JP2018002751A - 木質バイオマス利用と風力利用を組み合わせた地域分散型の発電方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】再生可能エネルギーとして風力と木質バイオマスを利用した地域分散型の発電法であって、発電効率を高めるとともに、外部に供給する電力を調整可能にするための方法に関する。【解決手段】風力発電装置、木質バイオマスのガス化し、ガスを燃焼して発電する装置、および水溶液の活性化と活性化された水溶液の電解、水素発電装置を併設して、風力発電された電力の1部を、水溶液の活性化・活性化された水溶液の電解装置に供給し、副生した酸素ガスを、木質バイオマスのガス化装置、およびガスを燃焼して発電する装置で用いる。水溶液の活性化・活性化された水溶液の電解装置は、水溶液の活性化装置、電解による水素、酸素の発生装置、その生成物である水素ガスの保留装置、その生成物である酸素ガスの保留装置からなり、装置Bの水溶液を装置Aに循環使用する。水溶液に、テラヘルツ波を発生する鉱物を含むセラミックス成型物を浸漬して水を活性化する。【選択図】図1
Description
本発明は再生可能エネルギーを利用した地域分散型の発電を効率的に行うための方法に関する。
今日、化石燃料や原子力に依存する大規模発電法がいろいろな問題に直面している中、地域分散型の、再生可能エネルギーを利用した発電法の拡大が求められている。しかし、再生可能エネルギーを利用した発電の各方法は、実用的にはエネルギー効率、経済性などの解決すべき課題を抱えている。たとえば、風力は有効利用が期待されるエネルギー源の1つであるが、一般的にその出力が風速、風向などの影響を受けるので、出力を制御しにくいこと、装置が故障しやすいことなどの欠点である。風力発電方式で、従来型のプロペラ型よりも安定してエネルギーを得るための方法の1つとして特許文献1に示された風洞型風力発電がある。これは、基礎から鉛直方向に立設した筒状部材からなる風洞と、前記筒状部材の周壁から法線方向に延出した複数の集風板と、該集風板相互間及び筒状部材の上端開口を閉塞する天板と、前記筒部材の周壁に設けられて前記集風板によって集約された風を前記風洞内に導く複数の風取込口と、該風取込口に設けられて筒状部材外部から筒状部材内部への風の流通のみを許す逆流防止手段と、前記風洞の一端部から吹き出す風によって駆動されるタービンと、該タービンにより駆動される発電機とを備えた風力発電装置であるが、
(1)風速の範囲が広い。
(2)風向の対応性が大きい
(3)破損などの危険性が少ない
などの特徴である。しかし、この方式だけでは発電量は風速の影響を受けることには変わりがなく、発電量を制御できる効率的な方法が望まれている。
(1)風速の範囲が広い。
(2)風向の対応性が大きい
(3)破損などの危険性が少ない
などの特徴である。しかし、この方式だけでは発電量は風速の影響を受けることには変わりがなく、発電量を制御できる効率的な方法が望まれている。
地球温暖化を抑制する上で考えられる方法の1つは、森林が光合成による炭酸ガスの吸収能力を最大の状態に保つように適度に伐採、手入れし、得られた木質バイオマスをエネルギー源として効率的に有効利用することである。しかし、現時点では木質の地域分散型発電用としての利用は課題を残している。すなわち、大型の火力発電所の発電方式である完全燃焼・スチーム発電法のミニチュア方式ではスケール効果の点から不利である。それに対して、地域分散型で期待できる方式の1つが、木質をガス化して、そのガスを浄化してからガスエンジン(ガスタービン)などの方式で燃焼して発電する方式がある。その方法の1つは、特許文献2の木質のガス化法である。この方法では、他の諸方式(発電効率が20%以下のものが多い)に比べて発電効率を25〜35%と高くできるが、それでも従来の大型火力発電所の発電効率;45〜50%に比べて低いということが、普及が遅れている理由である。
木質ガス化・ガスエンジン(ガスタービン)発電方式のエネルギー利用効率および経済性を向上させるための切り口としては次のようなことが挙げられる。
