JP2019210595A - 地下貯蔵庫、それを備える圧縮気体発電システム、ヒートポンプシステム、蓄電システム、燃料発電システム及び地下貯蔵システム。 - Google Patents

Abstract

【課題】土地を有効に活用可能な地下貯蔵庫、発電システム、ヒートポンプシステム、蓄電システム、燃料電池システム及び地下貯蔵システムを提供する。【解決手段】地下貯蔵庫１は、地中に設置され、物品を貯蔵可能な地下貯蔵庫であって、地中に形成された上下方向に延在する円筒形状の竪穴１５を備える。地中に形成された円筒形状の竪穴内に物品を貯蔵することで、土地を有効に活用することができる。【選択図】図２

Description

本開示は地下貯蔵庫、それを備える圧縮気体発電システム、ヒートポンプシステム、蓄電システム、燃料電池システム及び地下貯蔵システムに関する。

貯蔵庫に貯蔵される物品には様々なものがある。なお物品は、静物に限定されることはなく動的な機械であってもよく、機械を設置する場合には貯蔵庫は機械室とも称される。例えば特許文献１が開示する圧縮空気貯蔵発電装置を用いる場合、圧縮空気貯蔵発電装置を構成する物品を貯蔵庫（機械室）に貯蔵（設置）することが考えられる。
貯蔵庫の設置場所は、物品によって適宜選択される。例えば、貯蔵庫として、建物の地下室や、独立した倉庫等が用いられる。

特開２０１７−１６０８６３号公報

特許文献１が開示する圧縮空気貯蔵発電装置は、蓄圧タンクに貯蔵された圧縮空気を用いて発電するが、発電量を増やすためには、蓄圧タンクを大型にしなければならない。しかしながら、機械室に設置可能な蓄圧タンクの大きさには限界がある。また、たとえ大型の蓄圧タンクを置けたとしても、他の物品を設置できなくなることを考えれば、土地を有効に活用しているとは言い難い。
そしてこのような問題は、蓄圧タンクに限らず、種々の物品の貯蔵庫にもある。

上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態の目的は、土地を有効に活用可能な地下貯蔵庫を提供することにある。
また本発明の少なくとも一実施形態の目的は、土地を有効に活用可能な圧縮気体発電システムを提供することにある。
また本発明の少なくとも一実施形態の目的は、土地を有効に活用可能なヒートポンプシステムを提供することにある。
また本発明の少なくとも一実施形態の目的は、土地を有効に活用可能な蓄電システムを提供することにある。
また本発明の少なくとも一実施形態の目的は、土地を有効に活用可能な燃料電池システムを提供することにある。
また本発明の少なくとも一実施形態の目的は、土地を有効に活用可能な地下貯蔵システムを提供することにある。

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る地下貯蔵庫は、
地中に設置され、物品を貯蔵可能な地下貯蔵庫であって、
地中に形成された上下方向に延在する円筒形状の竪穴を備える。
上記構成（１）によれば、地中に形成された円筒形状の竪穴内に物品を貯蔵することで、土地を有効に活用することができる。

（２）幾つかの実施形態では、上記構成（１）において、
前記物品は、液体、気体、蓄電池又は燃料電池である。
上記構成（２）によれば、地下貯蔵庫に液体、気体、蓄電池又は燃料電池を貯蔵することで、土地を有効に活用することができる。

（３）幾つかの実施形態では、上記構成（１）又は（２）において、
前記竪穴内に配置された中空円筒形状の筒体を更に備え、
前記物品を前記筒体の内部に貯蔵可能である。
上記構成（３）によれば、竪穴内に配置された筒体の内部に物品を貯蔵することによって、物品を保護することができる。

（４）幾つかの実施形態では、上記構成（３）において、
前記筒体は二重管によって構成され、
前記二重管は、
前記物品を貯蔵可能な中空部を有する内管と、
前記内管との間に隙間を存して設けられた外管と、
前記隙間に設けられた断熱層と、
を有する。
上記構成（４）によれば、内管と外管との間に断熱層を設けることで、内管の内部に貯蔵された物品の温度を適切に管理することができる。

（５）幾つかの実施形態では、上記構成（１）乃至（４）の何れか１つにおいて、
前記竪穴は地上に設けられた上部構造の下に配置される。
上記構成（５）によれば、竪穴が上部構造の下に配置されることで、土地を有効に活用することができる。

