JPH01184806A - 超電導エネルギー貯蔵装置複合プラント - Google Patents
超電導エネルギー貯蔵装置複合プラントInfo
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- JPH01184806A JPH01184806A JP63004731A JP473188A JPH01184806A JP H01184806 A JPH01184806 A JP H01184806A JP 63004731 A JP63004731 A JP 63004731A JP 473188 A JP473188 A JP 473188A JP H01184806 A JPH01184806 A JP H01184806A
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- Japan
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- energy storage
- storage device
- coil
- pump
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids
Landscapes
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は超電導エネルギー貯蔵装置（以下Ｓ Ｍ Ｅ
Ｓ ： Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ｍａｇｎｅ
ｔｉｃ ＥｎｅｒｇｙＳｔｏｒａｇｅと略す）に係り、
特に、ソレノイド形の系統安定化用ＳＭＥＳと従来の揚
水発電設備を組合せた場合に極めて大きな効果を現わす
ピーク電力用の超電導エネルギー貯蔵装置複合プラント
に関する。
Ｓ ： Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ｍａｇｎｅ
ｔｉｃ ＥｎｅｒｇｙＳｔｏｒａｇｅと略す）に係り、
特に、ソレノイド形の系統安定化用ＳＭＥＳと従来の揚
水発電設備を組合せた場合に極めて大きな効果を現わす
ピーク電力用の超電導エネルギー貯蔵装置複合プラント
に関する。
ＳＭＥＳは、その超電導コイルの構造、配置の点から■
トロイダルコイル形と■ソレノイド形の２種類に区分で
きる。ソレノイド形はその中央部に大きな強磁場領域を
有している。
トロイダルコイル形と■ソレノイド形の２種類に区分で
きる。ソレノイド形はその中央部に大きな強磁場領域を
有している。
尚、この種の装置に関しては、例えば、ＮＥＤＯ「超電
導エネルギー貯蔵システムに関する調査研究（ｍ）Ｊ
（８６０，６）等が挙げられる。
導エネルギー貯蔵システムに関する調査研究（ｍ）Ｊ
（８６０，６）等が挙げられる。
上記従来技術は、エネルギー貯蔵装置として単一の機能
しか有しておらず、又、ソレノイド形コイルの中央部に
発生する強力な磁場領域について積極的な活用が計れて
いないと云う問題点があった。この為、電力系統に事故
が発生した場合等の系統擾乱が引き起こされた時のみ運
転し、その他の系統安定期間は待機するという運転方法
では。
しか有しておらず、又、ソレノイド形コイルの中央部に
発生する強力な磁場領域について積極的な活用が計れて
いないと云う問題点があった。この為、電力系統に事故
が発生した場合等の系統擾乱が引き起こされた時のみ運
転し、その他の系統安定期間は待機するという運転方法
では。
稼動率が大幅に低下し、装置の経済性に問題があり、実
用化の妨げとなっていた。
用化の妨げとなっていた。
本発明の目的は、ソレノイド形超電導エネルギー貯蔵装
置と従来の揚水発電設備を組合せ、システム化する事に
より効率を追求すると共に、ソレノイド形コイルの中央
部に発生する磁場を積極的に活用することに有る。
置と従来の揚水発電設備を組合せ、システム化する事に
より効率を追求すると共に、ソレノイド形コイルの中央
部に発生する磁場を積極的に活用することに有る。
上記目的は、ソレノイド形超電導コイルに発生する磁界
のうち、磁界の大きさが均一でかつ強力な中央部近傍で
、これを回転電機子型回転電機の励磁界として利用する
ことにより達成される。
のうち、磁界の大きさが均一でかつ強力な中央部近傍で
、これを回転電機子型回転電機の励磁界として利用する
ことにより達成される。
ソレノイド形コイルは、コイルに電流を流した場合、コ
イルの中央部に強磁界を発生する。一方揚水発電所に於
ける揚水ポンプ駆動用電動機は直流電源により励磁界を
作成し１回転子に通電する事によりトルクを発生させる
構造となっている。
イルの中央部に強磁界を発生する。一方揚水発電所に於
ける揚水ポンプ駆動用電動機は直流電源により励磁界を
作成し１回転子に通電する事によりトルクを発生させる
構造となっている。
従って、この揚水ポンプ駆動用電動機の励磁界にＳＭＥ
Ｓで発生する平等磁界を利用し得る。ある種の回転電機
については、励磁機を省略すると云う極めて合理的な構
造を採用する事が出坐る。