(1)従来法ではガス化のための酸素源としては空気が用いられているため、得られたガスは約50%の窒素ガスを含んでいる。そのため、生成したガスの発熱量が低く、また生成ガスを一旦冷やして清浄化し、再度燃焼してガスエンジンで発電する場合の顕熱ロスが増え、燃焼温度を高くできず、発電効率にも悪影響を与えている。ガスの窒素濃度を下げるためにはガス化用、あるいはガスエンジンに送るための燃焼用に空気に酸素ガス付加したものを用いることが考えられるが、地域分散型で空気からの酸素濃縮装置(深冷法など)を設置することも、また酸素ガスを外部から購入することは経済的には成り立ちにくいのが現状である。
(2)操業は連続的に行いながら、電力需要の少ない時間帯は電力供給を減らし、電力需要が多い時間帯の電力供給量を増やせるようにする。
(1)従来法ではガス化のための酸素源としては空気が用いられているため、得られたガスは約50%の窒素ガスを含んでいる。そのため、生成したガスの発熱量が低く、また生成ガスを一旦冷やして清浄化し、再度燃焼してガスエンジンで発電する場合の顕熱ロスが増え、燃焼温度を高くできず、発電効率にも悪影響を与えている。ガスの窒素濃度を下げるためにはガス化用、あるいはガスエンジンに送るための燃焼用に空気に酸素ガス付加したものを用いることが考えられるが、地域分散型で空気からの酸素濃縮装置(深冷法など)を設置することも、また酸素ガスを外部から購入することは経済的には成り立ちにくいのが現状である。
(2)操業は連続的に行いながら、電力需要の少ない時間帯は電力供給を減らし、電力需要が多い時間帯の電力供給量を増やせるようにする。
これまでも水力発電所では夜間などの電力余剰時間帯の電力を用いて楊水し、電力の需要量が大きい時に水力発電するという方法が、電力変換効率は高くないが、用いられてきた。また、火力、原子力、太陽光、風力などの発電に適用する方法として、余剰時の電力を一旦、水素ガスに変換して、その水素ガスを用いて電力が必要な時に、燃料電池によって電力に変換する方法があるが、この場合にも変換効率が低いことが問題であった。これに対して、特許文献3〜4においては、触媒を備えた第1槽と、第1の隔膜に仕切られた、第1の正電極を備えた第1の区画と第1の負電極を備えた第2の区画とを有する第2槽とからなり、前記第1槽には酸性電解液が注入され、前記第2槽の第1区画には純水が供給され、前記第2槽の第2区画にはアルカリ性電解液が注入され、前記第1槽と前記第2槽の第1区画の間には第1配管を備え、電力エネルギーが前記第1の正、負の電極に印加されると、前記第1槽において水素ガスと純水が発生し、前記第2槽の第2区画において水素ガスが発生し、前記第2槽の第1区画において酸素ガスと酸性電解液が発生し、前記酸性電解液が前記第2槽の第1区画から前記第1配管を通じ前記第1槽に送られ、前記酸性電解液と前記アルカリ性電解液が、各々pH1〜4とpH9〜14の電解液であることを特徴とする水素発生装置を用いる方法が示されている。
本発明は、再生可能エネルギーとして風力と木質バイオマスを利用した地域分散型の発電法であって、発電効率を向上させるための方法に関する。
本発明の課題を解決するための具体的手段の第1は、風力発電装置、木質バイオマスのガス化し、ガスを燃焼して発電する装置、および水溶液の活性化と活性化された水溶液の電解、水素発電装置を併設して、風力発電された電力の1部を、水溶液の活性化・活性化された水溶液の電解装置に供給し、副生した酸素ガスを、木質バイオマスのガス化装置、および/あるいはガスを燃焼して発電する装置で用いることを特徴とする地域分散型発電法。
具体的手段の第2は、0008において、木質バイオマスをガス化し、ガスを燃焼して発電された電力の1部を、水溶液の活性化・活性化された水溶液の電解装置に供給し、得られた酸素ガスを、木質バイオマスのガス化装置、および/あるいはガスを燃焼して発電する装置で用いることを特徴とする地域分散型発電法。
具体的手段の第3は、0008乃至0009において、水溶液の活性化・活性化された水溶液の電解装置として、水溶液の活性化装置(装置A)、電解による水素ガス、酸素ガスの発生装置(装置B)、その生成物である水素ガスの貯留装置(装置C)、その生成物である酸素ガスの貯留装置(装置D)からなり、装置Bで発生した水溶液を装置Aに循環使用することである。
