発電状態および発電休止状態のいずれかとされる海流発電装置であって、
内部にバラストタンクを有する本体部と、
海流を受けて回転するタービンを有する発電機と、
前記本体部および前記発電機の間に設けられ、前記本体部に対して前記発電機を昇降させる昇降機構と、
前記昇降機構を制御する昇降制御部と、
前記本体部の深度を検知する深度検知部と、
前記バラストタンクの注排水を制御するバラスト制御部と、
外部との通信を行う通信部と、
を備え、
前記発電休止状態とされているときに、前記発電状態に移行すべき旨の指令を前記通信部が受信すると、前記昇降制御部に制御された前記昇降機構が前記本体部の下方にある発電位置に前記発電機を移動させるとともに、前記深度検知部によって検知される前記深度が予め定められた値となるまで前記バラスト制御部が前記バラストタンクに注水し、
前記発電状態とされているときに、前記発電休止状態に移行すべき旨の指令を前記通信部が受信すると、前記昇降制御部に制御された前記昇降機構が前記本体部の上方にある発電休止位置に前記発電機を移動させるとともに、前記バラスト制御部が前記バラストタンクを排水させて前記本体部を浮上させる
ことを特徴とする海流発電装置。
An ocean current power generation device that is set to either a power generation state or a power generation halt state based on an external command,
A main body having a ballast tank inside,
A generator having a turbine that rotates in response to an ocean current;
An elevating mechanism provided between the main body and the generator, and elevating the generator relative to the main body;
A lifting control unit for controlling the lifting mechanism;
A depth detector for detecting the depth of the main body,
A ballast controller that controls the pouring and draining of the ballast tank;
A communication unit that communicates with the outside,
With
When the communicator receives a command to shift to the power generation state when the power generation is suspended, the power generation position where the lifting mechanism controlled by the lifting controller is below the main body The ballast control unit injects water into the ballast tank until the depth detected by the depth detection unit reaches a predetermined value.
When the communication unit receives an instruction to shift to the power generation halt state when the power generation state is set, the power generation suspension in which the lifting mechanism controlled by the lift control unit is above the main body portion The ocean current power generator characterized by moving the said generator to a position, and the said ballast control part drains the said ballast tank, and raises the said main-body part.
前記本体部は、縦方向に貫通した昇降通路を有し、
前記発電機および前記昇降機構は、前記昇降通路に対応する位置に備えられ、
前記昇降機構は、前記昇降通路を通じて前記発電機を昇降させる
ことを特徴とする請求項1に記載の海流発電装置。
The main body has a lifting passage penetrating in the vertical direction,
The generator and the lifting mechanism are provided at positions corresponding to the lifting passage,
The ocean current power generator according to claim 1, wherein the elevating mechanism elevates and lowers the generator through the elevating passage.
前記本体部は、複数個の前記昇降通路を有し、
前記複数個の昇降通路のそれぞれに対応する位置に、前記発電機および前記昇降機構が備えられている
ことを特徴とする請求項2に記載の海流発電装置。
The main body has a plurality of the elevating passages,
The ocean current power generation device according to claim 2, wherein the generator and the lifting mechanism are provided at positions corresponding to the plurality of lifting passages.
前記本体部は、前記海流に平行となるべき前後方向にm個(ただし、mは1以上の整数)、前記海流に直交するべき左右方向にn個(ただし、nは2以上の偶数)並べられたm×n個の前記昇降通路を有する
ことを特徴とする請求項3に記載の海流発電装置。
The main body is arranged in m pieces (where m is an integer of 1 or more) in the front-rear direction to be parallel to the ocean current, and n pieces (where n is an even number of 2 or more) in the left-right direction to be orthogonal to the ocean current. The ocean current power generation device according to claim 3, wherein the ocean current power generation device includes m × n lift passages.
前記昇降通路に対応する位置に、縦方向に並んだ複数の前記発電機が備えられている
ことを特徴とする請求項2〜請求項4のいずれか一項に記載の海流発電装置。
The ocean current power generator according to any one of claims 2 to 4, wherein a plurality of the generators arranged in a vertical direction are provided at positions corresponding to the lift passages.
前記本体部に回動可能に設けられた姿勢制御板と、
水平面に対する前記本体部の傾斜を検知する傾斜検知部と、
前記姿勢検知部によって検知される前記傾斜が極小となるように前記姿勢制御板の回動を制御する姿勢制御部と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の海流発電装置。
A posture control plate rotatably provided on the main body,
An inclination detector for detecting the inclination of the main body with respect to a horizontal plane;
A posture control unit that controls the rotation of the posture control plate so that the inclination detected by the posture detection unit is minimized;
The ocean current power generation device according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
