JPH0271053A - 圧縮空気エネルギー貯蔵システム - Google Patents
圧縮空気エネルギー貯蔵システムInfo
- Publication number
- JPH0271053A JPH0271053A JP22247488A JP22247488A JPH0271053A JP H0271053 A JPH0271053 A JP H0271053A JP 22247488 A JP22247488 A JP 22247488A JP 22247488 A JP22247488 A JP 22247488A JP H0271053 A JPH0271053 A JP H0271053A
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- JP
- Japan
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- air
- compressed air
- tank
- storage tank
- water
- Prior art date
- 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
Links
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 239000013535 sea water Substances 0.000 abstract description 11
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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】
本発明は、余剰エネルギーを圧縮空気の形で貯蔵し、必
要に応じて圧縮空気を取出しそのエネルギーを利用する
圧縮空気エネルギー貯蔵システムに関する。
要に応じて圧縮空気を取出しそのエネルギーを利用する
圧縮空気エネルギー貯蔵システムに関する。
従来技術
深夜電力等の余剰エネルギーを貯蔵し、昼間等の必要な
時期に取出して利用するエネルギー貯蔵システムの一環
として、余剰エネルギーで圧縮した空気を空気貯槽に貯
え、必要に応じて空気貯槽より圧縮空気を取出し、その
エネルギーを利用する圧縮空気エネルギー貯蔵システム
が内外で研究開発されている。
時期に取出して利用するエネルギー貯蔵システムの一環
として、余剰エネルギーで圧縮した空気を空気貯槽に貯
え、必要に応じて空気貯槽より圧縮空気を取出し、その
エネルギーを利用する圧縮空気エネルギー貯蔵システム
が内外で研究開発されている。
例えば、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｎｅｒｇｙ １９７
８年３〜４月号に所載のＣｏｍｐｒｅｓｓｅｄ Ａｉｒ
Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅと題する論文には、第
２図に示す如く、岩塩を採掘した跡の廃坑等を利用した
地中貯槽１に、余剰電力によりモータ２でコンプレッサ
３、ブースタコンプレッサ４を運転し得られた圧縮空気
を貯蔵し、電力を必要とする時期に、貯槽１より圧縮空
気を取出し、ガスタービン５の燃焼室に導入し燃料と混
合し、ガスタービン５を回転させ、前記モータ２を発電
機として運転し、電力を得るようにした圧縮空気エネル
ギー貯蔵システム（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ Ａｉｒｇｎ
ｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ ：以下ＣＡＥＳと略す）が
開示されている。
８年３〜４月号に所載のＣｏｍｐｒｅｓｓｅｄ Ａｉｒ
Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅと題する論文には、第
２図に示す如く、岩塩を採掘した跡の廃坑等を利用した
地中貯槽１に、余剰電力によりモータ２でコンプレッサ
３、ブースタコンプレッサ４を運転し得られた圧縮空気
を貯蔵し、電力を必要とする時期に、貯槽１より圧縮空
気を取出し、ガスタービン５の燃焼室に導入し燃料と混
合し、ガスタービン５を回転させ、前記モータ２を発電
機として運転し、電力を得るようにした圧縮空気エネル
ギー貯蔵システム（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ Ａｉｒｇｎ
ｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ ：以下ＣＡＥＳと略す）が
開示されている。