具体的手段の第4は、0008乃至0010において、装置Bから装置Aに循環使用する水溶液の浄化のため、白州土を含む粉あるいは成型物を添加することである。
具体的手段の第5は、0011で用いる白州土は、200〜1100°Cの温度範囲で加熱処理したものとすることである。
具体的手段の第6は、0008乃至0010おいて、水溶液の活性化(装置A)、あるいは/および電解による水素ガス、酸素ガスの発生装置(装置B)に、テラヘルツ波を発生する鉱物を含むセラミックス成型物を浸漬して水溶液を活性化することである。
具体的手段の第7は、0013においてテラヘルツ波を発生する鉱物として、原子番号が57以上の元素が1種あるいはそれ以上含まれているもの、とくに好ましくはランタノイド系元素、アクチノイド系元素が含まれているものを用いることである。
具体的手段の第8は、0013乃至0014において、テラヘルツ領域波を発生するものとして天照石、モナザイト、甦生石のいずれか、あるいはその混合物を用いることである。
具体的手段の第9は、0008において、植物栽培用の温室を併置し、発電時の炭酸ガス含有の廃ガスを、温室内に供給することである。
0008乃至0010の方法によって、時間的、量的に価値の低い発電量をシステム内で有効利用して、効率的に水素ガスおよび酸素ガスを製造し、それをシステム内で有効利用することで、総合的な発電効率および経済性を高めることができる。0011,0012の方法によって、外部への液の排出によらずに長期間稼動時の水溶液の汚染進行の問題を回避することができる。0013乃至0015の方法によって、水の活性化を進め、電解による水素ガスおよび酸素ガスの発生量を増加することができる。0016の方法によって発電に用いた燃焼排ガスについても有効利用が可能になる。
本発明においては風力発電装置としては、0002で述べた特徴を有することから、風洞型のものが望ましい。風力発電の欠点である発電量が自然条件の影響を受けるという問題を、本発明においては、0005で述べた、水溶液の活性化・活性化された水溶液の電解装置を併設することによって解決する。すなわち、発電量の余剰分を、水溶液を電気分解して、活性化、あるいは/および水素ガスと酸素ガスを製造することである。それを効率的に実施するために必要な装置は、水溶液の活性化装置(装置A)、電解による水素、酸素の発生装置(装置B)、その生成物である水素ガスの保留装置(装置C)、その生成物である酸素ガスの保留装置(装置D)からなり、装置Bの水溶液は装置Aに循環使用される。そのために、たとえば特開2006−217698号公報、特開2009−041086号公報に示されているものを用いる。また、それによって得られた酸素ガスは、貯留タンクを経て、0023で述べる木質バイオマスのガス化装置あるいは/およびそのガスを燃焼して発電する装置で使用する空気に加えられて用いられる。また、それによって得られた水素ガスを用いて水素電池で発電した後のガスが、水素ガスを含んでいる場合は、同じく0023で述べる質をガス化させて得られたガスに加えられて、燃焼してガスエンジン(ガスタービン)に供給して発電量を増やすのに用いることもできる。
00019で述べた装置Aは、余剰電力を利用して水溶液を活性化して、アルカリ性電解液と1部水素ガスを得ることを目的にしている。得られ水素ガスは水素ガスの貯留装置(装置C)に送られる。なお、水溶液として海水を使用した場合には塩素ガスを生成するので、その貯蔵、利用設備が付設される。塩素ガスの生成を好まない場合は、水溶液として、苛性ソーダ溶液を用いる。装置Bは、装置Aからのアルカリ性の電解液と、発電機から送られてくる電力を直流電力に変換したものを受けて、水素ガスと酸素ガスを製造するためのものである。その構成と機能の1例は次の通りである。水溶液を納める槽は2つ(B−1、B−2)からなり、B−1はイオン交換膜(陽イオンを通さない)によって2つに仕切られている(B−1−1、B−1−2)。