JPH03188395A

JPH03188395A - 原子力発電所と組合わせた海水揚水発電プラントシステム

Info

Publication number: JPH03188395A
Application number: JP1329280A
Authority: JP
Inventors: Tadaharu Ichiki; 忠治一木; Masayuki Tanaka; 正之田中
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-12-19
Filing date: 1989-12-19
Publication date: 1991-08-16

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は原子力発電所と組合わせた海水揚水発電プラン
トシステムに関するものである。

（従来の技術）最近では、電力需要の昼夜のアンバランスに対処するた
め、揚水発電所が多用されるようになってきた。また、
発電所立地の観点がら、海水を利用する海水揚水発電所
が注目されている。

第２図は海水揚水発電所の構成例を示す概略説明図であ
る。

同図において、１は揚水発電所特有の上池を示し、海岸
部から数Ｋｍａれた場所にダム２が築造される。下池３
としては、無尽蔵の海水をたたえた海が利用される。

上池１と下池３との間には水圧管４と放水管５が敷設さ
れており、水圧管４と放水管５の間にはポンプ水車６が
設置されている。

ポンプ水車６には、発電電動機７が直結されている。こ
れらのポンプ水車６と発電電動機７は発電所建屋８内に
設置されている。

このような構成の揚水発電所において、電力需要の多い
昼間には、水圧管部のゲート９を開き、上池１に貯水し
た海水を水圧管４によってポンプ水車６に導き、これに
直結された発電電動機７を回転させる。ポンプ水車６を
駆動した海水は、放水管５を通して、下池（海）３に放
流される。また、発電電動機７によって発電された電力
は送電線１０によって、大電力が消費される大都市Ｉｔ
！１１１へ送電される。

上池１は、昼間必要とする発電量を賄うのに必要な海水
が貯えられる容積とされており、夕方には上池１の海水
は空になる。

一方、夜間になると電力消費が低下するため、大規模火
力プラントおよび原子カプラントの発電電力は一部が余
剰となる。

そこで、この余剰電力を昼間の送電とは逆に、送電線１
０を通して揚水発電所に送電し、この電力で発電電動機
７を駆動してポンプ水車６をポンプ運転させ、下池３の
海水を放水管５および水圧管４を通して上池１に揚水す
る。上池１が満水になる朝方には、ポンプ水車６は停止
させ、昼間の発電開始に備えて待機状態とする。

海水揚水発電所は、このような発電、揚水、待機の繰返
しにより運転される。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上述のように一見、理想的のように見え
る海水揚水発電所にも、次のような問題がある。

すなわち、大量の海水を陸上部に貯える上池１は、海水
の漏洩によって、上池周辺の植物に立枯れを発生させた
り、生態系に多大な影響を及ぼすおそれがある。そこで
、上池１の構造は海水漏洩防止対策が厳重に施されたも
のであることが要求され、この条件を満たすため膨大な
費用が必要になる。

また、海岸線が多い我が国といえども、電力消費地に比
較的近い場所に海水揚水発電所建設の適地を見付けるこ
とはなかなか困難であり、普及上のネックとなっている
。

本発明は、上述のごとき従来技術の欠点を除去すべくな
されたものである。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明の原子力発電所と組合わせた海水揚水発電プラン
トシステムは、電力消費地近くの海底または海岸の陸地
部分に原子力発電所を設置し、この原子力発電所に近接
する場所の地底または海底に空洞を開削して下池とし、
上池である海の海底部と前記空洞を水圧管および放水管
で連絡し、この水圧管と放水管の間にポンプ水車を設置
し、このポンプ水車には発電電動機を連結し、かつ前記
原子力発電所の常用または非常用冷却設備には海水ポン
プにより上記空洞内の海水を給水するよう構成したこと
を特徴とする。

（作用）上述のように構成した本発明によれば、大都市近郊に、
地上の動植物に海水塩害をもたらすことなく、海水揚水
発電所の利点を生かした、原子力発電所と組合わせた海
水揚水発電プラントシステムを構築することができる。

（実施例）次に、第１図を参照しながら本発明の詳細な説明する。

なお、第１図において、第２図におけると同一部分には
同一符号を付し、重複する部分の説明は省略する。

本実施例においては、大都市近郊の大深部の地下に原子
力発電所２０を建設し、この原子力発電所２０に隣接し
た場所に空洞２１を開削し、その下半部を下池３として
いる。

