JP2023154926A - Heat storage type storage battery, cogeneration system, and cogeneration system group - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、蓄熱式蓄電池、熱電併給システム及び熱電併給システム群に関する。 The present disclosure relates to a thermal storage battery, a combined heat and power system, and a group of combined heat and power systems.
従来、我が国では、原子力発電所に代表されるような大規模集中型の発電所から電力を供給するエネルギー供給システムが採用されてきた。これに対し、近年、エネルギーの安定供給や省エネルギー等の観点から、比較的小規模なエネルギー変換機器をエネルギー消費地に近い場所に設置してエネルギー供給を行う分散型のエネルギー供給システムが注目されている。 Conventionally, Japan has adopted an energy supply system that supplies electricity from large-scale centralized power plants, such as nuclear power plants. On the other hand, in recent years, from the perspective of stable energy supply and energy conservation, distributed energy supply systems, in which relatively small-scale energy conversion equipment is installed near energy consumption areas to supply energy, have attracted attention. There is.
特許文献1には、分散型のエネルギー供給システムの一形態である地域熱電併給システムが記載されている。特許文献1に記載の地域熱電併給システムでは、熱媒体を供給する側に少なくとも圧縮機と放熱装置とを設けるとともに熱媒体を供給される需要体側(対象地域の複数の需要体)に熱交換器を設けて、熱媒体を供給する側と供給される側とで熱媒体の流路を形成し、対象地域の複数の需要体を対象とした大規模なヒートポンプサイクルを構築している。これにより、少ない投入エネルギーで効率的に対象地域の冷暖房及び給湯需要を満たすことができる。
この構成では、少なくとも圧縮機と放熱装置とを複数の需要体に対する共用設備として熱媒体の共用流路に設けることにより、これらの設備を各需要体側に設置する場合と比較して、各需要体側の設備構成を簡素化することができる。これにより、各需要体側における熱電併給用の設備の設置スペース及び騒音の問題を軽減又は解消することが可能となる。 In this configuration, by providing at least the compressor and the heat dissipation device as shared equipment for multiple consumers in the common flow path of the heat medium, compared to the case where these facilities are installed on each consumer's side, each consumer's side is The equipment configuration can be simplified. This makes it possible to reduce or eliminate the problems of installation space and noise for cogeneration equipment on each consumer side.
本開示は、ヒートポンプサイクル内で貯蔵した互いに温度の異なる熱媒体を利用して発電する新規な方式の電池である蓄熱式蓄電池、並びにこれを備える熱電併給システム及び相互に熱電のやり取りが可能な熱電併給システム群を提供することを目的とする。 The present disclosure relates to a thermal storage battery, which is a new type of battery that generates electricity using thermal media of different temperatures stored in a heat pump cycle, a combined heat and power generation system equipped with the same, and a thermoelectric power generation system that is capable of mutually exchanging heat and electricity. The purpose is to provide a group of co-supply systems.
上記目的を達成するため、本開示の少なくとも一実施形態に係る蓄熱式蓄電池は、
熱媒体を圧縮するための圧縮機と、
圧縮機に接続され、前記圧縮機で圧縮された前記熱媒体を流すための第1流路と、
前記第1流路に接続され、前記第1流路から供給された前記熱媒体を貯蔵するための蓄圧断熱高温貯槽と、
前記蓄圧断熱高温貯槽に接続され、前記蓄圧断熱高温貯槽を出た前記熱媒体を流すための第2流路と、
前記第2流路に設けられ、前記第2流路を流れる前記熱媒体を減圧するように構成された膨張装置と、
前記第2流路における前記膨張装置の上流側又は下流側に設けられ、前記第2流路の前記熱媒体を貯蔵するための蓄圧断熱低温貯槽と、
前記第2流路の下流側に接続され、前記膨張装置及び前記蓄圧断熱低温貯槽の各々を通った前記熱媒体を前記圧縮機に供給するように構成された第3流路と、
前記第2流路における前記膨張装置の上流側を流れる前記熱媒体と前記第3流路を流れる前記熱媒体の熱を利用して発電するように構成されたバイナリー発電機と、
を備える。
In order to achieve the above object, a thermal storage battery according to at least one embodiment of the present disclosure includes:
a compressor for compressing a heat medium;
a first flow path connected to a compressor and through which the heat medium compressed by the compressor flows;
a pressure-accumulating insulated high-temperature storage tank connected to the first flow path and for storing the heat medium supplied from the first flow path;
a second flow path connected to the pressure-accumulated adiabatic high-temperature storage tank and for flowing the heat medium that has exited the pressure-accumulated adiabatic high-temperature storage tank;
an expansion device provided in the second flow path and configured to reduce the pressure of the heat medium flowing through the second flow path;
a pressure-accumulating insulated low-temperature storage tank provided upstream or downstream of the expansion device in the second flow path and for storing the heat medium in the second flow path;
a third flow path connected to the downstream side of the second flow path and configured to supply the heat medium that has passed through each of the expansion device and the pressure accumulation adiabatic low temperature storage tank to the compressor;
a binary generator configured to generate electricity using the heat of the heat medium flowing upstream of the expansion device in the second flow path and the heat medium flowing through the third flow path;
Equipped with
上記目的を達成するため、本開示の少なくとも一実施形態に係る熱電併給システムは、
上記蓄熱式蓄電池と、
前記蓄圧断熱高温貯槽に接続され、前記蓄圧断熱高温貯槽から対象サイトの需要体に前記熱媒体を供給するように構成された第4流路と、
を備える。
In order to achieve the above object, a combined heat and power generation system according to at least one embodiment of the present disclosure includes:
The above thermal storage battery,
a fourth flow path connected to the pressure accumulation adiabatic high temperature storage tank and configured to supply the heat medium from the pressure accumulation adiabatic high temperature storage tank to the consumer at the target site;
Equipped with
上記目的を達成するため、本開示の少なくとも一実施形態に係る熱電併給システム群は、
上記熱電併給システムを複数備える熱電併給システム群であって、
前記複数の熱電併給システムは、複数の対象サイトにそれぞれ対応して設けられており、
前記熱電併給システム群は、前記複数の熱電併給システム全体における電力と熱の需給最適化を行うように構成された統括熱電需給システムを更に備える。
In order to achieve the above object, a combined heat and power system group according to at least one embodiment of the present disclosure includes:
A combined heat and power system group comprising a plurality of the above combined heat and power systems,
The plurality of combined heat and power generation systems are provided corresponding to the plurality of target sites, respectively,
The combined heat and power system group further includes an integrated heat and power supply and demand system configured to optimize the supply and demand of electric power and heat in the entire plurality of combined heat and power systems.
本開示によれば、ヒートポンプサイクル内で貯蔵した互いに温度の異なる熱媒体を利用して発電する新規な方式の電池である蓄熱式蓄電池、並びにこれを備える熱電併給システム及び熱電併給システム群が提供される。 According to the present disclosure, there is provided a thermal storage battery, which is a new type of battery that generates electricity by using thermal media of different temperatures stored in a heat pump cycle, and a combined heat and power system and a group of combined heat and power systems that include the same. Ru.
以下、添付図面を参照して本開示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、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。
Hereinafter, some embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangement, etc. of the components described as embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the invention thereto, and are merely illustrative examples. .
For example, expressions expressing relative or absolute positioning such as "in a certain direction,""along a certain direction,""parallel,""orthogonal,""centered,""concentric," or "coaxial" are strictly In addition to representing such an arrangement, it also represents a state in which they are relatively displaced with a tolerance or an angle or distance that allows the same function to be obtained.
For example, expressions such as "same,""equal," and "homogeneous" that indicate that things are in an equal state do not only mean that things are exactly equal, but also have tolerances or differences in the degree to which the same function can be obtained. It also represents the existing state.
For example, expressions expressing shapes such as squares and cylinders do not only refer to shapes such as squares and cylinders in a strict geometric sense, but also include uneven parts and chamfers to the extent that the same effect can be obtained. Shapes including parts, etc. shall also be expressed.
On the other hand, the expressions "comprising,""comprising,""comprising,""containing," or "having" one component are not exclusive expressions that exclude the presence of other components.
(地域熱電併給システムの概略構成)
図1は、一実施形態に係る地域熱電併給システム2(2A)の概略構成を示す模式図である。
図1に示す地域熱電併給システム2は、発電と、対象サイトにおける需要体100への熱供給とを併行して実行可能に構築されるシステムである。対象サイトの規模は、例えば直径300~500m程度の地域であってもよいし、それより広くとも狭くともよい。需要体100は、例えば戸建住宅、マンション等の集合住宅、ショッピング施設、工場及び病院等の各種施設のうち少なくとも1種を含む。
(Schematic configuration of district combined heat and power system)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a district combined heat and power system 2 (2A) according to an embodiment.
