JP2020008132A - Liquid air energy storage device, power generation device, and multi-fuel thermal power generation system - Google Patents

Liquid air energy storage device, power generation device, and multi-fuel thermal power generation system Download PDF

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治幸 松田
西村 真
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Abstract

To ensure that power needed to store liquid air as energy can be reduced.SOLUTION: A multi-fuel thermal power generation system 10 comprises a liquid air energy storage device 12 and a multi-fuel thermal power generation facility 14. The liquid air energy storage device 12 comprises a first heat exchanger 33 for precooling air by using liquefied natural gas, a second heat exchanger 35 for cooling and liquefying the air precooled by the first heat exchanger 33, by using liquid hydrogen, and a tank 16 for storing the liquid air liquefied by the second heat exchanger 35. The power generation facility 14 generates electric power by using a vaporizer 42 for vaporizing the liquid air stored in the tank 16, the air vaporized by the vaporizer 42, the liquefied natural gas passed through the first heat exchanger 33, and the liquid hydrogen passed through the second heat exchanger 35.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、液体空気エネルギー貯蔵装置、発電装置及び混焼火力発電システムに関するものである。   The present invention relates to a liquid air energy storage device, a power generation device, and a co-firing thermal power generation system.

従来、下記特許文献1に開示されているように、空気を冷却して液体空気として蓄える液体空気エネルギー貯蔵装置が知られている。具体的に、特許文献1に開示された装置は、図7に示すように、大気中の空気を液化する液化設備81と、液化設備81で液化された液化空気を貯蔵する貯蔵用タンク82と、を備えている。液化設備81には、液化天然ガス(LNG)の冷熱を利用して空気を約−150℃程度に冷却する第1の熱交換器81aと、冷却された空気を80気圧程度に圧縮する圧縮機81bと、圧縮された空気を高圧のままさらに約−160℃程度に冷却する複数の熱交換器81cと、冷却された空気を自由膨張させる膨張機構81dと、を備えている。熱交換器81cで低温となった空気が膨張機構81dによって急速に自由膨張することによって、一部が液化し、貯蔵用タンク82に貯蔵される。貯蔵用タンク82に貯蔵された液体空気は、発電設備83に供給されて、発電に利用される。   BACKGROUND ART Conventionally, as disclosed in Patent Document 1 below, a liquid air energy storage device that cools air and stores it as liquid air is known. Specifically, as shown in FIG. 7, the apparatus disclosed in Patent Document 1 includes a liquefaction facility 81 for liquefying air in the atmosphere, and a storage tank 82 for storing liquefied air liquefied by the liquefaction facility 81. , Is provided. The liquefaction facility 81 includes a first heat exchanger 81a that cools air to about −150 ° C. using cold heat of liquefied natural gas (LNG), and a compressor that compresses the cooled air to about 80 atm. 81b, a plurality of heat exchangers 81c for further cooling the compressed air to about -160 ° C. while maintaining a high pressure, and an expansion mechanism 81d for freely expanding the cooled air. The air that has become low temperature in the heat exchanger 81c is rapidly and freely expanded by the expansion mechanism 81d, so that part of the air is liquefied and stored in the storage tank 82. The liquid air stored in the storage tank 82 is supplied to the power generation equipment 83 and used for power generation.

特開平4−127850号公報JP-A-4-127850

特許文献1に開示された液体空気エネルギー貯蔵装置では、液化天然ガスのみを用いて空気を冷却する構成であるため、圧縮機81bによる空気の圧縮が必要となっている。すなわち、LNGは約−160℃である一方で、空気の凝縮温度は約−190℃であるため、常圧で空気を液化することはできない。このため、LNGの冷熱で空気を液化するには、空気を高圧に圧縮する必要がある。したがって、LNGを冷熱源として液体空気を生成してエネルギー貯蔵を行うには、莫大な動力が必要になるという問題がある。   The liquid air energy storage device disclosed in Patent Document 1 has a configuration in which air is cooled using only liquefied natural gas, and thus requires compression of air by the compressor 81b. That is, while LNG is about -160 ° C, the air condensing temperature is about -190 ° C, so that air cannot be liquefied at normal pressure. For this reason, in order to liquefy air with the cold heat of LNG, it is necessary to compress the air to a high pressure. Therefore, there is a problem that an enormous amount of power is required to generate energy and store liquid air using LNG as a cold heat source.

そこで、本発明の目的は、液体空気をエネルギーとして貯蔵するのに要する動力を低減できるようすることにある。   Therefore, an object of the present invention is to reduce the power required to store liquid air as energy.

前記の目的を達成するため、本発明は、液化天然ガスによって空気を予冷する第1熱交換器と、前記第1熱交換器で予冷された空気を液体水素によって冷却して液化させる第2熱交換器と、前記第2熱交換器で液化した液体空気を貯蔵するタンクと、を備えている液体空気エネルギー貯蔵装置である。   In order to achieve the above object, the present invention provides a first heat exchanger for pre-cooling air with liquefied natural gas, and a second heat exchanger for cooling and liquefying the air pre-cooled in the first heat exchanger with liquid hydrogen. A liquid air energy storage device comprising: an exchanger; and a tank for storing the liquid air liquefied by the second heat exchanger.

本発明では、第1熱交換器において液化天然ガスによって冷却された空気が、第2熱交換器においてさらに液体水素によって冷却される。これにより、空気は液体空気となり、タンクに貯蔵される。すなわち、液体空気としてエネルギーを貯蔵することができる。本発明では、空気を液化させるにあたり、空気の凝縮温度よりも低温の液体水素が用いられるため、空気を圧縮する必要がなく、あるいは空気を圧縮することがあるとしても、液化天然ガスのみで空気を液化させる場合に比べて空気の圧縮に要する動力を低減することができる。したがって、貯蔵するために必要な動力以上のエネルギーをタンクに貯蔵することが可能となる。そして、例えば液体空気を発電に用いる場合には、充放電効率を高くすることができる。   In the present invention, the air cooled by the liquefied natural gas in the first heat exchanger is further cooled by the liquid hydrogen in the second heat exchanger. As a result, the air becomes liquid air and is stored in the tank. That is, energy can be stored as liquid air. In the present invention, when liquefying air, liquid hydrogen having a temperature lower than the condensation temperature of air is used, so it is not necessary to compress air, or even if air may be compressed, air may be compressed using only liquefied natural gas. Power required for compressing air can be reduced as compared with the case of liquefaction. Therefore, it is possible to store more energy in the tank than power required for storage. When, for example, liquid air is used for power generation, the charge / discharge efficiency can be increased.

前記液体空気エネルギー貯蔵装置は、前記第2熱交換器で液化される前の空気を圧縮する圧縮機をさらに備えていてもよい。   The liquid air energy storage device may further include a compressor that compresses air before being liquefied in the second heat exchanger.

この態様では、第2熱交換器において液体水素に冷却される空気が圧縮されて加圧された状態となっているので、常圧の液体空気に比べ、液体空気の沸点が上昇している。このため、第2熱交換器で空気を液化させるだけでなく、第1熱交換器においても空気の一部を液化させることが可能となる。したがって、圧縮動力がより必要になるものの、得られる液体空気量を増大させることができる。しかも、液体水素の冷熱によっても空気の一部を液化させることができる。したがって、液化天然ガスのみで空気を液化させる場合に比べて空気の圧縮に要する動力を低減することができる。そして、例えば液体空気を発電に用いる場合には、充放電効率が低下することとなるが、発電量を増大させることができる。   In this aspect, since the air cooled to liquid hydrogen in the second heat exchanger is in a compressed and pressurized state, the boiling point of liquid air is higher than that of liquid air at normal pressure. For this reason, it is possible not only to liquefy the air in the second heat exchanger but also to partially liquefy the air in the first heat exchanger. Therefore, although more compression power is required, the amount of liquid air obtained can be increased. In addition, a part of the air can be liquefied by the cold heat of the liquid hydrogen. Therefore, the power required for compressing air can be reduced as compared with the case where air is liquefied only with liquefied natural gas. When, for example, liquid air is used for power generation, the charge / discharge efficiency decreases, but the power generation amount can be increased.

前記液体空気エネルギー貯蔵装置は、前記液体水素の流量及び液体空気の要求充填量を監視する監視部と、前記監視部による監視結果に基づいて、前記タンクに向けて流す空気の流量を決定する流量決定部と、前記流量決定部の決定結果に従って、前記タンクに向けて流れる空気の流量を調整する流量調整部と、を備えていてもよい。   The liquid-air energy storage device monitors a flow rate of the liquid hydrogen and a required filling amount of the liquid air, and a flow rate that determines a flow rate of the air flowing toward the tank based on a monitoring result by the monitoring section. A determination unit may be provided, and a flow rate adjustment unit that adjusts a flow rate of the air flowing toward the tank according to a determination result of the flow rate determination unit.