Ｓで発生する平等磁界を利用し得る。ある種の回転電機
については、励磁機を省略すると云う極めて合理的な構
造を採用する事が出坐る。
以下、本発明の実施例を第１図（ａ）、（ｂ）により説
明する。即ち、第１図（ａ）は、ソレノイド形超電導コ
イル１の中心近傍に、この磁界を励磁界として利用した
回転電機子型回転電機２を設置し、これを揚水発電所を
為した複合プラントの概念図である。超電導コイルにつ
いては例えばＮｂＴｉ、ＮｂａＳｎ などの超電４材
を極低温まで冷却すると電気抵抗のない超電導状態とな
り。
明する。即ち、第１図（ａ）は、ソレノイド形超電導コ
イル１の中心近傍に、この磁界を励磁界として利用した
回転電機子型回転電機２を設置し、これを揚水発電所を
為した複合プラントの概念図である。超電導コイルにつ
いては例えばＮｂＴｉ、ＮｂａＳｎ などの超電４材
を極低温まで冷却すると電気抵抗のない超電導状態とな
り。
コイルに直流電流を流すと、電流は損失することなく永
久に周回してコイルの周辺の空間に電磁エネルギーを貯
蔵する。この時、コイルに流す電流は、直流電流なので
、交流送電線とコイルの間にサイリスタ変換器を置き、
コイルに充電時は交流を直流に、放電時は直流を交流に
交換するＪｊにより、電磁エネルギーの入力、貯蔵、出
力が可能である。酸化物超電導体のような高温で動作す
るコイルとすることも可能である。この超電導エネルギ
ー貯蔵装置は系統安定化用として使用されることが一般
的で、電力系統に事故が発生した時等の系統擾乱が引き
起こされた時のみ運転し、その他の期間、すなわち電力
系統の安定期間は、ソレノイドコイルに電磁エネルギー
を貯蔵した状態での待機期間となる。この大半の待機期
間にソレノイド形超電導コイルの中央部磁界３を利用し
た回転電機子型回転電機２を設置するものである。さら
に本発明の実施例を第２図に示す。本例は従来のＳＭＥ
Ｓの電磁エネルギーを励磁界に利用しない揚水発電設備
と、ＳＭＥＳの電磁エネルギーを励磁界に利用した回転
電機とポンプ水車を連結したものである。本例ではＳＭ
ＥＳのソレノイドコイルの電磁エネルギーの有無に関係
なく、系統の電力需給に応じて、従来の揚水発電システ
ム単独でも使用できる。又条件が整った場合に選択的に
ＳＭＥＳの電磁エネルギーにより回転電機ポンプ水車シ
ステムを使用することが出来る。又ＳＭＥＳの電磁エネ
ルギーを利用した回転電機の励磁界は、同期機の場合、
２極機とする事が構造的にもコスト的に有利である。
久に周回してコイルの周辺の空間に電磁エネルギーを貯
蔵する。この時、コイルに流す電流は、直流電流なので
、交流送電線とコイルの間にサイリスタ変換器を置き、
コイルに充電時は交流を直流に、放電時は直流を交流に
交換するＪｊにより、電磁エネルギーの入力、貯蔵、出
力が可能である。酸化物超電導体のような高温で動作す
るコイルとすることも可能である。この超電導エネルギ
ー貯蔵装置は系統安定化用として使用されることが一般
的で、電力系統に事故が発生した時等の系統擾乱が引き
起こされた時のみ運転し、その他の期間、すなわち電力
系統の安定期間は、ソレノイドコイルに電磁エネルギー
を貯蔵した状態での待機期間となる。この大半の待機期
間にソレノイド形超電導コイルの中央部磁界３を利用し
た回転電機子型回転電機２を設置するものである。さら
に本発明の実施例を第２図に示す。本例は従来のＳＭＥ
Ｓの電磁エネルギーを励磁界に利用しない揚水発電設備
と、ＳＭＥＳの電磁エネルギーを励磁界に利用した回転
電機とポンプ水車を連結したものである。本例ではＳＭ
ＥＳのソレノイドコイルの電磁エネルギーの有無に関係
なく、系統の電力需給に応じて、従来の揚水発電システ
ム単独でも使用できる。又条件が整った場合に選択的に
ＳＭＥＳの電磁エネルギーにより回転電機ポンプ水車シ
ステムを使用することが出来る。又ＳＭＥＳの電磁エネ
ルギーを利用した回転電機の励磁界は、同期機の場合、
２極機とする事が構造的にもコスト的に有利である。
本発明によれば、ソレノイド形超電導エネルギー貯蔵装
置と、該超電導エネルギー貯蔵装置が待機期間中に発生
する定常磁界を利用して動作する揚水発電設備との複合
プラントとなり９個々に建設した場合に比較して経済的
であり、稼動率も向上させる事が出来る。又系統擾乱が
引き起こされた場合についても、ＳＭＥＳの電磁エネル
ギーと揚水発電設備の発電エネルギーを選択的に供給す
る事が可能となり、個々の欠点を補う事が可能であり系
統の安定度が増加する６
置と、該超電導エネルギー貯蔵装置が待機期間中に発生
する定常磁界を利用して動作する揚水発電設備との複合
プラントとなり９個々に建設した場合に比較して経済的
であり、稼動率も向上させる事が出来る。又系統擾乱が
引き起こされた場合についても、ＳＭＥＳの電磁エネル
ギーと揚水発電設備の発電エネルギーを選択的に供給す
る事が可能となり、個々の欠点を補う事が可能であり系
統の安定度が増加する６
第１図（ａ）は本発明の一実施例の複合プラントの側面
概念図、第１図（ｂ）はその平面図、第２図は本発明の
他の実施例を示す図である。 １・・・ソレノイド形超電導コイル、２・・・回転電機
