JP2023122581A - グリーンエネルギー輸送システム及びエネルギー輸送方法 - Google Patents
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/133—Renewable energy sources, e.g. sunlight
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Description
1-1 グリーンエネルギー搬送システム
以下、本発明に係る再生可能エネルギーをエネルギー源とするグリーンエネルギー搬送システムの第1の実施形態について説明する。この本発明の第1の実施形態のエネルギー輸送システムは、図1に示すように、再生可能エネルギーにより発電及び蓄電を行なう発電手段M1と、発電手段M1で得た電力を用いて水を電気分解することにより水素を生成する水素生成手段M2と、該水素生成手段M2で生成した水素及びリサイクルされたCO2を原料とするサバティエ反応によりメタン化を行なってメタンを生成するメタン合成手段M3と、該メタン合成手段M3で生成したメタンを液体メタンの形態で輸送すべく、該再生可能エネルギーをエネルギー源とする電力が可変速モーター用インバーターを介して給電されるシンクロナスモーターによって駆動される回転式容積型の冷媒圧縮機を用いて該メタンを液化するメタン液化手段M4と、該メタン液化手段M4で液化したメタンを大気中へのCO2排出を伴わない手段によりエネルギー消費地まで輸送するメタン輸送手段M5と、該液化メタン輸送手段M5で輸送した液体メタンを液化メタン貯蔵タンクに受け入れた後に再ガス化する液化メタン受入・再ガス化手段M6と、該液化メタン受入・再ガス化手段M6で一旦受け入れた後に再ガス化した原料としてのメタンを酸素と反応させることで発電を行なうと共に、該発電時に排出される排ガスから炭素を高濃度CO2ガスからなるリサイクルCO2の形態で回収する発電・炭素回収手段M7と、該発電・炭素回収手段M7で回収したリサイクルCO2を大気中へのCO2排出を伴わない手段によりメタン合成手段M3が設けられているメタン合成サイトまで輸送するCO2輸送手段M8とから構成される。
[反応式1]
CO2+4H2=CH4+2H2O
[反応式2]
CO2+H2=CO+H2O
次に、上記の本発明の第1の実施形態のエネルギー搬送システムを用いて実施されるエネルギー搬送方法について説明する。この本発明の第1の実施形態のエネルギー搬送システムを用いたエネルギー搬送方法は、再生可能エネルギーにより発電及び蓄電を行なう発電工程と、発電工程で得た電力を用いて水を電気分解することにより水素を生成する水素生成工程と、水素生成工程で生成した水素及びリサイクルされたCO2を原料とするサバティエ反応によりメタン化を行ってメタンを生成するメタン合成工程と、メタン合成工程で生成したメタンを液化メタンの形態で輸送すべく、該再生可能エネルギーをエネルギー源とする電力が可変速モーター用インバーターを介して給電されるシンクロナスモーターによって駆動される回転式容積型の冷媒圧縮機を用いて該メタンを液化するメタン液化工程と、メタン合成工程で生成したメタンをメタン液化工程で液化した後に大気中へのCO2排出を伴わない手段によりエネルギー消費地まで輸送するメタン輸送工程と、液化された液化メタンを液化メタン貯蔵タンクに受け入れた後に再ガス化する液化メタン受入・再ガス化工程と、メタン輸送工程で液体の形態で輸送されたメタンを液化メタン受入・再ガス化工程で一旦受け入れて再ガス化した後に原料として酸素と反応させることで発電を行なうと共に、該発電時に排出される炭素を高濃度CO2ガスからなるリサイクルCO2として回収する発電・炭素回収工程と、発電・炭素回収工程で回収したリサイクルCO2を大気中へのCO2排出を伴わない手段によりメタン合成工程を行なうサイトまで輸送するCO2輸送工程とを有する。