この態様では、液体水素の流量及び液体空気の要求充填量に応じて適切な空気流量を得ることができる。すなわち、流量決定部は、タンクに向けて流す空気の流量を、液体空気の要求充填量に応じた流量になるように決定するか、又は、第2熱交換器に供給される液体水素の流量に応じた流量になるように決定する。そして、流量調整部は、この結果に従って空気の流量を調整する。したがって、適切な空気流量に調整することができる。なお、流量調整部としては、回転数を調整することができる送風機、回転数を調整することができる圧縮機等を用いることができる。したがって、第2熱交換器で液化させる前の空気を圧縮する圧縮機を備えた構成では、空気が液化するときの温度又は空気の凝縮温度を調整するのに用いられる圧縮機を流量調整部としても機能させることができる。   In this aspect, an appropriate air flow rate can be obtained according to the flow rate of liquid hydrogen and the required filling amount of liquid air. That is, the flow rate determination unit determines the flow rate of the air flowing toward the tank to be a flow rate corresponding to the required filling amount of the liquid air, or the flow rate of the liquid hydrogen supplied to the second heat exchanger. The flow rate is determined according to Then, the flow rate adjusting unit adjusts the flow rate of the air according to the result. Therefore, it can be adjusted to an appropriate air flow rate. In addition, as a flow-rate adjustment part, the blower which can adjust a rotation speed, the compressor which can adjust a rotation speed, etc. can be used. Therefore, in the configuration including the compressor that compresses the air before being liquefied by the second heat exchanger, the compressor used for adjusting the temperature at which the air is liquefied or the condensing temperature of the air is used as the flow rate adjusting unit. Can also function.

前記液体空気エネルギー貯蔵装置は、複数段の圧縮ステージを有し、前記第2熱交換器で液化される前の空気を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機における後段側の圧縮ステージをバイパスするバイパスラインと、前記タンクの内圧を監視する圧力センサと、前記タンクの内圧を調整する調圧弁と、前記後段側の圧縮ステージをバイパスさせるかどうかを切り換える切換機構と、を備えていてもよい。   The liquid-air energy storage device has a plurality of compression stages, a compressor that compresses air before being liquefied by the second heat exchanger, and a bypass that bypasses a compression stage on a subsequent stage in the compressor. A line, a pressure sensor for monitoring the internal pressure of the tank, a pressure regulating valve for adjusting the internal pressure of the tank, and a switching mechanism for switching whether or not to bypass the compression stage at the subsequent stage may be provided.

この態様では、第2熱交換器で液化される前の空気が圧縮機によって圧縮されるため、空気が液化するときの温度を上げることが可能となる。このため、第2熱交換器で空気を液化させるだけでなく、第1熱交換器においても空気の一部を液化させることが可能となる。しかも、調圧弁によってタンク内の圧力を調整することができるため、調圧弁の開閉によってタンク内の圧力が調整され、これによって、空気ライン内の圧力が調整される。そして、切換機構が設けられているため、各圧縮ステージの特性を考慮しつつ設定圧力に適切に対応することができる。   In this aspect, since the air before being liquefied by the second heat exchanger is compressed by the compressor, it is possible to increase the temperature at which the air is liquefied. For this reason, it is possible not only to liquefy the air in the second heat exchanger but also to partially liquefy the air in the first heat exchanger. Moreover, since the pressure in the tank can be adjusted by the pressure adjusting valve, the pressure in the tank is adjusted by opening and closing the pressure adjusting valve, thereby adjusting the pressure in the air line. Since the switching mechanism is provided, it is possible to appropriately cope with the set pressure while considering the characteristics of each compression stage.

前記液体空気エネルギー貯蔵装置は、液体空気の要求充填量を監視する監視部と、前記監視部による監視結果に基づいて、前記タンクに充填される液体空気の圧力を決定する圧力決定部と、前記圧力決定部の決定結果に従って、前記切換機構及び前記調圧弁を制御する圧力調整部と、を備えていてもよい。   The liquid air energy storage device, a monitoring unit that monitors a required filling amount of the liquid air, a pressure determination unit that determines a pressure of the liquid air to be filled into the tank based on a monitoring result by the monitoring unit, A pressure adjusting unit that controls the switching mechanism and the pressure regulating valve according to a determination result of the pressure determining unit may be provided.

この態様では、圧力決定部は、監視部による監視結果に基づいて、タンクに充填される液体空気の圧力を決定する。すなわち、タンクに充填される液体空気の圧力を上げれば、空気が液化するときの温度が上がる。このため、第1熱交換器において、液化天然ガスによって空気の一部を液化させることが可能となる。したがって、圧力決定部は、液体空気の要求充填量の監視結果に基づいて、タンクに充填される液体空気の圧力を決定することにより、適切な液化量に設定することが可能となる。そして、切換機構及び調圧弁を制御することにより、タンクに充填される液体空気の圧力を調整することができる。   In this aspect, the pressure determination unit determines the pressure of the liquid air filled in the tank based on the monitoring result by the monitoring unit. That is, if the pressure of the liquid air filled in the tank is increased, the temperature at which the air is liquefied increases. For this reason, in the first heat exchanger, it is possible to liquefy a part of the air with the liquefied natural gas. Therefore, the pressure determination unit can set an appropriate liquefied amount by determining the pressure of the liquid air to be charged into the tank based on the monitoring result of the required charged amount of liquid air. Then, by controlling the switching mechanism and the pressure regulating valve, the pressure of the liquid air filled in the tank can be adjusted.

本発明は、前記液体空気エネルギー貯蔵装置と、発電要求に応じて、前記タンクに貯蔵された液体空気を気化させるとともに、気化した空気で発電を行う発電部と、を備えている発電装置である。この発明では、タンクに貯蔵された液化空気のエネルギーを電力として取り出すことができる。   The present invention is a power generation device comprising: the liquid air energy storage device; and a power generation unit that vaporizes the liquid air stored in the tank according to a power generation request and generates power using the vaporized air. . According to the present invention, the energy of the liquefied air stored in the tank can be extracted as electric power.

本発明は、前記液体空気エネルギー貯蔵装置と、前記タンクに貯蔵された液体空気を気化させる気化器と、前記気化器で気化した空気と、前記第1熱交換器を通過した液化天然ガスと、前記第2熱交換器を通過した液体水素と、を用いて発電を行う混焼火力発電設備と、を備えている混焼火力発電システムである。この発明では、タンクに貯蔵された液化空気のエネルギーを電力として取り出すことができる。しかも、空気を液化させるのに利用される液化天然ガス及び液体水素を燃料として利用できるため、システム全体として効率的な運転が可能となる。   The present invention provides the liquid air energy storage device, a vaporizer for vaporizing the liquid air stored in the tank, air vaporized by the vaporizer, and liquefied natural gas that has passed through the first heat exchanger. A mixed-fired thermal power generation system including: a mixed-fired thermal power generation facility configured to generate power using liquid hydrogen that has passed through the second heat exchanger. According to the present invention, the energy of the liquefied air stored in the tank can be extracted as electric power. Moreover, since liquefied natural gas and liquid hydrogen used for liquefying air can be used as fuel, efficient operation of the entire system is possible.

以上説明したように、本発明によれば、液体空気をエネルギーとして貯蔵するのに要する動力を低減することができる。   As described above, according to the present invention, the power required to store liquid air as energy can be reduced.

第1実施形態に係る混焼火力発電システムの構成を概略的に示す図である。It is a figure showing roughly composition of a mixed combustion power generation system concerning a 1st embodiment. 第2実施形態に係る混焼火力発電システムの構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the co-firing thermal power generation system concerning 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る混焼火力発電システムの運転動作を説明するための図である。It is a figure for explaining the operation operation of the mixed combustion power generation system concerning a 2nd embodiment. 第3実施形態に係る混焼火力発電システムの構成を概略的に示す図である。It is a figure showing roughly composition of a co-fired thermal power generation system concerning a 3rd embodiment. 第4実施形態に係る混焼火力発電システムの構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the structure of the co-firing thermal power generation system concerning 4th Embodiment. 第4実施形態に係る混焼火力発電システムの運転動作を説明するための図である。It is a figure for explaining the operation operation of the mixed combustion power generation system concerning a 4th embodiment. 従来の液体空気エネルギー貯蔵装置の構成を示す図である。It is a figure showing the composition of the conventional liquid air energy storage device.

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1に示すように、第1実施形態に係る混焼火力発電システム10は、液化天然ガス(LNG)及び液体水素(LH2)を燃料とする火力発電システムであり、当該システム10は、液体空気エネルギー貯蔵装置(以下単に、貯蔵装置と称する)12と、混焼火力発電設備(以下単に、発電設備と称する)14と、を備えている。貯蔵装置12は、液化天然ガス及び液体水素を用いて空気を冷却し、液体空気を生成する。発電設備14は、貯蔵装置12で利用された後の液化天然ガス及び液体水素を燃焼させて高圧蒸気を生成し、この高圧蒸気によってタービン14aを駆動して発電を行う。
(1st Embodiment)
As shown in FIG. 1, the co-firing thermal power generation system 10 according to the first embodiment is a thermal power generation system using liquefied natural gas (LNG) and liquid hydrogen (LH2) as fuels, and the system 10 includes liquid air energy. A storage device (hereinafter, simply referred to as a storage device) 12 and a co-firing thermal power generation facility (hereinafter, simply referred to as a power generation facility) 14 are provided. The storage device 12 cools air using liquefied natural gas and liquid hydrogen to produce liquid air. The power generation facility 14 generates high-pressure steam by burning the liquefied natural gas and liquid hydrogen used in the storage device 12, and drives the turbine 14a with the high-pressure steam to generate power.