B−1−1には陰極、B−1−2には陽極が設置され、直流電力が印加される。装置B−1−1には装置Aからアルカリ性電解液が供給され、陰イオンはイオン交換膜を通過して装置B−1−2に移動する。B−1−1では電解によって水素ガスが発生し、水素ガスは装置Cに送られる。一方、装置B−1−2では、酸素ガスが発生し、酸素ガスは装置Dに送られる。装置B−1−2では、イオン交換膜の働きで、Hイオンが蓄積される。このHイオンを蓄積した液は、装置B−2に送られ、そこに設置されている触媒によって水素ガスに変換され、発生した水素ガスは装置Cに送られる。装置B−1−2の排出液は基本的には純水であるので、装置B−1,装置Aなどに供給して各槽の水溶液のイオン濃度の調整に用いる。このように装置B−1−1では装置B−1−2で発生した水素イオンを受け入れて水素ガスに、装置B−1−2は装置B−1−1からOHイオンを受け入れて酸素ガスを発生して、水素イオンを蓄積して、それを装置B−2に供給する。装置B−2は、Hイオンを含む液を受け入れて、触媒の作用で水素ガスを発生する。このように機能を分担することで、電力消費量あたりの発生する水素ガス、酸素ガスの量を多くできる。水素ガスからの発電は、電極を隔てて、水素ガスと、空気を供給することによって行われる。
本発明において、水素ガス、酸素ガスの発生効率をさらに高めるための方法は、水溶液の活性化装置(装置A)、電解による水素、酸素の発生装置(装置B)の水溶液にテラヘルツ波を加えるために、液体中にセラミックスボールのようなセラミックス成型物を浸漬することである。テラヘルツ波とは、周波数が0.1〜10THzの領域の電磁波で、電波と、光の一種である赤外線の中間の領域にあり、光と電波の性質を併せもっている。これを照射することによって、分子を振動させることによって活性化することができる。本発明はそれによって、電解による発生する水素ガス、酸素ガスの量を増やすことができる。
テラヘルツ波の発生法としては、ジャオロトロン、後進波管、遠赤外線レーザー、量子カスケードレーザー、自由電子レーザー、シンクロトロン放射、フォトミキシングソースなどがある。また、いくつかの物質からも発生するが、ほとんどの場合にきわめて微弱である。そこで、本発明では、原子番号が57以上の元素が1種あるいはそれ以上含まれている鉱物、とくに好ましくは、ランタノイド系元素、アクチノイド系元素が2種類以上含まれている鉱物を含む微粉に、シリカ分を主体とする粗めの粉を混合してボンドを加えて250℃以上、600℃以下の温度で焼成したもの径が1〜4mmに砕いたものを炭酸カルシウム分を主成分とするカルシウム化合物に、重量比で2〜6%配合する。これによって、元素から発生する電磁波が相互作用することによって、効率的にテラヘルツ波を発生させることができる。
テラヘルツ波の発生法としては、ジャオロトロン、後進波管、遠赤外線レーザー、量子カスケードレーザー、自由電子レーザー、シンクロトロン放射、フォトミキシングソースなどがある。また、いくつかの物質からも発生するが、ほとんどの場合にきわめて微弱である。そこで、本発明では、原子番号が57以上の元素が1種あるいはそれ以上含まれている鉱物、とくに好ましくは、ランタノイド系元素、アクチノイド系元素が2種類以上含まれている鉱物を含む微粉に、シリカ分を主体とする粗めの粉を混合してボンドを加えて250℃以上、600℃以下の温度で焼成したもの径が1〜4mmに砕いたものを炭酸カルシウム分を主成分とするカルシウム化合物に、重量比で2〜6%配合する。これによって、元素から発生する電磁波が相互作用することによって、効率的にテラヘルツ波を発生させることができる。
水溶液は循環使用を続けるうちに、水分の蒸発などによるナトリウムや塩素の濃縮などが進行して、電解効率に悪影響を及ぼす。また、何らかの事情で系内の水溶液を外部に排出しなければならなくなった場合に、外部環境に悪影響を及ぼすおそれがある。本発明ではその問題を防ぐために、循環使用する水溶液に含まれる成分濃度が許容値を超えるおそれが生じた場合に、その成分調整を、白州土を含む粉あるいは成型物を加えることによって行う。この方法は、なんらかの事情で、循環使用していた水溶液を外部に排出しなければならならなくなった場合にも、その含まれている成分濃度を低下するのに用いることができる。白州土とは火山灰の一種で、日本では阿蘇山の麓の鹿児島県地方などに産する鉱