第1供給ノズルN1からタンク内に置換用ガスとして例えば-50℃の低温のメタンガスを導入しながらサブマージドポンプを運転することで、該球形タンク内の液化メタンをアンローディングし、該アンローディング完了後も引き続きメタンガスを導入してタンク内を例えば6.92barAまで加圧する。
第2供給ノズルN2によって例えば圧力6.92barA、温度-50℃の低温のCO2ガスをタンク下部から導入すると共に、タンク内のメタンガスを第1ベントノズルV1及びサブマージドポンプの吐出ノズルL1からベントすることでメタンガスを炭酸ガスに置換する。この置換時のメタンガスとCO2ガスの密度比は1:2.75である。
第2供給ノズルN2によって例えば圧力6.92barA、温度-50℃の低温の液化CO2をタンク下部から導入することでローディングを行なうと共に、タンク内のCO2ガスを第1ベントノズルV1及びサブマージドポンプの吐出ノズルL1からベントすることでCO2ガスを液体CO2に置換する。
第1供給ノズルN1からタンク内に置換用ガスとして例えば-50℃の低温のCO2ガスを導入しながら、サブマージドポンプを運転することで該タンク内の液化CO2をアンローディングする。
第1供給ノズルN1及びサブマージドポンプの吐出ノズルL1によって例えば圧力6.92barA、温度-50℃の低温のメタンガスをタンク上部及びポンプカラムから導入すると共に、タンク内のCO2ガスを第2ベントノズルV2からベントすることでCO2ガスをメタンガスに置換する。この置換時のメタンガスとCO2ガスの密度比は1:2.75である。
第1供給ノズルN1によってタンク上部から液化メタンを散布して該タンクを例えば-130℃の極低温まで冷却した後、第1ベントノズルV1及びサブマージドポンプの吐出ノズルL1からメタンガスをベントしながら第2供給ノズルN2から液化メタンを導入することで底部から液面が徐々に上昇するようにローディングする。
第1供給ノズルN1からタンク内に置換用ガスとして例えば-50℃の低温のメタンガスを導入しながらサブマージドポンプを運転することで該タンク内の加圧された液化メタンをアンローディングし、該アンローディング完了後も引き続きメタンガスを導入してタンク内を例えば10barAまで加圧する。
第2供給ノズルN2によって例えば圧力10barA、温度-40℃の低温のCO2ガスをタンク下部から導入すると共に、タンク内のメタンガスを第1ベントノズルV1及びサブマージドポンプの吐出ノズルL1からベントすることでメタンガスを炭酸ガスに置換する。この置換時のメタンガスとCO2ガスの密度比は1:2.75である。
第2供給ノズルN2によって例えば圧力10barA、温度-40℃の低温の液化CO2をタンク下部から導入することでローディングを行なうと共に、タンク内のCO2ガスを第1ベントノズルV1及びサブマージドポンプの吐出ノズルL1からベントすることでCO2ガスを液体CO2に置換する。
第1供給ノズルN1からタンク内に置換用ガスとして例えば-40℃の低温のCO2ガスを導入しながら、サブマージドポンプを運転することで該タンク内の液化CO2をアンローディングする。
第1供給ノズルN1及びサブマージドポンプの吐出ノズルL1によって例えば圧力10barA、温度-40℃の低温のメタンガスをタンク上部及びポンプカラムから導入すると共に、タンク内のCO2ガスを第2ベントノズルV2からベントすることでCO2ガスをメタンガスに置換する。この置換時のメタンガスとCO2ガスの密度比は1:2.75である。
第1供給ノズルN1によってタンク上部から液化メタンを散布して該タンクを例えば-90℃の極低温まで冷却した後、第1ベントノズルV1及びサブマージドポンプの吐出ノズルL1からメタンガスをベントしながら第2供給ノズルN2から液化メタンを導入することで底部から液面が徐々に上昇するようにローディングする。
2-1 グリーンエネルギー搬送システム
上記した本発明の第1の実施形態のエネルギー輸送システムは、低温タンカーを介してメタン及びCO2を海上輸送するものであるが、ユーラシア大陸内、北米大陸内、及び南米大陸内のように、PtG複合施設と発電複合施設とが同じ大陸内に存在する場合は上記の海上輸送が不要になる。この場合は、低温タンカーでの輸送に代えてパイプラインを介して高圧ガスの状態でメタンガス及びCO2ガスを輸送するのが好ましい。