貯蔵装置12は、液体空気を貯めるためのタンク16と、空気を液化させるための空気ライン17と、液化天然ガスを流すLNGライン18と、液体水素を流す液体水素ライン19と、を備えている。LNGライン18の一端部には、液化天然ガスが貯留されたLNGタンク21に接続されている。液体水素ライン19の一端部には、液体水素が貯留されたLH2タンク23に接続されている。LNGライン18及び液体水素ライン19には、それぞれポンプ18a,19aが設けられている。LNGライン18のポンプ18aは、LNGタンク21から液化天然ガスを吸引して、LNGライン18内に液化天然ガスを流動させる。液体水素ライン19のポンプ19aは、LH2タンク23から液体水素を吸引して、液体水素ライン19内に液体水素を流動させる。   The storage device 12 includes a tank 16 for storing liquid air, an air line 17 for liquefying air, an LNG line 18 for flowing liquefied natural gas, and a liquid hydrogen line 19 for flowing liquid hydrogen. . One end of the LNG line 18 is connected to an LNG tank 21 in which liquefied natural gas is stored. One end of the liquid hydrogen line 19 is connected to an LH2 tank 23 storing liquid hydrogen. The LNG line 18 and the liquid hydrogen line 19 are provided with pumps 18a and 19a, respectively. The pump 18 a of the LNG line 18 sucks the liquefied natural gas from the LNG tank 21 and causes the liquefied natural gas to flow in the LNG line 18. The pump 19 a of the liquid hydrogen line 19 sucks the liquid hydrogen from the LH2 tank 23 and causes the liquid hydrogen to flow in the liquid hydrogen line 19.

空気ライン17は、一端部が開放していて、大気(空気)を導入可能となっている。空気ライン17の他端部はタンク16に接続されている。空気ライン17には、ブロア31と、第1熱交換器33と、第2熱交換器35とがこの順に設けられている。   One end of the air line 17 is open so that air (air) can be introduced. The other end of the air line 17 is connected to the tank 16. In the air line 17, a blower 31, a first heat exchanger 33, and a second heat exchanger 35 are provided in this order.

ブロア31は、空気ライン17をタンク16に向けて空気が流れるように空気を加圧する加圧器である。第1実施形態では、タンク16内の圧力が大気圧程度に設定されるため、ブロア31は、大気圧に圧力損失分を加えた圧力程度に空気を加圧すればよい。   The blower 31 is a pressurizer that pressurizes air so that the air flows toward the air line 17 toward the tank 16. In the first embodiment, since the pressure in the tank 16 is set to about the atmospheric pressure, the blower 31 may pressurize the air to about the pressure obtained by adding the pressure loss to the atmospheric pressure.

第1熱交換器33は、LNGライン18にも接続されており、LNGライン18を流れる液化天然ガスによって空気ライン17を流れる空気を冷却させる。液化天然ガスの温度は、約−160℃であって、大気圧下での空気の凝縮温度(−190℃)よりも高い。このため、第1熱交換器33においては、空気は凝縮しない。   The first heat exchanger 33 is also connected to the LNG line 18 and cools the air flowing through the air line 17 with the liquefied natural gas flowing through the LNG line 18. The temperature of liquefied natural gas is about -160C, which is higher than the condensation temperature of air under atmospheric pressure (-190C). Therefore, in the first heat exchanger 33, air does not condense.

第2熱交換器35は、空気ライン17において、空気の流れる方向における第1熱交換器33の下流側に配置されている。したがって、第2熱交換器35には、第1熱交換器33で液化天然ガスによって冷却された空気が導入される。第2熱交換器35は、液体水素ライン19にも接続されており、液体水素ライン19を流れる液体水素によって空気ライン17を流れる空気を冷却させる。液体水素の温度は、約−250℃であって、大気圧下での空気の凝縮温度よりも低い。このため、第2熱交換器35において、空気は凝縮する。すなわち、第1実施形態では、空気ライン17において、空気を高圧に圧縮しないで液化させることができる。   The second heat exchanger 35 is disposed in the air line 17 on the downstream side of the first heat exchanger 33 in the direction in which air flows. Therefore, the air cooled by the liquefied natural gas in the first heat exchanger 33 is introduced into the second heat exchanger 35. The second heat exchanger 35 is also connected to the liquid hydrogen line 19, and cools the air flowing through the air line 17 with the liquid hydrogen flowing through the liquid hydrogen line 19. The temperature of liquid hydrogen is about -250C, which is lower than the condensation temperature of air under atmospheric pressure. Therefore, in the second heat exchanger 35, the air condenses. That is, in the first embodiment, the air can be liquefied in the air line 17 without being compressed to a high pressure.

LNGライン18の下流端及び液体水素ライン19の下流端は、それぞれ発電設備14に接続されている。したがって、空気を凝縮させる前に空気を予冷するのに利用された液化天然ガスが発電設備14に燃料として供給される。そして、空気を液化させるのに利用された液体水素が発電設備14に燃料として供給される。   The downstream end of the LNG line 18 and the downstream end of the liquid hydrogen line 19 are connected to the power generation facility 14, respectively. Therefore, the liquefied natural gas used to pre-cool the air before condensing the air is supplied to the power generation facility 14 as fuel. Then, the liquid hydrogen used to liquefy the air is supplied to the power generation facility 14 as fuel.

タンク16は、空気ライン17の下流端(開放された一端部と反対側の端)に接続されている。したがって、タンク16には、第2熱交換器35において液化した液体空気が流入する。   The tank 16 is connected to the downstream end of the air line 17 (the end opposite to the open one end). Therefore, the liquid air liquefied in the second heat exchanger 35 flows into the tank 16.

タンク16には、液体空気を導出させる導出ライン38が接続されている。導出ライン38には、液体空気ポンプ41と、気化器42と、空気タービン43とが設けられている。導出ライン38の下流端(タンク16の接続端と反対側の端)は、発電設備14に接続されている。   The tank 16 is connected to a lead-out line 38 for leading out liquid air. The lead-out line 38 is provided with a liquid air pump 41, a carburetor 42, and an air turbine 43. The downstream end of the lead-out line 38 (the end opposite to the connection end of the tank 16) is connected to the power generation facility 14.

液体空気ポンプ41は、発電要求に応じて作動し、液体空気を気化器42に送る駆動力を液体空気に与える。気化器42は、液体空気を空気や水と熱交換させて液体空気を気化させる。これにより高圧空気が得られる。気化器42で得られた高圧の空気は、空気タービン43を駆動し、これにより、発電が行われる。すなわち、液体空気ポンプ41、気化器42及び空気タービン43は、発電要求に応じて、タンク16に貯蔵された液体空気を気化させるとともに、気化した空気で発電を行う発電部として機能する。   The liquid air pump 41 operates in response to a power generation request, and provides a driving force for sending the liquid air to the vaporizer 42 to the liquid air. The vaporizer 42 heat-exchanges the liquid air with air or water to vaporize the liquid air. Thereby, high-pressure air is obtained. The high-pressure air obtained by the carburetor 42 drives an air turbine 43, thereby generating power. That is, the liquid air pump 41, the vaporizer 42, and the air turbine 43 function as a power generation unit that vaporizes the liquid air stored in the tank 16 and generates power using the vaporized air in response to a power generation request.

また、空気タービン43を駆動した高圧の空気は、発電設備14に導入される。発電設備14では、高圧空気を燃料ガスに混合して燃焼用として利用してもよく、あるいは、高圧空気を発電機に接続されたタービンを駆動するのに利用してもよい。   The high-pressure air that drives the air turbine 43 is introduced into the power generation facility 14. In the power generation facility 14, high-pressure air may be mixed with fuel gas and used for combustion, or high-pressure air may be used to drive a turbine connected to a generator.

なお、空気タービン43は、省略されてもよい。また、導出ライン38が発電設備14に接続されるのではなく、気化器42で得られた高圧の空気は、大気中に放出されてもよい。また、気化器42を省略して液体空気を大気中に放出してもよい。   Note that the air turbine 43 may be omitted. Further, instead of the lead-out line 38 being connected to the power generation facility 14, the high-pressure air obtained by the vaporizer 42 may be discharged into the atmosphere. Further, the vaporizer 42 may be omitted to discharge the liquid air into the atmosphere.

ここで、混焼火力発電システム10の運転動作について説明する。空気ライン17のブロア31が作動すると、大気(空気)が空気ライン17に吸引される。この空気は空気ライン17を流れる。一方、LNGライン18のポンプと液体水素ライン19のポンプも作動する。これにより、LNGタンク21内の液化天然ガスがLNGライン18に吸入されて、LNGライン18を流れる。また、LH2ランク内の液体水素が液体水素ライン19に吸入されて、液体水素ライン19を流れる。   Here, the operation of the mixed combustion power generation system 10 will be described. When the blower 31 of the air line 17 operates, the atmosphere (air) is sucked into the air line 17. This air flows through the air line 17. On the other hand, the pump of the LNG line 18 and the pump of the liquid hydrogen line 19 also operate. Thereby, the liquefied natural gas in the LNG tank 21 is sucked into the LNG line 18 and flows through the LNG line 18. Liquid hydrogen in the LH2 rank is sucked into the liquid hydrogen line 19 and flows through the liquid hydrogen line 19.

第1熱交換器33において、空気ライン17を流れる空気とLNGライン18を流れる液化天然ガスとが熱交換し、空気は例えば−155℃程度に冷却される。すなわち、空気は、凝縮温度までは冷却されないため、凝縮することなく空気のまま第1熱交換器33から流出する。   In the first heat exchanger 33, the air flowing through the air line 17 and the liquefied natural gas flowing through the LNG line 18 exchange heat, and the air is cooled to, for example, about -155 ° C. That is, since the air is not cooled to the condensing temperature, it flows out of the first heat exchanger 33 as air without being condensed.

