JPH0713470B2 - 水中エネルギ貯蔵装置 - Google Patents
水中エネルギ貯蔵装置Info
- Publication number
- JPH0713470B2 JPH0713470B2 JP62073770A JP7377087A JPH0713470B2 JP H0713470 B2 JPH0713470 B2 JP H0713470B2 JP 62073770 A JP62073770 A JP 62073770A JP 7377087 A JP7377087 A JP 7377087A JP H0713470 B2 JPH0713470 B2 JP H0713470B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flexible bag
- hollow tube
- storage device
- flexible
- energy
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電気エネルギ等を気体の圧力エネルギとして水
中で蓄積する水中エネルギ貯蔵装置に関する。
中で蓄積する水中エネルギ貯蔵装置に関する。
電気エネルギを安定して供給するためには昼間時の電力
使用ピーク時の負荷対策が重要な課題である。しかし原
子力発電が多くなると、負荷追従性が悪いので、夜間の
余剰電力を利用した揚水発電の重要性が高くなってい
る。
使用ピーク時の負荷対策が重要な課題である。しかし原
子力発電が多くなると、負荷追従性が悪いので、夜間の
余剰電力を利用した揚水発電の重要性が高くなってい
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、電気エネルギと水の位置エネルギとの置換えによ
るシステムが一般的である。しかしこれは山岳地帯にお
ける大規模な用地の確保や建設工事を必要とするので経
済効率が低く、さらに電力需要の大きな都市から離れた
山岳地帯に建設する必要があるため送電設備、送電損失
等の点で問題が残る。さらにこのエネルギ貯蔵装置は大
規模な設備に適しており、小規模エネルギの貯蔵には不
適切である。
用し、電気エネルギと水の位置エネルギとの置換えによ
るシステムが一般的である。しかしこれは山岳地帯にお
ける大規模な用地の確保や建設工事を必要とするので経
済効率が低く、さらに電力需要の大きな都市から離れた
山岳地帯に建設する必要があるため送電設備、送電損失
等の点で問題が残る。さらにこのエネルギ貯蔵装置は大
規模な設備に適しており、小規模エネルギの貯蔵には不
適切である。
この他にも、岩盤内空洞に圧縮空気を供給して電気エネ
ルギを圧力エネルギとして貯蔵する方法も研究されてい
るが、上記と同様の問題を有している。
ルギを圧力エネルギとして貯蔵する方法も研究されてい
るが、上記と同様の問題を有している。
本発明はこれらの事実を考慮し、設置が簡単であり、大
都市等の電力大消費地に近い場所に容易に設置すること
ができる水中エネルギ貯蔵装置を得ることが目的であ
る。
都市等の電力大消費地に近い場所に容易に設置すること
ができる水中エネルギ貯蔵装置を得ることが目的であ
る。
本発明に係る水中エネルギ貯蔵装置は、水底に設置され
る中空管と、前記中空管の上に積み上げられるバラスト
と、前記中空管に収容される可撓性袋体と、前記可撓性
袋体に接続された給排配管と、前記給排配管と接続され
前記可撓性袋体へ気体を送る気体加圧手段と、前記給排
配管と接続され前記可撓性袋体に貯蔵された気体によっ
て発電するエネルギ変換手段と、を有することを特徴と
している。
る中空管と、前記中空管の上に積み上げられるバラスト
と、前記中空管に収容される可撓性袋体と、前記可撓性
袋体に接続された給排配管と、前記給排配管と接続され
前記可撓性袋体へ気体を送る気体加圧手段と、前記給排
配管と接続され前記可撓性袋体に貯蔵された気体によっ
て発電するエネルギ変換手段と、を有することを特徴と
している。
また、前記中空管が複数個設置され、この中空管にそれ
ぞれ前記可撓性袋体が収容されていることを特徴として
いる。
ぞれ前記可撓性袋体が収容されていることを特徴として
いる。
さらに、複数個設置された前記中空管がそれぞれ固着さ
