JPH0219612A - 圧縮空気発電装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は圧縮空気発電装置に係り、特に余剰電力を利用
して水中に圧縮空気を貯蔵した後圧縮空気を利用して発
電する圧縮空気発電装置に関する。

〔従来の技術〕

近時、ルームクーラー等の家電製品の普及に伴って、電
力需要の日変化、季節変動が大きくなっている。このた
め、夜間等の余剰電力を貯蔵し、昼間等の電力消費量が
ピークとなるときの需要に対応することの必要性が高ま
ってきている。従来の電力貯蔵方式としては、大規模な
ものでは揚水発電方式と岩盤白圧縮空気貯蔵方式とがあ
る。揚水発電は、山岳地帯の高低差の大きい一対の貯水
池を利用し、電力を水の位置エネルギに変換して蓄える
システムである。しかしながら、山岳地帯における大規
模な用地の確保や建設工事を必要とするため、経済効率
が低くさらに電力需要が大きな都市部から離れた山岳地
帯に建設する必要があるため、送電設備、送電損失等の
点で問題がある。

岩盤白圧縮空気貯蔵方式は、立地条件によっては建設時
に多大な費用が必要となり、経済性に問題が残る。この
ため本出願人は、電力を利用して水中に圧縮空気を貯蔵
し、貯蔵された圧縮空気を利用して発電するシステムを
既に提案している（特願昭６２−７３７７０号）。この
発電システムは、海底や湖底に設置された圧縮空気貯蔵
槽と、水上の船または陸上に設置されたコンプレッサ及
び発電機を備えた圧縮空気発電装置とを送気管で連通し
、圧縮空気貯蔵時には余剰電力によってコンプレッサを
作動させ送気管を介して圧縮空気貯蔵槽に空気を供給し
て圧縮空気を貯蔵し、発電時には送気管を介して圧縮空
気を発電機に供給して発電するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の圧縮空気発電装置によって充分な発電能力を得る
ためには、圧縮空気貯蔵槽を水深３００〜５００ｍの位
置に設置する必要がある。しかしながら、このような水
深が得られる位置は陸上から遠く、このため陸上に圧縮
空気発電装置を設置する場合には、圧縮空気発電装置と
圧縮空気貯蔵槽とを連通ずる送気管の長さが長くなり、
送気管が破損しやすくなると共に、コストが高くなると
いう問題が発生する。一方、圧縮空気発電装置を船上に
設置する場合には、波の影響等によって船が上下動する
ため船上に設置された圧縮空気発電装置と圧縮空気貯蔵
槽に連通された送気管との連結部分に過大な荷重が作用
するため連結部分が金属疲労等によって破損し易くなる
という問題が発生する。

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
船上に設置された圧縮空気発電装置と送気管とを連結す
る連結部分が容易に破損しないようにした圧縮空気発電
装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記を目的を達成するために本発明は、水中に設置され
た圧縮空気貯蔵槽と、一端が前記圧縮空気貯蔵槽内部に
連通されかつ他端が水上に突出されるよう前記圧縮空気
貯蔵槽に取付けられた送気管と、前記送気管を介して前
記圧縮空気貯蔵槽へ圧縮空気を送るためのコンプレッサ
および前記送気管を介して送られる圧縮空気によって発
電する圧縮空気発電装置が搭載された発電船と、前記送
気管と前記発電船とが相対的に変位することを許容する
変位許容部を備えかつ送気可能に前記送気管の他端と前
記圧縮空気発電装置とを連結する連結管と、を含んで構
成したものである。

〔作用〕

本発明によれば、発電船に搭載された圧縮空気発電装置
のコンプレッサによって、送気管を介して水中の圧縮空
気貯蔵槽に圧縮空気が貯蔵される。

圧縮空気貯蔵槽に貯蔵された圧縮空気は、送気管を介し
て発電船に搭載された発電機に供給され、発電のための
エネルギとして利用される。圧縮空気貯蔵槽に取付けら
れた送気管と発電船に搭載された圧縮空気発電装置とは
、送気管と発電船とが相対的に変位することを許容する
変位許容部を備えた連結管によって連結されている。し
たがって、波等の影響によって発電船が送気管に対して
相対移動した場合においても変位許容部によって相対移
動が許容されるため、連結管や送気管に過大な荷重が作
用することがなく、これによって連結管や送気管の破損
を容易に防止することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、圧縮空気貯蔵槽に
取付けられた送気管と発電船に搭載された圧縮空気発電
装置とを、送気管と発電船との相対移動を許容する相対
移動許容部を備えた連結管で連結したため、波等の影響
によって発電船が変位する場合においても連結管や送気
管に過大な荷重がかかることがなく、送気管や連結管の
破損を容易に防止することができる、という効果が得ら
れる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。