The district combined heat and
図1に示すように、地域熱電併給システム2は、電気モータ5、圧縮機6、第1流路8、蓄圧断熱高温貯槽10、第2流路12、膨張タービン14(膨張装置)、蓄圧断熱低温貯槽18、第3流路20及びバイナリー発電機22、第4流路24、第5流路26、第6流路28、第7流路30、送電ライン32~38及びサイト熱電需給システム50、温度センサ82、温度センサ84及びモータ制御部86を備える。なお、図1では、熱及び電力の伝達経路がそれぞれ実線及び一点鎖線で記載されている。
As shown in FIG. 1, the district combined heat and
電気モータ5は、圧縮機6に連結されており、サイト熱電需給システム50から送電ライン32を介して供給された電力を用いて圧縮機6を駆動する。サイト熱電需給システム50から電気モータ5に供給される電力は、系統電力であってもよいし、バイナリー発電機22から供給された電力であってもよいし、膨張タービン14に連結された後述の発電機や、送電ライン36を通じて需要体100に設置されたEVやNAS電池、太陽光などの各種電気設備から供給された電力であってもよい。サイト熱電需給システム50から電気モータ5に供給する電力として系統電力を用いる場合は、安価な夜間電力を使用することが望ましい。
The
圧縮機6は、電気モータ5により駆動されることにより、第3流路20から供給された中温低圧の熱媒体を圧縮して高温高圧の熱媒体を生成するよう構成されている。なお、他の実施形態では、電気モータ5に代えて、風車や水車等によって直接(電力に変換せずに)圧縮機6を駆動してもよい。また、第3流路20から圧縮機6に供給される熱媒体は、ヒートポンプサイクルに使用可能な熱媒体であれば特に限定されず、例えばCO2、アンモニア、プロパン、ブタン、代替フロン等を用いることができる。なお、本明細書では、相対的な温度として、温度の高い方から順に、高温、中温、低温との表現を使用する。また、相対的な圧力として、圧力の高い方から順に、高圧、中圧、低圧との表現を使用する。
The
第1流路8は、圧縮機6の下流側に接続されており、圧縮機6で圧縮された高温高圧の熱媒体を流すように構成されている。
The
蓄圧断熱高温貯槽10は、第1流路8の下流側に接続されており、第1流路8から供給された高温高圧の熱媒体を貯蔵するように構成されている。
The pressure accumulating heat insulating high
第2流路12は、蓄圧断熱高温貯槽10の下流側に接続されており、蓄圧断熱高温貯槽10を出た熱媒体を、バイナリー発電機22の高温側(後述する蒸発器92側)において作動媒体と熱交換させた後、膨張タービン14及び蓄圧断熱低温貯槽18に供給するように構成されている。幾つかの実施形態では、需要体100の温熱・電力の需要や消費量に基づくサイト熱電需給システム50からの指令に従い、蓄圧断熱高温貯槽10に貯蔵された高温高圧の熱媒体の一部を後述の第4流路24によって需要体100へ供給し、また一部を第2流路12によってバイナリー発電機22の高温側に導入し作動媒体と熱交換し、蒸発させた作動媒体の膨張力により発電し、送電ライン34及び送電ライン35を介して需要体100へ電力を供給してもよい。第2流路12を流れる熱媒体は、バイナリー発電機22の高温側で放熱して減温する。一実施形態では、バイナリー発電機22の高温側は第2流路12を流れる熱媒体の一部を凝縮させる凝縮器として機能する。
The
膨張タービン14は、第2流路12におけるバイナリー発電機22の下流側に設けられており、第2流路12を流れる中温高圧の熱媒体(バイナリー発電機22の高温側で仕事をした後の中温高圧の熱媒体)を減圧するように構成されている。図1に示す例では、第2流路12を流れる中温高圧の熱媒体によって膨張タービン14が駆動され、膨張タービン14に接続された不図示の発電機が発電を行う。膨張タービン14に接続された発電機から得られる電力は、送電ライン33を介してサイト熱電需給システム50に送電される。
The
蓄圧断熱低温貯槽18は、第2流路12において膨張タービン14の下流側に設けられており、第2流路12の低温低圧の熱媒体を貯蔵するように構成されている。
The pressure accumulation adiabatic low
第3流路20は、第2流路12の下流側に接続されており、膨張タービン14及び蓄圧断熱低温貯槽18の各々を通った熱媒体をバイナリー発電機22の低温側(後述する凝縮器98)を介して圧縮機6に供給するように構成されている。幾つかの実施形態では、需要体100の冷熱・電力の需要や消費量に基づくサイト熱電需給システム50からの指令に従い、蓄圧断熱低温貯槽18に貯蔵された低温低圧の熱媒体の一部を後述の第6流路28によって需要体100へ供給し、また一部を第3流路20によってバイナリー発電機22の低温側に導入し、熱交換により凝縮させた作動媒体を、後述する作動媒体循環ポンプ91を用いバイナリー発電機22の循環流路90を循環させることで発電し、送電ライン34及び送電ライン35を介して需要体100へ電力を供給してもよい。
The
バイナリー発電機22は、第2流路12における膨張タービン14の上流側を流れる高温高圧の熱媒体と第3流路20を流れる低温低圧の熱媒体との温度差を利用して発電するように構成されている。バイナリー発電機22で発電した電力は送電ライン34を介してサイト熱電需給システム50に供給される。第3流路20を流れる熱媒体は、バイナリー発電機22の低温側で吸熱して加温する。第3流路20においてバイナリー発電機22で仕事をした後の中温低圧の熱媒体は、圧縮機6に戻されて、圧縮機6で再び圧縮されて高温高圧の熱媒体となる。
The
図2は、バイナリー発電機22の概略構成の一例を示す図である。図2に示すように、バイナリー発電機22は、循環流路90、作動媒体循環ポンプ91、蒸発器92、膨張タービン94、発電機96及び凝縮器98を備える。循環流路90には、水の標準沸点よりも低い標準沸点を有する熱媒体である作動媒体(例えばノルマルペンタン、イソペンタン、アンモニア又は代替フロン等)が流れており、作動媒体は作動媒体循環ポンプ91によって圧送されて循環流路90内を一方向に循環する。循環流路90には、作動媒体の流れ方向において、作動媒体循環ポンプ91、蒸発器92、膨張タービン94及び凝縮器98が順に配置されている。蒸発器92は、第2流路12を流れる高温高圧の熱媒体との熱交換により作動媒体を蒸発させるよう構成される。また、膨張タービン94は、蒸発器92で蒸発した作動媒体により駆動し、該膨張タービン94に連結された発電機96を駆動する。凝縮器98は、膨張タービン94から排出された作動媒体を、第3流路20を流れる低温低圧の熱媒体との熱交換により冷却して凝縮させるよう構成される。凝縮器98で凝縮した作動媒体は、作動媒体循環ポンプ91によって圧送されて再び蒸発器92に供給され、循環流路90を循環する。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a schematic configuration of the
このように、バイナリー発電機22は、循環流路90を流れる作動媒体(作動流体)を、第2流路12を流れる熱媒体と第3流路20を流れる熱媒体の各々と熱交換させて、作動媒体の状態変化(蒸発及び凝縮)を利用して発電するように構成された発電機である。すなわち、バイナリー発電機22は、第2流路12と第3流路20とを流れる熱媒体よりも低沸点の作動媒体が、第2流路12と第3流路20を流れる熱媒体の各々と熱交換して状態変化することで発電するように構成された発電機である。
In this way, the
第4流路24は、蓄圧断熱高温貯槽10の下流側に接続されており、蓄圧断熱高温貯槽10から地域熱電併給システム2の対象サイトの需要体100に高温高圧の熱媒体を供給(温熱供給)するように構成されている。この温熱は、需要体100に備えられた貯湯槽へお湯等の形にて改めて熱として蓄えられても良い。
The
第5流路26は、第4流路24を介して需要体100に供給されて需要体100側で仕事を行うことで温度が下がった中温高圧の熱媒体を需要体100から回収するように構成されている。第5流路26は、第2流路12におけるバイナリー発電機22と膨張タービン14との間の位置に接続しており、需要体100から回収した中温高圧の熱媒体を第2流路12におけるバイナリー発電機22と膨張タービン14との間の位置に供給するように構成されている。
The
第6流路28は、蓄圧断熱低温貯槽18の下流側に接続されており、蓄圧断熱低温貯槽18を出た低温低圧の熱媒体を蓄圧断熱低温貯槽18から需要体100に供給(冷熱供給)するように構成されている。なお、より低温の熱媒体を供給する場合には、第6流路28を膨張タービン14の下流側に接続し、膨張タービン14を通過後のより低温となった熱媒体を需要体100に供給するように構成してもよい。
The
第7流路30は、第6流路28を介して需要体100に供給された低温低圧の熱媒体を需要体100から回収するように構成されている。第7流路30は、第3流路20におけるバイナリー発電機22と圧縮機6との間の位置に接続しており、需要体100から回収した低温低圧の熱媒体を第3流路20におけるバイナリー発電機22と圧縮機6との間の位置に供給するように構成されている。
The
サイト熱電需給システム50は、電気モータ5を駆動するための電力を送電ライン32を介して電気モータ5に直流電力で送電する。サイト熱電需給システム50は、膨張タービン14に接続された不図示の発電機で発電した電力を送電ライン33を介して直流電力で受電し、バイナリー発電機22で発電した電力を送電ライン34を介して直流電力で受電する。
The site heat and power supply and
サイト熱電需給システム50は、膨張タービン14に接続された発電機から送電ライン33を介して受電した直流電力と、バイナリー発電機22から送電ライン34を介して受電した直流電力とを、送電ライン35を介して対象サイトの需要体100に供給可能に構成されている。サイト熱電需給システム50は、対象サイトの需要体側で発電した電力(例えば対象サイトに設置された太陽光発電設備、燃料電池、NAS電池、対象サイトで使用される電気自動車に設置されたリチウムイオン電池等から出力される電力)を送電ライン36を介して直流電力で受電可能に構成されている。
The site heat and power supply and
サイト熱電需給システム50は、送電ライン37を介して統括熱電需給システム52に直流電力を供給可能に構成されており、送電ライン38を介して統括熱電需給システム52から直流電力を受電可能に構成されている。
The site heat and power supply and
統括熱電需給システム52は、図3に示すように、複数の地域熱電併給システム2全体における電力と熱の需給最適化を行うように構成されている。統括熱電需給システム52とサイト熱電需給システム50とは直流電力を授受可能に構成されており、地域熱電併給システム2間では、直流電力、高温高圧の熱媒体及び低温低圧の熱媒体を授受可能に構成されている。図3において、複数の地域熱電併給システム2は、複数の対象サイトにそれぞれ対応して設けられており、複数の地域熱電併給システム2と、統括熱電需給システム52とが、地域熱電併給システム群4を構成する。
As shown in FIG. 3, the integrated heat and power supply and
温度センサ82は、蓄圧断熱高温貯槽10に設けられており、蓄圧断熱高温貯槽10に貯蔵された熱媒体の温度を検出可能に構成されている。温度センサ84は、蓄圧断熱低温貯槽18に設けられており、蓄圧断熱低温貯槽18に貯蔵された熱媒体の温度を検出可能に構成されている。
The
モータ制御部86は、温度センサ82の出力が閾値以下である場合に、電気モータ5を駆動して圧縮機6を作動させることにより、蓄圧断熱高温貯槽10に高温高圧の熱媒体を補充するように構成されてもよい。また、蓄圧断熱高温貯槽10には、蓄圧断熱高温貯槽10に貯蔵された熱媒体の残量を検出可能な残量センサ(容量センサ)が設けられていてもよい。また、当該残量センサが設けられている場合には、モータ制御部86は、残量センサによって検出された蓄圧断熱高温貯槽10の熱媒体の残量が閾値を下回った場合に電気モータ5を駆動して圧縮機6を作動させることにより、蓄圧断熱高温貯槽10に高温高圧の熱媒体を補充するように構成されていてもよい。
When the output of the
また、モータ制御部86は、温度センサ84の出力が閾値以上である場合に、電気モータ5を駆動して圧縮機6を作動させることにより、蓄圧断熱高温貯槽10に高温高圧の熱媒体を補充するとともに蓄圧断熱高温貯槽10から高温高圧の熱媒体を第2流路12に放出し、バイナリー発電機22で発電を行ってもよい。また、蓄圧断熱低温貯槽18には、蓄圧断熱低温貯槽18に貯蔵された熱媒体の残量を検出可能な残量センサ(容量センサ)が設けられていてもよい。また、当該残量センサが設けられている場合には、モータ制御部86は、残量センサによって検出された蓄圧断熱低温貯槽18の熱媒体の残量が閾値を下回った場合に、電気モータ5を駆動して圧縮機6を作動させることにより、蓄圧断熱高温貯槽10に高温高圧の熱媒体を補充するとともに蓄圧断熱高温貯槽10から高温高圧の熱媒体を第2流路12に放出し、バイナリー発電機22で発電を行ってもよい。
Furthermore, when the output of the
この際、バイナリー発電機22の高温側で単に放熱するのではなく、蓄圧断熱低温貯槽18から第3流路20を介してバイナリー発電機22に低温低圧の熱媒体を供給することによりバイナリー発電機22の作動媒体を凝縮した後、蒸発器92へ圧送し、バイナリー発電機22で発電を行ってエネルギーを回収する。そして、第2流路12においてバイナリー発電機22の高温側で発電に利用された後の中温高圧の熱媒体は、膨張タービン14に供給されて膨張タービン14を駆動し、膨張タービン14に連結された不図示の発電機が行われる。膨張タービン14を通過して低温低圧となった熱媒体は蓄圧断熱低温貯槽18に補充される。
At this time, instead of simply dissipating heat on the high-temperature side of the
図1に示した構成によれば、圧縮機6、第1流路8、蓄圧断熱高温貯槽10、第2流路12、膨張タービン14、蓄圧断熱低温貯槽18、第3流路20及びバイナリー発電機22によって構成される熱媒体の循環流路25によって、ヒートポンプサイクルを構築することができる。ヒートポンプは、COPが3(=300%)を超えるのが通常であり、効率が90%程度の燃焼式機器を利用する給湯に比べ、効率は何百%の向上となり極めて効率的である。このため、少ない投入エネルギーで効率的に高温高圧の熱媒体と低温低圧の熱媒体とを生成することができる。
According to the configuration shown in FIG. 1, the
また、生成した高温高圧の熱媒体と低温低圧の熱媒体とをそれぞれ蓄圧断熱高温貯槽10と蓄圧断熱低温貯槽18に貯蔵することで電力を熱として蓄積し、電力需要に応じて蓄圧断熱高温貯槽10と蓄圧断熱低温貯槽18から高温高圧の熱媒体と低温低圧の熱媒体とをバイナリー発電機22に供給して発電を行うことができるため、ヒートポンプサイクル内で貯蔵した互いに温度の異なる熱媒体を利用して発電する新規な方式の電池である蓄熱式蓄電池3を提供することができる。図1に示す構成では、圧縮機6、第1流路8、蓄圧断熱高温貯槽10、第2流路12、膨張タービン14、蓄圧断熱低温貯槽18、第3流路20及びバイナリー発電機22が蓄熱式蓄電池3を構成する。
In addition, electric power is stored as heat by storing the generated high-temperature, high-pressure heat medium and low-temperature, low-pressure heat medium in the pressure-accumulated adiabatic high-
この蓄熱式蓄電池3によれば、例えば特許文献1に記載される構成(ヒートポンプサイクルを流れる高温高圧の熱媒体で膨張タービンを駆動して膨張タービンに接続された発電機により発電を行う構成)と比較して、ヒートポンプサイクル内の熱媒体を利用して簡素な構成で発電を行うことができる。
According to this
また、地域熱電併給システム2のヒートポンプサイクルによって生成される熱媒体は、給湯、暖房、冷房、氷温保存等をはじめとした、一般的な生活に十分な温度(例えば-30℃程度~60℃程度)で需要体100に供給可能であることから、地域への熱供給源として活用できる。
特にコンパクトシティやスマートシティなど、インフラが集中する地域では、熱の移動距離に伴う制約を受けずにより効率的な運用が可能となる。
In addition, the heat medium generated by the heat pump cycle of the district combined heat and
Particularly in areas where infrastructure is concentrated, such as compact cities and smart cities, more efficient operation is possible without being constrained by the distance that heat travels.
