JP2018168745A - 圧縮空気貯蔵発電装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示す圧縮空気貯蔵(CAES)発電システム1は、風力発電や太陽光発電等の再生可能エネルギーを利用した発電装置2にて発電された電力を圧縮空気の態様で蓄え、必要なときに圧縮空気を用いて発電し、需要家設備3に電力を適時に供給するシステムである。ここで、需要家設備3の態様は、例えば各家庭または工場など様々であり得る。需要家設備3は、図1では3つ描かれているが、その数は任意であってよい。
図3に示す第2実施形態のCAES発電システム1は、図1の第1実施形態のCAES発電システム1の電力供給機能に加えて冷熱供給機能を有している。本実施形態のCAES発電システム1は、冷熱供給機能に関する構成以外は図1の第1実施形態の構成と実質的に同じである。従って、図1に示した構成と同じ部分については同じ符号を付して説明を省略する。
図5に示す第3実施形態のCAES発電システム1は、図1の第1実施形態のCAES発電装置10の電力供給機能に加えて温熱供給機能を有している。本実施形態のCAES発電システム1は、温熱供給機能に関する構成以外は図1の第1実施形態の構成と実質的に同じである。従って、図1に示した構成と同じ部分については同じ符号を付して説明を省略する。
2 発電装置
3 需要家設備
10 圧縮空気貯蔵(CAES)発電装置
11 モータ(電動機)
12 圧縮機
12a 吸気口
12b 吐出口
13 蓄圧タンク(蓄圧部)
14 膨張機
14a 給気口
14b 排気口
15 発電機
17 制御装置
17a 発電量制御部
17c 冷熱供給制御部
17d 温熱供給制御部
18a,18b,18c 空気配管
19 電力供給調整装置(電力調整部)
19a 切替弁(運転台数変更装置)
19b 給気容量調整弁
19c インバータ(回転数変更装置)
20 第1熱交換器
21 第1熱媒貯蔵部
22 冷熱供給調整弁(冷熱調整部)
23a,23b 熱媒配管
24 ポンプ
25 第2熱交換器
26 第2熱媒貯蔵部
27 温熱供給調整弁(温熱調整部)
28a,28b 熱媒配管
29 ポンプ
50 電力需要検出部
51 冷熱需要検出部
52 温熱需要検出部
60 電力需要受信部
61 冷熱需要受信部
62 温熱需要受信部
Claims (6)
- 再生可能エネルギーを圧縮空気の態様で蓄え、必要に応じて前記圧縮空気を使用して発電し、需要家設備に電力を供給可能である圧縮空気貯蔵発電装置であって、
前記需要家設備の電力需要値をリアルタイムで受信する電力需要受信部と、
前記再生可能エネルギーを用いて発電した電力により駆動される電動機と、
前記電動機によって駆動される圧縮機と、
前記圧縮機により圧縮された前記圧縮空気を蓄える蓄圧部と、
前記蓄圧部から供給される前記圧縮空気によって駆動される膨張機と、
前記膨張機によって駆動される発電機と、
前記発電機によって発電する電力量を調整する電力調整部と、
前記電力需要受信部によって受信した前記電力需要値に応じた前記電力を前記需要家設備に適時に供給するように前記電力調整部を制御する発電量制御部を有する制御装置と
を備える、圧縮空気貯蔵発電装置。 - 前記電力調整部は、前記蓄圧部から前記膨張機への前記圧縮空気の供給量を調整するための給気容量調整弁を備え、
前記制御装置の前記発電量制御部は、前記電力需要値に応じて前記給気容量調整弁の開度を調整して前記発電機の発電量を調整する、請求項1に記載の圧縮空気貯蔵発電装置。 - 前記電力調整部は、前記発電機の回転数を変更するための回転数変更装置をさらに備え、
前記制御装置の前記発電量制御部は、前記電力需要値に応じて前記回転数変更装置によって前記発電機の回転数を調整して前記発電機の発電量を調整する、請求項1または請求項2に記載の圧縮空気貯蔵発電装置。 - 前記膨張機は、複数台設けられており、
前記電力調整部は、前記膨張機の運転台数を変更する運転台数変更装置をさらに備え、
前記制御装置の前記発電量制御部は、前記電力需要値に応じて前記運転台数変更装置によって駆動する前記膨張機の台数を調整して前記発電機の発電量を調整する、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の圧縮空気貯蔵発電装置。 - 前記圧縮空気貯蔵発電装置は、
前記需要家設備の冷熱需要値を受信する冷熱需要受信部と、
前記膨張機から排気された冷気と第1熱媒とで熱交換して前記第1熱媒を冷却する第1熱交換器と、
前記第1熱交換器にて冷却された前記第1熱媒を冷熱として貯蔵する第1熱媒貯蔵部と、
前記第1熱媒貯蔵部から前記需要家設備への前記冷熱の供給量を調整する冷熱調整部と
をさらに備え、
前記制御装置は、前記冷熱需要受信部によって受信した前記冷熱需要値に応じた前記冷熱を前記需要家設備に適時に供給するように前記冷熱調整部を制御する冷熱供給制御部をさらに有する、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の圧縮空気貯蔵発電装置。 - 前記圧縮空気貯蔵発電装置は、
前記需要家設備の温熱需要値を受信する温熱需要受信部と、
前記圧縮機から吐出された空気と第2熱媒とで熱交換し、前記第2熱媒を加熱する第2熱交換器と、
前記第2熱交換器にて加熱された前記第2熱媒を温熱として貯蔵する第2熱媒貯蔵部と、
前記第2熱媒貯蔵部から前記需要家設備への前記温熱の供給量を調整する温熱調整部と
をさらに備え、
前記制御装置は、前記温熱需要受信部によって受信した前記温熱需要値に応じた前記温熱を前記需要家設備に適時に供給するように前記温熱調整部を制御する温熱供給制御部をさらに有する、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の圧縮空気貯蔵発電装置。
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