第1熱交換器33で冷却された空気は第2熱交換器35に流入する。第2熱交換器35においては、空気は液体水素ライン19を流れる液体水素と熱交換する。液体水素の温度は、約−250℃であるため、第2熱交換器35において、空気は凝縮し、液体空気となる。すなわち、空気ライン17において、前段に液化天然ガスとの熱交換器33が配置され、その後段に、液化天然ガスよりも低温の液体水素との熱交換器35が配置されている。したがって、液化天然ガス及び液体水素の冷熱を有効利用することができる。第2熱交換器35において空気は液体水素の冷熱によってのみ凝縮するため、第1熱交換器33は、空気の予冷を行う熱交換器として機能している。   The air cooled by the first heat exchanger 33 flows into the second heat exchanger 35. In the second heat exchanger 35, air exchanges heat with liquid hydrogen flowing through the liquid hydrogen line 19. Since the temperature of the liquid hydrogen is about -250 ° C., in the second heat exchanger 35, the air condenses and becomes liquid air. That is, in the air line 17, a heat exchanger 33 with liquefied natural gas is arranged at a preceding stage, and a heat exchanger 35 with liquid hydrogen at a lower temperature than liquefied natural gas is arranged at a later stage. Therefore, the cold heat of liquefied natural gas and liquid hydrogen can be effectively used. Since the air is condensed only by the cold heat of the liquid hydrogen in the second heat exchanger 35, the first heat exchanger 33 functions as a heat exchanger for pre-cooling the air.

第1熱交換器33で空気を冷却した液化天然ガス及び第2熱交換器35で空気を凝縮させた液体水素は、何れも発電設備14に供給される。液化天然ガス及び液体水素は、発電設備14において燃焼され、高圧蒸気を生成させるのに用いられる。そして、高圧蒸気によってタービン14aが駆動され、発電が行われる。   The liquefied natural gas whose air has been cooled by the first heat exchanger 33 and the liquid hydrogen whose air has been condensed by the second heat exchanger 35 are both supplied to the power generation equipment 14. Liquefied natural gas and liquid hydrogen are combusted in power plant 14 and used to generate high pressure steam. Then, the turbine 14a is driven by the high-pressure steam to generate power.

第2熱交換器35において凝縮した液体空気は、タンク16に貯留される。タンク16内の圧力は大気圧よりも僅かに高い圧力で略一定となる。タンク16内に貯留された液体空気は、液体空気ポンプ41に吸引されて導出ライン38を流れる。この液体空気は、気化器42で加熱されて気化し、高圧の空気となる。なお、気化器42では、液体空気は、水や空気によって加熱されて気化する。   The liquid air condensed in the second heat exchanger 35 is stored in the tank 16. The pressure in the tank 16 becomes substantially constant at a pressure slightly higher than the atmospheric pressure. The liquid air stored in the tank 16 is sucked by the liquid air pump 41 and flows through the outlet line 38. This liquid air is heated by the vaporizer 42 and vaporized, and becomes high-pressure air. In the vaporizer 42, the liquid air is vaporized by being heated by water or air.

この高圧の空気は、空気タービン43を駆動して、発電に供せられる。また、高圧の空気は発電設備14にも供せられ、発電設備14での発電にも供せられる。   The high-pressure air drives the air turbine 43 and is used for power generation. The high-pressure air is also provided to the power generation facility 14 and is also used for power generation in the power generation facility 14.

第1実施形態では、ブロア31、ポンプ18a,19a及び液体空気ポンプ41の駆動動力が必要になるだけであるため、充放電効率が高く、200%を超える場合も起こり得る。したがって、充放電のエネルギー収支では、発電量が充電量を上回ることが可能である。また、液化天然ガスと液体水素を大量に消費するプロセスに適用でき、液化天然ガス及び液体水素の冷熱を有効に利用することができる。   In the first embodiment, since only the driving power of the blower 31, the pumps 18a and 19a, and the liquid air pump 41 is required, the charge / discharge efficiency is high and may exceed 200%. Therefore, in the energy balance of charge and discharge, the amount of power generation can exceed the amount of charge. Further, the present invention can be applied to a process in which liquefied natural gas and liquid hydrogen are consumed in large amounts, and the cold heat of liquefied natural gas and liquid hydrogen can be effectively used.

以上説明したように、第1実施形態では、第1熱交換器33において液化天然ガスによって冷却された空気が、第2熱交換器35においてさらに液体水素によって冷却される。これにより、空気は液体空気となり、タンク16に貯蔵される。すなわち、液体空気としてエネルギーを貯蔵することができる。第1実施形態では、空気を液化させるにあたり、空気の凝縮温度よりも低温の液体水素が用いられる。このため、空気を圧縮する必要がなく、あるいは空気を圧縮することがあるとしても、液化天然ガスのみで空気を液化させる場合に比べて空気の圧縮に要する動力を低減することができる。したがって、貯蔵するために必要な動力以上のエネルギーをタンク16に貯蔵することが可能となる。したがって、充放電効率を高くすることができる。   As described above, in the first embodiment, the air cooled by the liquefied natural gas in the first heat exchanger 33 is further cooled in the second heat exchanger 35 by liquid hydrogen. Thereby, the air becomes liquid air and is stored in the tank 16. That is, energy can be stored as liquid air. In the first embodiment, when liquefying air, liquid hydrogen having a temperature lower than the condensation temperature of air is used. For this reason, it is not necessary to compress the air, or even if the air is compressed, the power required for compressing the air can be reduced as compared with the case where the air is liquefied only with liquefied natural gas. Therefore, it is possible to store more energy in the tank 16 than power required for storage. Therefore, charge and discharge efficiency can be increased.

なお、第1実施形態では、貯蔵装置12が混焼火力発電システム10の構成要素として構成されているが、これに限られない。例えば、貯蔵装置12は、混焼火力発電以外の発電装置の構成要素として構成されていてもよい。すなわち、空気タービン43において発電を行う一方で、液化天然ガス及び液体水素は、発電以外の用途に用いられてもよい。   In addition, in 1st Embodiment, although the storage apparatus 12 is comprised as a component of the co-firing thermal power generation system 10, it is not restricted to this. For example, the storage device 12 may be configured as a component of a power generation device other than co-firing power generation. That is, while power is generated in the air turbine 43, liquefied natural gas and liquid hydrogen may be used for applications other than power generation.

また、第1実施形態では、貯蔵装置12に貯蔵された液体空気エネルギーを電気エネルギーとして取り出す構成としたが、これに限られない。電気エネルギーではなく、機械エネルギー又は冷熱を取り出す構成としてもよい。以下の実施形態でも同様である。   In the first embodiment, the configuration is such that the liquid air energy stored in the storage device 12 is extracted as electric energy. However, the configuration is not limited to this. A configuration in which mechanical energy or cold heat is taken out instead of electric energy may be adopted. The same applies to the following embodiments.

(第2実施形態)
図2は第2実施形態を示す。尚、ここでは第1実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
(2nd Embodiment)
FIG. 2 shows a second embodiment. Here, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

第2実施形態では、貯蔵装置12が制御部48を有しており、制御部48は、再生可能エネルギーを電気エネルギーに変換する変換設備50に接続されている。変換設備50は、例えば、太陽光発電設備、太陽熱発電設備、風力発電設備、水力発電設備又は波力発電設備等によって構成されている。変換設備50は、再生可能エネルギーから得られた電力に余剰分が生じた場合に、この電力余剰分を表す信号を出力する。この信号は制御部48に入力される。制御部48では、この信号が表す電力余剰分に応じて、液体空気の充填量が決定されるため、当該信号は、液体空気の要求充填量を表す信号又は貯蔵装置12での充電を要求するための充電要求信号としても機能する。   In the second embodiment, the storage device 12 includes a control unit 48, and the control unit 48 is connected to a conversion facility 50 that converts renewable energy into electric energy. The conversion facility 50 includes, for example, a solar power generation facility, a solar thermal power generation facility, a wind power generation facility, a hydroelectric power generation facility, a wave power generation facility, or the like. When a surplus occurs in the power obtained from the renewable energy, the conversion equipment 50 outputs a signal indicating the surplus power. This signal is input to the control unit 48. In the control unit 48, the filling amount of the liquid air is determined according to the electric power surplus represented by this signal. Therefore, the signal requests the signal representing the required filling amount of the liquid air or charging in the storage device 12. Function as a charge request signal for

液体水素ライン19には、液体水素ライン19を流れる液体水素の流量を検出する流量計19bが設けられている。流量計19bは、検出された流量に応じた信号を出力する。流量計19bから出力された信号は制御部48に入力される。なお、液体水素流量及び液化天然ガス流量は、発電設備14から出される要求に応じた流量となっている。   The liquid hydrogen line 19 is provided with a flow meter 19b for detecting the flow rate of the liquid hydrogen flowing through the liquid hydrogen line 19. The flow meter 19b outputs a signal corresponding to the detected flow rate. The signal output from the flow meter 19b is input to the control unit 48. In addition, the liquid hydrogen flow rate and the liquefied natural gas flow rate are flow rates in accordance with a request issued from the power generation facility 14.

タンク16には、貯留されている液体空気の量に応じた信号を出力するレベルセンサ16aが設けられている。レベルセンサ16aから出力された信号は、制御部48に入力される。   The tank 16 is provided with a level sensor 16a that outputs a signal corresponding to the amount of stored liquid air. The signal output from the level sensor 16a is input to the control unit 48.

