JPH063279B2 - 圧縮空気貯蔵施設 - Google Patents

圧縮空気貯蔵施設

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JPH063279B2
JPH063279B2 JP60294700A JP29470085A JPH063279B2 JP H063279 B2 JPH063279 B2 JP H063279B2 JP 60294700 A JP60294700 A JP 60294700A JP 29470085 A JP29470085 A JP 29470085A JP H063279 B2 JPH063279 B2 JP H063279B2
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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、地下の岩盤内に圧縮空気を貯蔵する圧縮空気
貯蔵施設に関するものである。
「従来の技術」 発電所等においては、夜間の余剰電力を有効利用するた
めに、余剰電力を使用して圧縮空気を貯蔵し、この圧縮
空気を昼間取り出して発電用に供することが考えられて
いる。
第２図は、上記圧縮空気を貯蔵するために考えられた従
来の貯蔵施設の一例を示している。この貯蔵施設は、地
下の岩盤Ｇ内にトンネル状の貯蔵用空洞21を設け、この
貯蔵用空洞21の上部を空気用立坑22を介して発電所23内
のコンプレッサ（図示略）等に連通させ、また、貯蔵用
空洞21の下部を水用立坑24を介して地上の貯水槽25に連
通させた構造となっている。つまり、この施設では空気
用立坑22を介して貯蔵用空洞21内に圧縮空気を送り込み
ながら、その空気圧により貯蔵用空洞21内の水を押し出
して圧縮空気を貯蔵する一方、貯蔵した圧縮空気を取り
出しながら、取り出した空気量とほぼ同量の水を貯蔵用
空洞21内に取り入れて、貯蔵用空洞21内の空気圧が常時
ほぼ一定となるよう配慮されている。
「発明が解決しようとする問題点」 ところで、上記第２図例の貯蔵施設では、貯蔵用空洞21
を掘削する際の掘削方向が主として水平方向となり、か
つ、大空洞を掘削することになるから貯蔵用空洞21の安
定性確保のために支保工等が必要となる。従って、掘削
作業が複雑化し、ひいては建設費がかさむといった不具
合が生じる。
また、貯蔵用空洞21内に圧縮空気を貯蔵するためには、
貯水槽25の水面と貯蔵用空洞21内の水面との間に一定以
上の距離Ｄを確保する必要があり、このために貯蔵用空
洞21を貯蔵容量以上に深く掘削する事態が生じると、貯
蔵用空洞21内のデッドスペースが大きくなることが予想
される。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、掘削作業の効率が良く、かつ、建設費
が安価であり、しかも、構造上の安定性が高い新しい圧
縮空気貯蔵施設を提供することにある。
「問題点を解決するための手段」 かかる目的を達成するために本発明の貯蔵施設は、地下
の岩盤内に上下方向に離間させて上部坑道と下部坑道と
を設け、これら上部坑道と下部坑道との間に両坑道を連
通させる縦長の貯蔵用空洞を設け、上部坑道をコンプレ
ッサ等の圧縮空気供給源に、また、下部坑道を地上の貯
水槽に連通させ、しかも、貯蔵用空洞の下部には、他の
部分より内径が小さい圧力調整部を設けたものである。
「作用」 本発明の貯蔵施設は、貯蔵用空洞が縦長であるから構造
上の安定性が高く、また、この空洞をいわゆるサブレベ
ル工法等により安全かつ安価に掘削でき、しかも、貯蔵
用空洞の掘削時に、空気通路である上部坑道を作業用通
路として、また、水通路である下部坑道をずり出し用通
路として利用できる。さらに、圧力調整部によりデッド
スペースを小さくできる。
「実施例」 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明に係わる貯蔵施設の概略構造を示し、図
中符号１は地上の発電所、符号２は地上の貯水槽であ
る。これら発電所１および貯水槽２の下方の地盤Ｇ内に
は、ほぼ水平方向に延びる上部坑道３、および、この上
部坑道３の下方にこれとほぼ平行に延びる下部坑道４が
設けられている。下部坑道４は、この下部坑道４から地
上まで延びる一本の立坑５により貯水槽２の底に連通し
ており、また、上部坑道３は立坑５内に配設された空気
配管６により発電所１内の圧縮空気供給源（例えばコン