比較的小規模なエネルギー変換機器である圧縮機6やバイナリー発電機22等をエネルギー消費地に近い場所に設置してエネルギー供給を行う分散型のエネルギー供給システムを実現することができ、エネルギーの安定供給や省エネルギー等の観点でもメリットがある。
It is possible to realize a distributed energy supply system in which relatively small-scale energy conversion equipment such as the
また、一般に、夏は冷熱需要が多く、冬は温熱需要が多い。多量の熱を使う家もあれば、日中は不在で熱をそれほど使わない家もある。環境やライフスタイルほか、多様な因子により熱の需要量に変動が発生するが、その変動の結果、余った熱を大気に放出するのは省エネの観点から望ましくない。電気も熱と同様、需要者単位での変動は大きいが、複数の需要者を纏めて管理することで平準化が可能である。上記地域熱電併給システム2は、このような熱や電気の需要量や再生可能エネルギーの発電量等の変動のバッファーとして、余剰熱/電気を熱状態で蓄え、必要に応じバイナリー発電機22を用いて電気として取り出すことを可能とするものである。
Additionally, in general, there is a high demand for cooling and heating in the summer, and a high demand for heating in the winter. Some homes use a lot of heat, while others are absent during the day and use less heat. Fluctuations occur in the amount of heat demanded due to various factors such as the environment and lifestyle, but it is undesirable from an energy conservation perspective to release excess heat into the atmosphere as a result of these fluctuations. Electricity, like heat, fluctuates greatly depending on the consumer, but it can be leveled out by managing multiple consumers at the same time. The above-mentioned district combined heat and
また、例えばNAS電池やリチウムイオン電池は、蓄電容量を上げるためには、リチウムや硫黄を増やすなどにより高コスト化を招きやすいが、この蓄熱式蓄電池3では、蓄圧断熱高温貯槽10及び蓄圧断熱低温貯槽18を新設又は増設することにより蓄電容量を容易に増大することができる。
In addition, for example, in order to increase the storage capacity of NAS batteries and lithium-ion batteries, increasing the amount of lithium and sulfur tends to increase the cost, but in this
バイナリー発電機22は、使用材料の多くが金属なので高温環境下や、酸素、水蒸気等により酸化劣化する場合があるが、この酸化劣化を抑制する観点からは、地域熱電併給システム2で使用する熱媒体は代替フロン類が望ましい。
Since most of the materials used in the
また、バイナリー発電機22において、蓄圧断熱高温貯槽10に貯蔵された熱媒体が保有する温熱量と、蓄圧断熱低温貯槽18に貯蔵された熱媒体の保有する冷熱量のどちらが不足しても、バイナリー発電機22による発電を効率的に行うことができない。
In addition, in the
この点、上記温度センサ82及びモータ制御部86を備える地域熱電併給システム2によれば、蓄圧断熱高温貯槽10に設けられた温度センサ82の出力が閾値以下である場合に電気モータ5で圧縮機6を駆動して蓄圧断熱高温貯槽10に貯蔵された熱媒体が保有する温熱量を補充する(蓄圧断熱高温貯槽10に貯蔵された熱媒体の温度を上昇させる)ことができるため、バイナリー発電機22で効率的に発電することができる。
In this regard, according to the district combined heat and
また、上記温度センサ84及びモータ制御部86を備える地域熱電併給システム2によれば、蓄圧断熱低温貯槽18に設けられた温度センサ84の出力が閾値以上である場合に電気モータ5で圧縮機6を駆動して高温高圧の熱媒体を生成し、バイナリー発電機22で減温後に膨張タービン14で膨張させて蓄圧断熱低温貯槽18に貯蔵された熱媒体が保有する冷熱量を補充する(蓄圧断熱低温貯槽18に貯蔵された熱媒体の温度を低下させる)ことができるため、バイナリー発電機22で効率的に発電することができる。
Further, according to the district combined heat and
(機械学習装置)
幾つかの実施形態では、図1に示すように、複数の対象サイトの各々における電力及び熱の需給傾向を学習するように構成された機械学習装置88を更に備えていてもよい。この場合、統括熱電需給システム52は、機械学習装置88が学習した複数の対象サイトの各々における電力及び熱の需給傾向(以下、単に「機械学習装置88の学習結果」と記載する。)に基づいて、複数の熱電併給システム2全体における電力と熱の需給最適化を行うように構成される。機械学習装置88は、コンピュータで構成されており、図示しないCPU(プロセッサ)や、ROMやRAMといったメモリや外部記憶装置などからなる記憶装置を備えている。また、機械学習装置88や統括熱電需給システム、および100需要体の各種設備間においては、データや指示命令信号の授受のために必要な相互通信手段(有線、無線を問わない)を含む。図1に示す例では、機械学習装置88は、統括熱電需給システム52に設けられているが、機械学習装置88はサイト熱電需給システム50毎に設けられていてもよいし、その他の箇所に設けられていてもよい。
(Machine learning device)
Some embodiments may further include a
統括熱電需給システム52は、機械学習装置88の学習結果に基づいて、例えば複数の地域熱電併給システム2に対応する複数の対象サイトのうち特に高温の熱媒体の需要が多いサイトには、圧縮機6での圧縮直後の極高温の熱媒体を第1流路8から抽出して積極的に供給するように熱の需給最適化を行ってもよい。また、統括熱電需給システム52は、機械学習装置88の学習結果に基づいて、例えば複数の地域熱電併給システム2に対応する複数の対象サイトのうち特に低温の熱媒体の需要が多いサイト(例えば食品工場が多い地域等)には、膨張タービン14での膨張直後の極低温の熱媒体を第2流路における膨張タービン14の下流側から抽出して積極的に供給するように熱の需給最適化を行ってもよい。また、統括熱電需給システム52は、機械学習装置88の学習結果に基づいて、例えば複数の地域熱電併給システム2に対応する複数の対象サイトのうちそれほど高温や低温の熱媒体を必要としないサイトには、各サイトで仕事をした後の熱媒体(リターン熱媒体)を供給するように熱の需給最適化を行ってもよい。
Based on the learning results of the
統括熱電需給システム52は、機械学習装置88の学習結果に基づいて、例えば複数の地域熱電併給システム2に対応する複数の対象サイトの各々において、サイト内の人口の過疎化や過密化に合わせて、バイナリー発電機22の発電量、膨張タービン14に接続された不図示の発電機の発電量、電気モータ5の駆動、蓄圧断熱高温貯槽10及び蓄圧断熱低温貯槽18の各々の蓄熱量並びに蓄熱のタイミングを制御して電力及び熱の供給不足や供給過多を回避してもよい。また、統括熱電需給システム52は、例えば複数の地域熱電併給システム2に対応する複数の対象サイトの各々において、サイト内の人の年齢構成や就労状況などのライフスタイルによる電力及び熱の需要の変動量(例えば自宅におけるエネルギー使用時間や使用量)についての機械学習装置88の学習結果に基づいて、バイナリー発電機22の発電量、膨張タービン14に接続された不図示の発電機の発電量、電気モータ5の駆動、蓄圧断熱高温貯槽10及び蓄圧断熱低温貯槽18の各々の蓄熱量並びに蓄熱のタイミングを制御して電力及び熱の供給不足や供給過多を回避してもよい。
Based on the learning results of the
図4は、一実施形態に係る地域熱電併給システム2(2B)の概略構成を示す模式図である。図4に示す地域熱電併給システム2(2B)において、図1に示した地域熱電併給システム2(2A)の各構成と共通の符号は、特記しない限り図1に示した地域熱電併給システム2(2A)の各構成と同様の構成を示すものとし、説明を省略する。 FIG. 4 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a district combined heat and power system 2 (2B) according to an embodiment. In the district combined heat and power system 2 (2B) shown in FIG. 4, the same reference numerals as those in the district combined heat and power system 2 (2A) shown in FIG. 2A), and the description thereof will be omitted.
図4に示す地域熱電併給システム2(2B)は、第1分岐流路60、地中熱熱交換装置62、第1戻り流路64、第2分岐流路66、第2戻り流路68を備える点が図1に示す地域熱電併給システム2(2A)と異なる。 The district combined heat and power system 2 (2B) shown in FIG. It differs from the district combined heat and power system 2 (2A) shown in FIG. 1 in that it is provided.
第1分岐流路60は、第2流路12におけるバイナリー発電機22と膨張タービン14との間から分岐し、第2流路12から供給された熱媒体を地中熱熱交換装置62の第1熱交換部70あるいは第2熱交換部72に流すように構成されている。
The first
第1熱交換部70は、第1分岐流路60に接続し、第1分岐流路60から供給された高温高圧の熱媒体を未利用エネルギーとしての地中熱との熱交換により加熱するように構成されている。なお、第1熱交換部70は、地中熱に代えて、工場排熱やごみ焼却場の排熱等の未利用エネルギーとの熱交換により熱媒体を加熱するように構成されていてもよい。
The first
第1戻り流路64は、第1熱交換部70に接続し、第1熱交換部70を通過した高温高圧の熱媒体を第2流路12における蓄圧断熱高温貯槽10とバイナリー発電機22との間に供給するように構成されている。
The first
このように、地域熱電併給システム2(2B)では、第2流路12の一部、第1分岐流路60、第1熱交換部70及び第1戻り流路64によって循環流路74(図5の2か所の太線部のうち上側の太線部と第1熱交換部70とからなる循環流路)を構成可能となっている。
In this way, in the district combined heat and power system 2 (2B), the circulation flow path 74 (see FIG. It is possible to configure a circulation flow path consisting of the upper thick line portion of the two thick line portions of No. 5 and the first
第2分岐流路66は、第3流路20におけるバイナリー発電機22と圧縮機6との間から分岐し、第3流路20から供給された低温低圧の熱媒体を地中熱熱交換装置62の第1熱交換部70あるいは第2熱交換部72に流すように構成されている。
The second
第2熱交換部72は、第2分岐流路66に接続し、第2分岐流路66から供給された低温低圧の熱媒体を未利用エネルギーとしての地中熱との熱交換により冷却するように構成されている。なお、第2熱交換部72は、地中熱に代えて、河川、海水、下水又は雪氷熱等の未利用エネルギーとの熱交換により熱媒体を冷却するように構成されていてもよい。
The second
第2戻り流路68は、第2熱交換部72に接続し、第2熱交換部72を通過した低温低圧の熱媒体を第3流路20における蓄圧断熱低温貯槽18とバイナリー発電機22との間に供給するように構成されている。
The second
このように、地域熱電併給システム2(2B)では、第3流路20の一部、第2分岐流路66、第2熱交換部72及び第2戻り流路68によって循環流路76(図5の2か所の太線部のうち下側の太線部と第2熱交換部72とからなる循環流路)を構成可能となっている。
In this way, in the district combined heat and power system 2 (2B), the circulation flow path 76 (see FIG. It is possible to configure a circulation flow path consisting of the lower thick line portion of the two thick line portions of No. 5 and the second
バイナリー発電機22において、第2流路12を流れる熱媒体が保有する温熱量と、第3流路20を流れる熱媒体の保有する冷熱量のどちらが不足しても、バイナリー発電機22による発電を効率的に行うことができない。この点、上記地域熱電併給システム2(2B)の蓄熱式蓄電池によれば、第2流路12におけるバイナリー発電機22と膨張タービン14との間を流れる熱媒体を第1分岐流路60を介して第1熱交換部70に供給し、第1熱交換部70で地中熱との熱交換により加熱してから第1戻り流路64で第2流路12における蓄圧断熱高温貯槽10とバイナリー発電機22との間に供給することができる。このため、第2流路12を流れる熱媒体が保有する温熱量が第3流路20を流れる熱媒体の保有する冷熱量に対して不足している場合(温媒不足の場合)に、第2流路12を流れる熱媒体の温熱量を地中熱を利用して補充し、バイナリー発電機22で効率的に発電することができる。
In the
また、第3流路20を流れる熱媒体を第2分岐流路66を介して第2熱交換部72に供給し、第2熱交換部72で地中熱との熱交換により冷却してから第2戻り流路68で第3流路20における蓄圧断熱低温貯槽18とバイナリー発電機22との間に供給することができる。このため、第3流路20を流れる熱媒体が保有する冷熱量が第2流路12を流れる熱媒体の保有する温熱量に対して不足している場合(冷媒不足の場合)に、第3流路20を流れる熱媒体の冷熱量を未利用エネルギーを利用して補充し、バイナリー発電機22で効率的に発電することができる。
Further, the heat medium flowing through the
なお、図4及び図5に示す構成では、圧縮機6、第1流路8、蓄圧断熱高温貯槽10、第2流路12、膨張タービン14、蓄圧断熱低温貯槽18、第3流路20及びバイナリー発電機22、第1分岐流路60、第1熱交換部70、第1戻り流路64、第2分岐流路66、第2熱交換部72及び第2戻り流路68が蓄熱式蓄電池3を構成する。
In addition, in the structure shown in FIG.4 and FIG.5, the
図6は、一実施形態に係る地域熱電併給システム2(2C)の概略構成を示す模式図である。図6に示す地域熱電併給システム2(2C)において、上述した地域熱電併給システム2(2A)及び地域熱電併給システム2(2B)の各構成と共通の符号は、特記しない限り上述した地域熱電併給システム2(2A)及び地域熱電併給システム2(2B)の各構成と同様の構成を示すものとし、説明を省略する。 FIG. 6 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a district combined heat and power system 2 (2C) according to an embodiment. In the district combined heat and power system 2 (2C) shown in FIG. The configurations shown here are similar to those of the system 2 (2A) and the district combined heat and power system 2 (2B), and the description thereof will be omitted.