物である。この一帯は白州大地と呼ばれ原料は豊富に存在する。吸着力の高い鉱物で、本発明では、この高い吸着力を利用する。白州土は、粉末、微粒子(0.5ミリ位から5ミリ程度)、採石クラッシュ状態、あるいは成型して200〜1100℃の温度範囲で加熱・焼成したものであってもよい。その添加量は、除去しようとする物質の量に応じて設定する。なお、この白州土を麦飯石に置き換えることも可能である。麦飯石は、石英斑岩の一種で熱水作用、風化作用などを受け、多孔質で吸着作用がある、淡黄色のものである。
物である。この一帯は白州大地と呼ばれ原料は豊富に存在する。吸着力の高い鉱物で、本発明では、この高い吸着力を利用する。白州土は、粉末、微粒子(0.5ミリ位から5ミリ程度)、採石クラッシュ状態、あるいは成型して200〜1100℃の温度範囲で加熱・焼成したものであってもよい。その添加量は、除去しようとする物質の量に応じて設定する。なお、この白州土を麦飯石に置き換えることも可能である。麦飯石は、石英斑岩の一種で熱水作用、風化作用などを受け、多孔質で吸着作用がある、淡黄色のものである。
つぎに本発明において、木質バイオマスのガス化・ガスエンジン発電方式でのエネルギー利用効率および経済性を向上させるための考え方は次の通りである。
(1)木質のガス化によって得られるガスの窒素ガス濃度を下げるために、地域分散型で酸素ガスを経済的に製造できるプロセスを組み合わせる。
(2)外部に供給することが経済的な効果が小さい深夜の発電量を有効利用する。
木質原料のガス化装置としては、固定床型、流動床型、ロータリーキルン型などの種々の炉形式がある。この中で、木質原料として、木質チップ、ペレット、ブリケットやその他の種類(竹、草など)、種々の形状のバイオマス原料を用いることができ、タール生成に起因するトラブルなどを抑制できるという点から、固定床型がもっとも適している。必要に応じて粒度調整し、またシステム内の余熱で乾燥したバイオマス原料を装入し、酸素を含むガスを吹きこんで部分燃焼し、炉内温度をたとえば700℃以上にしてガス化する。酸素を含むガスとしては、従来法では空気を用い、得られたガスは、たとえばCO=22±2%、H2=22±2%、CH3=1〜2%、CO2=8〜10%、残りN2のガスであるが、本発明では、この空気に酸素ガスを加えたものを加えることで、窒素ガス濃素を下げて、発熱量を高めることができる。ガス化されたものは、一旦、約70℃まで冷却して水分の凝集分離、タール除去、未撚分、灰分などの分離を行ったのち、燃焼して、たとえばガスエンジン(ガスタービン)方式で発電する。
(1)木質のガス化によって得られるガスの窒素ガス濃度を下げるために、地域分散型で酸素ガスを経済的に製造できるプロセスを組み合わせる。
(2)外部に供給することが経済的な効果が小さい深夜の発電量を有効利用する。
木質原料のガス化装置としては、固定床型、流動床型、ロータリーキルン型などの種々の炉形式がある。この中で、木質原料として、木質チップ、ペレット、ブリケットやその他の種類(竹、草など)、種々の形状のバイオマス原料を用いることができ、タール生成に起因するトラブルなどを抑制できるという点から、固定床型がもっとも適している。必要に応じて粒度調整し、またシステム内の余熱で乾燥したバイオマス原料を装入し、酸素を含むガスを吹きこんで部分燃焼し、炉内温度をたとえば700℃以上にしてガス化する。酸素を含むガスとしては、従来法では空気を用い、得られたガスは、たとえばCO=22±2%、H2=22±2%、CH3=1〜2%、CO2=8〜10%、残りN2のガスであるが、本発明では、この空気に酸素ガスを加えたものを加えることで、窒素ガス濃素を下げて、発熱量を高めることができる。ガス化されたものは、一旦、約70℃まで冷却して水分の凝集分離、タール除去、未撚分、灰分などの分離を行ったのち、燃焼して、たとえばガスエンジン(ガスタービン)方式で発電する。