（６）幾つかの実施形態では、上記構成（５）において、
前記竪穴内に配置され、前記上部構造を支持可能な中空の杭を備え、
前記物品を前記杭の内部に貯蔵可能である。
上記構成（６）によれば、地下貯蔵庫が中空の杭を備えており、上部構造を支持しながら、物品を貯蔵可能である。

（７）本発明の少なくとも一実施形態に係る圧縮気体発電システムは、
上記構成（１）乃至（６）の何れか１つに記載の地下貯蔵庫と、
気体を圧縮するための圧縮機と、
前記地下貯蔵庫に格納され、前記圧縮機により圧縮された気体を貯蔵可能なガスタンクと、
前記ガスタンクから放出された気体を利用して発電可能な発電機と、
を備える。
上記構成（７）によれば、地中に形成された円筒形状の竪穴内にガスタンクを格納することで、土地を有効に活用することができる。

（８）幾つかの実施形態では、上記構成（７）において、
前記圧縮機に供給される気体を冷却するための地下熱交換装置を更に備える。
上記構成（８）によれば、地下熱交換装置によって圧縮機に供給される気体を冷却することで、外気温が高い場合に圧縮機の効率を高めることができる。

（９）本発明の少なくとも一実施形態に係るヒートポンプシステムは、
上記構成（１）乃至（６）の何れか１つに記載の地下貯蔵庫と、
前記地下貯蔵庫に格納され、液体を貯蔵可能な液体タンクと、
前記液体タンクに貯蔵された液体を加熱するためのヒートポンプと、
を備える。
上記構成（９）によれば、地中に形成された円筒形状の竪穴内に加熱された液体を貯蔵可能な液体タンクを格納することで、土地を有効に活用することができる。

（１０）幾つかの実施形態では、上記構成（９）において、
前記ヒートポンプの熱媒体を加熱するための地下熱交換装置を更に備える。
上記構成（１０）によれば、ヒートポンプの熱媒体を地下熱交換装置によって加熱することで、外気温が低い場合にヒートポンプの効率を高めることができる。

（１１）幾つかの実施形態では、上記構成（９）又は（１０）において、
前記液体タンクに補充される液体を加熱するための地下熱交換装置を更に備える。
上記構成（１１）によれば、液体タンクに補充される液体を地下熱交換装置によって予め加熱することで、液体タンクに貯蔵される液体の温度低下を抑制することができる。

（１２）本発明の少なくとも一実施形態に係る蓄電システムは、
上記構成（１）乃至（６）の何れか１つに記載の地下貯蔵庫と、
再生可能エネルギーを利用して発電可能な発電装置と、
前記地下貯蔵庫に格納され、前記発電装置によって発電された電力を蓄電可能な蓄電池と、
を備える。
上記構成（１２）によれば、地中に形成された円筒形状の竪穴内に蓄電池を格納することで、土地を有効に活用することができる。

（１３）幾つかの実施形態では、上記構成（１２）において、
前記発電装置は、太陽光発電装置又は風力発電装置である。
太陽光発電装置や風力発電装置の場合、広大な敷地が必要になるが、その地下を如何にして利用するかが問題となる。
この点、上記構成（１３）によれば、太陽光発電装置や風力発電装置の敷地の地下に蓄電池を設置することで、土地を有効活用することができる。

（１４）本発明の少なくとも一実施形態に係る燃料電池システムは、
上記構成（１）乃至（６）の何れか１つに記載の地下貯蔵庫と、
前記少なくとも１つの地下貯蔵庫に貯蔵された燃料電池と、
を備える。
上記構成（１４）によれば、地中に形成された円筒形状の竪穴内に燃料電池を格納することで、土地を有効に活用することができる。

（１５）幾つかの実施形態では、上記構成（１４）において、
前記燃料電池に水素ガスを供給するための燃料改質器と、
前記燃料改質器に燃料ガスを供給するための燃料タンクと、を更に備え、
前記燃料改質器及び前記燃料タンクのうち一方又は両方が前記少なくとも１つの地下貯蔵庫に貯蔵されている。

