JP3161525U - 海水と湖水を活用する循環型の複合水力発電システム - Google Patents
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Abstract
【課題】従来の水力発電方法の課題であった建設コスト、環境問題を改善する水力発電と水質改善に寄与する循環型の複合水力発電システムを提供する。【解決手段】地中に設置された複合施設４に取水開閉口２から取水し、導水管３を取水開閉口２より発電タービン翼５へ向け絞ることでタービン翼へ放水力を高め発電し、発電後の海水を濾過し淡水化し、取水の一部を冷却化し、冷却水は排水管１０へ流し、発電後の余水も排水管１０へ流す。排水は送水装置１３により送水し、エアー注入管１２によるエアー注入後排水開閉口１４より放水される。要求があれば排水開閉口１４と連結した継手管と配管によって水流の停滞水位置へ放水し、又、魚介類、海藻の養殖にもよい環境を提供出来る。【選択図】図１
Description
本考案は、海水と湖水を活用し発電する水力発電と発電後の海水の淡水化、又、海や湖の活性化に関する循環型の複合水力発電システムである。
近年地球温暖化対策として二酸化炭素ＣＯ２の削減が国際的に叫ばれ我が国も地球に優しいエコ・エネルギーとして家庭用、太陽光発電パネルの設置に国は補助金を支出し設置を奨励している。又、自治体が中心と成り、風力発電の為の風車の設置を推進している地域が見られる。だが此れらの設備は気象条件に左右される為に安定した電力が得られないマイナス面が有る。
又、治水利水だけでなく発電としてのダム建設に対し反対運動の高まりによって建設が困難に成っている。ダムのマイナス面、雨が降らなければ発電だけでなく治水利水の効力も薄れてしまう。又、上流からの土砂が流れ込んで堆積する為、定期的に土砂を取り除かなければならない。又、ダムの建造には、土地の買収や住民移転に必要なインフラ整備に多額の費用と長い歳月を要す。原子力発電は、環境に優しいと言われているが常に放射能漏れの懸念が付き纏う。又、有事、時には攻撃の的に成る危険が伴う。
又、火力発電は燃料、石油、石炭、天然ガス他、経費が嵩む。又、ＣＯ２を大量に排出する為に環境対策の為の設備を必要とする。今後も電力エネルギー需要の高まりに対応出来る手法や技術開発が求められている。又、海や湖の汚染、水温上昇に対処出来る対策が求められている。
従来の水力発電はダムを建造し河川の水を塞き止め、塞き止めた水を動力源として発電タービンを回し発電、問題は、土地の買収から住民の移転、又、ダム建設の為に多額の費用を要する。
上記課題を解決する手段として本考案を説明する。
海岸湖岸に隣接する施設、蓄電送電施設１７と送電塔１９及び貯水送水施設１８の地下の地中に設置された複合施設４に海水湖水を取水開閉口２から取水し、導水管３を取水開閉口２より複合施設４の発電タービン翼５へ向け絞り、絞る事でタービン翼への放水力を高めて発電し、その発電は発電機器6と送電管１５を経て地上の蓄電送電施設１７と送電塔１９によって配電し、発電後の海水を海水濾過槽７に取り込み濾過し、淡水槽８へ、
淡水は送水管１６を介し貯水送水施設１８に装備されたポンプによって酌み上げられた後、配水され、濾過化によって生じる濃い塩水は排水管１０へ流され、
発電後の取水の一部を冷却槽９に取り込み冷却し、その冷却水は要求に応じ排水管１０へ流され、発電後の余水も排水管１０へ流し、排水は排水管に設置された送水装置１３によって送水し、エアー注入管１２によるエアー注入後に排水開閉口１４より放水される
ことを特徴とする循環型の複合水力発電システムである。
海岸湖岸に隣接する施設、蓄電送電施設１７と送電塔１９及び貯水送水施設１８の地下の地中に設置された複合施設４に海水湖水を取水開閉口２から取水し、導水管３を取水開閉口２より複合施設４の発電タービン翼５へ向け絞り、絞る事でタービン翼への放水力を高めて発電し、その発電は発電機器6と送電管１５を経て地上の蓄電送電施設１７と送電塔１９によって配電し、発電後の海水を海水濾過槽７に取り込み濾過し、淡水槽８へ、
淡水は送水管１６を介し貯水送水施設１８に装備されたポンプによって酌み上げられた後、配水され、濾過化によって生じる濃い塩水は排水管１０へ流され、
発電後の取水の一部を冷却槽９に取り込み冷却し、その冷却水は要求に応じ排水管１０へ流され、発電後の余水も排水管１０へ流し、排水は排水管に設置された送水装置１３によって送水し、エアー注入管１２によるエアー注入後に排水開閉口１４より放水される
ことを特徴とする循環型の複合水力発電システムである。
