JP2017530294A - 潮汐力発電及び電力貯蔵システム並びにこのようなシステムの貯水池建設方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記システムは、さらに、前記潮汐流水域と前記潟との間を連通させる少なくとも1つの第1フローチャンネルを備え、前記第1フローチャンネルは、水が前記第1フローチャンネルを流れるのを選択的に阻止する第1閉止手段を内部に有し、また前記第1フローチャンネルは第1タービンを有し、前記第1タービンは、前記第1フローチャンネルを流れる水によって回転する際に電力を生成するよう構成されたものであり、
前記システムは、さらに、前記複数個の貯水池における互いに隣接する2つの貯水池間を選択的に連通させる少なくとも1つの第2フローチャンネルと、前記複数個の貯水池における少なくとも1つの貯水池と前記第1フローチャンネルとの間を選択的に連通させる少なくとも1つの第3フローチャンネルとを備え、また
各貯水池の前記護岸は重力式構造物を備え、前記重力式構造物は、砂及び/又は他の海底材料と水硬性結合材との混合物による複数層を有する。
潮汐流水域に環状のコファダムを建設するステップと、
水及び/又は海底材料を前記コファダムの内側から除去して環状容積部を形成するステップと、
前記環状容積部に、砂及び/又は他の海底材料と水硬性結合材との混合物を充填する充填ステップと、
前記砂及び/又は他の海底材料と水硬性結合材との混合物を締め固める締固めステップと、
前記充填ステップ及び前記締固めステップを繰り返して複数層を形成するステップと、
前記砂及び/又は他の海底材料と水硬性結合材との混合物を硬化させて連続環状護岸を形成するステップと、
前記連続環状護岸の内側から水及び/又は海底材料を除去して貯水池隔室を形成するステップと、及び
前記貯水池隔室に少なくとも部分的に水を充填するステップと、
を有する。
前記方法は、さらに、前記潮汐流水域と前記潟との間を連通させる少なくとも1つの第1フローチャンネルを準備する第1フローチャンネル準備ステップであって、前記第1フローチャンネルは、水が前記第1フローチャンネルを流れるのを選択的に阻止する第1閉止手段を内部に有し、また前記第1フローチャンネルは第1タービンを有し、前記第1タービンは、前記第1フローチャンネルを流れる水によって回転する際に電力を生成するよう構成されたものである、該第1フローチャンネル準備ステップを有し、また
前記方法は、さらに、前記複数個の貯水池における互いに隣接する2つの貯水池間を選択的に連通させる少なくとも1つの第2フローチャンネルと、前記複数個の貯水池における少なくとも1つの貯水池と前記第1フローチャンネルとの間を選択的に連通させる少なくとも1つの第3フローチャンネルとを準備するステップを有する。
前記潮汐流水域が満潮状態後に、前記第1フローチャンネルを開放して、水を前記潟から前記第1フローチャンネル経由で前記潮汐流水域に放出し、これにより前記第1タービンを駆動して発電し、またこの後第1フローチャンネルを閉鎖するステップと、
前記潮汐流水域が干潮状態後に、前記第1フローチャンネルを開放して、水を前記潮汐流水域から前記第1フローチャンネル経由で前記潟に放出し、これにより前記第1タービンを駆動して発電し、またこの後第1フローチャンネルを閉鎖するステップと、
前記潮汐状態が許容するとき、前記第2フローチャンネル及び前記第3フローチャンネルを開放して、これにより水を前記第1貯水池及び/又は第2貯水池から前記第3フローチャンネル経由で前記潟又は前記潮汐流水域に放出し、これにより前記第1タービンを駆動して発電し、またこの後、前記第3フローチャンネルを閉鎖するステップと、及び
前記潮汐状態が許容するとき、前記第2フローチャンネル及び前記第3フローチャンネルを開放して、これにより水を前記潟又は前記潮汐流水域から前記第3フローチャンネル経由で前記第1貯水池及び/又は第2貯水池に放出し、これにより前記第1タービンを駆動して発電し、またこの後、前記第3フローチャンネルを閉鎖するステップと、
を備える。