上記構成（１５）によれば、地中に形成された円筒形状の竪穴内に燃料タンク又は燃料改質器を格納することで、土地を有効に活用することができる。

（１６）本発明の少なくとも一実施形態に係る地下貯蔵システムは、
上記構成（１）乃至（６）の何れか１つに記載の地下貯蔵庫と、
前記地下貯蔵庫に貯蔵される前記物品の加熱若しくは冷却に使用される地下熱交換装置と、を備え、
前記地下熱交換装置は、
地中に形成された上下方向に延在する円筒形状の他の竪穴と、
前記他の竪穴内に一部が配置された熱媒体の循環路と、を有する。
上記構成（１６）によれば、地下貯蔵庫に貯蔵された物品を地下熱交換装置によって加熱又は冷却することで、物品の温度を適宜管理しながら、土地を有効に活用することができる。

本発明の少なくとも一実施形態によれば、土地を有効に活用可能な地下貯蔵庫が提供される。
本発明の少なくとも一実施形態によれば、土地を有効に活用可能な圧縮気体発電システムが提供される。
本発明の少なくとも一実施形態によれば、土地を有効に活用可能なヒートポンプシステムが提供される。
本発明の少なくとも一実施形態によれば、土地を有効に活用可能な蓄電システムが提供される。
本発明の少なくとも一実施形態によれば、土地を有効に活用可能な燃料電池システムが提供される。
本発明の少なくとも一実施形態によれば、土地を有効に活用可能な地下貯蔵システムが提供される。

本発明の一実施形態に係る地下貯蔵庫を適用した建造物の構成を概略的に示す図である。 本発明の一実施形態に係る地下貯蔵庫を概略的に示す図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は縦断面図である。 本発明の他の実施形態に係る地下貯蔵庫の概略的な縦断面図である。 本発明の他の実施形態に係る地下貯蔵庫の概略的な縦断面図である。 本発明の他の実施形態に係る地下貯蔵庫の概略的な縦断面図である。 本発明の一実施形態に係る圧縮気体発電システムの構成を概略的に示している。 本発明の他の実施形態に係る発電システムの構成を概略的に示している。 本発明の一実施形態に係るヒートポンプシステムの構成を概略的に示す図である。 本発明の一実施形態に係るヒートポンプシステムの構成を概略的に示す図である。 本発明の一実施形態に係るヒートポンプシステムの構成を概略的に示す図である。 本発明の一実施形態に係る蓄電システムの構成を概略的に示す図である。 本発明の一実施形態に係る燃料電池システムの構成を概略的に示す図である。

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

図１は、本発明の一実施形態に係る地下貯蔵庫１を適用した建造物３の構成を概略的に示す図である。
建造物３は、杭基礎５と、杭基礎５によって支持された上部構造７とを備えている。杭基礎５は、地中に立接された複数の杭９と、各杭９の杭頭部を囲むように設けられたパイルキャップ１１と、パイルキャップ１１を相互に繋ぐ基礎梁１３とによって構成されている。
地下貯蔵庫１は地中に設置され、物品を貯蔵可能である。地下貯蔵庫１は、地中に形成された上下方向に延在する円筒形状の竪穴１５を備える。
ただし、貯蔵される物品は、地下水のように竪穴１５内に自然に溜まるものではなく、人為的に竪穴１５内に貯蔵されるものである。また、貯蔵される物品は、地下水の利用を直接目的とするものではない。つまり、地下貯蔵庫１は、井戸や地下熱交換装置ではない。
本実施形態では、地下貯蔵庫１は、互いに隣接する杭９間に位置している。地下貯蔵庫１は、必ず隣接する杭９間に設置されるものではなく、予め設計等によって決定された位置に所定の本数が設置される。

図２は、地下貯蔵庫１を概略的に示す図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は縦断面図である。
竪穴１５は、例えば、３００ｍｍ以上５０００ｍｍ以下の直径Ｄｉを有し、５ｍ以上１００ｍ以下の深さＤｅを有し、直径Ｄｉに対する深さＤｅの比Ｄｅ／Ｄｉは１以上３３３以下である。メンテナンス等を考慮すると深さＤｅは５０ｍ以下が好ましいため、比Ｄｅ／Ｄｉは１以上１６６以下であることが好ましい。
竪穴１５は、場所打ち杭や既製杭のための杭孔の掘削方法と同様の掘削方法によって形成される。なお。地下貯蔵庫１を杭９間に設ける場合、杭９のための杭孔の掘削方法と同じ掘削方法を用いるのが好ましい。