制御部48は、液体水素の流量及び液体空気の要求充填量を監視する監視部52と、監視部52による監視結果に基づいてブロア31の回転数を決定する流量決定部53と、タンク16のレベルセンサ16aから出力された信号に基づいて、液体空気を生成することが可能か否かを決定する生成判断部54と、を備えている。監視部52は、変換設備50から出力された信号が表す電力余剰分によって生成可能な液体空気量に応じた空気流量を算出する第1導出部52aと、流量計19bから出力された信号が示す液体水素流量から生成可能な液体空気量に応じた空気流量を算出する第2導出部52bと、を含む。   The control unit 48 monitors a flow rate of the liquid hydrogen and a required filling amount of the liquid air, a flow rate determination unit 53 that determines the rotation speed of the blower 31 based on the monitoring result by the monitoring unit 52, A generation determining unit 54 that determines whether liquid air can be generated based on a signal output from the level sensor 16a. The monitoring unit 52 indicates the first derivation unit 52a that calculates an air flow rate according to the amount of liquid air that can be generated by the power surplus represented by the signal output from the conversion facility 50, and the signal output from the flow meter 19b. A second deriving unit 52b that calculates an air flow rate according to the liquid air amount that can be generated from the liquid hydrogen flow rate.

流量決定部53は、第1導出部52aによって算出された空気流量と、第2導出部52bによって得られた空気流量とを比較し、より少ない方の空気流量を設定流量として導出する生成量導出部53aと、生成量導出部53aによって導出された設定流量に基づいて、ブロア31の回転数を決定する決定部53bと、を含む。制御部48は、生成判断部54によって液体空気の生成が可能と判断された場合において、流量決定部53による決定結果に応じた回転数でブロア31を回転させるべく、ブロア31のモータを制御する制御信号を出力する。この制御信号によってブロア31の回転数が調整される。すなわち、ブロア31は、流量決定部53の決定結果に従って、タンク16に向けて流れる空気の流量を調整する流量調整部として機能する。   The flow rate determining unit 53 compares the air flow rate calculated by the first deriving unit 52a with the air flow rate obtained by the second deriving unit 52b, and derives a smaller amount of air flow as a set flow rate. And a determination unit 53b that determines the rotation speed of the blower 31 based on the set flow rate derived by the generation amount derivation unit 53a. The control unit 48 controls the motor of the blower 31 to rotate the blower 31 at a rotation speed according to the result determined by the flow rate determining unit 53 when the generation determining unit 54 determines that liquid air can be generated. Outputs control signal. The rotation speed of the blower 31 is adjusted by this control signal. That is, the blower 31 functions as a flow rate adjusting unit that adjusts the flow rate of the air flowing toward the tank 16 according to the determination result of the flow rate determining unit 53.

ここで、図3を参照しつつ、第2実施形態に係る貯蔵装置12の運転動作について説明する。まず、制御部48は、タンク16のレベルセンサ16aからの信号を受信する(ステップST1)。生成判断部54は、この信号に基づいて、液体空気を生成することが可能か否かを決定する(ステップST2)。タンク16内が液体空気で満たされた状態である場合は、ステップST2での判断がNOとなり、液体空気の生成を行わない(ステップST3)。一方、タンク16内に更なる液体空気を充填することが可能と判断された場合(ステップST2においてYES)には、制御部48は、変換設備50から出力された信号を取得するとともに、液体水素ライン19の流量計19bから出力された信号を取得する(ステップST4,ST5)。なお、ステップST4及びステップST5は、ステップST2の前に実行してもよい。   Here, the operation of the storage device 12 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. First, the control unit 48 receives a signal from the level sensor 16a of the tank 16 (Step ST1). The generation determining unit 54 determines whether liquid air can be generated based on the signal (step ST2). If the inside of the tank 16 is filled with liquid air, the determination in step ST2 is NO, and no liquid air is generated (step ST3). On the other hand, when it is determined that the tank 16 can be further filled with the liquid air (YES in step ST2), the control unit 48 acquires the signal output from the conversion equipment 50, and The signal output from the flow meter 19b on the line 19 is obtained (steps ST4 and ST5). Steps ST4 and ST5 may be executed before step ST2.

そして、制御部48は、変換設備50から出力された信号を受信したか否かを判断する(ステップST6)。すなわち、制御部48は、変換設備50に電力余剰分が生じた場合に出力される信号を受信したか否かを判断する。当該信号の受信が無いときにはステップST3に移る。当該信号の受信があると、ステップST7に移行し、制御部48は、液化可能な空気量を計算する。すなわち、制御部48は、再生可能エネルギーの余剰電力に応じた充電要求を受け取り、この充電要求に応じた量の空気液化量を充電量として決定する。具体的には、第1導出部52aが、変換設備50から出力された信号が表す電力余剰分によって生成可能な液体空気量に応じた空気流量を算出し、第2導出部52bが、流量計19bによって検出された液体水素流量から生成可能な液体空気量に応じた空気流量を算出する。そして、生成量導出部53aは、第1導出部52aによって算出された空気流量と、第2導出部52bによって得られた空気流量との比較を行い、比較の結果、より少ない方の空気流量を設定流量とする。生成量導出部53aによって設定流量が決定されると、決定部53bは、設定流量に応じたブロア31の回転数を決定し、制御部48は、決定された回転数でブロア31を作動するように制御信号を出力する。ブロア31はこの制御信号にしたがった回転数で作動する(ステップST8)。このとき、制御部48は、制御信号に従って作動したブロア31のモータ動力を取得し(ステップST9)、この動力分を差し引いた電力でブロア31が駆動されるように回転数を調整する。   Then, control unit 48 determines whether or not the signal output from conversion equipment 50 has been received (step ST6). That is, control unit 48 determines whether or not a signal output when a surplus power has occurred in conversion equipment 50 has been received. If the signal has not been received, the process proceeds to step ST3. When the signal is received, the process proceeds to step ST7, and the control unit 48 calculates the liquefiable air amount. That is, the control unit 48 receives a charge request corresponding to the surplus power of renewable energy, and determines the amount of air liquefaction corresponding to the charge request as the charge amount. Specifically, the first deriving unit 52a calculates an air flow rate according to the amount of liquid air that can be generated by the power surplus represented by the signal output from the conversion facility 50, and the second deriving unit 52b calculates the air flow rate. An air flow rate according to the liquid air amount that can be generated from the liquid hydrogen flow rate detected by 19b is calculated. Then, the generation amount deriving unit 53a compares the air flow rate calculated by the first deriving unit 52a with the air flow rate obtained by the second deriving unit 52b, and as a result of the comparison, determines a smaller air flow rate. Set the flow rate. When the set flow rate is determined by the generation amount deriving section 53a, the determination section 53b determines the rotation speed of the blower 31 according to the set flow rate, and the control section 48 operates the blower 31 at the determined rotation speed. To output a control signal. The blower 31 operates at a rotation speed according to the control signal (step ST8). At this time, the control unit 48 acquires the motor power of the blower 31 operated according to the control signal (step ST9), and adjusts the rotation speed so that the blower 31 is driven by the power obtained by subtracting the power.

ブロア31の回転数が調整されると、それに応じた流量の空気が空気ライン17を流れる。そして、この空気は、第1熱交換器33で液化天然ガスによって予冷された後、第2熱交換器35において液体水素に冷却されて凝縮し、液体空気となる。この液体空気はタンク16に貯留され、新たに貯留された分に応じて、レベルセンサ16aの出力値は変化する。   When the rotation speed of the blower 31 is adjusted, air having a flow rate corresponding to the flow rate flows through the air line 17. Then, this air is precooled by liquefied natural gas in the first heat exchanger 33, and then cooled in the second heat exchanger 35 to liquid hydrogen and condensed to become liquid air. This liquid air is stored in the tank 16, and the output value of the level sensor 16a changes according to the newly stored amount.

タンク16内に貯留された液体空気は、発電要求に応じて、液体空気ポンプ41に吸引されて導出ライン38を流れ、気化器42で加熱されて気化し、高圧の空気となる。この高圧の空気は、空気タービン43を駆動して、発電に供せられる。また、高圧の空気は発電設備14にも供せられ、発電設備14での発電にも供せられる。   The liquid air stored in the tank 16 is sucked by the liquid air pump 41 and flows through the outlet line 38 according to the power generation request, and is heated and vaporized by the vaporizer 42 to become high-pressure air. The high-pressure air drives the air turbine 43 and is used for power generation. The high-pressure air is also provided to the power generation facility 14 and is also used for power generation in the power generation facility 14.

第2実施形態では、液体水素の流量及び液体空気の要求充填量に応じて適切な空気流量を得ることができる。すなわち、流量決定部53は、タンク16に向けて流す空気の流量を、液体空気の要求充填量に応じた流量になるように決定するか、又は、第2熱交換器35に供給される液体水素の流量に応じた流量になるように決定する。そして、ブロア31は、この結果に従って空気の流量になるように回転数が調整される。したがって、適切な空気流量に調整することができる。   In the second embodiment, an appropriate air flow rate can be obtained according to the flow rate of liquid hydrogen and the required filling amount of liquid air. That is, the flow rate determination unit 53 determines the flow rate of the air flowing toward the tank 16 so as to be a flow rate corresponding to the required filling amount of the liquid air, or the flow rate of the liquid supplied to the second heat exchanger 35. The flow rate is determined so as to correspond to the flow rate of hydrogen. Then, the rotation speed of the blower 31 is adjusted according to the result so that the flow rate of the air is obtained. Therefore, it can be adjusted to an appropriate air flow rate.

なお、その他の構成、作用及び効果はその説明を省略するが、前記第1実施形態の説明を第2実施形態に援用することができる。   The description of the other configurations, operations, and effects is omitted, but the description of the first embodiment can be applied to the second embodiment.