次に、上記の本発明の第2の実施形態のエネルギー搬送システムを用いて実施されるエネルギー搬送方法について説明する。この本発明の第2の実施形態のエネルギー輸送システムを用いたエネルギー輸送方法は、再生可能エネルギーにより発電及び蓄電を行なう発電工程と、該発電工程で得た電力を用いて水を電気分解することにより水素を生成する水素生成工程と、該水素生成工程で生成した水素及びリサイクルされたCO2を原料とするサバティエ反応によりメタン化を行ってメタンガスを生成するメタン合成工程と、該メタン合成工程で生成したメタンガスを大気中へのCO2排出を伴わない手段によりエネルギー消費地まで輸送するメタン輸送工程と、該メタン輸送工程で輸送されたメタンガスを原料として酸素と反応させることで発電を行なうと共にリサイクルCO2として炭素を回収する発電・炭素回収工程と、該発電・炭素回収工程で回収したリサイクルCO2を大気中へのCO2排出を伴わない手段により該メタン合成工程を行なうサイトまで輸送するCO2輸送工程とを有している。
12 集電システム
13 送電線
14 変電所
20 逆水性ガスシフト反応器
21、22、23、24 メタン合成反応器
25、26、27、28、29 冷却器
30 炭酸ガス除去設備
31、41 第1熱交換器
32、42 第2熱交換器
33、43 第3熱交換器
34 プロパン多段圧縮機
35 ドライヤー
36 スクラブカラム
37a、37b、37c MR圧縮機
38 主低温熱交換器
39、47、55 フラッシュドラム
44 プロパンコンプレッサー
45 エチレンコンプレッサー
46 メタンコンプレッサー
51、52 コンプレッサー
53 エキスパンダー
54 熱交換器
61 加圧熱交換器
62 膨張手段
63 冷却システム
71 アンローディングアーム
72 アンローディングライン
73 液化メタンタンク
74 第1ポンプ
75a 第2ポンプ
75b ブースターポンプ
76a 高圧用気化器
76b 低圧用気化器
77 リターンガスブロワー
78 BOG圧縮機
81 圧縮機
82 ガスタービン
83 廃熱回収ボイラー
84 HPタービン
85 IPタービン
86 LPタービン
87 炭素回収手段
91 吸収塔
92 リボイラー
93 再生塔
94 循環系
101 改質装置
102 燃料電池
103 凝縮器
111 タービン
112 熱交換器
113 圧縮機
121 圧縮機
122 熱交換器
123 液体タービン
124 球形貯蔵タンク
L1 吐出ノズル
N1 第1供給ノズル
N2 第2供給ノズル
V1 第1ベントノズル
V2 第2ベントノズル
T 低温タンカー
Claims (29)
- 再生可能エネルギーにより発電及び蓄電を行なう発電手段と、前記発電手段で得た電力を用いて水を電気分解することにより水素を生成する水素生成手段と、前記水素生成手段で生成した水素及びリサイクルCO2を原料とするサバティエ反応によりメタンを生成するメタン合成手段と、前記メタン合成手段で生成したメタンを大気中へのCO2排出を伴わない手段によりエネルギー消費地まで輸送するメタン輸送手段と、前記メタン輸送手段で輸送されたメタンを酸素と反応させることで発電を行なうと共に該発電時に排出される炭素をリサイクルCO2として回収する発電・炭素回収手段と、前記リサイクルCO2を大気中へのCO2排出を伴わない手段により前記メタン合成手段が設けられている基地まで輸送するCO2輸送手段とから構成されることを特徴とするグリーンエネルギー搬送システム。
- 前記水素生成手段による電気分解が、固体酸化物水電解装置、固体高分子水電解装置、又はアルカリ水電解装置によるものであることを特徴とする、請求項1に記載のグリーンエネルギー輸送システム。
- 前記メタン合成手段において、前記原料の水素を化学量論量の4モルよりも過剰な4.05~7.0モルの範囲内で反応器に導入することを特徴とする、請求項1に記載のグリーンエネルギー輸送システム。