上記構成によれば、地中に形成された円筒形状の竪穴１５内に物品１７を貯蔵することで、土地を有効に活用することができる。
また上記構成によれば、竪穴１５が上部構造７の下に配置されることで、土地を有効に活用することができる。
なお、地下貯蔵庫１の設置位置は上部構造７の下に限定されることはなく、上部構造７が構築されていない土地の地下に地下貯蔵庫１を設置してもよい。

幾つかの実施形態では、地下貯蔵庫１に貯蔵される物品１７は、液体、気体、蓄電池又は燃料電池である。
上記構成によれば、地下貯蔵庫１に液体、気体、蓄電池又は燃料電池を貯蔵することで、土地を有効に活用することができる。
なお、液体や気体を貯蔵する場合、液体や気体を貯蔵するためのタンクを地下貯蔵庫１内に貯蔵してもよい。
幾つかの実施形態では、地下貯蔵庫１におけるスペース効率を高めるために、貯蔵される物品が有形物の場合、物品は円筒形状の外径形状を有する。

以下、本発明の他の実施形態について説明する。なお、以下で説明する実施形態において、上述した実施形態と同一又は類似の構成については、同一の名称又は符号を付して説明を省略又は簡略化する。

図３は、他の実施形態に係る地下貯蔵庫２０の概略的な縦断面図である。
幾つかの実施形態では、図３に示したように、地下貯蔵庫２０は、竪穴１５内に配置された中空円筒形状の筒体２２を更に備えている。
上記構成によれば、竪穴１５内に配置された筒体２２の内部に物品１７を貯蔵することによって、物品１７を保護することができる。
なお、筒体２２は、有底であってもよく、また開閉可能であって気密性又は水密性を有する蓋を有していてもよい。つまり、筒体２２がタンクを構成していてもよい。

幾つかの実施形態では、筒体２２は、コンクリートによって構成され、あるいは、鋼管とコンクリートによって構成されている。このような筒体２２として、コンクリート杭や外殻鋼管付きコンクリート杭（ＳＣ杭）等の既製杭を用いることができる。例えば図３の筒体２２はＳＣ杭である。
筒体２２は、既製杭の埋設方法と同様の方法によって埋設される。例えば、打込み工法、埋込み工法、回転工法等によって埋設される。
なお、既製杭をタンクとして用いる場合、既製杭の内周面に防水加工等を施してもよい。

図４は、本発明の他の実施形態に係る地下貯蔵庫３０の概略的な縦断面図である。
幾つかの実施形態では、図４に示したように、竪穴１５内に配置される筒体は二重管３２によって構成されている。
二重管３２は、物品１７を貯蔵可能な中空部を有する内管３４と、内管３４との間に隙間を存して設けられた外管３６と、内管３４と外管３６の隙間に設けられた断熱層３８とによって構成されている。断熱層３８は、例えばグラスウールのような断熱材によって構成されていてもよいが、内管３４と外管３６との間に真空層（減圧層）を設けてもよい。
二重管３２は、既製杭の埋設方法と同様の方法によって埋設される。

上記構成によれば、内管３４と外管３６との間に断熱層３８を設けることで、内管３４の内部に貯蔵された物品１７の温度を適切に管理することができる。

図５は、他の実施形態に係る地下貯蔵庫４０の概略的な縦断面図である。
幾つかの実施形態では、図５に示したように、地下貯蔵庫４０は、竪穴１５内に配置され、上部構造７を支持可能な中空の杭４２を備え、物品１７を杭４２の内部に貯蔵可能である。
なお、上部構造７は、オフィスビル等の建築物に限定されず、橋脚等の土木建造物であってもよい。図５の杭４２は、例えばＳＣ杭である。

上記構成によれば、地下貯蔵庫４０が中空の杭４２を備えており、上部構造７を支持しながら、物品１７を貯蔵可能である。このため、杭孔を竪穴１５として利用することが可能であり、竪穴１５の掘削に要する労力や時間を減らすことができる。
なお、杭４２が上部構造７を支持している場合、杭頭部はパイルキャップ１１やフーチングによって通常覆われるので、物品１７としてタンク、蓄電池又は燃料電池を貯蔵しておく場合、気体、液体又は電力を出し入れするための通路が適宜設けられる（図示しない）。