木質バイオマス発電でたとえば深夜もそのまま発電を続けるのも1つの方法であるが、より効率的には、23〜7時の間の発電量は図1に示すように、水溶液の活性化・活性化された水溶液の電解装置に供給して、得られた酸素ガスは、ガス化、あるいは/および発電装置で用い、水素は、電力が必要な時間帯に水素発電に用いて外部に電力を供給する方法もある。
なお、発電に用いられたガスは、除塵などの必要な排ガス処理を行って、外部に放出することもできるが、本発明では、その排ガスをガスのまま利用する方法として、近接地帯に、植物栽培用の温室を併置し、パイプを通して温廃ガスを供給できるようにし、暖房が必要な時は廃ガスをその熱源として有効利用する。さらに、太陽があたっている時には、温室内に放散された炭酸ガス含有ガスは栽培物の光合成反応を促進することに用いることができる。
本発明では地域分散型発電の意義を、再生可能エネルギーを効率的に用いて、特に電力消費量が多い時間帯の発電量を増やし、コントロールされた状態で外部に供給することとしている。その観点から、風力発電の変動分、木質ガス化発電の夜間部分は、水溶液の活性化・活性化された水溶液の電解装置に供給して、電力供給量を増やすことが望まれる時間帯に発電に有効に利用すること、さらにその副産物である、酸素ガスは、木質バイオマスガス化、発電装置で、空気に置換することによってエネルギー効率を上げることに結び付けている。
木質バイオマス利用の発電方法として、0023においては、ガス化、ガスエンジン(ガスタービン)方式について述べたが、木質燃焼による発電方法がスチーム法の場合にも、酸素ガスを燃焼用空気に混合することによって、燃焼温度を上げて、発電効率を上げることが可能である。
平均出力8MWの風洞発電装置で、時間あたりの出力が10kWhを越える時、および23時〜7時の間の出力は、0020で述べた水溶液の活性化と活性化された水溶液の電解、水素発電装置に供給して、得られた水素ガスは一旦タンクに貯めて7時〜23時の水素発電に、また、得られた酸素ガスの65%は0023で述べた木質バイオマスのガス化装置で空気に混ぜて使用し、また、残りの35%はガスエンジン発電装置で空気に混ぜて使用した。水溶液の活性化装置に0021で述べたテラヘルツ波発生物を加えない場合には、水溶液の活性化と活性化された水溶液の電解装置に加えた電力100に対して、35の発電量が得られた。また、ガスエンジンでの発電量を7%増加することができた。また、水溶液の活性化装置に0021で述べたテラヘルツ波発生物(ランタノイド系元素を2.5重量%、アクチノイド系元素を1.4が重量%含む混合物を硅石分と混合して直径5mmの粒に成型したものを650℃で焼成したもの)を加えた場合には、水溶液の活性化と活性化された水溶液の電解装置に加えた電力100に対して、41の発電量が得られた。また、ガスエンジンでの発電量を10%増加することができた。
0028に述べた方法に加えて、木質バイオマスのガス化、ガスエンジン発電法で得られた電力のうち、23時〜7時の間に得られた電力は、0020で述べた水溶液の活性化と活性化された水溶液の電解、水素発電装置に供給して、得られた水素ガスは一旦タンクに貯めて7時〜23時の水素発電に、また、得られた酸素ガスの55%は0023で述べた木質バイオマスのガス化装置で空気に混ぜて使用し、また、残りの45%はガスエンジン発電装置で空気に混ぜて使用した。水溶液の活性化装置に0021で述べたテラヘルツ
波発生物(ランタノイド系元素を2.5重量%、アクチノイド系元素を1.4が重量%含む混合物を硅石分と混合して直径5mmの粒に成型したものを650℃で焼成したもの)を加えた。これによって、7時〜23時の発電量を、24時間平均の発電量よりも18%増加することができた。
波発生物(ランタノイド系元素を2.5重量%、アクチノイド系元素を1.4が重量%含む混合物を硅石分と混合して直径5mmの粒に成型したものを650℃で焼成したもの)を加えた。これによって、7時〜23時の発電量を、24時間平均の発電量よりも18%増加することができた。