複合施設４で発電し、発電後の排水を活用し、排水は排水管１０を介し、下方の複合施設４bへ流し、排水管１０は複合施設４より複合施設４bの発電タービン翼５ｂに向け絞り放水して回し発電し、その発電は発電機器６ｂより送電管１５ｂと送電管１５を経て地上の蓄電送電施設１７と送電塔１９によって配電され、発電後の排水の一部を冷却槽９に取り込み冷却し、その冷却水は要求に応じ排水管１０ｂに流され、発電後の余排水も排水管１０ｂへ流され、排水は排水管１０bに設置された送水装置１３によって送水し、
エアー注入管１２によるエアー注入後に排水開閉口１４より放水することを特徴とする二段式の循環型複合水力発電システムである。
エアー注入管１２によるエアー注入後に排水開閉口１４より放水することを特徴とする二段式の循環型複合水力発電システムである。
排水にはエアーと冷水が注入され、排水開閉口１４より放水される排水を、排水開閉口１４と連結された継手管２０と配管２１によって、要求される酸素不足の海底、湖底へ、又、水流の停滞水位置や温度上昇の水中へ放水、又、魚貝類や海藻の養殖水位置へ放水することを特徴とする環境へ配慮した循環型の複合水力発電システムである。
本考案は無尽蔵な海水、湖水を発電の動力源にする為、ＣＯ２を排出する事が無いだけでなく経済効果が期待できる。
此のシステムは、一定の水量と水深が有れば海だけでなく湖、沼にも設置出来る。
此のシステムは、複合施設が地中に設置される為に地震に強い。阪神大震災で証明されている様に地中の方が被害は少ない。
本考案は、発展途上国の電力不足、水不足の改善に寄与するだけでなく砂漠の緑化対策としても有効と考える。
本考案はＣＯ２削減対策として、又、ＯＤＡ政府開発援助を進める上で有効な手段に成るだけでなく、ＣＯ２削減交渉の有力な手段と成りえる。
本考案は近海、湖の水質浄化に寄与するだけでなく魚介類の生態、又魚介類の養殖にも良い環境が作れる。
本考案は耐用期限が来ても、環境、又、人的な問題は起りにくい。耐用期限が来たなら発電施設に取水し、湖、海と一体化する事で人的な災害を防ぐ事が出来る。
此のシステムは発電タービン翼を並列に設置可能で、設置可能な地形であれば発電量は増大する。又、淡水化による真水の確保、水質の改善に効力を発揮できると考えられる。
以下、本考案の海水、湖水を活用する循環型の複合水力発電システムを説明する。
図１で本考案の湖水を活用する循環型の複合水力発電システムの構成を示す。
湖水を活用する循環型の複合水力発電システムは、湖岸に隣接する施設である蓄電送電施設１７、送電塔１９と地下の地中に設置された複合施設４でなり、湖水を取水開閉口２から取水し、導水管３を取水開閉口２より複合施設４の発電タービン翼５へ向け絞り、
絞る事でタービン翼への放水力を高めて発電し、その発電は発電機器6と送電管１５を経て地上の蓄電送電施設１７と送電塔１９によって配電し、発電後の淡水を冷却槽９に取り込み、冷却し要求に応じて配水管１０に流し、配水管１０に設置された送水装置１３によって送水し、エアー注入管１２でエアー注入後、排水開閉口１４により放水されることを特徴とする湖水を活用した循環型の複合水力発電システムである。
湖水を活用する循環型の複合水力発電システムは、湖岸に隣接する施設である蓄電送電施設１７、送電塔１９と地下の地中に設置された複合施設４でなり、湖水を取水開閉口２から取水し、導水管３を取水開閉口２より複合施設４の発電タービン翼５へ向け絞り、
絞る事でタービン翼への放水力を高めて発電し、その発電は発電機器6と送電管１５を経て地上の蓄電送電施設１７と送電塔１９によって配電し、発電後の淡水を冷却槽９に取り込み、冷却し要求に応じて配水管１０に流し、配水管１０に設置された送水装置１３によって送水し、エアー注入管１２でエアー注入後、排水開閉口１４により放水されることを特徴とする湖水を活用した循環型の複合水力発電システムである。
図２で本考案の海水を活用する循環型の複合水力発電システムの構成を示す。
海水を活用する循環型の複合水力発電システムは、海岸に隣接する施設である蓄電送電施設１７、送電塔１９と、貯水送水施設１８と、地下の地中に設置された複合施設４でなり、海水を取水開閉口２から取水し、導水管３を取水開閉口２より複合施設４の発電タービン翼５へ向け絞り、絞る事でタービン翼への放水力を高めて発電し、その発電は発電機器6と送電管１５を経て地上の蓄電送電施設１７と送電塔１９によって配電し、発電後の海水を海水濾過槽７に取り込み濾過し、淡水槽８へ、淡水化された淡水は送水管１６を介し貯水送水施設１８に装備されたポンプによって酌み上げられた後、配水され、濾過化によって生じる濃い塩水は排水管１０へ流され、発電後の海水を冷却槽９に取り込み、冷却し要求に応じて配水管１０に流し、配水管１０に設置された送水装置１３によって送水し、エアー注入管１２でエアー注入後、排水開閉口１４により放水されることを特徴とする海水を活用した循環型の複合水力発電システムである。