前記潮汐流水域が満潮状態中に、前記第3フローチャンネルを開放して、水を前記第1貯水池及び/又は第2貯水池から前記第3フローチャンネル経由で前記潟に放出し、これによりタービンを駆動して発電し、またこの後第3フローチャンネルを閉鎖するステップと、
前記潮汐流水域が満潮状態後に、前記第1フローチャンネルを開放して、水を前記潟から前記第1フローチャンネル経由で前記潮汐流水域に放出し、これにより前記第1タービンを駆動して発電し、またこの後第1フローチャンネルを閉鎖するステップと、
前記潮汐流水域が満潮状態後に、水を前記第2貯水池から前記第1貯水池にポンプ送りして、前記第1貯水池内の水位レベルを前記潮汐流水域の平均満潮水位レベルよりも高いレベルに上昇させるステップと、
前記潮汐流水域が干潮状態中に、前記第3フローチャンネルを開放して、水を前記潟から前記第3フローチャンネル経由で前記第1貯水池及び/又は第2貯水池に放出し、これによりタービンを駆動して発電し、またこの後第3フローチャンネルを閉鎖するステップと、
前記潮汐流水域が干潮状態後に、前記第1フローチャンネルを開放して、水を前記潮汐流水域から前記第1フローチャンネル経由で前記潟に放出し、これにより前記第1タービンを駆動して発電し、またこの後第1フローチャンネルを閉鎖するステップと、及び
前記潮汐流水域が干潮状態後に、前記潟から前記第2貯水池に水をポンプ送りして、前記第2貯水池内の水位レベルを前記潮汐流水域の平均満潮水位レベルよりも高いレベルに上昇させるステップと、
を備える。
1. 01:00には、海は図6及び7に示すような満潮状態にある。貯水池14Aにおける水位は、満潮レベルよりも6m上方である。満潮の位置又はそれ以上の位置では第3フローチャンネルは、バルブ(図示せず)を開けることによって開放され、水は第1及び/又は第2の貯水池14A、14Bから矢印200の方向に第3フローチャンネル90経由で潟に放出され、これによりタービン32を駆動して発電する。次にシステムが図8及び9に示す状態に達した後、バルブ(図示せず)を閉じて第3フローチャンネルを閉鎖する。こうして、システムは、満潮で潮汐流が緩やかなときであっても発電できる。
Claims (17)
- 潟と、この潟を潮汐流水域から分離する複数個の貯水池とを備え、各貯水池が、貯水池隔室を包囲する護岸を有している潮汐力発電及び電力貯蔵のシステムであって、
前記システムは、さらに、前記潮汐流水域と前記潟との間を連通させる少なくとも1つの第1フローチャンネルを備え、前記第1フローチャンネルは、水が前記第1フローチャンネルを流れるのを選択的に阻止する第1閉止手段を内部に有し、また前記第1フローチャンネルは第1タービンを有し、前記第1タービンは、前記第1フローチャンネルを流れる水によって回転する際に電力を生成するよう構成されたものであり、
前記システムは、さらに、前記複数個の貯水池における互いに隣接する2つの貯水池間を選択的に連通させる少なくとも1つの第2フローチャンネルと、前記複数個の貯水池における少なくとも1つの貯水池と前記第1フローチャンネルとの間を選択的に連通させる少なくとも1つの第3フローチャンネルとを備え、また
各貯水池の前記護岸は重力式構造物を備え、前記重力式構造物は、砂及び/又は他の海底材料と水硬性結合材との混合物による複数層を有する、システム。 - 請求項1記載のシステムにおいて、前記水硬性結合材は、ポゾラン的又は潜在的水硬性の特性を有する無機材料である、システム。
- 請求項1又は2記載のシステムにおいて、前記水硬性結合材は、石灰石、高炉スラグ、珪質フライアッシュ、石灰質フライアッシュ、すりつぶし顆粒化高炉スラグ(GGBFS又はGGBS)、シリカ・フューム、又はそれらの混合物である、システム。
- 請求項1〜3のうちいずれか一項記載のシステムにおいて、前記第2フローチャンネルは、水が前記第2フローチャンネルを流れるのを選択的に阻止する第2閉止手段を内部に有する、システム。
- 請求項1〜4のうちいずれか一項記載のシステムにおいて、前記第2フローチャンネルは、前記隣接する貯水池のうち一方の第1貯水池から他方の第2貯水池に水をポンプ送りするよう構成されたポンプを有する、システム。