(第3実施形態)
図4は本発明の第3実施形態を示す。尚、ここでは第1実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
(Third embodiment)
FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention. Here, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

第1実施形態では、タンク16内において、液体空気がほぼ大気圧に近い圧力で貯留され、空気ライン17に設けられたブロア31は、空気が流れる程度に空気を加圧する。これに対し、第3実施形態では、タンク16内において、液体空気が大気圧よりも相当程度高いレベルで圧縮された状態で貯留される。そのため、第3実施形態においては、空気ライン17にブロア31ではなく圧縮機57が設けられている。   In the first embodiment, the liquid air is stored in the tank 16 at a pressure close to the atmospheric pressure, and the blower 31 provided in the air line 17 pressurizes the air to such an extent that the air flows. On the other hand, in the third embodiment, the liquid air is stored in the tank 16 while being compressed at a level considerably higher than the atmospheric pressure. Therefore, in the third embodiment, a compressor 57 is provided in the air line 17 instead of the blower 31.

空気を圧縮する圧縮機57は、空気ライン17における第1熱交換器33及び第2熱交換器35よりも上流側に設けられている。このため、第2熱交換器35には、大気圧よりも高い圧力まで加圧された空気が導入される。したがって、空気の凝縮温度を上げることができる。このため、空気を圧縮するための動力が必要になるものの、第1実施形態に比べて、空気の液化量を増大させることができる。すなわち、第1実施形態では、液化天然ガスは空気の予冷としてのみ利用され、液体水素が空気の液化を担っている。このため、空気の液化量は液体水素の流量に依存する。また、充電効率は高いが、急速充電要求に応えられない場合がある。これに対し、第3実施形態では、液化天然ガスの冷熱も空気の液化に利用される。したがって、急速充電要求にも応えることができる。   The compressor 57 for compressing air is provided on the air line 17 on the upstream side of the first heat exchanger 33 and the second heat exchanger 35. Therefore, air pressurized to a pressure higher than the atmospheric pressure is introduced into the second heat exchanger 35. Therefore, the condensation temperature of air can be raised. For this reason, although power for compressing air is required, the amount of liquefied air can be increased as compared with the first embodiment. That is, in the first embodiment, the liquefied natural gas is used only for pre-cooling the air, and the liquid hydrogen is responsible for the liquefaction of the air. For this reason, the amount of liquefied air depends on the flow rate of liquid hydrogen. In addition, although charging efficiency is high, there are cases where quick charging requests cannot be met. On the other hand, in the third embodiment, the cold heat of the liquefied natural gas is also used for liquefying the air. Therefore, it is possible to meet a request for quick charging.

圧縮機57は、複数段の圧縮ステージを有している。すなわち、圧縮機57は、空気を圧縮するように構成された第1圧縮ステージ57aと、第1圧縮ステージ57aで圧縮された空気をさらに圧縮するように構成された第2圧縮ステージ57bとを備えている。ただし、本実施形態では、これに限られるものではなく、圧縮機57は、単段の圧縮ステージを備えた構成であってもよく、あるいは三段以上の圧縮ステージを有する構成であってもよい。   The compressor 57 has a plurality of compression stages. That is, the compressor 57 includes a first compression stage 57a configured to compress air, and a second compression stage 57b configured to further compress the air compressed by the first compression stage 57a. ing. However, in the present embodiment, the present invention is not limited to this, and the compressor 57 may have a configuration having a single-stage compression stage, or may have a configuration having three or more compression stages. .

第1圧縮ステージ57a及び第2圧縮ステージ57bは、回転数調整可能な構成としてもよい。この場合、圧縮機57(第1圧縮ステージ57a及び第2圧縮ステージ57b)は、タンク16に向けて流れる空気の流量を調整する流量調整部としても機能する。   The first compression stage 57a and the second compression stage 57b may have a configuration in which the rotation speed can be adjusted. In this case, the compressor 57 (the first compression stage 57a and the second compression stage 57b) also functions as a flow rate adjustment unit that adjusts the flow rate of the air flowing toward the tank 16.

空気ライン17には、圧縮機57で圧縮された空気を冷却する冷却器58が設けられている。冷却器58は、第1圧縮ステージ57aで圧縮された空気を冷却する第1冷却部58aと、第2圧縮ステージ57bで圧縮された空気を冷却する第2冷却部58bとを有する。冷却器58の冷熱源としては、海水や空気を用いることができる。なお、冷却器58は、全ての圧縮ステージ57a,57bに対して設けられている必要はなく、一部の冷却部が省略されていてもよい。また、冷却器58は省略されていてもよい。   The air line 17 is provided with a cooler 58 for cooling the air compressed by the compressor 57. The cooler 58 has a first cooling unit 58a that cools the air compressed by the first compression stage 57a, and a second cooling unit 58b that cools the air compressed by the second compression stage 57b. Seawater or air can be used as a cold heat source of the cooler 58. Note that the cooler 58 does not need to be provided for all the compression stages 57a and 57b, and a part of the cooling unit may be omitted. Further, the cooler 58 may be omitted.

空気ライン17には、最終圧縮ステージ57bをバイパスするためのバイパスライン60が接続されている。バイパスライン60は、一端部が空気ライン17における第1冷却部58a(又は第1圧縮ステージ57a)と第2圧縮ステージ57bとの間に接続され、他端部が空気ライン17における第2冷却部58b(又は第2圧縮ステージ57b)と第1熱交換器33との間に接続されている。   A bypass line 60 for bypassing the final compression stage 57b is connected to the air line 17. The bypass line 60 has one end connected between the first cooling section 58a (or the first compression stage 57a) and the second compression stage 57b in the air line 17, and the other end connected to the second cooling section in the air line 17. It is connected between 58 b (or the second compression stage 57 b) and the first heat exchanger 33.

バイパスライン60及び空気ライン17には、第1圧縮ステージ57aで圧縮された空気が第2圧縮ステージ57bに流れる状態と、第2圧縮ステージ57bをバイパスする状態との間で切り換えを行う切換機構62が設けられている。切換機構62は、バイパスライン60に設けられた第1開閉弁62aと、空気ライン17におけるバイパスライン60の接続部間に設けられた第2開閉弁62bとによって構成されている。   In the bypass line 60 and the air line 17, a switching mechanism 62 that switches between a state in which the air compressed in the first compression stage 57a flows to the second compression stage 57b and a state in which the air bypasses the second compression stage 57b. Is provided. The switching mechanism 62 includes a first opening / closing valve 62a provided in the bypass line 60 and a second opening / closing valve 62b provided between the connecting portions of the air line 17 and the bypass line 60.

第1開閉弁62aが閉じられ、第2開閉弁62bが開放されることにより、第1熱交換器33に向けて流れる空気は、第2圧縮ステージ57b又は最終圧縮ステージから吐出されることになる。一方、第1開閉弁62aが開放され、第2開閉弁62bが閉じられることにより、空気ライン17に吸入された空気が最終圧縮ステージをバイパスする。すなわち、圧縮機57の各ステージ57a,57bは、圧力比や流量によって動作特性、効率が変化するため、タンク16圧力に応じて最も圧縮動力が小さくなるように、切換機構62が制御される。なお、切換機構62は、第1開閉弁62a及び第2開閉弁62bによって構成される形態に限られない。例えば、切換機構62は、空気ライン17とバイパスライン60との接続部に配置された三方弁によって構成されていてもよい。   When the first on-off valve 62a is closed and the second on-off valve 62b is opened, the air flowing toward the first heat exchanger 33 is discharged from the second compression stage 57b or the final compression stage. . On the other hand, when the first on-off valve 62a is opened and the second on-off valve 62b is closed, the air sucked into the air line 17 bypasses the final compression stage. That is, since the operating characteristics and efficiency of each of the stages 57a and 57b of the compressor 57 change depending on the pressure ratio and the flow rate, the switching mechanism 62 is controlled such that the compression power is minimized according to the tank 16 pressure. Note that the switching mechanism 62 is not limited to the configuration configured by the first on-off valve 62a and the second on-off valve 62b. For example, the switching mechanism 62 may be configured by a three-way valve arranged at a connection between the air line 17 and the bypass line 60.

タンク16には、タンク16内の圧力を検出する圧力センサ64と、タンク16内の圧力を調整する調圧弁65とが設けられている。調圧弁65は、圧力センサ64の検出圧力に応じて開閉される。   The tank 16 is provided with a pressure sensor 64 for detecting the pressure in the tank 16 and a pressure regulating valve 65 for adjusting the pressure in the tank 16. The pressure regulating valve 65 is opened and closed according to the pressure detected by the pressure sensor 64.

第3実施形態では、第2熱交換器35で液化される前の空気が圧縮機57によって圧縮されるため、空気が液化するときの温度を上げることが可能となる。このため、第2熱交換器35で空気を液化させるだけでなく、第1熱交換器33においても空気の一部を液化させることが可能となる。しかも、圧力センサ64の検出圧力に応じて開閉制御される調圧弁65がタンク16に設けられている。このため、調圧弁65の開閉によってタンク16内の圧力が調整され、これによって、空気ライン17内の圧力が調整される。すなわち、液化天然ガス及び液体水素の冷熱負荷の量に応じて空気の圧力設定が変更される。これにより、液体空気の製造量を調整することができる。一方で、圧縮機57の各圧縮ステージ57a,57bには、効率良く運転できる領域(圧力比や流量)が存在するため、各圧縮ステージ57a,57bの特性を考慮して動力的に有利になるように、後段側の圧縮ステージ57bをバイパスするかどうかを決定する必要がある。したがって、切換機構62が、圧力の設定値に応じて、後段側の圧縮ステージ57bをバイパスするかどうかを切り換えることにより、設定圧力に適切に対応することができる。   In the third embodiment, since the air before being liquefied by the second heat exchanger 35 is compressed by the compressor 57, the temperature at which the air is liquefied can be increased. For this reason, it is possible not only to liquefy the air in the second heat exchanger 35 but also to partially liquefy the air in the first heat exchanger 33. In addition, a pressure regulating valve 65 that is controlled to open and close according to the pressure detected by the pressure sensor 64 is provided in the tank 16. For this reason, the pressure in the tank 16 is adjusted by opening and closing the pressure regulating valve 65, whereby the pressure in the air line 17 is adjusted. That is, the pressure setting of the air is changed according to the amount of the cooling load of the liquefied natural gas and the liquid hydrogen. Thereby, the production amount of liquid air can be adjusted. On the other hand, since each compression stage 57a, 57b of the compressor 57 has a region (pressure ratio and flow rate) where it can be operated efficiently, it becomes motively advantageous in consideration of the characteristics of each compression stage 57a, 57b. Thus, it is necessary to determine whether to bypass the compression stage 57b on the subsequent stage. Therefore, the switching mechanism 62 can appropriately respond to the set pressure by switching whether to bypass the compression stage 57b on the subsequent stage according to the set value of the pressure.