実施例1、実施例2において装置B−1から排出される液を、鹿児島県産の白州土を5mm径の粒に成型して最高温度750℃で2時間焼成したものを充填した層を通過させることによって、ナトリウム濃度を1/5、塩素濃度を1/8に低下することができ、外部に液を排出せずトラブルなく、操業を続けることができた。
ガス化発電設備から0.5〜1.2kmの所に野菜栽培用の温室を設け、ガスエンジン法で発電したあとの排ガスをパイプを通して供給し、とくに8時〜12時の間は、ガスを温室内に放散して炭酸ガス濃度を、900〜1200ppmにした、これによって、暖房のためのオイル使用をゼロにできるとともに、収穫量を25%増加することができた。
本発明は、地域分散型で、再生可能エネルギーである木質バイオマスと風力を利用して、電力が必要とされる時間帯に、効率に電力を供給することに用いることができる。
Claims (9)
- 風力発電装置、木質バイオマスをガス化し、ガスを燃焼して発電する装置、および水溶液の活性化と活性化された水溶液の電解、水素発電装置を併設して、風力発電された電力の1部を、水溶液の活性化・活性化された水溶液の電解装置に供給し、得られた酸素ガスを、木質バイオマスのガス化装置、および/あるいはガスを燃焼して発電する装置で用いることを特徴とする地域分散型発電の効率向上方法。
- 請求項1において、木質バイオマスをガス化し、ガスを燃焼して発電された電力の1部を、水溶液の活性化・活性化された水溶液の電解装置に供給し、得られた酸素ガスを、木質バイオマスのガス化装置、および/あるいはガスを燃焼して発電する装置で用いることを特徴とする地域分散型発電の効率向上方法。
- 請求項1又は請求項2において、水溶液の活性化・活性化された水溶液の電解装置として、水溶液の活性化装置(装置A)、電解による水素ガス、酸素ガスの発生装置(装置B)、その生成物である水素ガスの貯留装置(装置C)、その生成物である酸素ガスの貯留装置(装置D)からなり、装置Bで発生した水溶液を装置Aに循環使用することを特徴とする地域分散型発電の効率向上方法。
- 請求項1乃至請求項3のいずれかにおいて、装置Bから装置Aに循環使用する水溶液の浄化のため、白州土を含む粉あるいは成型物を添加することを特徴とする地域分散型発電の効率向上方法。
- 請求項4において、白州土は、200〜1100°Cの温度範囲で加熱処理したものとすることを特徴とする地域分散型発電の効率向上方法。
- 請求項1乃至請求項3のいずれかにおいて、水溶液の活性化(装置A)あるいは/および電解による水素ガス、酸素ガスの発生装置(装置B)に、テラヘルツ波を発生する鉱物を含むセラミックス成型物を浸漬して水溶液を活性化することを特徴とする特徴とする地域分散型発電の効率向上方法。
- 請求項6において、テラヘルツ波を発生する鉱物として、原子番号が57以上の元素が1種あるいはそれ以上含まれているもの、とくに好ましくはランタノイド系元素、アクチノイド系元素が含まれているものを用いることを特徴とする特徴とする地域分散型発電の効率向上方法。
- 請求項6又は請求項7において、テラヘルツ領域波を発生するものとして天照石、モナザイト、甦生石のいずれか、あるいはその混合物を用いること特徴とする特徴とする地域分散型発電の効率向上方法。
- 請求項1において、植物栽培用の温室を併置し、発電時の炭酸ガス含有の廃ガスを、温室内に供給することを特徴とする地域分散型発電の効率向上方法。
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-
2016
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WO2022078915A1 (en) | 2020-10-14 | 2022-04-21 | Velocys Technologies Ltd | Gasification process |
GB2599967B (en) * | 2020-10-14 | 2022-12-14 | Velocys Tech Ltd | Gasification process |
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