- 前記メタン合成手段は、前記サバティエ反応を行なう反応器の直ぐ前段に、前記原料の水素及びリサイクルCO2から一酸化炭素を生成する逆水性ガスシフト反応器を有していることを特徴とする、請求項3に記載のグリーンエネルギー輸送システム。
- 前記発電・炭素回収手段による発電が、コンバインドサイクル発電、固体酸化物型燃料電池による発電、又は酸素プラントと炭酸ガスサイクルによるAllamサイクルによる発電であることを特徴とする、請求項1に記載のグリーンエネルギー輸送システム。
- 前記メタン輸送手段の前段及び後段に、前記メタン合成手段で生成したメタンを液体の形態で輸送すべく、前記再生可能エネルギーをエネルギー源とする電力が可変速モーター用インバーターを介して給電されるシンクロナスモーターによって駆動される回転式容積型の冷媒圧縮機を用いて該メタンを液化するメタン液化手段と、前記液化メタン輸送手段で輸送された液体メタンを液化メタン貯蔵タンクに受け入れた後に再ガス化する液化メタン受入・再ガス化手段とをそれぞれ更に有し、前記メタン輸送手段が前記メタン液化手段で液化した液化メタンをエネルギー消費地まで大気中へのCO2排出を伴わない第1動力手段を駆動源とする液化メタンタンカーで輸送するものであり、
前記CO2輸送手段の前段及び後段に、前記発電・炭素回収手段で回収したリサイクルCO2を液体の形態で輸送すべく、該リサイクルCO2を液化するCO2液化手段と、前記液化CO2輸送手段で輸送された液化CO2を液化CO2貯蔵タンクに受け入れた後に再ガス化する液化CO2受入・再ガス化手段とをそれぞれ更に有し、前記CO2輸送手段が前記CO2液化手段で得た液化CO2を前記メタン合成手段が設けられているメタン合成基地まで大気中へのCO2排出を伴わない第2動力手段を駆動源とする液化CO2タンカーで輸送するものであることを特徴とする、請求項1に記載のグリーンエネルギー輸送システム。 - 前記第1動力手段及び第2動力手段の各々が、水素若しくは液化メタンを燃料とする内燃機関、又は二次電池であることを特徴とする、請求項6に記載のグリーンエネルギー輸送システム。
- 前記メタン液化手段が、前記液化された液化メタンを圧力0.8~2.0barA、温度-170~-180℃の条件下でフラッシュさせるストリッパーを有しており、該ストリッパーで発生する非液化水素は前記メタン合成手段にリサイクルされて原料として再利用されることを特徴とする、請求項6に記載のグリーンエネルギー輸送システム。
- 前記メタン液化手段が有するメタンと冷媒との熱交換を行なう熱交換器は、前記非液化水素を含むメタンの流量が設計流量に対して20%以上確保されるように設計されていることを特徴とする、請求項8に記載のグリーンエネルギー輸送システム。
- 前記CO2液化手段が、前記発電・炭素回収手段で回収したリサイクルCO2を圧力45~80barAまで圧縮する圧縮機と、圧力10~100barAの液化メタンを再ガス化する際の冷熱を用いて温度-33~-56℃まで冷却して液化させる熱交換器とを有していることを特徴とする、請求項6に記載のグリーンエネルギー輸送システム。
- 前記CO2液化手段が、前記熱交換器で液化された液化CO2を圧力5.2~12.8barAまで降圧させることで動力回収する液体タービンを更に有していることを特徴とする、請求項10に記載のグリーンエネルギー輸送システム。
- 前記CO2液化手段が、前記液体CO2を圧力5.2~12.8barGA、温度-56~-33℃の条件下で貯蔵する断熱された球形貯蔵タンクを更に有していることを特徴とする、請求項11に記載のグリーンエネルギー輸送システム。
- 前記メタン輸送手段が、前記メタン合成手段で生成したメタンガスを前記エネルギー消費地まで輸送するメタンガス用パイプラインであり、前記メタンガス用パイプライン内を流れる前記メタンガスの圧力が50~125BarAの範囲内に維持されるように、前記再生可能エネルギーをエネルギー源とする電力が可変速モーター用インバーターを介して給電されるシンクロナスモーターによって駆動される回転式容積型の圧縮機からなるメタンガスの圧縮手段が、前記メタン輸送手段としてのメタンガス用パイプラインの前段及び該メタンガス用パイプラインの中継地点に設けられており、