発電設備14において、水素混焼率が低く抑えられる場合には、液体水素ライン19を流れる水素流量が低く抑えられることになるが、その場合においても、液化天然ガスの冷熱によって空気を液化する構成とすることにより、空気液化量が制限されることを抑制することができる。   In the power generation facility 14, when the hydrogen co-firing rate is suppressed to be low, the flow rate of hydrogen flowing through the liquid hydrogen line 19 is to be suppressed to a low level. By doing so, it is possible to suppress the air liquefaction amount from being limited.

なお、その他の構成、作用及び効果はその説明を省略するが、前記第1実施形態の説明を第3実施形態に援用することができる。   The description of the other configurations, operations, and effects is omitted, but the description of the first embodiment can be applied to the third embodiment.

(第4実施形態)
図5は本発明の第4実施形態を示す。尚、ここでは第2実施形態及び第3実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
(Fourth embodiment)
FIG. 5 shows a fourth embodiment of the present invention. Here, the same components as those of the second embodiment and the third embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

この第4実施形態では、LNGライン18及び液体水素ライン19にそれぞれ流量計18b,19bが設けられ、タンク16には、レベルセンサ16a及び圧力センサ64が設けられている。LNGライン18の流量計18bは、LNGライン18を流れるLNGの流量を検出し、検出流量に応じた信号を出力する。液体水素ライン19の流量計19bは、液体水素ライン19を流れる液体水素の流量を検出し、検出流量に応じた信号を出力する。レベルセンサ16aは、タンク16に貯留されている液体空気の量に応じた信号を出力する。圧力センサ64は、タンク16内の圧力を検出し、検出圧力に応じた信号を出力する。流量計18b,19b、レベルセンサ16a及び圧力センサ64から出力された信号は、制御部48に入力される。なお、圧力センサ64は、タンク16に配置される必要はなく、空気ライン17における圧縮機57とタンク16との間の部位に配置されていてもよい。   In the fourth embodiment, the LNG line 18 and the liquid hydrogen line 19 are provided with flow meters 18b and 19b, respectively, and the tank 16 is provided with a level sensor 16a and a pressure sensor 64. The flow meter 18b of the LNG line 18 detects the flow rate of LNG flowing through the LNG line 18, and outputs a signal corresponding to the detected flow rate. The flow meter 19b of the liquid hydrogen line 19 detects the flow rate of the liquid hydrogen flowing through the liquid hydrogen line 19, and outputs a signal corresponding to the detected flow rate. The level sensor 16a outputs a signal corresponding to the amount of liquid air stored in the tank 16. The pressure sensor 64 detects the pressure in the tank 16 and outputs a signal corresponding to the detected pressure. The signals output from the flow meters 18b and 19b, the level sensor 16a, and the pressure sensor 64 are input to the control unit 48. The pressure sensor 64 does not need to be disposed in the tank 16, and may be disposed in a portion of the air line 17 between the compressor 57 and the tank 16.

制御部48は、液体空気の要求充填量を監視する監視部67と、監視部67による監視結果に基づいてタンク16に充填される液体空気の圧力を決定する圧力決定部68と、圧力決定部68によって決定された設定圧力に従って、切換機構62及び調圧弁65を制御する圧力調整部70と、タンク16のレベルセンサ16aから出力された信号に基づいて、液体空気を生成することが可能か否か決定する生成判断部54と、を備えている。圧力決定部68は、変換設備50に電力余剰分が生じた場合に出力される信号に基づいて、液体空気の要求充填量を満たすことができるように、液体空気の圧力を決定する。圧力調整部70は、圧力決定部68によって決定された設定圧力に応じて、圧縮機57の使用段数を決定するとともに、調圧弁65の開度調整又は開閉制御を行う。すなわち、圧力調整部70は、圧力決定部68によって決定された設定圧力に基づいて、圧縮機57の第1圧縮ステージ57a及び第2圧縮ステージ57bを駆動する制御信号、切換機構62を切り換えるための制御信号及び調圧弁65を開閉する制御信号を出力する。   The control unit 48 includes a monitoring unit 67 that monitors the required filling amount of the liquid air, a pressure determining unit 68 that determines the pressure of the liquid air to be charged into the tank 16 based on the monitoring result by the monitoring unit 67, and a pressure determining unit. It is determined whether or not liquid air can be generated based on a signal output from the pressure adjusting unit 70 that controls the switching mechanism 62 and the pressure regulating valve 65 and the level sensor 16a of the tank 16 in accordance with the set pressure determined by 68. And a generation judging unit 54 for determining whether or not the image data is to be determined. The pressure determining unit 68 determines the pressure of the liquid air based on the signal output when the power surplus occurs in the conversion equipment 50 so that the required filling amount of the liquid air can be satisfied. The pressure adjusting unit 70 determines the number of stages of use of the compressor 57 in accordance with the set pressure determined by the pressure determining unit 68, and adjusts the opening of the pressure regulating valve 65 or controls opening and closing. That is, the pressure adjusting unit 70 switches the control signal for driving the first compression stage 57a and the second compression stage 57b of the compressor 57 and the switching mechanism 62 based on the set pressure determined by the pressure determining unit 68. It outputs a control signal and a control signal for opening and closing the pressure regulating valve 65.

ここで、図6を参照しつつ、第4実施形態に係る貯蔵装置12の運転動作について説明する。まず、制御部48は、タンク16のレベルセンサ16aからの信号を受信する(ステップST11)。生成判断部54は、この信号に基づいて、液体空気を生成することが可能か否かを決定する(ステップST12)。タンク16内が液体空気で満たされた状態である場合は、ステップST12での判断がNOとなり、液体空気の生成を行わない(ステップST13)。一方、タンク16内に更なる液体空気を充填することが可能と判断された場合(ステップST12においてYES)には、制御部48は、変換設備50から出力された信号を取得するとともに、LNGライン18の流量計18b及び液体水素ライン19の流量計19bから出力された信号を取得する(ステップST14,ST15)。なお、ステップST14及びステップST15は、ステップST12の前に実行してもよい。   Here, the operation of the storage device 12 according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG. First, the control unit 48 receives a signal from the level sensor 16a of the tank 16 (Step ST11). The generation determining unit 54 determines whether liquid air can be generated based on the signal (step ST12). If the inside of the tank 16 is filled with liquid air, the determination in step ST12 is NO, and no liquid air is generated (step ST13). On the other hand, when it is determined that it is possible to fill the tank 16 with further liquid air (YES in step ST12), the control unit 48 acquires the signal output from the conversion equipment 50 and sets the LNG line. Signals output from the flow meter 18b of the liquid crystal line 18 and the flow meter 19b of the liquid hydrogen line 19 are obtained (steps ST14 and ST15). Steps ST14 and ST15 may be executed before step ST12.

そして、制御部48が変換設備50に電力余剰分が生じた場合に出力される信号を受信すると(ステップST16)、制御部48は、この電力余剰分に基づいて、タンク16に貯蔵される液体空気の圧力を計算する(ステップST17)。すなわち、タンク16内の圧力が大気圧に設定される場合、液化天然ガスによって空気を液化させることはできないため、液体水素のみによって空気を液化させることになる。このため、水素冷熱を基調として液体空気を得る場合には、充電要求量に対して液体水素の冷熱量が足りない場合が生ずる。これに対し、タンク16内の圧力が大気圧よりも高い圧力に設定される場合には、液化天然ガスによっても空気を液化させることが可能となる。このため、空気ライン17を流れる空気の圧力が高いほど液化天然ガスによる空気の液化量を増大させることができ、充電要求量を満たすことができるようになる。したがって、電力余剰分で表される充電要求量に従って、タンク16内の設定圧力を上げることにより、充電要求量に従った適切な空気液化量を得ることが可能となる。このため、制御部48の圧力決定部68は、変換設備50から出力された信号で示される電力余剰分に基づいて、タンク16内の液体空気の設定圧力を決定する。   Then, when the control unit 48 receives a signal output when a surplus power is generated in the conversion equipment 50 (step ST16), the control unit 48 controls the liquid stored in the tank 16 based on the surplus power. The air pressure is calculated (step ST17). That is, when the pressure in the tank 16 is set to the atmospheric pressure, the air cannot be liquefied by the liquefied natural gas, so that the air is liquefied only by the liquid hydrogen. For this reason, when liquid air is obtained based on hydrogen cold heat, the amount of cold heat of liquid hydrogen may be insufficient for the required charging amount. On the other hand, when the pressure in the tank 16 is set to a pressure higher than the atmospheric pressure, the air can be liquefied by the liquefied natural gas. Therefore, as the pressure of the air flowing through the air line 17 increases, the amount of air liquefied by the liquefied natural gas can be increased, and the required charging amount can be satisfied. Therefore, by increasing the set pressure in the tank 16 in accordance with the required charging amount represented by the surplus power, it is possible to obtain an appropriate amount of air liquefaction in accordance with the required charging amount. Therefore, the pressure determination unit 68 of the control unit 48 determines the set pressure of the liquid air in the tank 16 based on the power surplus indicated by the signal output from the conversion equipment 50.