このシステムでは、空気貯槽の空気貯溜容積は一定であ
り、空気を使用するに従って空気圧が変動し、これに伴
い空気の温度が変化し、又貯槽の内外圧の差が変動する
と云う欠点がある。
り、空気を使用するに従って空気圧が変動し、これに伴
い空気の温度が変化し、又貯槽の内外圧の差が変動する
と云う欠点がある。
この点にかんがみ、第６図に示す如く空気貯槽１を貯蔵
する空気の圧力に相当する水深Ｈの海底６又は海中に設
け、貯ＰｉＪ壁底部に海水に通ずる一口１ａを設け、圧
縮空気を貯槽に入れるに従って貯槽内の海水が排水され
、貯槽内の圧縮空気を使用するに従って海水が貯槽内に
入り、貯槽内の空気の圧力を一定に保持するようにｔ−
た変動水ベツド方式のＣＡｇ５が提案されている。この
方式は、正格空気の圧力を一定に保つことができる長所
はあるが、空気貯槽が海水中に設置されるため、腐食に
対する対策が必要であり、又、深海底での海１戊工事が
必要になり工費が嵩む他、深海域にシステムを設置せざ
るをえないために生ずる設置場所の制約や、システム載
置用の海上リグのコスト、送電コストの増加があり、ま
た、貯槽に空気が充満した状態でも浮き上らないように
厚肉のコンクリート等で作る必要がある。
する空気の圧力に相当する水深Ｈの海底６又は海中に設
け、貯ＰｉＪ壁底部に海水に通ずる一口１ａを設け、圧
縮空気を貯槽に入れるに従って貯槽内の海水が排水され
、貯槽内の圧縮空気を使用するに従って海水が貯槽内に
入り、貯槽内の空気の圧力を一定に保持するようにｔ−
た変動水ベツド方式のＣＡｇ５が提案されている。この
方式は、正格空気の圧力を一定に保つことができる長所
はあるが、空気貯槽が海水中に設置されるため、腐食に
対する対策が必要であり、又、深海底での海１戊工事が
必要になり工費が嵩む他、深海域にシステムを設置せざ
るをえないために生ずる設置場所の制約や、システム載
置用の海上リグのコスト、送電コストの増加があり、ま
た、貯槽に空気が充満した状態でも浮き上らないように
厚肉のコンクリート等で作る必要がある。
発明が解決しようとする課題
本発明は、従来提案されているＣＡＥＳの上記の問題点
にかんがみ、貯槽内の空気圧力の変動がない変動水ベツ
ド方式で、海水による腐食、海底工事に伴う困難さが回
避され、浮力発生対策の必要のないＣＡＥＳを提供する
ことを課題とする。
にかんがみ、貯槽内の空気圧力の変動がない変動水ベツ
ド方式で、海水による腐食、海底工事に伴う困難さが回
避され、浮力発生対策の必要のないＣＡＥＳを提供する
ことを課題とする。
本発明は、上記の課題を解決させるため、空気貯槽より
上方に、貯蔵圧縮空気圧力に相当する水頭高を有する位
置に、空気貯槽と概ね同等の容量を有し一１大気に開放
した水槽を設けるとともに、この水槽と空気貯槽とを水
圧導管で連結したことを特徴とする。
上方に、貯蔵圧縮空気圧力に相当する水頭高を有する位
置に、空気貯槽と概ね同等の容量を有し一１大気に開放
した水槽を設けるとともに、この水槽と空気貯槽とを水
圧導管で連結したことを特徴とする。
作 用
上記の構成により、空気貯槽内に空気が入っていない状
態では空気貯槽内には水が充満し、空気を送り込むに従
って空気貯槽内の水は水圧導管を経て高所に配設された
水槽に上昇し、遂には空気貯槽内に空気が充満する。エ
ネルギー利用のため、空気貯槽内の圧縮空気を取出すに
従って、水槽より水圧導管を経て空気貯槽内に水が流入
する。圧縮空気の充填並びに取出しによって空気貯槽内
の液面が変動し、常に水槽の高さに相当する水頭圧が空
気貯槽内の空気に作用し、空気貯槽内の空気は常に一定
の圧力を１呆持することができる。空気貯槽は地上、地
下、のどこにでも設置することができ、その場合は海水
に浸漬しないので海水による腐食や浮力の発生はなく、
又海底工事に伴う困難からも解放される。
態では空気貯槽内には水が充満し、空気を送り込むに従
って空気貯槽内の水は水圧導管を経て高所に配設された
水槽に上昇し、遂には空気貯槽内に空気が充満する。エ
ネルギー利用のため、空気貯槽内の圧縮空気を取出すに
従って、水槽より水圧導管を経て空気貯槽内に水が流入
する。圧縮空気の充填並びに取出しによって空気貯槽内
の液面が変動し、常に水槽の高さに相当する水頭圧が空
気貯槽内の空気に作用し、空気貯槽内の空気は常に一定
の圧力を１呆持することができる。空気貯槽は地上、地
下、のどこにでも設置することができ、その場合は海水
に浸漬しないので海水による腐食や浮力の発生はなく、
又海底工事に伴う困難からも解放される。
水槽を高所に作ることは、現場でコンクリートを打設す
ればよく、地上から高所に水槽を運搬する必要はない。
ればよく、地上から高所に水槽を運搬する必要はない。
又、水圧導管は、水力発電用の水圧鉄管（ペンストック