- 請求項1〜5のうちいずれか一項記載のシステムにおいて、前記第2フローチャンネルは第2タービンを有し、前記第2タービンは、前記第2フローチャンネルを流れる水によって前記第2タービンが回転する際に電力を生成するよう構成されている、システム。
- 請求項1〜6のうちいずれか一項記載のシステムにおいて、前記第3フローチャンネルは、前記複数個の貯水池における少なくとも1つの貯水池と前記潟との間を連通し、前記第3フローチャンネルは、水が前記第3フローチャンネルを流れるのを選択的に阻止する第3閉止手段を内部に有する、システム。
- 請求項1〜7のうちいずれか一項記載のシステムにおいて、前記複数個の貯水池は、連続潮汐流防壁を形成するよう構造的に結合されている、システム。
- 潟及び1個又はそれ以上の貯水池を備える潮汐力発電システム用の貯水池を建設する方法であって、
潮汐流水域に環状のコファダムを建設するステップと、
水及び/又は海底材料を前記コファダムの内側から除去して環状容積部を形成するステップと、
前記環状容積部に、砂及び/又は他の海底材料と水硬性結合材との混合物を充填する充填ステップと、
前記砂及び/又は他の海底材料と水硬性結合材との混合物を締め固める締固めステップと、
前記充填ステップ及び前記締固めステップを繰り返して複数層を形成するステップと、
前記砂及び/又は他の海底材料と水硬性結合材との混合物を硬化させて連続環状護岸を形成するステップと、
前記連続環状護岸の内側から水及び/又は海底材料を除去して貯水池隔室を形成するステップと、及び
前記貯水池隔室に少なくとも部分的に水を充填するステップと、
を有する、方法。 - 請求項9記載の方法において、さらに、
潟と、潮汐流防壁を形成するよう互いに接続した複数個の前記貯水池であって、使用にあたり前記潟を潮汐流水域から分離する、該複数個の貯水池と、を備え、各貯水池が、貯水池隔室を包囲する護岸を有する潮汐力発電及び電力貯蔵システムを建設するステップを有し、
前記方法は、さらに、前記潮汐流水域と前記潟との間を連通させる少なくとも1つの第1フローチャンネルを準備する第1フローチャンネル準備ステップであって、前記第1フローチャンネルは、水が前記第1フローチャンネルを流れるのを選択的に阻止する第1閉止手段を内部に有し、また前記第1フローチャンネルは第1タービンを有し、前記第1タービンは、前記第1フローチャンネルを流れる水によって回転する際に電力を生成するよう構成されたものである、該第1フローチャンネル準備ステップを有し、
前記方法は、さらに、前記複数個の貯水池における互いに隣接する2つの貯水池間を選択的に連通させる少なくとも1つの第2フローチャンネルと、前記複数個の貯水池における少なくとも1つの貯水池と前記第1フローチャンネルとの間を選択的に連通させる少なくとも1つの第3フローチャンネルとを準備するステップを有する、方法。 - 請求項9又は10記載の方法において、前記水硬性結合材は、ポゾラン的又は潜在的水硬性の特性を有する無機材料、好適には、石灰石、高炉スラグ、珪質フライアッシュ、石灰質フライアッシュ、すりつぶし顆粒化高炉スラグ(GGBFS又はGGBS)、シリカ・フューム、又はそれらの混合物である、方法。
- 請求項9又は11記載の方法において、前記コファダム建設は、連続パイル打ち又はシート状パイル打ちステップを有する、方法。
- 潟と、この潟を潮汐流水域から分離する複数個の貯水池とを備え、各貯水池が、貯水池隔室を包囲する護岸を有している潮汐力発電のシステムであり、前記システムは、さらに、前記潮汐流水域と前記潟との間を連通させ、内部に第1水力タービンを有する少なくとも1つの第1フローチャンネルと、前記複数個の貯水池における互いに隣接する第1貯水池と第2貯水池との間を連通させる少なくとも1つの第2フローチャンネルと、前記互いに隣接する第1貯水池及び第2貯水池のうち一方又は双方と前記潟との間を連通させる少なくとも1つの第3フローチャンネルとを備える、該システムを運用する方法であって、前記方法は、