子型回転電機、３・・・中央部磁界、４・・・従来揚水
発電設備。 、−′＼ 代理人 弁理士 小川勝馬１． ”。 ゛′、、−
概念図、第１図（ｂ）はその平面図、第２図は本発明の
他の実施例を示す図である。 １・・・ソレノイド形超電導コイル、２・・・回転電機
子型回転電機、３・・・中央部磁界、４・・・従来揚水
発電設備。 、−′＼ 代理人 弁理士 小川勝馬１． ”。 ゛′、、−
Claims (7)
- １．ソレノイド形超電導エネルギー貯蔵装置の中央部の
磁界を励磁界として利用した回転電機子型回転電機を構
成し、これを揚水発電所と同地点に設置すると共に、系
統の電力需要が或る制限値以下の場合は、前記回転電機
を電動機運転をして、これによりポンプ水車を駆動して
水をダムに汲み上げ、かつ、電力系統へ急速にピーク電
力を供給する必要が生じた場合は、先ず前記超電導エネ
ルギー貯蔵装置の電磁エネルギを変換してピーク電力を
供給し、ピーク電力の需要が前記超電導エネルギー貯蔵
装置から供給できる限度を超える程長時間続く場合は、
その電力を揚水発電所の発電運転によつて供給すること
を特徴とする超電導エネルギー貯蔵装置複合プラント。 - ２．特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、Ｍ／Ｇ
ポンプ水車を備えた揚水発電設備の他に、超電導エネル
ギー貯蔵装置とその磁界を励磁界とする回転電機と連結
されたポンプ水車システムを別に並置した事を特徴とす
る超電導エネルギー貯蔵装置複合プラント。 - ３．特許請求の範囲第２項記載のものにおいて、前記超
電導エネルギー貯蔵装置とその磁界を励磁界とする回転
電機と連結されたポンプ水車システムのみで、別にポン
プ水車を同一地点に有しないことを特徴とする超電導エ
ネルギー貯蔵装置複合プラント。 - ４．特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、前記回
転電機子型回転電機を２極同期機とした事を特徴とする
超電導エネルギー貯蔵装置複合プラント。 - ５．特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、前記回
転電機子型回転電機を単極直流機とした事を特徴とする
超電導エネルギー貯蔵装置複合プラント。 - ６．特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、前記超
電導エネルギー貯蔵装置の磁界を励磁界とする回転電機
は揚水ポンプ駆動用電動機としてのみ動作し、発電機と
しては運転しないことを特徴とする超電導エネルギー貯
蔵装置複合プラント。 - ７．特許請求の範囲第６項記載のものにおいて、ポンプ
配管の吐出口はダムの水面より常に上になるようにして
、ポンプを停止した時ダムの水が逆流しないようにした
事を特徴とする超電導エネルギー貯蔵装置複合プラント
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63004731A JPH01184806A (ja) | 1988-01-14 | 1988-01-14 | 超電導エネルギー貯蔵装置複合プラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63004731A JPH01184806A (ja) | 1988-01-14 | 1988-01-14 | 超電導エネルギー貯蔵装置複合プラント |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01184806A true JPH01184806A (ja) | 1989-07-24 |
Family
ID=11592048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63004731A Pending JPH01184806A (ja) | 1988-01-14 | 1988-01-14 | 超電導エネルギー貯蔵装置複合プラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01184806A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009219332A (ja) * | 2008-03-13 | 2009-09-24 | Toyota Motor Corp | 超電導モータ装置及び電動車両 |
-
1988
- 1988-01-14 JP JP63004731A patent/JPH01184806A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009219332A (ja) * | 2008-03-13 | 2009-09-24 | Toyota Motor Corp | 超電導モータ装置及び電動車両 |
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