）の打術で容易に製作することができる。
）の打術で容易に製作することができる。
実施例
以下に本発明の実施例を、図面に基づいて詳細に説明す
る。
る。
第１図は、本発明の実施例を示す図である。
地上に空気貯槽１０が設置され、この位置より上方に貯
蔵する空気の圧力に相当する水頭高Ｈの位置の例えば山
の上に水槽１１が設けられ、これ等の間を連結して水圧
導管１６が設けられている。
蔵する空気の圧力に相当する水頭高Ｈの位置の例えば山
の上に水槽１１が設けられ、これ等の間を連結して水圧
導管１６が設けられている。
空気貯槽１０は圧力容器であり、圧縮空気取入口、取出
口には弁１４．１５が設けられ気密を保持することがで
きるようになっている。水槽１１は上方は大気に開放し
ており、水面には大気圧が作用する。したがって、空気
貯槽内の液面には空気貯槽１０から水槽１１迄の高さの
水頭圧が作用する。
口には弁１４．１５が設けられ気密を保持することがで
きるようになっている。水槽１１は上方は大気に開放し
ており、水面には大気圧が作用する。したがって、空気
貯槽内の液面には空気貯槽１０から水槽１１迄の高さの
水頭圧が作用する。
空気貯槽１０に貯蔵する圧縮空気を作るため、余剰電力
で回転するモータ１６により駆動さハるコンプレッサ１
７が設けられており、コンプレッサ１７の吐出口には空
気貯槽１０に至る給気管１８が接続されている。給気管
１８には空気が圧縮されることにより上昇した温度を下
げるための冷却器１９が設けら担ている。
で回転するモータ１６により駆動さハるコンプレッサ１
７が設けられており、コンプレッサ１７の吐出口には空
気貯槽１０に至る給気管１８が接続されている。給気管
１８には空気が圧縮されることにより上昇した温度を下
げるための冷却器１９が設けら担ている。
一方、空気貯槽１０より圧縮空気を取出すための取出し
ｌｌ’２０はガスタービン２１のｆｆ１ｍ室２２に接続
され、圧縮空気は燃料と混合されて燃焼し、ガスタービ
ン２１を回転し、これにより発電機２６を詔勅する。
ｌｌ’２０はガスタービン２１のｆｆ１ｍ室２２に接続
され、圧縮空気は燃料と混合されて燃焼し、ガスタービ
ン２１を回転し、これにより発電機２６を詔勅する。
なお、前記の従来例の如く、コンプレッサ駆動用モータ
を発電機とすることも可能である。
を発電機とすることも可能である。
又、空気貯槽かも取出した圧縮空気で空気タービンを回
転させ、これで発心機を駆動することも可能である。
転させ、これで発心機を駆動することも可能である。
空気貯槽１０は地上に設置する他、地下に設置してもよ
く、又海岸近くの海上、゛海底に設置することも可能で
ある。その場合、空気貯槽の外面は海水による腐食に対
しては対策が必要であるが、従来の海底に設けた変動水
ベツド方式の如く、空気貯槽内は海水に耐える必要はな
く、又、水頭圧に相当する深度の海底に設ける場合に比
して水深ははるかに浅くてよいので、工事は容易になる
。
く、又海岸近くの海上、゛海底に設置することも可能で
ある。その場合、空気貯槽の外面は海水による腐食に対
しては対策が必要であるが、従来の海底に設けた変動水
ベツド方式の如く、空気貯槽内は海水に耐える必要はな
く、又、水頭圧に相当する深度の海底に設ける場合に比
して水深ははるかに浅くてよいので、工事は容易になる
。
効 果
以上の如く、本発明によれば、貯蔵する圧縮空気の圧力
は使用中も常に一定に保たれ、海水による腐食、海底工
事の困難さ、浮力発生の問題が回避でき、現有技術で容
易に作製することができる。
は使用中も常に一定に保たれ、海水による腐食、海底工
事の困難さ、浮力発生の問題が回避でき、現有技術で容
易に作製することができる。
第１図は本発明の実施例を示す系統図、第２図及び第６
図は夫々従来の圧縮空気エネルギー貯蔵システムの１例
の系統図である。 １０・・・空気貯槽 １１・・・水槽１６・・・
水圧導管 １７・・・コンプレッサ１８・・・給
気管 ２ｏ・・・空気取出管２１・・・ガスタ
ービン ２３・・・発電機（他１名） 第１図
図は夫々従来の圧縮空気エネルギー貯蔵システムの１例
の系統図である。 １０・・・空気貯槽 １１・・・水槽１６・・・
水圧導管 １７・・・コンプレッサ１８・・・給
気管 ２ｏ・・・空気取出管２１・・・ガスタ
ービン ２３・・・発電機（他１名） 第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 余剰エネルギーで圧縮した空気を空気貯槽に貯え必要に
応じて該空気貯槽より圧縮空気を取出しそのエネルギー
を利用する圧縮空気エネルギー貯蔵システムにおいて、 上記空気貯槽より上方に、圧縮空気の貯蔵圧力に相当す
る水頭高を有する位置に、上記空気貯槽と概ね同等の容
量を有し、大気に開放した水槽を設けるとともに、該水