前記CO2輸送手段が、前記発電・炭素回収手段で回収したリサイクルCO2を前記メタン合成基地まで輸送するCO2用パイプラインであり、前記CO2用パイプライン内を流れる前記回収したリサイクルCO2の圧力が50~125BarAの範囲内に維持されるように、前記再生可能エネルギーをエネルギー源とする電力が可変速モーター用インバーターを介して給電されるシンクロナスモーターによって駆動される圧縮機からなるCO2ガスの圧縮手段が、前記CO2輸送手段としてのCO2用パイプラインの前段及び該CO2用パイプラインの中継地点に設けられていることを特徴とする、請求項1に記載のグリーンエネルギー輸送システム。 - 再生可能エネルギーにより発電及び蓄電を行なう発電工程と、前記発電工程で得た電力を用いて水を電気分解することにより水素を生成する水素生成工程と、前記水素生成工程で生成した水素及びリサイクルCO2を原料とするサバティエ反応によりメタンを生成するメタン合成工程と、前記メタン合成工程で生成したメタンを大気中へのCO2排出を伴わない手段によりエネルギー消費地まで輸送するメタン輸送工程と、前記メタン輸送工程で輸送されたメタンを酸素と反応させることで発電を行なうと共に該発電時に排出される炭素をリサイクルCO2の形態で回収する発電・炭素回収工程と、前記リサイクルCO2を大気中へのCO2排出を伴わない手段により前記メタン合成工程を行なう基地まで輸送するCO2輸送工程とを有することを特徴とするグリーンエネルギー輸送方法。
- 前記再生可能エネルギーによる発電が蓄電池を具備する風力発電機で行なわれ、該蓄電池は、該風力発電機の風車定格の値に対して容量の値が106~126%の範囲内となるように設定すると共に、該蓄電池を該風車定格の20~90%の運用レンジで運転することを特徴とする、請求項14に記載のグリーンエネルギー輸送方法。
- 前記水素生成工程における水の電気分解では、水の電気分解に必要な電力である最小電解槽負荷を前記風車定格の5~30%の範囲内に設定し、風速を変数とする前記風力発電機の発電電力が該最小電解槽負荷を下回る場合は、その不足分を前記蓄電池から補い、該発電量電力が該最小電解槽負荷以上の場合は、該発電電力を用いて前記水の電気分解を行なうと共に、該発電電力のうち該最小電解槽負荷を超えている余剰電力を、前記風車定格の5~15%の範囲内で設定した上限値以下の条件で且つ前記蓄電池の運用レンジの範囲内で前記蓄電池に充電することを特徴とする、請求項15に記載のグリーンエネルギー輸送方法。
- 前記メタン輸送工程の前後に、前記再生可能エネルギーをエネルギー源とする電力が可変速モーター用インバーターを介して給電されるシンクロナスモーターによって駆動される回転式容積型の冷媒圧縮機を用いて前記メタンガスを液化するメタン液化工程と、前記液化された液化メタンを液化メタン貯蔵タンクに受け入れた後に再ガス化する液化メタン受入・再ガス化工程とをそれぞれ更に有しており、前記メタン輸送工程が前記メタン液化工程で液化した液化メタンをエネルギー消費地まで大気中へのCO2排出を伴わない第1動力手段を駆動源とする液化メタンタンカーにより輸送するものであり、
前記CO2輸送工程の前後に、前記リサイクルCO2を液化するCO2液化工程と、前記CO2タンカー輸送工程で輸送された液化CO2を前記メタン貯蔵タンクに受け入れた後に再ガス化する液化CO2受入・再ガス化工程とをそれぞれ更に有し、前記CO2輸送工程が前記CO2液化工程で液化した液化CO2を大気中へのCO2排出を伴わない第2動力手段を駆動源とする液化CO2タンカーにより前記メタン合成工程が行なわれるメタン合成基地まで輸送するものであることを特徴とする、請求項14に記載のグリーンエネルギー輸送方法。 - 前記風力発電機が永久磁石式同期発電機であり、該風力発電機で発電した交流電圧をトランスで30~110kVまで昇圧した後にAC-DCコンバータにより直流電圧10~20kV、直流電流5.0~10.0kAの直流電力に変換し、得られた直流電力を前記冷媒圧縮機を駆動させるシンクロナスモーターに給電すると共に、前記水の電気分解を行なう電解槽にはソリッドステート変圧器で構成されるDC-DCコンバータを介して100~150Vまで降圧させて給電することを特徴とする、請求項17に記載のグリーンエネルギー輸送方法。