海水を活用する循環型の複合水力発電システムは、海岸に隣接する施設である蓄電送電施設１７、送電塔１９と、貯水送水施設１８と、地下の地中に設置された複合施設４でなり、海水を取水開閉口２から取水し、導水管３を取水開閉口２より複合施設４の発電タービン翼５へ向け絞り、絞る事でタービン翼への放水力を高めて発電し、その発電は発電機器6と送電管１５を経て地上の蓄電送電施設１７と送電塔１９によって配電し、発電後の海水を海水濾過槽７に取り込み濾過し、淡水槽８へ、淡水化された淡水は送水管１６を介し貯水送水施設１８に装備されたポンプによって酌み上げられた後、配水され、濾過化によって生じる濃い塩水は排水管１０へ流され、発電後の海水を冷却槽９に取り込み、冷却し要求に応じて配水管１０に流し、配水管１０に設置された送水装置１３によって送水し、エアー注入管１２でエアー注入後、排水開閉口１４により放水されることを特徴とする海水を活用した循環型の複合水力発電システムである。
図３は、本考案の２段式発電施設による海水、湖水を活用する循環型の複合水力発電システムの海水と淡水の断面図を示す。
本考案の海水を活用する二段式発電システムでは、複合施設４での発電後の取水の一部を濾過後、淡水化し、余水は排水管１０へ流し、淡水を活用する二段式発電システムは複合施設４での発電後の取水を排水管１０へ流し、複合施設４より排出された排水（海水又は淡水）は複合施設４に継いだ排水管１０を下方の複合施設４ｂの発電翼５ｂに向け絞り放水して回し発電し、その発電は発電機器６ｂより送電管１５ｂと送電管１５を経て地上の蓄電送電施設１７と送電塔１９によって配電され、発電後の排水の一部を冷却槽９に取り込み冷却し、その冷却水は要求に応じ排水管１０ｂに流され、発電後の余排水も排水管１０ｂへ流され、排水は排水管１０bに設置された送水装置１３によって送水し、エアー注入管１２によるエアー注入後に排水開閉口１４より放水することを特徴とする二段式の循環型複合水力発電システムである。
本考案の海水を活用する二段式発電システムでは、複合施設４での発電後の取水の一部を濾過後、淡水化し、余水は排水管１０へ流し、淡水を活用する二段式発電システムは複合施設４での発電後の取水を排水管１０へ流し、複合施設４より排出された排水（海水又は淡水）は複合施設４に継いだ排水管１０を下方の複合施設４ｂの発電翼５ｂに向け絞り放水して回し発電し、その発電は発電機器６ｂより送電管１５ｂと送電管１５を経て地上の蓄電送電施設１７と送電塔１９によって配電され、発電後の排水の一部を冷却槽９に取り込み冷却し、その冷却水は要求に応じ排水管１０ｂに流され、発電後の余排水も排水管１０ｂへ流され、排水は排水管１０bに設置された送水装置１３によって送水し、エアー注入管１２によるエアー注入後に排水開閉口１４より放水することを特徴とする二段式の循環型複合水力発電システムである。
図４に、本発明の循環型の複合水力発電システムにおける水中、湖底、海底への排水管配置図を示す。
排水にはエアーと冷水が注入され、排水開閉口１４より放水される排水を、排水開閉口１４と連結された継手管２０と配管２１によって、要求される酸素不足の海底、又は湖底へ放水する。又、水流の停滞水位置や温度上昇の水中へ放水、又、魚貝類や海藻の養殖水位置へ放水することを特徴とする環境へ配慮した循環型の複合水力発電システムである。
排水にはエアーと冷水が注入され、排水開閉口１４より放水される排水を、排水開閉口１４と連結された継手管２０と配管２１によって、要求される酸素不足の海底、又は湖底へ放水する。又、水流の停滞水位置や温度上昇の水中へ放水、又、魚貝類や海藻の養殖水位置へ放水することを特徴とする環境へ配慮した循環型の複合水力発電システムである。
図4の配管を配置するため、配管船２５と配管ロープ２４で敷設し、アンカー２２で固定する。配管ロープ２４は配管の移動回収のために釣りブイロープ２３で浮かせて置く、水中の配管は水中にエアーと冷水を放水するために配置され、水中の配管は釣りブイロープ２３とアンカー２２と継いだロープによって固定される。
取水開閉口２と排水開閉口１４に設置されている開閉装置は施設内部のトラブルに対処する手段として設置されている、又、エアーポンプ装置１１は酸素不足の水中へエアーを送る手段として設置されている。