図6に示す地域熱電併給システム2(2C)は、温度調整流路78,80を備える点が図4に示す地域熱電併給システム2(2B)と異なる。温度調整流路78は第2熱交換部72に、温度調整流路80は第1熱交換部70にそれぞれ接続されているのが基本である。ただし、システムを効率的に稼働させるため、切替バルブなどを設置し、温度調整流路78を第1熱交換部70に、温度調整流路80を第2熱交換部72に接続してもよい。ただし、第1分岐流路60から供給された熱媒体と第2分岐流路66から供給された熱媒体とが地中熱交換装置62内で混ざらないように各流路が切り替えられる。第1分岐流路60が第1熱交換部70に対する熱媒体の入口側の流路となる場合に温度調整流路78が第1熱交換部70に対する熱媒体の出口側の流路となり、第2分岐流路66が第2熱交換部72に対する熱媒体の入口側の流路となる場合に温度調整流路80が第2熱交換部72に対する熱媒体の出口側の流路となる。第1分岐流路60が第2熱交換部72に対する熱媒体の入口側の流路となる場合に温度調整流路78が第2熱交換部72に対する熱媒体の出口側の流路となり、第2分岐流路66が第1熱交換部70に対する熱媒体の入口側の流路となる場合に温度調整流路80が第1熱交換部70に対する熱媒体の出口側の流路となる。
The district combined heat and power system 2 (2C) shown in FIG. 6 differs from the district combined heat and power system 2 (2B) shown in FIG. 4 in that it includes
温度調整流路78は、第2流路12を流れる高温高圧の熱媒体の温度調整が必要な時に使用される。具体的には、バイナリー発電機22にて十分に温度が下がらない場合などに使用される。
温度調整流路80は、第3流路20を流れる低温高圧の熱媒体の温度調整が必要な時に使用される。具体的には、バイナリー発電機22にて十分に温度が上がらない場合などに使用される。
The temperature
The temperature
なお、図6に示す構成では、圧縮機6、第1流路8、蓄圧断熱高温貯槽10、第2流路12、膨張タービン14、蓄圧断熱低温貯槽18、第3流路20及びバイナリー発電機22、第1分岐流路60、第1熱交換部70、第1戻り流路64、第2分岐流路66、第2熱交換部72及び第2戻り流路68及び温度調整流路78,80が蓄熱式蓄電池3を構成する。
In addition, in the configuration shown in FIG. 6, the
本開示は上述した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。 The present disclosure is not limited to the embodiments described above, and also includes forms in which modifications are added to the embodiments described above, and forms in which these forms are appropriately combined.
例えば上述の地域熱電併給システム2(2A~2C)の各々において、膨張タービン14の代わりに膨張弁等の他の膨張装置(減圧弁等の蒸発器)を設けてもよい。
For example, in each of the district combined heat and power systems 2 (2A to 2C) described above, another expansion device such as an expansion valve (an evaporator such as a pressure reducing valve) may be provided in place of the
また、上述した実施形態では、バイナリー発電機22で発電した電力及び膨張タービン14に連結された発電機で発電した電力が対象サイトの需要体100へ供給される場合等を例示したが、バイナリー発電機22で発電した電力及び膨張タービン14に連結された発電機で発電した電力を例えば電気モータ5の駆動に利用してもよいし、統括熱電需給システム52を介して電力会社に売電してもよい。
Furthermore, in the embodiment described above, a case has been exemplified in which the power generated by the
また、例えば上述の地域熱電併給システム2(2A~2C)の各々において、第1流路8、第2流路12、第3流路20等の各流路に熱媒体を貯蔵するためのバッファタンクを必要に応じて設置してもよい。また、このバッファタンクにバッファタンクの熱媒体の残量を検出するための残量センサ(容量センサ)を設けてもよい。
In addition, for example, in each of the above-mentioned district combined heat and power systems 2 (2A to 2C), a buffer for storing a heat medium in each flow path such as the
また、上述した幾つかの実施形態では、送電ライン32,33,34,35,36,37,38が設けられていたが、各送電ラインは地域熱電併給システム2に必須の構成ではない。例えば、バイナリー発電機22で発電した電力で水を電気分解して水素を製造し、水素を需要体100に輸送して需要体100側で燃料電池により発電してもよい。
Moreover, although the
また、例えば上述の地域熱電併給システム2(2A~2C)の各々において、蓄圧断熱低温貯槽18は、第2流路12における膨張タービン14の下流側に設けられていたが、蓄圧断熱低温貯槽18は、第2流路12における膨張タービン14の上流側に設けられていてもよい。この場合、上述した地域熱電併給システム2(2A~2C)の各々において、膨張タービン14の位置と蓄圧断熱低温貯槽18の位置とを入れ替えればよい(例えば図7参照)。これにより、膨張タービン14で気化する前の液体の熱媒体を蓄圧断熱低温貯槽18に貯蔵することができる。このため、膨張タービン14で気化した後の気体の熱媒体を蓄圧断熱低温貯槽18に貯蔵する場合と比較して、蓄圧断熱低温貯槽18を小型化することができる。
Further, for example, in each of the above-mentioned district heat and power cogeneration systems 2 (2A to 2C), the pressure accumulation adiabatic
また、幾つかの実施形態では、上述した熱電併給システム2(2A~2C)の各々は、例えば図8及び図9に示すように、上述のバイナリー発電機22を複数備えていてもよい。バイナリー発電機22の各々の構成は、図2を用いて説明した構成と同一であり、再度の説明を省略するとともに図を簡略化して示している。
Further, in some embodiments, each of the above-described combined heat and power generation systems 2 (2A to 2C) may include a plurality of the above-described
図8に示す例では、熱電併給システム2は、複数のバイナリー発電機22a~22cを備えており、バイナリー発電機22aの蒸発器92aと、バイナリー発電機22bの蒸発器92bと、バイナリー発電機22cの蒸発器92cとは、第2流路12に第2流路12の流れ方向に沿って直列に並んでいる。第2流路12の流れ方向において、蒸発器92bは蒸発器92aよりも下流側に位置し、蒸発器92cは蒸発器92bよりも下流側に位置する。
In the example shown in FIG. 8, the combined heat and
図8に示す例では、第2流路12は、蓄圧断熱高温貯槽10と膨張タービン14とを接続する熱交換用流路102、第1バイパス流路104、第2バイパス流路106及び第3バイパス流路108を含む。
In the example shown in FIG. 8, the
蒸発器92aと、蒸発器92bと、蒸発器92cとは、熱交換用流路102に熱交換用流路102の流れ方向に沿って直列に並んでいる。熱交換用流路102の流れ方向において、蒸発器92bは蒸発器92aよりも下流側に位置し、蒸発器92cは蒸発器92bよりも下流側に位置する。
The
第1バイパス流路104は、熱交換用流路102における蒸発器92aの上流側の位置P1と蒸発器92cの下流側の位置P2とを接続する。第1バイパス流路104を通る熱媒体は、蒸発器92a,92b,92cを全て迂回して膨張タービン14に供給される。
The first
第2バイパス流路106は、熱交換用流路102における蒸発器92bの上流側の位置P3と蒸発器92cの下流側の位置P4とを接続する。第2バイパス流路106を通る熱媒体は、蒸発器92b及び蒸発器92cを迂回して膨張タービン14に供給される。
The second
第3バイパス流路108は、熱交換用流路102における蒸発器92cの上流側の位置P5と蒸発器92cの下流側の位置P6とを接続する。第3バイパス流路108を通る熱媒体は、蒸発器92cを迂回して膨張タービン14に供給される。
The third
第1バイパス流路104にはバルブ110が設けられる。熱交換用流路102における第1バイパス流路104との接続位置P1と蒸発器92aとの間にはバルブ112が設けられる。熱交換用流路102における第2バイパス流路106との接続位置P3と蒸発器92bとの間にはバルブ114が設けられる。熱交換用流路102における第3バイパス流路108との接続位置P5と蒸発器92cとの間にはバルブ116が設けられる。バルブ110,112,114,116の各々は、例えば流量調整弁等であってもよいし、オンオフ弁であってもよい。バルブ110,112,114,116は、複数の蒸発器92a~92cのうち循環流路90を流れる作動媒体と熱交換を行う蒸発器92の数を調節可能な調節手段118として機能する。
A
また、バイナリー発電機22aの凝縮器98aと、バイナリー発電機22bの凝縮器98bと、バイナリー発電機22cの凝縮器98cとは、第3流路20に第3流路20の流れ方向に沿って直列に並んでいる。第3流路20の流れ方向において、凝縮器98bは凝縮器98cよりも下流側に位置し、凝縮器98aは凝縮器98bよりも下流側に位置する。
Further, the
図8に示す構成によれば、複数のバイナリー発電機22a~22cの蒸発器92a~92cが第2流路12に直列に配置されており、複数の蒸発器92a~92cのうち熱交換を行う蒸発器の数を調節可能な調節手段118が設けられている。このため、第2流路12を流れる熱媒体の流量が一定であっても、複数の蒸発器92a~92cで吸収する熱量の総量を調節手段118によって調節することができる。また、複数の蒸発器92a~92cで吸収する熱量の総量を調節手段118によって調節することにより、蓄圧断熱低温貯槽18の熱媒体の温度を調節することができる。また、複数のバイナリー発電機22a~22cの何れかが故障しても、故障の対象をメンテナンスしながら運転を続行することができる。
According to the configuration shown in FIG. 8, the
図9に示す例では、熱電併給システム2は、複数のバイナリー発電機22a~22cを備えており、バイナリー発電機22aの蒸発器92aと、バイナリー発電機22bの蒸発器92bと、バイナリー発電機22cの蒸発器92cとは、第2流路12に並列に配置されている。
In the example shown in FIG. 9, the combined heat and
図9に示す例では、第2流路12は、複数の熱交換用流路120a,120b,120cとバイパス流路122とを含み、複数の熱交換用流路120a,120b,120cの各々とバイパス流路122とは並列に接続されている。蒸発器92aは熱交換用流路120aに設けられ、蒸発器92bは熱交換用流路120bに設けられ、蒸発器92cは熱交換用流路120cに設けられる。バイパス流路122を流れる熱媒体は、蒸発器92a~92cの全てを迂回して膨張タービン14に供給される。
In the example shown in FIG. 9, the
バイパス流路122にはバルブ124が設けられ、熱交換用流路120aにはバルブ126が設けられ、熱交換用流路120bにおける蒸発器92bの上流側にはバルブ128が設けられ、熱交換用流路120cにおける蒸発器92cの上流側にはバルブ130が設けられる。バルブ124,126,128,130の各々は、例えば流量調整弁等であってもよいし、オンオフ弁であってもよい。バルブ124,126,128,130は、複数の蒸発器92a~92cのうち循環流路90を流れる作動媒体と熱交換を行う蒸発器92の数を調節可能な調節手段133として機能する。
A
また、バイナリー発電機22aの凝縮器98aと、バイナリー発電機22bの凝縮器98bと、バイナリー発電機22cの凝縮器98cとは、第3流路12に並列に配置されている。
Further, the
図9に示す例では、第3流路20は、複数の熱交換用流路132a,132b,132cとバイパス流路134とを含み、複数の熱交換用流路132a,132b,132cの各々とバイパス流路134とは並列に接続されている。凝縮器98aは熱交換用流路132aに設けられ、凝縮器98bは熱交換用流路132bに設けられ、凝縮器98cは熱交換用流路132cに設けられる。バイパス流路134を流れる熱媒体は、凝縮器98a~98cの全てを迂回して圧縮機6に供給される。
In the example shown in FIG. 9, the
熱交換用流路132aにおける凝縮器98aの上流側にはバルブ138が設けられ、熱交換用流路132bにおける凝縮器98bの上流側にはバルブ140が設けられ、熱交換用流路132cにおける凝縮器98cの上流側にはバルブ142が設けられる。バルブ138,140,142の各々は、例えば流量調整弁等であってもよいし、オンオフ弁であってもよい。バルブ138,140,142は、複数の凝縮器98a~98cのうち循環流路90を流れる作動媒体と熱交換を行う凝縮器98の数を調節可能な調節手段144として機能する。
A
図9に示す構成によれば、複数のバイナリー発電機22a~22cの蒸発器92a~92cが第2流路12に並列に配置されており、複数の蒸発器92a~92cのうち熱交換を行う蒸発器の数を調節可能な調節手段133が設けられている。このため、第2流路12を流れる熱媒体の流量を調節することにより、複数の蒸発器92a~92cで吸収する熱量の総量を調節することができる。また、複数の蒸発器92a~92cで吸収する熱量の総量を調節手段118によって調節することにより、複数のバイナリー発電機22a~22cの発電量の総量を変化させることができる。また、複数の蒸発器92a~92cのうち熱交換を行う蒸発器92の数が1つ以上であれば、膨張タービン14に供給される熱媒体の温度は基本的には変わらない。また、複数のバイナリー発電機22a~22cの何れかが故障しても、故障の対象をメンテナンスしながら運転を続行することができる。
According to the configuration shown in FIG. 9, the
上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。 The contents described in each of the above embodiments can be understood as follows, for example.