れ、この中空管の上にバラストを載せた収容箱が固着さ
れたことを特徴としている。
れ、この中空管の上にバラストを載せた収容箱が固着さ
れたことを特徴としている。
このような構成によって、深夜の安価な電力を使用し
て、気体加圧手段を駆動し、給排配管を通じて中空管に
収容された可撓性袋体へ気体を貯蔵できる。そして、電
力消費の多い昼間時に、この可撓性袋体から給排配管を
通じて気体を取り出してエネルギ変換手段へ送り、発電
する。
て、気体加圧手段を駆動し、給排配管を通じて中空管に
収容された可撓性袋体へ気体を貯蔵できる。そして、電
力消費の多い昼間時に、この可撓性袋体から給排配管を
通じて気体を取り出してエネルギ変換手段へ送り、発電
する。
ここで、可撓性袋体が膨張すると浮力によって浮き上が
ろうとするが、中空管は、その上に積み上げられたバラ
ストで拘束されているため、可撓性袋体の浮き上がりが
阻止される。このように、中空管の上に積み上げられる
バラストで可撓性袋体を拘束することにより、設置コス
トの低減を図ることができる。
ろうとするが、中空管は、その上に積み上げられたバラ
ストで拘束されているため、可撓性袋体の浮き上がりが
阻止される。このように、中空管の上に積み上げられる
バラストで可撓性袋体を拘束することにより、設置コス
トの低減を図ることができる。
また、水底に複数本の中空管を設置し、この中空管にそ
れぞれ可撓性袋体を収容することによって、可撓性袋体
から選択的に気体を取り出すことが可能となり効率良く
エネルギ変換手段を作動させることができる。
れぞれ可撓性袋体を収容することによって、可撓性袋体
から選択的に気体を取り出すことが可能となり効率良く
エネルギ変換手段を作動させることができる。
さらに、中空管をそれぞれ固着し、この中空管の上にバ
ラストを載せた収容箱を固着する。これによって、地上
で組立て、可撓性袋体が収容された中空管とバラストが
載せられた収容箱を水底へ降ろすだけで、水中エネルギ
貯蔵装置が構築できる。
ラストを載せた収容箱を固着する。これによって、地上
で組立て、可撓性袋体が収容された中空管とバラストが
載せられた収容箱を水底へ降ろすだけで、水中エネルギ
貯蔵装置が構築できる。
〔発明の実施例〕 第１図には本発明が適用された構想図が示されている。
この例では水底10へ設けられる可撓性袋12と、地上14に
設置されるプラント16との間が可撓配管18で連通されて
いる。プラント16には可撓性袋12へ圧力空気を供給する
ための空気加圧手段としてポンプ20が設けられると共
に、可撓性袋12からの加圧空気によって発電するための
エネルギ変換手段である発電機22が設けられている。こ
のポンプ20へ電力を供給するため及び発電機22からの電
力を供給するための送電線24が接続されている。
設置されるプラント16との間が可撓配管18で連通されて
いる。プラント16には可撓性袋12へ圧力空気を供給する
ための空気加圧手段としてポンプ20が設けられると共
に、可撓性袋12からの加圧空気によって発電するための
エネルギ変換手段である発電機22が設けられている。こ
のポンプ20へ電力を供給するため及び発電機22からの電
力を供給するための送電線24が接続されている。
第２図にはこのエネルギ貯蔵装置を用いた電力エネルギ
貯蔵、発電の作動状態が示されている。
貯蔵、発電の作動状態が示されている。
第２図（Ａ）〜（Ｃ）は夜間の余剰電力によるエネルギ
貯蔵時であり、送電線24からの供給電力によってポンプ
20は地上の空気を可撓配管18を通して可撓性袋12へと送
り出す。このため第２図（Ｂ）、（Ｃ）に示される如
く、水中では可撓性袋12が膨張し、電気エネルギが空気
の圧力エネルギとして蓄積される。
貯蔵時であり、送電線24からの供給電力によってポンプ
20は地上の空気を可撓配管18を通して可撓性袋12へと送
り出す。このため第２図（Ｂ）、（Ｃ）に示される如
く、水中では可撓性袋12が膨張し、電気エネルギが空気
の圧力エネルギとして蓄積される。
第２図（Ｄ）〜（Ｆ）は昼間時のエネルギ取出し状態が
示されており、（Ｄ）で示される如く発電機22は可撓性
袋12から供給される圧力空気によって発電し、これを送
電線24を通して送り出す。このため夜間時に膨張した可