図６は、本発明の一実施形態に係る圧縮気体発電システム（以下、単に発電システムという）５０の構成を概略的に示している。
発電システム５０は、図６に示したように、地下貯蔵庫１と、気体（例えば空気）を圧縮するための圧縮機５２と、地下貯蔵庫１に格納され、圧縮機５２により圧縮された気体を貯蔵可能なガスタンク５４と、ガスタンク５４から放出された気体を利用して発電可能な発電機５６とを備えている。例えば、発電システム５０は、ガスタンク５４から放出された気体の圧力をトルクに変換可能な膨張機５８を有し、膨張機５８が出力したトルクによって発電機５６が駆動される。なお、気体としては、例えば空気を用いることができる。

発電システム５０の使用方法としては、例えば、夜間に商用電力を利用して圧縮機５２を作動させてガスタンク５４に高圧の気体を貯蔵しておき、昼間にガスタンク５４から高圧の気体を放出して発電することで、電気料金の節約を図ることができる。
また、発電システム５０は、商用電力で停電が発生したときの自家発電機（バックアップ用電源）としても使用することができる。
なお、本実施形態では地下貯蔵庫１を１本用いた場合を図示して説明したが、この本数に限定されるものではなく、複数本用いることができる。以下の実施例も同様である。

上記構成によれば、地中に形成された円筒形状の竪穴１５内にガスタンク５４を格納（貯蔵）することで、土地を有効に活用することができる。

図７は、本発明の他の実施形態に係る発電システム６０の構成を概略的に示している。
幾つかの実施形態では、図７に示したように、発電システム６０は、地下熱交換装置６２を更に備えている。
地下熱交換装置６２は、熱媒体の循環路６４と、循環路６４に介挿されたポンプ６６と、循環路６４に介挿された熱交換器６８と、を備えている。循環路６４の一部（地中熱採熱管）は、ガスタンク５４を貯蔵している竪穴１５とは別の竪穴１５内に敷設され、ポンプ６６によって熱媒体が循環路６４を流動すると、熱媒体は竪穴１５内の地下水との間で熱交換可能である。熱交換器６８は、圧縮機５２に供給される気体（例えば空気）を、熱媒体との熱交換により冷却可能である。熱媒体として、気体（例えば空気）や液体（例えば水、油）を用いることができる。
なお、本実施形態では地下熱交換装置６２の竪穴１５を１本用いた場合を図示して説明したが、この本数に限定されるものではなく、複数本用いることができる。以下の実施例も同様である。

上記構成によれば、地下熱交換装置６２によって圧縮機５２に供給される気体を冷却することで、外気温が高い場合に圧縮機５２の効率を高めることができる。

図８は、本発明の一実施形態に係るヒートポンプシステム７０の構成を概略的に示している。
ヒートポンプシステム７０は、図８に示したように、地下貯蔵庫１と、地下貯蔵庫１に格納され、液体を貯蔵可能な液体タンク７２と、液体タンク７２に貯蔵された液体を加熱するためのヒートポンプ７４と、を備えている。ヒートポンプ７４は、熱媒体の循環路７６と、圧縮機７８と、第１熱交換器（放熱器）８０と、膨張弁８２と、第２熱交換器（吸熱器）８４と、を備えている。圧縮機７８、第１熱交換器８０、膨張弁８２及び第２熱交換器８４は、熱媒体の流動方向にてこの順序で循環路７６に介挿されている。

ヒートポンプシステム７０の使用方法としては、例えば、夜間に商用電力を利用してヒートポンプ７４を作動させて液体タンク７２に貯蔵される液体を加熱することで、電気料金を節約しながら、高温の液体（温水）を液体タンク７２から必要に応じて常時供給可能である。高温の液体は、そのまま使用されてもよいし、暖房等に使用されてもよい。

上記構成によれば、地中に形成された円筒形状の竪穴１５内に加熱された液体を貯蔵可能な液体タンク７２を格納することで、土地を有効に活用することができる。

図９は、本発明の一実施形態に係るヒートポンプシステム８６の構成を概略的に示している。
幾つかの実施形態では、ヒートポンプシステム８６は、図９に示したように、ヒートポンプ７４の熱媒体を加熱するための地下熱交換装置６２を更に備えている。この場合、ヒートポンプ７４の第２熱交換器８４において、地下熱交換装置６２によって得られた地下熱を利用して、ヒートポンプ７４の熱媒体が加熱される。