(1)本開示の一実施形態に係る蓄熱式蓄電池(例えば上述の蓄熱式蓄電池3)は、
熱媒体を圧縮するための圧縮機(例えば上述の圧縮機6)と、
前記圧縮機に接続され、前記圧縮機で圧縮された前記熱媒体を流すための第1流路(例えば上述の第1流路8)と、
前記第1流路に接続され、前記第1流路から供給された前記熱媒体を貯蔵するための蓄圧断熱高温貯槽(例えば上述の蓄圧断熱高温貯槽10)と、
前記蓄圧断熱高温貯槽に接続され、前記蓄圧断熱高温貯槽を出た前記熱媒体を流すための第2流路(例えば上述の第2流路12)と、
前記第2流路に設けられ、前記第2流路を流れる前記熱媒体を減圧するように構成された膨張装置(例えば上述の膨張タービン14)と、
前記第2流路における前記膨張装置の上流側又は下流側に設けられ、前記第2流路の前記熱媒体を貯蔵するための蓄圧断熱低温貯槽(例えば上述の蓄圧断熱低温貯槽18)と、
前記第2流路の下流側に接続され、前記膨張装置及び前記蓄圧断熱低温貯槽の各々を通った前記熱媒体を前記圧縮機に供給するように構成された第3流路(例えば上述の第3流路20)と、
前記第2流路における前記膨張装置の上流側を流れる前記熱媒体と前記第3流路を流れる前記熱媒体の熱を利用して発電するように構成されたバイナリー発電機(例えば上述のバイナリー発電機22)と、
を備える。
(1) A thermal storage battery according to an embodiment of the present disclosure (for example, the above-mentioned thermal storage battery 3),
A compressor for compressing the heat medium (for example, the above-mentioned compressor 6),
a first flow path (for example, the above-mentioned first flow path 8) connected to the compressor and through which the heat medium compressed by the compressor flows;
a pressure-accumulating insulated high-temperature storage tank (for example, the above-mentioned pressure-accumulating insulated high-temperature storage tank 10) connected to the first flow path and for storing the heat medium supplied from the first flow path;
a second flow path (for example, the above-mentioned second flow path 12) connected to the pressure accumulation adiabatic high temperature storage tank and for flowing the heat medium that has exited the pressure accumulation adiabatic high temperature storage tank;
an expansion device (for example, the above-mentioned expansion turbine 14) provided in the second flow path and configured to reduce the pressure of the heat medium flowing through the second flow path;
a pressure-accumulated adiabatic low-temperature storage tank (for example, the above-mentioned pressure-accumulated adiabatic low-temperature storage tank 18) provided upstream or downstream of the expansion device in the second flow path and for storing the heat medium in the second flow path;
A third flow path (for example, the above-mentioned 3 channels 20),
A binary power generator configured to generate electricity by using the heat of the heat medium flowing upstream of the expansion device in the second flow path and the heat medium flowing through the third flow path (for example, the binary power generator described above). Machine 22) and
Equipped with
上記(1)に記載の蓄熱式蓄電池によれば、圧縮機で圧縮されて高温高圧状態となった熱媒体は、第1流路を介して蓄圧断熱高温貯槽に送られて貯蔵される。
蓄圧断熱高温貯槽を出た高温高圧の熱媒体は、第2流路を通ってバイナリー発電機に供給され、バイナリー発電機で放熱して膨張装置に供給される。膨張装置に供給された熱媒体は膨張装置で減圧されて低温低圧の熱媒体となる。膨張装置及び蓄圧断熱低温貯槽の各々を通った低温低圧の熱媒体は、第3流路を介してバイナリー発電機に供給され、バイナリー発電機に冷熱を供給してから圧縮機に戻される。
このように、圧縮機、第1流路、蓄圧断熱高温貯槽、膨張装置、蓄圧断熱低温貯槽、第3流路及びバイナリー発電機が設けられた熱媒体の循環流路によって、ヒートポンプサイクルを構築することができるため、少ない投入エネルギーで効率的に高温高圧の熱媒体と低温低圧の熱媒体とを生成することができる。
また、生成した高温高圧の熱媒体と低温低圧の熱媒体とをそれぞれ蓄圧断熱高温貯槽と蓄圧断熱低温貯槽に貯蔵することで電力を蓄積し、電力需要に応じて蓄圧断熱高温貯槽と蓄圧断熱低温貯槽から高温高圧の熱媒体と低温低圧の熱媒体とバイナリー発電機に供給して発電を行うことができるため、ヒートポンプサイクル内で貯蔵した互いに温度の異なる熱媒体を利用して発電する新規な方式の電池である蓄熱式蓄電池を提供することができる。
この蓄熱式蓄電池によれば、例えば特許文献1に記載される構成(ヒートポンプサイクルを流れる高温高圧の熱媒体で膨張タービンを駆動して膨張タービンに接続された発電機により発電を行う構成)と比較して、ヒートポンプサイクル内の熱媒体を利用して簡素な構成で発電を行うことができる。
According to the thermal storage battery described in (1) above, the heat medium compressed by the compressor to a high temperature and high pressure state is sent to the pressure accumulating heat insulating high temperature storage tank through the first flow path and stored therein.
The high-temperature, high-pressure heat medium that has exited the pressure-accumulated and adiabatic high-temperature storage tank is supplied to the binary generator through the second flow path, where the heat is radiated by the binary generator, and the heat medium is supplied to the expansion device. The heat medium supplied to the expansion device is depressurized by the expansion device and becomes a low-temperature, low-pressure heat medium. The low-temperature, low-pressure heat medium that has passed through each of the expansion device and the pressure storage adiabatic low-temperature storage tank is supplied to the binary generator via the third flow path, supplies cold heat to the binary generator, and is then returned to the compressor.
In this way, a heat pump cycle is constructed by the heat medium circulation flow path provided with the compressor, the first flow path, the pressure accumulation adiabatic high temperature storage tank, the expansion device, the pressure accumulation insulation low temperature storage tank, the third flow path, and the binary generator. Therefore, it is possible to efficiently generate a high-temperature, high-pressure heat medium and a low-temperature, low-pressure heat medium with less input energy.
In addition, electric power is accumulated by storing the generated high-temperature, high-pressure heat medium and low-temperature, low-pressure heat medium in a pressure-insulated high-temperature storage tank and a pressure-insulated low-temperature storage tank, respectively. It is possible to generate electricity by supplying a high-temperature, high-pressure heat medium and a low-temperature, low-pressure heat medium to a binary generator from a storage tank, so this is a new method for generating electricity by using heat mediums with different temperatures stored in a heat pump cycle. It is possible to provide a thermal storage battery that is a battery.
According to this thermal storage battery, compared with, for example, the configuration described in Patent Document 1 (a configuration in which an expansion turbine is driven by a high-temperature, high-pressure heat medium flowing through a heat pump cycle, and power is generated by a generator connected to the expansion turbine). Thus, power generation can be performed with a simple configuration using the heat medium in the heat pump cycle.
(2)幾つかの実施形態では、上記(1)に記載の蓄熱式蓄電池において、
前記第2流路における前記バイナリー発電機と前記膨張装置との間から分岐し、前記第2流路から供給された前記熱媒体を流すための第1分岐流路(例えば上述の第1分岐流路60)と、
前記第1分岐流路に接続し、前記第1分岐流路から供給された前記熱媒体を未利用エネルギーとの熱交換により加熱するように構成された第1熱交換部(例えば上述の第1熱交換部70)と、
前記第1熱交換部に接続し、前記第1熱交換部を通過した前記熱媒体を前記第2流路における前記蓄圧断熱高温貯槽と前記バイナリー発電機との間に供給するように構成された第1戻り流路(例えば上述の第1戻り流路64)と、
を更に備える。
(2) In some embodiments, in the thermal storage battery described in (1) above,
A first branch flow path (for example, the first branch flow described above) that branches from between the binary generator and the expansion device in the second flow path and flows the heat medium supplied from the second flow path. 60) and
A first heat exchange section connected to the first branch channel and configured to heat the heat medium supplied from the first branch channel by heat exchange with unused energy (for example, the first heat exchange section described above). a heat exchange section 70);
connected to the first heat exchange section, and configured to supply the heat medium that has passed through the first heat exchange section between the pressure accumulation adiabatic high temperature storage tank and the binary generator in the second flow path. a first return flow path (e.g., the first
It further includes:
バイナリー発電機において、第2流路を流れる熱媒体が保有する温熱量と、第3流路を流れる熱媒体の保有する冷熱量のどちらが不足しても、バイナリー発電機による発電を効率的に行うことができない。この点、上記(2)に記載の蓄熱式蓄電池によれば、第2流路を流れる熱媒体を第1分岐流路を介して第1熱交換部に供給し、第1熱交換部で未利用エネルギーとの熱交換により加熱してから第1戻り流路で第2流路における蓄圧断熱高温貯槽とバイナリー発電機との間に供給することができる。このため、第2流路を流れる熱媒体が保有する温熱量が第3流路を流れる熱媒体の保有する冷熱量に対して不足している場合(温媒不足の場合)に、第2流路を流れる熱媒体の温熱量を未利用エネルギー等を利用して補充し、バイナリー発電機で効率的に発電することができる。 In a binary generator, even if the amount of heat held by the heat medium flowing through the second flow path or the amount of cold heat held by the heat medium flowing through the third flow path is insufficient, the binary generator can efficiently generate power. I can't. In this regard, according to the thermal storage battery described in (2) above, the heat medium flowing through the second flow path is supplied to the first heat exchange section via the first branch flow path, and the heat medium flowing through the second flow path is supplied to the first heat exchange section, and the heat medium flowing through the second flow path is After being heated by heat exchange with the utilized energy, it can be supplied in the first return flow path between the pressure accumulating adiabatic high temperature storage tank and the binary generator in the second flow path. Therefore, when the amount of heat held by the heat medium flowing through the second flow path is insufficient compared to the amount of cold heat held by the heat medium flowing through the third flow path (in the case of a shortage of hot medium), the amount of heat held by the heat medium flowing through the second flow path is By using unused energy to replenish the thermal energy of the heat medium flowing through the path, it is possible to efficiently generate electricity using a binary generator.