指令センターと、
海底に固定されたアンカーと、
係留索を介して前記アンカーに接続された、前記指令センターからの指令に基づいて発電状態および発電休止状態のいずれかとされる少なくとも1つの海流発電装置と、
を備え、
前記海流発電装置は、内部にバラストタンクを有する本体部と、海流を受けて回転するタービンを有する発電機と、前記本体部および前記発電機の間に設けられ、前記本体部に対して前記発電機を昇降させる昇降機構と、前記昇降機構を制御する昇降制御部と、前記本体部の深度を検知する深度検知部と、前記バラストタンクの注排水を制御するバラスト制御部と、前記指令センターとの通信を行う通信部とを備え、前記発電休止状態とされているときに、前記発電状態に移行すべき旨の指令を前記通信部が受信すると、前記昇降制御部に制御された前記昇降機構が前記本体部の下方にある発電位置に前記発電機を移動させるとともに、前記深度検知部によって検知される前記深度が予め定められた値となるまで前記バラスト制御部が前記バラストタンクに注水し、前記発電状態とされているときに、前記発電休止状態に移行すべき旨の指令を前記通信部が受信すると、前記昇降制御部に制御された前記昇降機構が前記本体部の上方にある発電休止位置に前記発電機を移動させるとともに、前記バラスト制御部が前記バラストタンクを排水させて前記本体部を浮上させる
ことを特徴とする海流発電システム。
Command center,
An anchor fixed to the seabed,
At least one ocean current power generation device connected to the anchor via a mooring line and set to either a power generation state or a power generation halt state based on a command from the command center;
With
The ocean current power generation device is provided between a main body having a ballast tank therein, a generator having a turbine that rotates in response to an ocean current, and the main body and the generator. Elevating mechanism for elevating the machine, elevating control unit for controlling the elevating mechanism, depth detecting unit for detecting the depth of the main body unit, ballast control unit for controlling pouring / draining of the ballast tank, and the command center, And when the communication unit receives a command to shift to the power generation state when the power generation is in a suspended state, the lifting mechanism controlled by the lifting control unit Moves the generator to a power generation position below the main body, and the ballast control unit moves the ballast control unit until the depth detected by the depth detection unit reaches a predetermined value. When the communication unit receives a command to shift to the power generation halt state when water is poured into the strike tank and the power generation state is set, the lifting mechanism controlled by the lift control unit An ocean current power generation system characterized in that the generator is moved to a power generation stop position located above, and the ballast control unit drains the ballast tank to float the main body unit.
前記海流発電装置の数が2以上であり、
前記海流発電装置のそれぞれが、前記本体部に回動可能に設けられた姿勢制御板と、水平面に対する前記本体部の傾斜を検知する傾斜検知部と、前記姿勢検知部によって検知される前記傾斜が極小となるように前記姿勢制御板の回動を制御する姿勢制御部とをさらに備えている
ことを特徴とする請求項7に記載の海流発電システム。
The number of the ocean current power generation devices is 2 or more,
Each of the ocean current power generation devices includes a posture control plate that is rotatably provided on the main body, an inclination detection unit that detects an inclination of the main body with respect to a horizontal plane, and the inclination detected by the posture detection unit. The ocean current power generation system according to claim 7, further comprising a posture control unit that controls rotation of the posture control plate so as to be minimized.
前記海流発電装置のそれぞれが、絶対位置を検知する絶対位置検知部をさらに備え、
前記姿勢制御部が、予め定められた目標絶対位置と前記絶対位置検知部によって検知された絶対位置との差異に基づいて前記姿勢制御板の回動を制御する
ことを特徴とする請求項8に記載の海流発電システム。
Each of the current generators further comprises an absolute position detector that detects an absolute position,
9. The posture control unit controls rotation of the posture control plate based on a difference between a predetermined target absolute position and an absolute position detected by the absolute position detection unit. The ocean current power generation system described.
JP2015232841A 2015-11-30 2015-11-30 Ocean current power generation apparatus and ocean current power generation system Active JP6093839B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015232841A JP6093839B1 (en) 2015-11-30 2015-11-30 Ocean current power generation apparatus and ocean current power generation system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015232841A JP6093839B1 (en) 2015-11-30 2015-11-30 Ocean current power generation apparatus and ocean current power generation system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6093839B1 JP6093839B1 (en) 2017-03-08
JP2017101559A true JP2017101559A (en) 2017-06-08