- 前記液化メタン及び液化CO2の輸送は、それぞれ専用の低温タンカーを使用し、該輸送する液化CO2が圧力5.2~12.8barA、温度-56~-33℃の場合は、液化CO2用の低温タンカーは、材質がアルミキルド系炭素鋼、1.5%Niニッケル鋼、又は低温用高張力ニッケル鋼であって、タンク形状が球形では3~7個のタンクを、横向き円筒形では4~8個のタンクを有することを特徴とする、請求項17に記載のグリーンエネルギー輸送方法。
- 前記液化メタン用の低温タンカーには球形タンクを3~7個有するMoss型を使用し、その材質には前記輸送する液化メタンが圧力-0.05~0.25barG、温度-162℃の場合は6-7.5%Ni鋼、8.5-9.5%Ni鋼、18-8ステンレス鋼、又はアルミ合金5083を用い、圧力8.0~12.8barA、温度-120~-130℃の場合は6-7.5%Ni鋼、8.5-9.5%Ni鋼、18-8ステンレス鋼、アルミ合金5083、又は5%Ni鋼を用いることを特徴とする、請求項17に記載のグリーンエネルギー輸送方法。
- 前記メタン輸送工程では圧力-0.05~0.25barG、温度-162℃の液化メタンを輸送し、前記CO2輸送工程では圧力5.2~12.8barA、温度-56~-33℃の液化CO2を輸送し、これら液化メタン及び液化CO2の輸送は、材質が6-7.5%Ni鋼、8.5-9.5%Ni鋼、18-8ステンレス鋼、又はアルミ合金5083であって、タンク形状が球形では3~7個のタンクを、横向き円筒形では4~8個のタンクを有する低温タンカーを共用することを特徴とする、請求項17に記載のグリーンエネルギー輸送方法。
- 前記メタン輸送工程では圧力8.0~12.8barA、温度-120~-130℃の加圧された液化メタンを輸送し、前記CO2輸送工程では圧力5.2~10.8barA、温度-56~-33℃の液化CO2を輸送し、これら加圧された液化メタン及び液化CO2の輸送は、材質が6-7.5%Ni鋼、8.5-9.5%Ni鋼、18-8ステンレス鋼、アルミ合金5083、又は5%Ni鋼であって、タンク形状が球形では3~7個のタンクを、横向き円筒形では4~8個のタンクを有する低温タンカーを共用することを特徴とする、請求項17に記載のグリーンエネルギー輸送方法。
- 前記加圧された液化メタンは、予め加圧されたメタンガスを冷媒と熱交換させることで冷却した後、膨張手段で圧力8.0~12.8barAまで減圧させて一部をフラッシュさせることで生成することを特徴とする、請求項22に記載のグリーンエネルギー輸送方法。
- 前記低温タンカーが有する複数のタンクの各々は、タンク内上部に放出口を有する第1供給ノズル、タンク内下部に放出口を有する第2供給ノズル、タンク内上部に排出口を有する第1ベントノズル、タンク内下部に排出口を有する第2ベントノズル、及びサブマージドポンプ用カラムの吐出ノズルを有し、これら5個のノズルを用いて下記S1~S6の操作を繰り返すことで液化メタン及び液化CO2を交互に輸送することを特徴とする、請求項21又は22に記載のグリーンエネルギー輸送方法。
(S1)第1供給ノズルからタンク内に置換用ガスとして低温のメタンガスを導入しながらサブマージドポンプを運転することで該球形タンク内の液化メタンをアンローディングし、該アンローディング完了後も引き続きメタンガスを導入してタンク内を加圧する。
(S2)第2供給ノズルによっての低温のCO2ガスをタンク下部から導入すると共に、タンク内のメタンガスを第1ベントノズル及びサブマージドポンプの吐出ノズルからベントすることでメタンガスを炭酸ガスに置換する。