(3)幾つかの実施形態では、上記(1)又は(2)に記載の蓄熱式蓄電池において、
前記第3流路における前記バイナリー発電機と前記圧縮機との間から分岐し、前記第3流路から供給された前記熱媒体を流すための第2分岐流路(例えば上述の第2分岐流路66)と、
前記第2分岐流路に接続し、前記第2分岐流路から供給された前記熱媒体を未利用エネルギーとの熱交換により冷却するように構成された第2熱交換部(例えば上述の第2熱交換部72)と、
前記第2熱交換部に接続し、前記第2熱交換部を通過した前記熱媒体を前記第3流路における前記蓄圧断熱低温貯槽と前記バイナリー発電機との間に供給するように構成された第2戻り流路(例えば上述の第2戻り流路68)と、
を更に備える。
(3) In some embodiments, in the thermal storage battery described in (1) or (2) above,
A second branch flow path that branches from between the binary generator and the compressor in the third flow path and allows the heat medium supplied from the third flow path to flow (for example, the second branch flow described above). 66) and
A second heat exchange section connected to the second branch flow path and configured to cool the heat medium supplied from the second branch flow path by heat exchange with unused energy (for example, the second a heat exchange part 72);
connected to the second heat exchange section, and configured to supply the heat medium that has passed through the second heat exchange section between the pressure accumulation adiabatic low temperature storage tank and the binary generator in the third flow path. a second return flow path (e.g., the second
It further includes:
バイナリー発電機において、第2流路を流れる熱媒体が保有する温熱量と、第3流路を流れる熱媒体の保有する冷熱量のどちらが不足しても、バイナリー発電機による発電を効率的に行うことができない。この点、上記(3)に記載の蓄熱式蓄電池によれば、第3流路を流れる熱媒体を第2分岐流路を介して第2熱交換部に供給し、第2熱交換部で未利用エネルギーとの熱交換により冷却してから第2戻り流路で第3流路における蓄圧断熱低温貯槽とバイナリー発電機との間に供給することができる。このため、第3流路を流れる熱媒体が保有する冷熱量が第2流路を流れる熱媒体の保有する温熱量に対して不足している場合(冷媒不足の場合)に、第3流路を流れる熱媒体の冷熱量を未利用エネルギー等を利用して補充し、バイナリー発電機で効率的に発電することができる。 In a binary generator, even if the amount of heat held by the heat medium flowing through the second flow path or the amount of cold heat held by the heat medium flowing through the third flow path is insufficient, the binary generator can efficiently generate power. I can't. In this regard, according to the thermal storage battery described in (3) above, the heat medium flowing through the third flow path is supplied to the second heat exchange section via the second branch flow path, and the heat medium flowing through the third flow path is supplied to the second heat exchange section, and the heat medium flowing through the third flow path is supplied to the second heat exchange section. After being cooled by heat exchange with the utilized energy, it can be supplied in the second return flow path between the pressure accumulating adiabatic cryogenic storage tank and the binary generator in the third flow path. Therefore, when the amount of cold heat held by the heat medium flowing through the third flow path is insufficient compared to the amount of heat held by the heat medium flowing through the second flow path (in the case of a refrigerant shortage), the amount of cold heat held by the heat medium flowing through the third flow path is By using unused energy, etc., to replenish the amount of cold heat in the heat medium flowing through the system, it is possible to efficiently generate electricity using a binary generator.
(4)本開示の一実施形態に係る熱電併給システムは、
上記(1)乃至(3)の何れかに記載の蓄熱式蓄電池と、
前記蓄圧断熱高温貯槽に接続され、前記蓄圧断熱高温貯槽から対象サイトの需要体(例えば上述の需要体100)に前記熱媒体を供給するように構成された第4流路(例えば上述の第4流路24)と、
を備える。
(4) The combined heat and power generation system according to an embodiment of the present disclosure includes:
The thermal storage battery according to any one of (1) to (3) above,
A fourth flow path (for example, the fourth flow path described above) connected to the pressure accumulation adiabatic high temperature storage tank and configured to supply the heat medium from the pressure accumulation adiabatic high temperature storage tank to the demand entity (for example, the above demand entity 100) of the target site. flow path 24);
Equipped with
上記(4)に記載の熱電併給システムによれば、上記蓄熱式蓄電池で蓄圧断熱高温貯槽に貯蔵された熱媒体を用いて需要体の温熱需要(例えば暖房需要や給湯需要)を満たすことができる。 According to the combined heat and power generation system described in (4) above, it is possible to satisfy the heating demand (for example, heating demand or hot water demand) of the consumer using the heat medium stored in the pressure-insulated high-temperature storage tank using the heat storage battery. .
(5)幾つかの実施形態では、上記(4)に記載の熱電併給システムにおいて、
前記第4流路を介して前記需要体に供給された前記熱媒体を前記需要体から回収するための第5流路(例えば上述の第5流路26)を更に備え、
前記第5流路は、前記需要体から回収した前記熱媒体を前記第2流路における前記バイナリー発電機と前記膨張装置との間の位置に供給するように構成される。
(5) In some embodiments, in the combined heat and power system described in (4) above,
Further comprising a fifth flow path (for example, the above-mentioned fifth flow path 26) for recovering the heat medium supplied to the consumer through the fourth flow path from the consumer,
The fifth flow path is configured to supply the heat medium recovered from the consumer to a position between the binary generator and the expansion device in the second flow path.
上記(5)に記載の熱電併給システムによれば、第1流路、蓄圧断熱高温貯槽、第4流路、第5流路、膨張装置、蓄圧断熱低温貯槽及び第3流路が設けられた熱媒体の循環流路によって、ヒートポンプサイクルを構築することができるため、少ない投入エネルギーで効率的に高温高圧の熱媒体を需要体に供給することができる。 According to the combined heat and power system described in (5) above, the first flow path, the pressure accumulation insulation high temperature storage tank, the fourth flow path, the fifth flow path, the expansion device, the pressure storage insulation low temperature storage tank, and the third flow path are provided. Since a heat pump cycle can be constructed using the heat medium circulation flow path, a high temperature and high pressure heat medium can be efficiently supplied to consumers with a small amount of input energy.
(6)幾つかの実施形態では、上記(4)又は(5)に記載の熱電併給システムにおいて、
前記蓄圧断熱低温貯槽に接続された第6流路(例えば上述の第6流路28)を更に備え、
前記第6流路は、前記蓄圧断熱低温貯槽から対象サイトの需要体に前記熱媒体を供給するように構成される。
(6) In some embodiments, in the combined heat and power system described in (4) or (5) above,
further comprising a sixth flow path (for example, the above-mentioned sixth flow path 28) connected to the pressure accumulation and insulated cryogenic storage tank,
The sixth flow path is configured to supply the heat medium from the pressure accumulation adiabatic low temperature storage tank to the consumer at the target site.
上記(6)に記載の熱電併給システムによれば、上記蓄熱式蓄電池で蓄圧断熱低温貯槽に貯蔵された熱媒体を用いて需要体の冷熱需要(例えば冷房需要)を満たすことができる。 According to the combined heat and power system described in (6) above, the cooling demand (for example, the cooling demand) of the consumer can be satisfied using the heat medium stored in the pressure-accumulated and insulated low-temperature storage tank using the heat storage battery.
(7)幾つかの実施形態では、上記(6)に記載の熱電併給システムにおいて、
前記第6流路を介して前記需要体に供給された前記熱媒体を回収するための第7流路(例えば上述の第7流路30)を更に備え、
前記第7流路は、前記需要体から回収した前記熱媒体を前記第3流路における前記バイナリー発電機と前記圧縮機との間の位置に供給するように構成される。
(7) In some embodiments, in the combined heat and power generation system described in (6) above,
Further comprising a seventh flow path (for example, the
The seventh flow path is configured to supply the heat medium recovered from the consumer to a position between the binary generator and the compressor in the third flow path.
上記(7)に記載の熱電併給システムによれば、第1流路、蓄圧断熱高温貯槽、第2流路、膨張装置、蓄圧断熱低温貯槽、第6流路及び第7流路が設けられた熱媒体の循環流路によって、ヒートポンプサイクルを構築することができるため、少ない投入エネルギーで効率的に低温低圧の熱媒体を需要体に供給することができる。 According to the combined heat and power system described in (7) above, the first flow path, the pressure accumulation insulated high temperature storage tank, the second flow path, the expansion device, the pressure accumulation insulated low temperature storage tank, the sixth flow path, and the seventh flow path are provided. Since a heat pump cycle can be constructed using the heat medium circulation flow path, a low-temperature, low-pressure heat medium can be efficiently supplied to consumers with a small amount of input energy.
(8)幾つかの実施形態では、上記(1)に記載の熱電併給システムにおいて、
前記蓄圧断熱低温貯槽は、前記第2流路において前記膨張装置の上流側に設けられる。
(8) In some embodiments, in the combined heat and power system described in (1) above,
The pressure accumulation adiabatic low temperature storage tank is provided upstream of the expansion device in the second flow path.
上記(8)に記載の熱電併給システムによれば、膨張装置で気化する前の液体の熱媒体を蓄圧断熱低温貯槽に貯蔵することができる。このため、膨張装置で気化した後の気体の熱媒体を蓄圧断熱低温貯槽に貯蔵する場合と比較して、蓄圧断熱低温貯槽を小型化することができる。 According to the combined heat and power system described in (8) above, the liquid heat medium before being vaporized in the expansion device can be stored in the pressure-accumulated and insulated low-temperature storage tank. For this reason, compared to the case where the gaseous heat medium after being vaporized in the expansion device is stored in the pressure-accumulating adiabatic low-temperature storage tank, the pressure-accumulating adiabatic low-temperature storage tank can be made smaller.
(9)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(8)の何れかに記載の熱電併給システムにおいて、
前記圧縮機を駆動する電気モータ(例えば上述の電気モータ5)と、
前記蓄圧断熱高温貯槽の熱媒体の残量を検出するための残量センサ(例えば上述の残量センサ)と、
前記電気モータを制御するモータ制御部(例えば上述のモータ制御部86)と、
を備え、
前記モータ制御部は、前記残量センサによって検出した前記蓄圧断熱高温貯槽の前記熱媒体の残量が閾値以下である場合に、前記電気モータを駆動するように構成される。
(9) In some embodiments, in the combined heat and power system according to any one of (1) to (8) above,
an electric motor (e.g.
a remaining amount sensor (for example, the above-mentioned remaining amount sensor) for detecting the remaining amount of the heat medium in the pressure-accumulated and insulated high-temperature storage tank;
a motor control section (for example, the above-mentioned motor control section 86) that controls the electric motor;
Equipped with
The motor control unit is configured to drive the electric motor when the remaining amount of the heat medium in the pressure accumulating heat insulating high temperature storage tank detected by the remaining amount sensor is less than or equal to a threshold value.
バイナリー発電機において、蓄圧断熱高温貯槽に貯蔵された熱媒体が保有する温熱量と、蓄圧断熱低温貯槽に貯蔵された熱媒体の保有する冷熱量のどちらが不足しても、バイナリー発電機による発電を効率的に行うことができない。この点、上記(9)に記載の蓄熱式蓄電池によれば、残量センサによって検出した蓄圧断熱高温貯槽の熱媒体の残量が閾値以下である場合に電気モータで圧縮機を駆動して蓄圧断熱高温貯槽に貯蔵された熱媒体が保有する温熱量を補充することができるため、バイナリー発電機で効率的に発電することができる。 In a binary generator, even if there is a shortage of either the amount of heat held by the heat medium stored in the pressure storage adiabatic high temperature storage tank or the amount of cold heat held by the heat medium stored in the pressure storage adiabatic low temperature storage tank, the binary generator will not be able to generate electricity. cannot be done efficiently. In this regard, according to the thermal storage battery described in (9) above, when the remaining amount of the heat medium in the pressure storage adiabatic high temperature storage tank detected by the remaining amount sensor is below the threshold value, the electric motor drives the compressor to accumulate pressure. Since the amount of heat held by the heat medium stored in the adiabatic high-temperature storage tank can be replenished, the binary generator can efficiently generate electricity.