第２図は本発明の実施例の圧縮空気発電装置の概略図を
示すものである。海底１０には、コンクリートで構成さ
れた中空の圧縮空気貯蔵槽１２が移動不能に設置されて
いる。圧縮空気貯蔵槽１２の底面側側壁には、海水の出
入を可能にする海水出入口１４が穿設されている。圧縮
空気貯蔵槽１２の上面には送気管が取付けられている。

この送気管は内管１６と外管１８とから構成されている
。内管１６の一端は圧縮空気貯蔵槽１２の上面を貫通し
て圧縮空気貯蔵槽１２内部に連通されており、他端は海
面３０上に突出されている。

外管１８は、内管１６を囲むように内管１６と同心状に
配置されている。外管１８の海底１０側端部はコンクリ
ート等の固定部材２６によって圧縮空気貯蔵槽１２に固
定されており、他端は海面３０上に突出されている。こ
の外管１８は密閉構造で、内圧が大気圧と圧縮空気貯蔵
槽１２内の圧縮空気の圧力との平均値程度の大きさに設
定されている。このように、送気管を内管１６と外管１
８との二重構造にすることにより安全性を高くすること
ができ、また外管１８の内圧を上記のように設定するこ
とにより、内管１６に直接水圧が作用しないようにする
ことができると共に外管１８の内圧を圧縮空気の圧力よ
りも小さくしているため内管１６と外管１８との内圧と
外圧との差を小さくして壁面に作用するテンションを従
来よりも小さくし、内管と外管の肉厚を薄くすることが
できる。外管１８の海面３０側端部近傍には浮体２４が
固定されており、この浮体に作用する浮力によって送気
管の自重による圧縮応力を低減させている。なお、１５
．１９はバルブである。

上記のように構成された送気管の海面からの突出部近傍
には発電船３４が浮いている。この発電船３４には内管
１６を介して圧縮空気貯蔵槽１２ニ圧縮空気を送るため
のコンプレッサと圧縮空気貯蔵槽１２から内管１６を介
して送られた圧縮空気によって発電をするための発電機
とからなる圧縮空気発電装置３６が搭載されている。圧
縮空気発電装置３６は送電線２８を介して陸上の送電網
に接続されている。発電船３４は係留索２０によって海
底１０に固定されたアンカ２２に連結されて係留されて
いる。

上記内管１６と圧縮空気発電装置３６とは送気が可能な
連結管３２によって連結されている。この連結管３２に
は、第１図に示すように、両端にフランジ３１が形成さ
れると共に、このフランジ３１の近傍にフレキシブル部
３８が形成されている。一方のフランジ３１は、内管１
６の端部に形成されたフランジ１７に結合されており、
他方のフランジ３１は発電船３４の圧縮空気発電装置３
６に連結された送気管４０に形成されたフランジ３５と
連結されている。上記のように連結管３２にはフレキシ
ブル部３８が形成されているため、発電船３４と内管１
６とが相対的に変位した場合においても連結管３２、送
気管４０、内管１６に過大な荷重が作用することがない
。

次に第３図を参照して変位許容部の他の実施例を説明す
る。この実施例は変位許容部としてユニバーサルジヨイ
ントを用いたものであり、連結管４２の一端と内管１６
の端部及び連結管４２の他端と送気管４０の端部とがユ
ニバーサルジヨイント４４によって連結されている。こ
の実施例では係留索２０を介して海底に固定されたアン
カに連結されたリング状のブイ５０に、ローブ４６を介
して発電船３４を連結するようにしている。

なお、上記では変位許容部としてフレキシブル部やユニ
バーサルジヨイントを用いた例について説明したが、連
結管全体をフレキシブルパイプで構成することにより変
位を許容するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図の連結管部分の詳細を示す拡大図、第２
図は本発明の実施例の概略図、第３図は連結管の他の例
を示す第１図と同様の拡大図である。 １６・・・内管、 １８・・・外管、 ３２・・・連結管、 ３８・・・フレキシブル部、 ４２・・・連結管、 ４４・・・ユニバーサルジヨイント。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）水中に設置された圧縮空気貯蔵槽と、一端が前記
   圧縮空気貯蔵槽内部に連通されかつ他端が水上に突出さ
   れるよう前記圧縮空気貯蔵槽に取付けられた送気管と、
   前記送気管を介して前記圧縮空気貯蔵槽へ圧縮空気を送
   るためのコンプレッサおよび前記送気管を介して送られ
   る圧縮空気によって発電する圧縮空気発電装置が搭載さ
   れた発電船と、前記送気管と前記発電船とが相対的に変
   位することを許容する変位許容部を備えかつ送気可能に
   前記送気管の他端と前記圧縮空気発電装置とを連結する
   連結管と、を含む圧縮空気発電装置。