(S3)第2供給ノズルによって低温の液化CO2をタンク下部から導入することでローディングを行なうと共に、タンク内のCO2ガスを第1ベントノズル及びサブマージドポンプの吐出ノズルからベントすることでCO2ガスを液体CO2に置換する。
(S4)第1供給ノズルからタンク内に置換用ガスとして低温のCO2ガスを導入しながら、サブマージドポンプを運転することで該球形タンク内の液化CO2をアンローディングする。
(S5)第1供給ノズル及びサブマージドポンプの吐出ノズルによって低温のメタンガスをタンク上部及びポンプカラムから導入すると共に、タンク内のCO2ガスを第2ベントノズルからベントすることでCO2ガスをメタンガスに置換する。
(S6)第1供給ノズルによってタンク上部から液化メタンを散布して該球形タンクを極低温まで冷却した後、第1ベントノズル及びサブマージドポンプの吐出ノズルからメタンガスをベントしながら第2供給ノズルから液化メタンを導入することで底部から液面が徐々に上昇するようにローディングする。 - 前記液化メタン受入基地では液化メタンで満たされた前記複数のタンクに対して1つずつ前記S1の操作を逐次行ない、該複数のタンクの各々において該S1の操作が完了した後は、引き続きS2及びS3の操作を行なうことで、最終的に全てのタンクにおいて液化メタンのアンローディング及び液化CO2のローディングを行ない、
前記メタン合成基地では液化CO2で満たされた前記複数のタンクに対して1つずつ前記S4の操作を逐次行ない、該複数のタンクの各々において該S4の操作が完了した後は、引き続きS5及びS6の操作を行なうことで、最終的に全てのタンクにおいて液化CO2のアンローディング及び液化メタンのローディングを行なうことを特徴とする、請求項24に記載のグリーンエネルギー輸送システム。 - 前記メタン輸送工程は、前記再生可能エネルギーをエネルギー源とする電力が可変速モーター用インバーターを介して給電されるシンクロナスモーターによって駆動される回転式容積型の圧縮機で前記メタンガスを圧縮することで得た高圧メタンガスを前記メタン合成工程が行なわれるメタン合成基地から前記エネルギー消費地まで敷設されたメタンガス用パイプラインで輸送する工程からなり、
前記CO2輸送工程が、前記再生可能エネルギーをエネルギー源とする電力が可変速モーター用インバーターを介して給電されるシンクロナスモーターによって駆動される回転式容積型の圧縮機で前記リサイクルCO2を圧縮することで得た高圧リサイクルCO2を前記エネルギー消費地から前記メタン合成基地まで敷設されたCO2用パイプラインで輸送する工程からなることを特徴とする、請求項4に記載のグリーンエネルギー輸送方法。 - 前記メタン輸送工程が、前記再生可能エネルギーをエネルギー源とし且つ超高圧直流ケーブルを介して送電される電力か、又は買電による電力で作動するシンクロナスモーターで駆動されるメタンガス用ブースター圧縮機を用いて前記メタンガス用パイプラインの途中で前記メタンガスを昇圧する工程を更に有し、前記CO2輸送工程が、前記再生可能エネルギーをエネルギー源とし且つ超高圧直流ケーブルを介して送電される電力か、又は買電による電力で作動するシンクロナスモーターで駆動されるCO2用ブースター圧縮機を用いて前記CO2用パイプラインの途中で前記リサイクルCO2を昇圧する工程を更に有することを特徴とする、請求項20に記載のグリーンエネルギー輸送方法。
- 前記発電工程からCO2輸送工程までの全工程から大気中に放出されるCO2放出量が、これら一連の工程で消費される炭素のCO2換算量に対して3%以下であることを特徴とする、請求項14に記載のグリーンエネルギー輸送方法。
- 前記3%以下のCO2放出量を相殺するため、バイオマス発電又はバイオマス燃焼設備の燃焼ガスから回収したCO2か、あるいはダイレクトエアキャプチャーから回収したCO2を前記リサイクルCO2として利用することを特徴とする、請求項28に記載のグリーンエネルギー輸送方法。
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