(10)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(9)の何れかに記載の熱電併給システムにおいて、
前記圧縮機を駆動する電気モータ(例えば上述の電気モータ5)と、
前記蓄圧断熱低温貯槽の熱媒体の残量を検出するための残量センサ(例えば上述の残量センサ)と、
前記電気モータを制御するモータ制御部(例えば上述のモータ制御部86)と、
を備え、
前記モータ制御部は、残量センサによって検出した蓄圧断熱低温貯槽の熱媒体の残量が閾値以下である場合に、前記電気モータを駆動するように構成される。
(10) In some embodiments, in the combined heat and power system according to any one of (1) to (9) above,
an electric motor (e.g.
a remaining amount sensor (for example, the above-mentioned remaining amount sensor) for detecting the remaining amount of the heat medium in the pressure accumulation insulated low-temperature storage tank;
a motor control section (for example, the above-mentioned motor control section 86) that controls the electric motor;
Equipped with
The motor control unit is configured to drive the electric motor when the remaining amount of the heat medium in the pressure accumulation adiabatic low temperature storage tank detected by the remaining amount sensor is below a threshold value.
バイナリー発電機において、蓄圧断熱高温貯槽に貯蔵された熱媒体が保有する温熱量と、蓄圧断熱低温貯槽に貯蔵された熱媒体の保有する冷熱量のどちらが不足しても、バイナリー発電機による発電を効率的に行うことができない。この点、上記(10)に記載の蓄熱式蓄電池によれば、残量センサによって検出した蓄圧断熱低温貯槽の熱媒体の残量が閾値以下である場合に電気モータで圧縮機を駆動して蓄圧断熱低温貯槽に貯蔵された熱媒体が保有する冷熱量を補充することができるため、バイナリー発電機で効率的に発電することができる。 In a binary generator, even if there is a shortage of either the amount of heat held by the heat medium stored in the pressure storage adiabatic high temperature storage tank or the amount of cold heat held by the heat medium stored in the pressure storage adiabatic low temperature storage tank, the binary generator will not be able to generate electricity. cannot be done efficiently. In this regard, according to the thermal storage battery described in (10) above, when the remaining amount of the heat medium in the pressure storage adiabatic low temperature storage tank detected by the remaining amount sensor is below the threshold value, the electric motor drives the compressor to accumulate pressure. Since the amount of cold energy held by the heat medium stored in the adiabatic low-temperature storage tank can be replenished, the binary generator can efficiently generate electricity.
(11)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(10)の何れかに記載の熱電併給システムにおいて、
前記バイナリー発電機は、作動媒体が循環する循環流路(例えば上述の循環流路90)と、前記循環流路にそれぞれ設けられた蒸発器(例えば上述の蒸発器92)、膨張タービン(例えば上述の膨張タービン94)、発電機(例えば上述の発電機96)及び凝縮器(例えば上述の凝縮器98)を備え、
前記蒸発器は、前記第2流路を流れる前記熱媒体との熱交換により前記作動媒体を蒸発させるように構成され、
前記凝縮器は、前記第3流路を流れる前記熱媒体との熱交換により前記作動媒体を凝縮させるように構成される。
(11) In some embodiments, in the combined heat and power system according to any one of (1) to (10) above,
The binary generator includes a circulation passage (for example, the above-mentioned circulation passage 90) through which a working medium circulates, an evaporator (for example, the above-mentioned evaporator 92) provided in each of the circulation passages, and an expansion turbine (for example, the above-mentioned circulation passage). expansion turbine 94), a generator (
The evaporator is configured to evaporate the working medium by heat exchange with the heat medium flowing through the second flow path,
The condenser is configured to condense the working medium through heat exchange with the heat medium flowing through the third flow path.
上記(11)に記載の熱電併給システムによれば、第2流路を流れる熱媒体と第3流路を流れる熱媒体との温度差を利用してバイナリー発電機により効率的に発電することができる。 According to the combined heat and power system described in (11) above, it is possible to efficiently generate electricity using the binary generator using the temperature difference between the heat medium flowing in the second flow path and the heat medium flowing in the third flow path. can.
(12)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(11)の何れかに記載の熱電併給システムにおいて、
前記バイナリー発電機を複数備え(例えば上述の複数のバイナリー発電機22a~22c)、
前記バイナリー発電機の各々は、作動媒体が循環する循環流路(例えば上述の循環流路90)と、前記循環流路にそれぞれ設けられた蒸発器(例えば上述の蒸発器92)、膨張タービン(例えば上述の膨張タービン94)、発電機(例えば上述の発電機96)及び凝縮器(例えば上述の凝縮器98)を備え、
前記複数のバイナリー発電機の前記蒸発器は、前記第2流路に直列に配置される。
(12) In some embodiments, in the combined heat and power system according to any one of (1) to (11) above,
A plurality of binary generators are provided (for example, the plurality of
Each of the binary generators includes a circulation passage (for example, the above-mentioned circulation passage 90) through which a working medium circulates, an evaporator (for example, the above-mentioned evaporator 92), and an expansion turbine (for example, the above-mentioned evaporator 92) provided in each of the circulation passages. (e.g., the
The evaporators of the plurality of binary generators are arranged in series in the second flow path.
上記(12)に記載の熱電併給システムによれば、第2流路を流れる熱媒体の流量が一定であっても、複数のバイナリー発電機の蒸発器で吸収する熱量の総量を調節することにより、蓄圧断熱低温貯槽の熱媒体の温度を調節することができる。また、複数のバイナリー発電機の何れかが故障しても、故障の対象をメンテナンスしながら運転を続行することができる。 According to the combined heat and power system described in (12) above, even if the flow rate of the heat medium flowing through the second flow path is constant, by adjusting the total amount of heat absorbed by the evaporators of the plurality of binary generators, , it is possible to adjust the temperature of the heat medium in the pressure-accumulated adiabatic low-temperature storage tank. Further, even if any of the plurality of binary generators fails, operation can be continued while maintenance is performed on the target of the failure.
(13)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(11)の何れかに記載の熱電併給システムにおいて、
前記バイナリー発電機を複数備え(例えば上述の複数のバイナリー発電機22a~22c)、
前記バイナリー発電機の各々は、作動媒体が循環する循環流路(例えば上述の循環流路90)と、前記循環流路にそれぞれ設けられた蒸発器(例えば上述の蒸発器92)、膨張タービン(例えば上述の膨張タービン94)、発電機(例えば上述の発電機96)及び凝縮器(例えば上述の凝縮器98)を備え、
前記複数のバイナリー発電機の前記蒸発器は、前記第2流路に並列に配置される。
(13) In some embodiments, in the combined heat and power system according to any one of (1) to (11) above,
A plurality of binary generators are provided (for example, the plurality of
Each of the binary generators includes a circulation passage (for example, the above-mentioned circulation passage 90) through which a working medium circulates, an evaporator (for example, the above-mentioned evaporator 92), and an expansion turbine (for example, the above-mentioned evaporator 92) provided in each of the circulation passages. (e.g., the
The evaporators of the plurality of binary generators are arranged in parallel in the second flow path.
上記(13)に記載の熱電併給システムによれば、第2流路を流れる熱媒体の流量を調節することにより、複数のバイナリー発電機の発電量の総量を変化させることができる。また、複数の蒸発器のうち熱交換を行う蒸発器の数が1つ以上であれば、膨張タービンに供給される熱媒体の温度は基本的には変わらない。また、複数のバイナリー発電機の何れかが故障しても、故障の対象をメンテナンスしながら運転を続行することができる。 According to the combined heat and power system described in (13) above, the total amount of power generated by the plurality of binary generators can be changed by adjusting the flow rate of the heat medium flowing through the second flow path. Moreover, if the number of evaporators that perform heat exchange among the plurality of evaporators is one or more, the temperature of the heat medium supplied to the expansion turbine basically does not change. Further, even if any of the plurality of binary generators fails, operation can be continued while maintenance is performed on the target of the failure.
(14)幾つかの実施形態では、上記(12)又は(13)に記載の熱電併給システムにおいて、
前記複数のバイナリー発電機の前記蒸発器のうち熱交換を行う前記蒸発器の数を調節可能な調節手段(例えば上述の調節手段118,133,144)を更に備える。
(14) In some embodiments, in the combined heat and power system described in (12) or (13) above,
The apparatus further includes an adjusting means (for example, the above-mentioned adjusting means 118, 133, 144) capable of adjusting the number of the evaporators that perform heat exchange among the evaporators of the plurality of binary generators.
上記(14)に記載の熱電併給システムによれば、複数の蒸発器で吸収する熱量の総量を調節手段によって調節することにより、複数のバイナリー発電機の発電量の総量を変化させることができる。 According to the combined heat and power system described in (14) above, by adjusting the total amount of heat absorbed by the plurality of evaporators using the adjustment means, the total amount of power generated by the plurality of binary generators can be changed.
(15)本開示の一実施形態に係る熱電併給システム群は、
上記(1)乃至(14)の何れかに記載の熱電併給システムを複数備える熱電併給システム群(例えば上述の地域熱電併給システム群4)であって、
前記複数の熱電併給システムは、複数の対象サイトにそれぞれ対応して設けられており、
前記熱電併給システム群は、前記複数の熱電併給システム全体における電力と熱の需給最適化を行うように構成された統括熱電需給システム(例えば上述の統括熱電需給システム52)を更に備える。
(15) The combined heat and power generation system group according to an embodiment of the present disclosure includes:
A combined heat and power system group (for example, the district combined heat and
The plurality of combined heat and power generation systems are provided corresponding to the plurality of target sites, respectively,
The combined heat and power supply system group further includes an integrated heat and power supply system (for example, the integrated heat and
上記(15)に記載の熱電併給システムによれば、統括熱電需給システムによって複数の熱電併給システム全体における電力と熱の需給最適化を行うことで、電力及び熱の負荷を平準化し、少ない投入エネルギーで効率的に電力需要と熱需要を満たすことができる。 According to the combined heat and power supply system described in (15) above, the integrated heat and power supply system optimizes the supply and demand of electricity and heat across multiple combined heat and power systems, thereby leveling out the power and heat loads and reducing input energy. can efficiently meet electricity and heat demands.
(16)幾つかの実施形態では、上記(15)に記載の熱電併給システム群において、
前記複数の対象サイトの各々における電力及び熱の需給傾向を学習する機械学習装置(例えば上述の機械学習装置88)を更に備え、
前記統括熱電需給システムは、前記機械学習装置が学習した前記複数の対象サイトの各々における電力及び熱の需給傾向および電力市場価格等に基づいて、前記複数の熱電併給システム全体における電力と熱の需給最適化を行うように構成される。
(16) In some embodiments, in the combined heat and power system group described in (15) above,
further comprising a machine learning device (for example, the
The integrated heat and power supply and demand system calculates the supply and demand of power and heat in the entire plurality of combined heat and power systems based on the power and heat supply and demand trends and electricity market prices in each of the plurality of target sites learned by the machine learning device. Configured to perform optimizations.
上記(16)に記載の熱電併給システム群によれば、複数の対象サイトの各々における電力及び熱の需給傾向を学習して前記複数の熱電併給システム全体で電力と熱の需給最適化を行うことで、電力及び熱の負荷を平準化し、少ない投入エネルギーで効率的に電力需要と熱需要を満たすことができる。 According to the group of combined heat and power generation systems described in (16) above, the demand and supply trends of electricity and heat at each of a plurality of target sites are learned, and the supply and demand of electric power and heat is optimized across the plurality of combined heat and power systems. This allows the power and heat loads to be leveled out, and the power and heat demands to be efficiently met with less input energy.