此の複合水力発電システムは、湖水、海水を活用する無公害のシステムで有り、電力エネルギーを供給出来るだけでなく、ＣＯ２削減対策として、又、海水の濾過によって得られる淡水は農業だけでなく工業用水や一般家庭の生活用水としても活用出来る。又、砂漠の緑化対策としても有効と考える。又、湖や海の水質浄化だけでなく、水流の停滞改善、水温上昇による赤潮や珊瑚の白化抑制、又、魚介類や海草の養殖に良い環境を提供出来る。
１ 危険水域進入制限ブイと防止網
２ 取水開閉口
３ 発電の為の導水管
４ 複合施設
４ｂ 下方の複合施設
５ 発電タービン翼
５ｂ 下方の複合施設発電タービン翼
６ 発電機器
６ｂ 下方の複合施設の発電機器
７ 海水濾過槽
８ 淡水槽
９ 冷却槽
１０ 排水管
１０ｂ 下方施設の排水管
１１ エアーポンプ装置
１２ エアー注入管
１３ 送水装置
１４ 排水開閉口
１５ 送電管
１５ｂ 下方の送電管
１６ 送水管
１７ 蓄電送電施設
１８ 貯水送水施設
１９ 送電塔
２０ 継手管
２１ 配管
２２ アンカー
２３ ブイと釣りロープ
２４ 配管ロープ
２５ 配管船
２ 取水開閉口
３ 発電の為の導水管
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１１ エアーポンプ装置
１２ エアー注入管
１３ 送水装置
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１７ 蓄電送電施設
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２１ 配管
２２ アンカー
２３ ブイと釣りロープ
２４ 配管ロープ
２５ 配管船
Claims (4)
- 湖岸に隣接する施設である蓄電送電施設１７、送電塔１９と、地下の地中に設置された複合施設４でなり、湖水を取水開閉口２から取水し、導水管３を取水開閉口２より複合施設４の発電タービン翼５へ向け絞り、絞る事でタービン翼への放水力を高めて発電し、その発電は発電機器6と送電管１５を経て地上の蓄電送電施設１７と送電塔１９によって配電し、発電後の淡水を冷却槽９に取り込み、冷却し要求に応じて配水管１０に流し、配水管１０に設置された送水装置１３によって送水し、エアー注入管１２でエアー注入後、排水開閉口１４により放水されることを特徴とする湖水を活用した循環型の複合水力発電システム。
- 海岸に隣接する施設である蓄電送電施設１７、送電塔１９と、貯水送水施設１８と、地下の地中に設置された複合施設４でなり、海水を取水開閉口２から取水し、導水管３を取水開閉口２より複合施設４の発電タービン翼５へ向け絞り、絞る事でタービン翼への放水力を高めて発電し、その発電は発電機器6と送電管１５を経て地上の蓄電送電施設１７と送電塔１９によって配電し、発電後の海水を海水濾過槽７に取り込み濾過し、淡水槽８へ、
淡水化された淡水は送水管１６を介し貯水送水施設１８に装備されたポンプによって酌み上げられた後、配水され、濾過化によって生じる濃い塩水は排水管１０へ流され、発電後の海水を冷却槽９に取り込み、冷却し要求に応じて配水管１０に流し、配水管１０に設置された送水装置１３によって送水し、エアー注入管１２でエアー注入後、排水開閉口１４により放水されることを特徴とする海水を活用した循環型の複合水力発電システム。 - 請求項１又請求項２に記載されている複合施設４で発電し、発電後の排水を活用し、排水は排水管１０を介し、下方の複合施設４bへ流し、排水管１０は複合施設４より複合施設４bの発電タービン翼５ｂに向け絞り放水して回し発電し、その発電は発電機器６ｂより送電管１５ｂと送電管１５を経て地上の蓄電送電施設１７と送電塔１９によって配電され、発電後の排水の一部を冷却槽９に取り込み冷却し、その冷却水は要求に応じ排水管１０ｂに流され、発電後の余排水も排水管１０ｂへ流され、排水は排水管１０bに設置された送水装置１３によって送水し、エアー注入管１２によるエアー注入後に排水開閉口１４より放水することを特徴とする二段式の複合施設4bを備えた循環型複合水力発電システム。
- 排水にはエアーと冷水が注入され、排水開閉口１４より放水される排水を、排水開閉口１４と連結された継手管２０と配管２１によって、要求される酸素不足の海底、湖底へ、又、水流の停滞水位置や温度上昇の水中へ放水、又、魚貝類や海藻の養殖水位置へ放水することを特徴とする環境へ配慮した循環型の複合水力発電システム。
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2010
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