上記構成によれば、ヒートポンプ７４の熱媒体を地下熱交換装置６２によって加熱することで、外気温が低い場合にヒートポンプ７４の効率を高めることができる。

図１０は、本発明の一実施形態に係るヒートポンプシステム８８の構成を概略的に示している。
幾つかの実施形態では、図１０に示したように、ヒートポンプシステム８８は、液体タンク７２に補充される液体を加熱するための地下熱交換装置１を更に備える。
上記構成によれば、液体タンク７２に補充される液体を地下熱交換装置１によって予め加熱することで、補充される液体（例えば水道水）の温度が低い場合に、液体タンク７２に貯蔵される液体の温度低下を抑制することができる。

図１１は、本発明の一実施形態に係る蓄電システム９０の構成を概略的に示している。
蓄電システム９０は、図１１に示したように、地下貯蔵庫１と、再生可能エネルギーを利用して発電可能な発電装置９２と、地下貯蔵庫１に格納され、発電装置９２によって発電された電力を蓄電可能な蓄電池９４と、を備えている。例えば、発電装置９２によって発電された電力は、充放電制御装置を９６介して蓄電池に蓄えられる。

蓄電システム９０の使用方法としては、再生可能エネルギーを利用して発電された電力を蓄電池９４に蓄えておくことで、必要なときに電力を蓄電池９４から取り出すことができる。
また、蓄電システム９０に蓄電された電力を発電システム５０、６０やヒートポンプシステム７０、８６、８８に供給しても良い。すなわち、蓄電システム９０に発電システム５０、６０やヒートポンプシステム７０、８６、８８を併設しても良い。
上記構成によれば、地中に形成された円筒形状の竪穴１５内に蓄電池９４を格納することで、土地を有効に活用することができる。

幾つかの実施形態では、発電装置９２は、太陽光発電装置又は風力発電装置である。
太陽光発電装置や風力発電装置の場合、広大な敷地が必要になるが、その地下を如何にして利用するかが問題となる。
この点、上記構成によれば、太陽光発電装置や風力発電装置の敷地の地下に蓄電池９４を設置することで、土地を有効活用することができる。

図１２は、本発明の一実施形態に係る燃料電池システム１００の構成を概略的に示している。
燃料電池システム１００は、図１２に示したように、地下貯蔵庫１と、地下貯蔵庫１に貯蔵された燃料電池１０２と、を備えている。

上記構成によれば、地中に形成された円筒形状の竪穴１５内に燃料電池１０２を格納することで、土地を有効に活用することができる。

幾つかの実施形態では、図１２に示したように、燃料電池システム１００は、燃料ガスから水素ガスを取り出して燃料電池１０２に水素ガスを供給する燃料改質器１０４と、燃料改質器１０４に燃料ガスを供給するための燃料タンク１０６と、を更に備えている。そして、燃料改質器１０４及び燃料タンク１０６のうち一方又は両方が地下貯蔵庫１に貯蔵されている。
燃料ガスとして、LPガス、天然ガス等を用いることができる。
また、燃料電池１０２にて生成された水を、上述した発電システム６０やヒートポンプシステム７０、８６、８８に供給しても良い。すなわち、燃料電池システム１００に発電システム６０やヒートポンプシステム７０、８６、８８を併設しても良い。

上記構成によれば、地中に形成された円筒形状の竪穴１５内に燃料改質器１０４及び燃料タンク１０６のうち一方又は両方を格納することで、土地を有効に活用することができる。

最後に、本発明は上述した幾つかの実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
例えば、上述した実施形態では、地下貯蔵庫１と地下熱交換装置６２とを組み合わせた地下貯蔵システムとして、発電システム６０、ヒートポンプシステム８６，８８を例示したが、地下貯蔵システムはこれらに限定されることはなく、地下貯蔵庫１，２０，３０，４０に貯蔵される物品を地下熱交換装置６２によって加熱又は冷却するものであればよい。

１，２０，３０，４０ 地下貯蔵庫
３ 建造物
５ 杭基礎
７ 上部構造
９ 杭
１１ パイルキャップ
１３ 基礎梁
１５ 竪穴
１７ 物品
２２ 筒体
３２ 二重管
３４ 内管
３６ 外管
３８ 断熱層
４２ 杭
５０，６０ 発電システム
５２ 圧縮機
５４ ガスタンク
５６ 発電機
５８ 膨張機
６２ 地下熱交換装置
６４ 循環路
６６ ポンプ
６８ 熱交換器
７０，８６，８８ ヒートポンプシステム
７２ 液体タンク
７４ ヒートポンプ
７６ 循環路
７８ 圧縮機
８０ 第１熱交換器
８２ 膨張弁
８４ 第２熱交換器
９０ 蓄電システム
９２ 発電装置
９４ 蓄電池
９６ 充放電制御装置
１００ 燃料電池システム
１０２ 燃料電池
１０４ 改質器
１０６ 燃料タンク