空洞２１の上半部には原子力発電所２ｏの出力に見合っ
た容量の発電電動機７、ポンプ水車６およびこれらの機
器を設置する設置床面２２を設けである。

上池１として機能する海とポンプ水、１ｉ６との間は、
開閉弁２３を備えた水圧管４で連結されている。また、
ポンプ水車６と下池３との間は放水管５で接続される。

空洞２１の天井部には、空気抜き前取入口２４を設けで
ある。なお、第１図には図示していないが、建設メンテ
ナンス用の縦坑や人間の出入用縦坑も含めて設置するこ
とは言うまでもない。

原子力発電所２０内には、原子炉格納容器、原子炉圧力
容器および原子炉（いずれも図示せず）の他、海水ポン
プ２５、弁２６、熱交換器２７およびバイパスライン２
８等からなる冷却系が設置されている。この冷却系は、
配管２９を介して下池３に繋がり、また配管３０を介し
て上池１に連通している。

上述のように構成した本発明のシステムにおいて、電力
需要の多い昼間には、開閉弁２３を開いて、広大な上池
１から海水を水圧管４に導き、ポンプ水車６を水車駆動
し、発電電動機７を回して発電を行う。

本発明においても、従来プラントと同様、下池３は必要
発電量を賄うに必要な海水容量で設計されており、夕方
には発電を停止する。

一方、深夜には、隣接の原子力発電所２０および火力発
電所（図示せず）の余剰電力を用いてポンプ水車６をポ
ンプ運転して揚水を行こない、朝方までに、下池３内の
海水を空洞２１から上池（海）１に戻し、下池３を空ま
たは空に近い状態の待機にしておく。

このようにして発電・揚水・待機を繰返すことにより、
目的を達成することになる。

なお、原子力発電所２０の常用、非常用冷却設備とも、
通常は、原子力発電所２０に設置した海水ポンプ２５に
より下池３から汲上げ、この海水を原子力発電所２０内
各部の機器の冷却に利用する。機器の冷却に使用した後
の海水は上池１　（海）へ戻す。

もし、原子力発電所２０の海水ポンプ２５が故障した場
合や、電源の喪失等の事故時には、バイパスライン２８
を通じて上池１（海）より海水を導入し、冷却設備を機
能させる。

この海水は、ポンプ水車６により、揚水運転時に空洞２
１の下池３から上池１　（海）へ戻される。

［発明の効果］以上説明したように、本発明においては、地下の大深部
に空洞を設けて下池とするため、従来問題とされていた
海水漏洩による植物の立枯れや、動植物の生態系に対す
る影響の発生を防止でき、また漏洩防止対策のための膨
大な費用が必要でなくなる。

また、地下大深部に下池を設けるため、電力消費地に近
い都市近郊にも構築が可能なことから多くの地点に建設
を行うことができる。しかも原子力発電所と組合わせて
設置することにより、安全性および信頼性の高い発電プ
ラントシステムとなる。

このため、遠隔地の発電所から大都市圏に送電する設備
の費用と電力損失がなくなるとともに、常に安定した電
力を供給することができる。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の海水揚水発電プラントシステムを例示
する概略説明図、第２図は従来の海水揚水発電プラント
システムの概略説明図である。１・・・・・・・・・上池３・・・・・・・・・下池４・・・・・・・・・水圧管５・・・・・・・・・放水管６・・・・・・・・・ポンプ水車７・・・・・・・・・発？１！電動機１１・・・・・・・・・大都市圏２０・・・・・・・・・原子力発電所２１・・・・・・・・・空洞２２・・・・・・・・・設置床面２３・・・・・・・・・開閉弁２４・・・・・・・・・空気抜き兼取入れ口２５・・・
・・・・・・海水ポンプ２８・・・・・・・・・バイパスライン３０・・・・・
・・・・配管

Claims

【特許請求の範囲】

電力消費地近くの海底もしくは海岸の陸地部分に原子力
発電所を設置し、この原子力発電所に近接する場所の地
底または海底に空洞を開削して下池とし、上池である海
の海底部と前記空洞とを水圧管および放水管で連絡し、
この水圧管と放水管の間にポンプ水車を設置し、このポ
ンプ水車には発電電動機を連結し、かつ前記原子力発電
所の常用または非常用冷却設備には海水ポンプにより上
記空洞内の海水を給水するよう構成したことを特徴とす
る、原子力発電所と組合わせた海水揚水発電プラントシ
ステム。