2 地域熱電併給システム
3 蓄熱式蓄電池
4 地域熱電併給システム群
5 電気モータ
6 圧縮機
8 第1流路
10 蓄圧断熱高温貯槽
12 第2流路
14 膨張装置
18 蓄圧断熱低温貯槽
20 第3流路
22,22a,22b,22c バイナリー発電機
24 第4流路
26 第5流路
25 循環流路
28 第6流路
30 第7流路
32,33,34,35,36,37,38 送電ライン
50 サイト熱電需給システム
52 統括熱電需給システム
60 第1分岐流路
62 地中熱熱交換装置
64 第1戻り流路
66 第2分岐流路
68 第2戻り流路
70 第1熱交換部
72 第2熱交換部
74,76 循環流路
78,80 温度調整流路
82,84 温度センサ
86 モータ制御部
88 機械学習装置
92,92a,92b,92c 蒸発器
96 発電機
98,98a,98b,98c 凝縮器
100 需要体
102,120a,120b,120c,132a,132b,132c 熱交換用流路
104 第1バイパス流路
106 第2バイパス流路
108 第3バイパス流路
110,112,114,116,124,126,128,130,138,140,142 バルブ
118,133,144 調節手段
122,134 バイパス流路
2 District combined heat and power system 3 Thermal storage battery 4 District combined heat and power system group 5 Electric motor 6 Compressor 8 First flow path 10 Pressure storage insulated high temperature storage tank 12 Second flow path 14 Expansion device 18 Pressure storage insulated low temperature storage tank 20 Third flow path 22 , 22a, 22b, 22c Binary generator 24 Fourth flow path 26 Fifth flow path 25 Circulation flow path 28 Sixth flow path 30 Seventh flow path 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 Power transmission line 50 Site Heat and power supply and demand system 52 Integrated heat and power supply and demand system 60 First branch channel 62 Geothermal heat exchange device 64 First return channel 66 Second branch channel 68 Second return channel 70 First heat exchange section 72 Second heat exchange Parts 74, 76 Circulation channels 78, 80 Temperature adjustment channels 82, 84 Temperature sensor 86 Motor control section 88 Machine learning device 92, 92a, 92b, 92c Evaporator 96 Generator 98, 98a, 98b, 98c Condenser 100 Demand Body 102, 120a, 120b, 120c, 132a, 132b, 132c Heat exchange channel 104 First bypass channel 106 Second bypass channel 108 Third bypass channel 110, 112, 114, 116, 124, 126, 128 , 130, 138, 140, 142 Valve 118, 133, 144 Adjustment means 122, 134 Bypass flow path
Claims (16)
前記圧縮機に接続され、前記圧縮機で圧縮された前記熱媒体を流すための第1流路と、
前記第1流路に接続され、前記第1流路から供給された前記熱媒体を貯蔵するための蓄圧断熱高温貯槽と、
前記蓄圧断熱高温貯槽に接続され、前記蓄圧断熱高温貯槽を出た前記熱媒体を流すための第2流路と、
前記第2流路に設けられ、前記第2流路を流れる前記熱媒体を減圧するように構成された膨張装置と、
前記第2流路における前記膨張装置の上流側又は下流側に設けられ、前記第2流路の前記熱媒体を貯蔵するための蓄圧断熱低温貯槽と、
前記第2流路の下流側に接続され、前記膨張装置及び前記蓄圧断熱低温貯槽の各々を通った前記熱媒体を前記圧縮機に供給するように構成された第3流路と、
前記第2流路における前記膨張装置の上流側を流れる前記熱媒体と前記第3流路を流れる前記熱媒体の熱を利用して発電するように構成されたバイナリー発電機と、
を備える、蓄熱式蓄電池。 a compressor for compressing a heat medium;
a first flow path connected to the compressor and through which the heat medium compressed by the compressor flows;
a pressure-accumulating insulated high-temperature storage tank connected to the first flow path and for storing the heat medium supplied from the first flow path;
a second flow path connected to the pressure-accumulated adiabatic high-temperature storage tank and for flowing the heat medium that has exited the pressure-accumulated adiabatic high-temperature storage tank;
an expansion device provided in the second flow path and configured to reduce the pressure of the heat medium flowing through the second flow path;
a pressure-accumulating insulated low-temperature storage tank provided upstream or downstream of the expansion device in the second flow path and for storing the heat medium in the second flow path;
a third flow path connected to the downstream side of the second flow path and configured to supply the heat medium that has passed through each of the expansion device and the pressure accumulation adiabatic low temperature storage tank to the compressor;
a binary generator configured to generate electricity using the heat of the heat medium flowing upstream of the expansion device in the second flow path and the heat medium flowing through the third flow path;
A thermal storage battery equipped with
前記第1分岐流路に接続し、前記第1分岐流路から供給された前記熱媒体を未利用エネルギーとの熱交換により加熱するように構成された第1熱交換部と、
前記第1熱交換部に接続し、前記第1熱交換部を通過した前記熱媒体を前記第2流路における前記蓄圧断熱高温貯槽と前記バイナリー発電機との間に供給するように構成された第1戻り流路と、
を更に備える、請求項1に記載の蓄熱式蓄電池。 a first branch flow path branching from between the binary generator and the expansion device in the second flow path and for flowing the heat medium supplied from the second flow path;
a first heat exchange section connected to the first branch flow path and configured to heat the heat medium supplied from the first branch flow path by heat exchange with unused energy;
connected to the first heat exchange section, and configured to supply the heat medium that has passed through the first heat exchange section between the pressure accumulation adiabatic high temperature storage tank and the binary generator in the second flow path. a first return flow path;
The thermal storage battery according to claim 1, further comprising:
前記第2分岐流路に接続し、前記第2分岐流路から供給された前記熱媒体を未利用エネルギーとの熱交換により冷却するように構成された第2熱交換部と、
前記第2熱交換部に接続し、前記第2熱交換部を通過した前記熱媒体を前記第3流路における前記蓄圧断熱低温貯槽と前記バイナリー発電機との間に供給するように構成された第2戻り流路と、
を更に備える、請求項1に記載の蓄熱式蓄電池。 a second branch flow path branching from between the binary generator and the compressor in the third flow path, and for flowing the heat medium supplied from the third flow path;
a second heat exchange section connected to the second branch flow path and configured to cool the heat medium supplied from the second branch flow path by heat exchange with unused energy;
connected to the second heat exchange section, and configured to supply the heat medium that has passed through the second heat exchange section between the pressure accumulation adiabatic low temperature storage tank and the binary generator in the third flow path. a second return flow path;
The thermal storage battery according to claim 1, further comprising:
前記蓄圧断熱高温貯槽に接続され、前記蓄圧断熱高温貯槽から対象サイトの需要体に前記熱媒体を供給するように構成された第4流路と、
を備える、熱電併給システム。 The thermal storage battery according to any one of claims 1 to 3,
a fourth flow path connected to the pressure accumulation adiabatic high temperature storage tank and configured to supply the heat medium from the pressure accumulation adiabatic high temperature storage tank to the consumer at the target site;
Combined heat and power system.
前記第5流路は、前記需要体から回収した前記熱媒体を前記第2流路における前記バイナリー発電機と前記膨張装置との間の位置に供給するように構成された、請求項4に記載の熱電併給システム。 Further comprising a fifth flow path for recovering the heat medium supplied to the consumer through the fourth flow path from the consumer,
The fifth flow path is configured to supply the heat medium recovered from the consumer to a position between the binary generator and the expansion device in the second flow path. combined heat and power system.
前記第6流路は、前記蓄圧断熱低温貯槽から対象サイトの需要体に前記熱媒体を供給するように構成された、請求項4に記載の熱電併給システム。 further comprising a sixth flow path connected to the pressure accumulation insulated cryogenic storage tank,
5. The combined heat and power supply system according to claim 4, wherein the sixth flow path is configured to supply the heat medium from the pressure accumulation adiabatic low-temperature storage tank to consumers at the target site.
前記第7流路は、前記需要体から回収した前記熱媒体を前記第3流路における前記バイナリー発電機と前記圧縮機との間の位置に供給するように構成された、請求項6に記載の熱電併給システム。 further comprising a seventh flow path for recovering the heat medium supplied to the consumer through the sixth flow path,
The seventh flow path is configured to supply the heat medium recovered from the consumer to a position between the binary generator and the compressor in the third flow path. combined heat and power system.
前記蓄圧断熱高温貯槽の熱媒体の残量を検出するための残量センサと、
前記電気モータを制御するモータ制御部と、
を備え、
前記モータ制御部は、前記残量センサによって検出した前記蓄圧断熱高温貯槽の前記熱媒体の残量が閾値以下である場合に、前記電気モータを駆動するように構成された、請求項4に記載の熱電併給システム。 an electric motor that drives the compressor;
a residual amount sensor for detecting the remaining amount of the heat medium in the pressure-accumulated and insulated high-temperature storage tank;
a motor control unit that controls the electric motor;
Equipped with
5. The motor control unit is configured to drive the electric motor when the remaining amount of the heat medium in the pressure accumulating heat insulating high temperature storage tank detected by the remaining amount sensor is less than or equal to a threshold value. combined heat and power system.
前記蓄圧断熱低温貯槽の熱媒体の残量を検出するための残量センサと、
前記電気モータを制御するモータ制御部と、
を備え、
前記モータ制御部は、前記残量センサによって検出した前記蓄圧断熱低温貯槽の前記熱媒体の残量が閾値以下である場合に、前記電気モータを駆動するように構成された、請求項4に記載の熱電併給システム。 an electric motor that drives the compressor;
a remaining amount sensor for detecting the remaining amount of the heat medium in the pressure accumulating insulated low-temperature storage tank;
a motor control unit that controls the electric motor;
Equipped with
5. The motor control unit is configured to drive the electric motor when the remaining amount of the heat medium in the pressure accumulating heat insulating low temperature storage tank detected by the remaining amount sensor is below a threshold value. combined heat and power system.
前記蒸発器は、前記第2流路を流れる前記熱媒体との熱交換により前記作動媒体を蒸発させるように構成され、
前記凝縮器は、前記第3流路を流れる前記熱媒体との熱交換により前記作動媒体を凝縮させるように構成された、請求項4に記載の熱電併給システム。 The binary generator includes a circulation flow path through which a working medium circulates, and an evaporator, an expansion turbine, a generator, and a condenser each provided in the circulation flow path,
The evaporator is configured to evaporate the working medium by heat exchange with the heat medium flowing through the second flow path,
The combined heat and power supply system according to claim 4, wherein the condenser is configured to condense the working medium through heat exchange with the heat medium flowing through the third flow path.
前記バイナリー発電機の各々は、作動媒体が循環する循環流路と、前記循環流路にそれぞれ設けられた蒸発器、膨張タービン、発電機及び凝縮器を備え、
前記複数のバイナリー発電機の前記蒸発器は、前記第2流路に直列に配置された、請求項4に記載の熱電併給システム。 comprising a plurality of the binary generators,
Each of the binary generators includes a circulation passage through which a working medium circulates, and an evaporator, an expansion turbine, a generator, and a condenser respectively provided in the circulation passage,
The combined heat and power system according to claim 4, wherein the evaporators of the plurality of binary generators are arranged in series in the second flow path.
前記バイナリー発電機の各々は、作動媒体が循環する循環流路と、前記循環流路にそれぞれ設けられた蒸発器、膨張タービン、発電機及び凝縮器を備え、
前記複数のバイナリー発電機の前記蒸発器は、前記第2流路に並列に配置された、請求項4に記載の熱電併給システム。 comprising a plurality of the binary generators,
Each of the binary generators includes a circulation passage through which a working medium circulates, and an evaporator, an expansion turbine, a generator, and a condenser respectively provided in the circulation passage,
The combined heat and power system according to claim 4, wherein the evaporators of the plurality of binary generators are arranged in parallel in the second flow path.
前記複数の熱電併給システムは、複数の対象サイトにそれぞれ対応して設けられており、
前記熱電併給システム群は、前記複数の熱電併給システム全体における電力と熱の需給最適化を行うように構成された統括熱電需給システムを更に備える、熱電併給システム群。 A combined heat and power system group comprising a plurality of combined heat and power systems according to claim 4,
The plurality of combined heat and power generation systems are provided corresponding to the plurality of target sites, respectively,
The combined heat and power system group further includes an integrated heat and power supply and demand system configured to optimize supply and demand of electric power and heat in the entire plurality of combined heat and power systems.
前記統括熱電需給システムは、前記機械学習装置が学習した前記複数の対象サイトの各々における電力及び熱の需給傾向に基づいて、前記複数の熱電併給システム全体における電力と熱の需給最適化を行うように構成された、請求項15に記載の熱電併給システム群。 further comprising a machine learning device that learns trends in supply and demand of electricity and heat at each of the plurality of target sites,
The integrated heat and power supply and demand system optimizes the supply and demand of power and heat across the plurality of combined heat and power systems based on the trends in the supply and demand of electricity and heat at each of the plurality of target sites learned by the machine learning device. The combined heat and power generation system group according to claim 15, configured to.
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