液体空気の設定圧力が決定されると、圧力調整部70は、圧縮機57の使用段数を決定するとともに、決定された使用段数になるように切換機構62を切り換える制御を行う(ステップST18)。具体的には、決定された液体空気の設定圧力に応じて、第2圧縮ステージ57bでも空気を圧縮するか、又は第2圧縮ステージ57bをバイパスするかが判断される。そして、この判断結果に応じて、切換機構62の切り換えが必要かどうかが判断される。   When the set pressure of the liquid air is determined, the pressure adjusting unit 70 determines the number of stages of use of the compressor 57 and controls the switching mechanism 62 to switch to the determined number of stages of use (step ST18). Specifically, it is determined whether to compress the air in the second compression stage 57b or to bypass the second compression stage 57b according to the determined set pressure of the liquid air. Then, based on the result of this determination, it is determined whether or not the switching of the switching mechanism 62 is necessary.

続いて、タンク16に配置された圧力センサ64から、液体空気の圧力値を取得し(ステップST19)、圧力調整部70が調圧弁65を開閉制御することにより、タンク16内の圧力調整を行う(ステップST20)。また、圧縮機57のモータ動力を取得し(ステップST21)、圧縮機57のモータ回転数を調整する(ステップST22)。なお、圧縮機57をモータ回転数一定である圧縮機57によって構成しておいて、ステップST21及びST22を省略する構成としてもよい。   Subsequently, the pressure value of the liquid air is obtained from the pressure sensor 64 disposed in the tank 16 (step ST19), and the pressure in the tank 16 is adjusted by the pressure adjusting unit 70 controlling the opening and closing of the pressure regulating valve 65. (Step ST20). In addition, the motor power of the compressor 57 is obtained (step ST21), and the motor rotation speed of the compressor 57 is adjusted (step ST22). Note that the compressor 57 may be configured by the compressor 57 having a constant motor rotation speed, and steps ST21 and ST22 may be omitted.

第4実施形態では、圧力決定部68は、監視部67による監視結果に基づいて、タンク16に充填される液体空気の圧力を決定する。すなわち、タンク16に充填される液体空気の圧力を上げれば、空気が液化するときの温度が上がる。このため、第1熱交換器33において、液化天然ガスによって空気の一部を液化させることが可能となる。したがって、圧力決定部68が、液体空気の要求充填量の監視結果に基づいて、タンク16に充填される液体空気の圧力を決定することにより、適切な液化量に設定することが可能となる。そして、切換機構62及び調圧弁65を制御することにより、タンク16に充填される液体空気の圧力を調整することができる。   In the fourth embodiment, the pressure determining unit 68 determines the pressure of the liquid air filled in the tank 16 based on the monitoring result by the monitoring unit 67. That is, if the pressure of the liquid air filled in the tank 16 is increased, the temperature at which the air is liquefied increases. For this reason, in the first heat exchanger 33, it is possible to liquefy a part of the air with the liquefied natural gas. Therefore, the pressure determining unit 68 determines the pressure of the liquid air to be charged into the tank 16 based on the result of monitoring the required charged amount of liquid air, so that an appropriate liquefied amount can be set. By controlling the switching mechanism 62 and the pressure regulating valve 65, the pressure of the liquid air filled in the tank 16 can be adjusted.

なお、その他の構成、作用及び効果はその説明を省略するが、第1、第2及び第3実施形態の説明を第4実施形態に援用することができる。   The description of the other configurations, operations, and effects is omitted, but the description of the first, second, and third embodiments can be applied to the fourth embodiment.

10 混焼火力発電システム
12 液体空気エネルギー貯蔵装置
14 混焼火力発電設備
16 タンク
31 ブロア(流量調整部)
41 液体空気ポンプ
42 気化器
43 空気タービン
52 監視部
53 流量決定部
57 圧縮機
57a 第1圧縮ステージ
57b 第2圧縮ステージ
60 バイパスライン
62 切換機構
64 圧力センサ
65 調圧弁
68 圧力決定部
70 圧力調整部
Reference Signs List 10 mixed combustion power generation system 12 liquid air energy storage device 14 mixed combustion power generation equipment 16 tank 31 blower (flow rate adjustment unit)
41 Liquid Air Pump 42 Vaporizer 43 Air Turbine 52 Monitoring Unit 53 Flow Rate Determination Unit 57 Compressor 57a First Compression Stage 57b Second Compression Stage 60 Bypass Line 62 Switching Mechanism 64 Pressure Sensor 65 Pressure Regulator 68 Pressure Determination Unit 70 Pressure Adjustment Unit

Claims (7)

液化天然ガスによって空気を予冷する第1熱交換器と、
前記第1熱交換器で予冷された空気を液体水素によって冷却して液化させる第2熱交換器と、
前記第2熱交換器で液化した液体空気を貯蔵するタンクと、を備えている液体空気エネルギー貯蔵装置。
A first heat exchanger for pre-cooling air with liquefied natural gas;
A second heat exchanger for cooling and liquefying the air precooled by the first heat exchanger with liquid hydrogen,
A tank for storing the liquid air liquefied by the second heat exchanger.
請求項1に記載の液体空気エネルギー貯蔵装置において、
前記第2熱交換器で液化される前の空気を圧縮する圧縮機をさらに備えている液体空気エネルギー貯蔵装置。
The liquid air energy storage device according to claim 1,
The liquid air energy storage device further comprising a compressor for compressing the air before being liquefied in the second heat exchanger.
請求項1に記載の液体空気エネルギー貯蔵装置において、
前記液体水素の流量及び液体空気の要求充填量を監視する監視部と、
前記監視部による監視結果に基づいて、前記タンクに向けて流す空気の流量を決定する流量決定部と、
前記流量決定部の決定結果に従って、前記タンクに向けて流れる空気の流量を調整する流量調整部と、を備えている液体空気エネルギー貯蔵装置。
The liquid air energy storage device according to claim 1,
A monitoring unit that monitors the flow rate of the liquid hydrogen and the required filling amount of the liquid air,
Based on the monitoring result by the monitoring unit, a flow rate determination unit that determines the flow rate of air flowing toward the tank,
A liquid-air energy storage device, comprising: a flow rate adjusting unit that adjusts a flow rate of air flowing toward the tank according to a determination result of the flow rate determining unit.
請求項1に記載の液体空気エネルギー貯蔵装置において、
複数段の圧縮ステージを有し、前記第2熱交換器で液化される前の空気を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機における後段側の圧縮ステージをバイパスするバイパスラインと、
前記タンクの内圧を監視する圧力センサと、
前記タンクの内圧を調整する調圧弁と、
前記後段側の圧縮ステージをバイパスさせるかどうかを切り換える切換機構と、を備えている液体空気エネルギー貯蔵装置。
The liquid air energy storage device according to claim 1,
A compressor having a plurality of compression stages and compressing air before being liquefied in the second heat exchanger;
A bypass line that bypasses a compression stage at a subsequent stage in the compressor,
A pressure sensor for monitoring the internal pressure of the tank,
A pressure regulating valve for adjusting the internal pressure of the tank;
A switching mechanism for switching whether to bypass the subsequent compression stage.
請求項4に記載の液体空気エネルギー貯蔵装置において、
液体空気の要求充填量を監視する監視部と、
前記監視部による監視結果に基づいて、前記タンクに充填される液体空気の圧力を決定する圧力決定部と、
前記圧力決定部の決定結果に従って、前記切換機構及び前記調圧弁を制御する圧力調整部と、を備えている液体空気エネルギー貯蔵装置。
The liquid air energy storage device according to claim 4,
A monitoring unit for monitoring a required filling amount of liquid air,
Based on the monitoring result by the monitoring unit, a pressure determination unit that determines the pressure of the liquid air filled in the tank,
A liquid air energy storage device, comprising: a pressure adjusting unit that controls the switching mechanism and the pressure regulating valve according to a determination result of the pressure determining unit.
請求項1から5の何れか1項に記載の液体空気エネルギー貯蔵装置と、
発電要求に応じて、前記タンクに貯蔵された液体空気を気化させるとともに、気化した空気で発電を行う発電部と、を備えている発電装置。
A liquid air energy storage device according to any one of claims 1 to 5,
A power generation unit that vaporizes the liquid air stored in the tank in response to a power generation request and generates power using the vaporized air.
請求項1から5の何れか1項に記載の液体空気エネルギー貯蔵装置と、
前記タンクに貯蔵された液体空気を気化させる気化器と、
前記気化器で気化した空気と、前記第1熱交換器を通過した液化天然ガスと、前記第2熱交換器を通過した液体水素と、を用いて発電を行う混焼火力発電設備と、を備えている混焼火力発電システム。
A liquid air energy storage device according to any one of claims 1 to 5,
A vaporizer for vaporizing the liquid air stored in the tank,
Co-firing power generation equipment for generating power using air vaporized by the vaporizer, liquefied natural gas that has passed through the first heat exchanger, and liquid hydrogen that has passed through the second heat exchanger, Mixed-fired power generation system.
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