Family

ID=58261888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015232841A Active JP6093839B1 (en) 2015-11-30 2015-11-30 Ocean current power generation apparatus and ocean current power generation system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6093839B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7230702B2 (en) * 2019-06-18 2023-03-01 株式会社Ihi Subsea floating type ocean current generator

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3178276U (en) * 2012-06-27 2012-09-06 新八 伊芸 Ocean current power generator
JP2013047464A (en) * 2011-08-29 2013-03-07 Toshiba Corp Water current power generation system
WO2014163141A1 (en) * 2013-04-03 2014-10-09 株式会社Ihi Underwater device
JP2014214603A (en) * 2013-04-22 2014-11-17 株式会社Ihi Ocean current power generation device
JP2015534004A (en) * 2012-11-13 2015-11-26 サステイナブル・マリン・エナジー・リミテッド Submerged hydro turbine assembly connected by tether

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013047464A (en) * 2011-08-29 2013-03-07 Toshiba Corp Water current power generation system
JP3178276U (en) * 2012-06-27 2012-09-06 新八 伊芸 Ocean current power generator
JP2015534004A (en) * 2012-11-13 2015-11-26 サステイナブル・マリン・エナジー・リミテッド Submerged hydro turbine assembly connected by tether
WO2014163141A1 (en) * 2013-04-03 2014-10-09 株式会社Ihi Underwater device
JP2014214603A (en) * 2013-04-22 2014-11-17 株式会社Ihi Ocean current power generation device

Also Published As

Publication number Publication date
JP6093839B1 (en) 2017-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6117105B2 (en) Wind energy utilization equipment and method
JP5727732B2 (en) Floating structure
CN106164482B (en) Floating type down-wind turbines including floating foundation and the method for installing such wind turbine
EP2271547B1 (en) Column-stabilized offshore platform with water-entrapment plates and asymmetric mooring system for support of offshore wind turbines
US9062649B2 (en) Device for conversion of mechanical energy from sea waves to electric energy
JP6853889B2 (en) Floating wind turbine mooring buoy
KR101459649B1 (en) Double layered floating-gravity structure for installing offshore substructure, and method for constructing offshore substructure using the same
KR101554939B1 (en) Suction pile substructure and constructing method using thereof
CN103688052A (en) Active control system for floating offshore wind turbine platforms
KR20120014657A (en) Floating support structure for an offshore wind turbine
TW202032005A (en) Floating wind turbine generator installation
JP2007263077A (en) Marine wind power generating equipment
JP2018501428A (en) Electrical system displacement system and method usable underwater
KR101422227B1 (en) Floating structure
CA2916763A1 (en) Platform for tidal turbines
WO2012060070A1 (en) Hydroelectric generating apparatus
WO2014032106A1 (en) Buoy
EP2518310B1 (en) Electrical interconnection system between at least one electricity generator and one electricity transfer system, in a marine environment
JP6093839B1 (en) Ocean current power generation apparatus and ocean current power generation system
EP2459875A1 (en) Method of anchoring a floating wind turbine and also a system for use during practice of the method
JP2023551350A (en) floating offshore structure
JP2014227765A (en) Installation method for ocean wind power generation facility, and barge for ocean wind power generation facility
CN101871207A (en) Offshore wind turbine bearing device
CN108884650A (en) For installing the positioning device and device of single column platform in the sea bed of ocean
GB2580103A (en) Underwater pedestal synchronous sinking and posture fixing and solid release control device and method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170201

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170213

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6093839

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250