プレッサ）７およびガスタービン８に連通している（こ
れら圧縮空気供給源７とガスタービン８との間には電動
機兼発電機９が設けられ、その回転軸がクラッチ10,11
を介して圧縮空気供給源７およびガスタービン８に連通
されている）。そして、上部坑道３と下部坑道４との間
に、これら両坑道３，４を連通させる縦長の貯蔵用空洞
12が複数設けられている。各貯蔵用空洞12はその下部
に、他の部分より内径が小さい圧力調整部12aを備えて
いる。すなわち、この貯蔵施設は、例えば夜間の余剰電
力で圧縮空気供給源７を運転して貯蔵用空洞12…内に圧
縮空気を溜め、この圧縮空気を昼間ガスタービン８に送
って電動機兼発電機９を運転できる構成となっている。
なお、図中符号13…はプラグ、符号14…は弁、符号Ｗは
水である。
上記のような構成の圧縮空気貯蔵施設を建設する場合
は、立坑５を掘削した後、上部坑道３および下部坑道４
を掘削し、上部坑道３を作業用通路として、また、下部
坑道４をけずり出し用通路として利用しながら貯蔵用空
洞12を掘削する。従って、上記貯蔵設備はその掘削作業
に無駄が無く効率が良い。また、貯蔵用空洞12は縦長で
あるから、いわゆるサブレベル工法、あるいはシュリン
ケージ法等により安全かつ安価に掘削でき、しかも、横
長（トンネル状）の空洞よりも構造上の安全性が高い。
さらに、下部坑道４を充分に深い位置に設ければ圧力調
整部12aにより、貯水槽２の水面と貯蔵用空洞12…内の
水面との距離Ｄを容易に確保および調整することができ
る。従って、貯蔵用空洞12内のデッドスペースを小さく
でき、しかも、圧縮空気の送り込み時に、例えば圧縮空
気の圧力を貯蔵用空洞12内の水圧に対して充分に大きく
し、短時間で貯蔵用空洞12…内に圧縮空気を満たすこと
も可能となる。さらにまた、本実施例では水用の立坑５
内に空気配管６を設けたから、空気配管６の外面が水で
覆われ腐食しにくい。
なお、上記実施例において貯蔵用空洞12を複数としたが
単一としても良く、また、立坑５内に空気配管６を配設
する代わりに、空気用の立坑と水用の立坑とを別個に設
けても良い。さらに、上記実施例の上部坑道３および下
部坑道４を複数対設け、各対の坑道間に貯蔵用空洞12…
を設けても良く、また、両坑道が環状に延びる構成とす
ることもできる。
「発明の効果」 以上説明したように本発明によれば、地下の岩盤内に上
下方向に離間させて上部坑道と下部坑道とを設け、これ
ら上部坑道と下部坑道との間に両坑道を連通させる縦長
の貯蔵用空洞を設け、上部坑道をコンプレッサ等の圧縮
空気供給源に、また、下部坑道を地上の貯水槽に連通さ
せ、しかも、貯蔵用空洞の下部には、他の部分より内径
が小さい圧力調整部を設けたので、次のような優れた効
果を得る。
貯蔵用空洞が縦長であるから構造上の安定性が高く、
また、この空洞をいわゆるサブレベル工法等により掘削
できるから、掘削作業の安定性を高め、かつ、建設費を
削減することができる。
貯蔵用空洞の掘削時に、空気通路である上部坑道を作
業用通路として、また、水通路である下部坑道をずり出
し用通路として利用できる。従って、掘削作業に無駄が
無く効率が良いから工期の短縮を図ることができる。
圧力調整部により貯蔵用空洞内のデッドスペースを小
さくでき、しかも、圧縮空気の送り込み時に、圧縮空気
の圧力を貯蔵用空洞内の水圧に対して充分に大きくし、
短時間で貯蔵用空洞内に圧縮空気を満たすことが可能と
なる。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第２図は
従来の貯蔵施設を示す概略構成図である。 ２……貯水槽、３……上部坑道、４……下部坑道、５…
…立坑、６……空気配管、７……圧縮空気供給源、８…
…ガスタービン、９……電動機兼発電機、12……貯蔵用
空洞、12a…圧力調整部、Ｗ……水。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】地下の岩盤内に上下方向に離間させて上部
    坑道と下部坑道とを設け、これら上部坑道と下部坑道と
    の間に両坑道を連通させる縦長の貯蔵用空洞を設け、前
    記上部坑道を圧縮空気供給源に、また、下部坑道を地上
    の貯水槽に連通させ、しかも、前記貯蔵用空洞はその下
    部に、他の部分より内径が小さい圧力調整部を有するこ
    とを特徴とする圧縮空気貯蔵施設。
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