槽と上記空気貯槽とを水圧導管で連結したことを特徴と
する圧縮空気エネルギー貯蔵システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22247488A JPH0271053A (ja) | 1988-09-07 | 1988-09-07 | 圧縮空気エネルギー貯蔵システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22247488A JPH0271053A (ja) | 1988-09-07 | 1988-09-07 | 圧縮空気エネルギー貯蔵システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0271053A true JPH0271053A (ja) | 1990-03-09 |
Family
ID=16782983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22247488A Pending JPH0271053A (ja) | 1988-09-07 | 1988-09-07 | 圧縮空気エネルギー貯蔵システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0271053A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6863474B2 (en) * | 2003-03-31 | 2005-03-08 | Dresser-Rand Company | Compressed gas utilization system and method with sub-sea gas storage |
| WO2009024933A2 (en) * | 2007-08-22 | 2009-02-26 | Universidade Da Beira Interior | Aquatic system for energy storage in the form of compressed air |
| US9139974B2 (en) | 2009-09-23 | 2015-09-22 | Bright Energy Storage Technologies, Llp | Underwater compressed fluid energy storage system |
| US9557079B2 (en) | 2010-07-14 | 2017-01-31 | Bright Energy Storage Technologies, Llp | System and method for storing thermal energy |
-
1988
- 1988-09-07 JP JP22247488A patent/JPH0271053A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6863474B2 (en) * | 2003-03-31 | 2005-03-08 | Dresser-Rand Company | Compressed gas utilization system and method with sub-sea gas storage |
| WO2009024933A2 (en) * | 2007-08-22 | 2009-02-26 | Universidade Da Beira Interior | Aquatic system for energy storage in the form of compressed air |
| WO2009024933A3 (en) * | 2007-08-22 | 2009-04-30 | Univ Da Beira Interior | Aquatic system for energy storage in the form of compressed air |
| US9139974B2 (en) | 2009-09-23 | 2015-09-22 | Bright Energy Storage Technologies, Llp | Underwater compressed fluid energy storage system |
| US9557079B2 (en) | 2010-07-14 | 2017-01-31 | Bright Energy Storage Technologies, Llp | System and method for storing thermal energy |
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