Claims (16)

1. 地中に設置され、物品を貯蔵可能な地下貯蔵庫であって、
   地中に形成された上下方向に延在する円筒形状の竪穴を備える
   ことを特徴とする地下貯蔵庫。
2. 前記物品は、液体、気体、蓄電池又は燃料電池である
   ことを特徴とする請求項１に記載の地下貯蔵庫。
3. 前記竪穴内に配置された中空円筒形状の筒体を更に備え、
   前記物品を前記筒体の内部に貯蔵可能である
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の地下貯蔵庫。
4. 前記筒体は二重管によって構成され、
   前記二重管は、
   前記物品を貯蔵可能な中空部を有する内管と、
   前記内管との間に隙間を存して設けられた外管と、
   前記隙間に設けられた断熱層と、
   を有することを特徴とする請求項３に記載の地下貯蔵庫。
5. 前記竪穴は地上に設けられた上部構造の下に配置される
   ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の地下貯蔵庫。
6. 前記竪穴内に配置され、前記上部構造を支持可能な中空の杭を備え、
   前記物品を前記杭の内部に貯蔵可能である
   ことを特徴とする請求項５に記載の地下貯蔵庫。
7. 請求項１乃至６の何れか１項に記載の地下貯蔵庫と、
   気体を圧縮するための圧縮機と、
   前記地下貯蔵庫に格納され、前記圧縮機により圧縮された気体を貯蔵可能なガスタンクと、
   前記ガスタンクから放出された気体を利用して発電可能な発電機と、
   を備えることを特徴とする圧縮気体発電システム。
8. 前記圧縮機に供給される気体を冷却するための地下熱交換装置を更に備えることを特徴とする請求項７に記載の圧縮気体発電システム。
9. 請求項１乃至６の何れか１項に記載の地下貯蔵庫と、
   前記地下貯蔵庫に格納され、液体を貯蔵可能な液体タンクと、
   前記液体タンクに貯蔵された液体を加熱するためのヒートポンプと、
   を備えることを特徴とするヒートポンプシステム。
10. 前記ヒートポンプの熱媒体を加熱するための地下熱交換装置を更に備えることを特徴とする請求項９に記載のヒートポンプシステム。
11. 前記液体タンクに補充される液体を加熱するための地下熱交換装置を更に備えることを特徴とする請求項９又は１０に記載のヒートポンプシステム。
12. 請求項１乃至６の何れか１項に記載の地下貯蔵庫と、
    再生可能エネルギーを利用して発電可能な発電装置と、
    前記地下貯蔵庫に格納され、前記発電装置によって発電された電力を蓄電可能な蓄電池と、
    を備えることを特徴とする蓄電システム。
13. 前記発電装置は、太陽光発電装置又は風力発電装置であることを特徴とする請求項１２に記載の蓄電システム。
14. 請求項１乃至６の何れか１項に記載の少なくとも１つの地下貯蔵庫と、
    前記少なくとも１つの地下貯蔵庫に貯蔵された燃料電池と、
    を備えることを特徴とする燃料電池システム。
15. 前記燃料電池に水素ガスを供給するための燃料改質器と、
    前記燃料改質器に燃料ガスを供給するための燃料タンクと、を更に備え、
    前記燃料改質器及び前記燃料タンクのうち一方又は両方が前記少なくとも１つの地下貯蔵庫に貯蔵されている
    ことを特徴とする請求項１４に記載の燃料電池システム。
16. 請求項１乃至６の何れか１項に記載の地下貯蔵庫と、
    前記地下貯蔵庫に貯蔵される前記物品の加熱若しくは冷却に使用される地下熱交換装置と、を備え、
    前記地下熱交換装置は、
    地中に形成された上下方向に延在する円筒形状の他の竪穴と、
    前記他の竪穴内に一部が配置された熱媒体の循環路と、を有する
    ことを特徴とする地下貯蔵システム。

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