前記潮汐流水域が満潮状態後に、前記第1フローチャンネルを開放して、水を前記潟から前記第1フローチャンネル経由で前記潮汐流水域に放出し、これにより前記第1タービンを駆動して発電し、またこの後第1フローチャンネルを閉鎖するステップと、
前記潮汐流水域が干潮状態後に、前記第1フローチャンネルを開放して、水を前記潮汐流水域から前記第1フローチャンネル経由で前記潟に放出し、これにより前記第1タービンを駆動して発電し、またこの後第1フローチャンネルを閉鎖するステップと、
前記潮汐状態が許容するとき、前記第2フローチャンネル及び前記第3フローチャンネルを開放して、これにより水を前記第1貯水池及び/又は第2貯水池から前記第3フローチャンネル経由で前記潟又は前記潮汐流水域に放出し、これにより前記第1タービンを駆動して発電し、またこの後、前記第3フローチャンネルを閉鎖するステップと、
前記潮汐状態が許容するとき、前記第2フローチャンネル及び前記第3フローチャンネルを開放して、これにより水を前記潟又は前記潮汐流水域から前記第3フローチャンネル経由で前記第1貯水池及び/又は第2貯水池に放出し、これにより前記第1タービンを駆動して発電し、またこの後、前記第3フローチャンネルを閉鎖するステップと、
を備える、方法。 - 請求項13記載の方法において、水を前記潟から前記第1貯水池及び/又は前記第2貯水池にポンプ送りし、前記満潮状態で前記潟の水位レベルを前記潮汐流水域の水位レベルよりも高いレベルに上昇させる他のステップを有する、方法。
- 請求項13又は14記載の方法において、上昇潮汐状態中追加の入力フローチャンネルを開放して、重力で水を前記潮汐流水域から前記第1貯水池及び/又は第2貯水池内に流入させる他のステップを有する、方法。
- 請求項13〜15のうちいずれか一項記載の方法において、前記ステップは前記潮汐流水域の各潮汐周期で繰り返す、方法。
- 潟と、この潟を潮汐流水域から分離する複数個の貯水池とを備え、各貯水池が、貯水池隔室を包囲する護岸を有している潮汐力発電のシステムであり、前記システムは、さらに、前記潮汐流水域と前記潟との間を連通させ、内部に第1水力タービンを有する少なくとも1つの第1フローチャンネルと、前記複数個の貯水池における互いに隣接する第1貯水池と第2貯水池との間を連通させる少なくとも1つの第2フローチャンネルと、前記互いに隣接する第1貯水池及び第2貯水池のうち一方又は双方と前記潟との間を連通させる少なくとも1つの第3フローチャンネルとを備える、該システムを運用する方法であって、前記方法は、
前記潮汐流水域が満潮状態中に、前記第3フローチャンネルを開放して、水を前記第1貯水池及び/又は第2貯水池から前記第3フローチャンネル経由で前記潟に放出し、これによりタービンを駆動して発電し、またこの後第3フローチャンネルを閉鎖するステップと、
前記潮汐流水域が満潮状態後に、前記第1フローチャンネルを開放して、水を前記潟から前記第1フローチャンネル経由で前記潮汐流水域に放出し、これにより前記第1タービンを駆動して発電し、またこの後第1フローチャンネルを閉鎖するステップと、
前記潮汐流水域が満潮状態後に、水を前記第2貯水池から前記第1貯水池にポンプ送りして、前記第1貯水池内の水位レベルを前記潮汐流水域の平均満潮水位レベルよりも高いレベルに上昇させるステップと、
前記潮汐流水域が干潮状態中に、前記第3フローチャンネルを開放して、水を前記潟から前記第3フローチャンネル経由で前記第1貯水池及び/又は第2貯水池に放出し、これによりタービンを駆動して発電し、またこの後第3フローチャンネルを閉鎖するステップと、
前記潮汐流水域が干潮状態後に、前記第1フローチャンネルを開放して、水を前記潮汐流水域から前記第1フローチャンネル経由で前記潟に放出し、これにより前記第1タービンを駆動して発電し、またこの後第1フローチャンネルを閉鎖するステップと、及び
前記潮汐流水域が干潮状態後に、前記潟から前記第2貯水池に水をポンプ送りして、前記第2貯水池内の水位レベルを前記潮汐流水域の平均満潮水位レベルよりも高いレベルに上昇させるステップと、
を備える、方法。
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