撓性袋12は第２図（Ｅ）、（Ｆ）で示される如く次第に
縮少する。
示されており、（Ｄ）で示される如く発電機22は可撓性
袋12から供給される圧力空気によって発電し、これを送
電線24を通して送り出す。このため夜間時に膨張した可
撓性袋12は第２図（Ｅ）、（Ｆ）で示される如く次第に
縮少する。
このように可撓性袋12の内部の圧縮空気圧と水中の水圧
は常に釣り合った状態にあるので、可撓性袋12自身には
殆んど応力が作用することはなく、膜構造としてはさほ
どの強度を必要とされない。可撓性袋12はその高さに比
べて横方向の寸法を大きくすると、可撓性袋12内の空気
圧はその全域でほぼ同等の水深位置にあるため、圧縮空
気圧は常に一定圧で取り出せることになる。
は常に釣り合った状態にあるので、可撓性袋12自身には
殆んど応力が作用することはなく、膜構造としてはさほ
どの強度を必要とされない。可撓性袋12はその高さに比
べて横方向の寸法を大きくすると、可撓性袋12内の空気
圧はその全域でほぼ同等の水深位置にあるため、圧縮空
気圧は常に一定圧で取り出せることになる。
第３図は他の概念図であり、第１図と異なって水面28へ
浮上された浮体30にプラント16が設置された状態が示さ
れている。これは浮体30上へ設けられる石油掘削プラン
ト等へ電力を供給する場合に便利である。プラント16の
作動は第１図の場合と同様である。
浮上された浮体30にプラント16が設置された状態が示さ
れている。これは浮体30上へ設けられる石油掘削プラン
ト等へ電力を供給する場合に便利である。プラント16の
作動は第１図の場合と同様である。
次に第４図には可撓性袋12を水底10へ拘束するための手
段が示されている。第４図（Ａ）は、可撓性袋12へ重錘
であるブロツク34が取付けられ、また他の一部には水底
10へ打ち込まれて埋設された杭36が係止された状態であ
る。この可撓性袋12をブロツク34のみ、または杭36のみ
で拘束することもできる。
段が示されている。第４図（Ａ）は、可撓性袋12へ重錘
であるブロツク34が取付けられ、また他の一部には水底
10へ打ち込まれて埋設された杭36が係止された状態であ
る。この可撓性袋12をブロツク34のみ、または杭36のみ
で拘束することもできる。
第４図（Ｂ）にはブロツク34と杭36とで網体38が水底10
へ係止され、この網体38によって可撓性袋12が覆われた
状態が示されている。これによれば網体38は可撓性袋12
の浮力を多数の部分で支持することができる。
へ係止され、この網体38によって可撓性袋12が覆われた
状態が示されている。これによれば網体38は可撓性袋12
の浮力を多数の部分で支持することができる。
第４図（Ｃ）は可撓性袋12を収容する中空管40が水底10
へ設置され、この中空管40へ重錘としてバラスト42が積
み上げられて中空管40が受ける浮力に抗して水底10へ拘
束した状態が示されている。この構造はバラスト42を単
に中空管40上へ搭載するのみでよいため、構造が簡単で
ある。
へ設置され、この中空管40へ重錘としてバラスト42が積
み上げられて中空管40が受ける浮力に抗して水底10へ拘
束した状態が示されている。この構造はバラスト42を単
に中空管40上へ搭載するのみでよいため、構造が簡単で
ある。
第４図（Ｄ）は複数個の中空管40が予め互いに固着さ
れ、かつこれらの中空管40上には上部が開放された収容
箱44が固着され、この収容箱44内にバラスト42が収容さ
れた状態が示されている。このためこの構造では、中空
管40、収容箱44及びバラスト42を予め地上で組立て、こ
れを水底へと降ろすだけでよい。
れ、かつこれらの中空管40上には上部が開放された収容
箱44が固着され、この収容箱44内にバラスト42が収容さ
れた状態が示されている。このためこの構造では、中空
管40、収容箱44及びバラスト42を予め地上で組立て、こ
れを水底へと降ろすだけでよい。
その他、中空管40に限らず、内部に可撓性袋12を収容し
て水底へ降ろすことができる中空箱であれば全て適用可
能である。
て水底へ降ろすことができる中空箱であれば全て適用可
能である。
第５図には本発明の小規模な応用例として隔島などにお
いて風力発電により貯蔵されたエネルギを蓄積する実施
例が示されている。
いて風力発電により貯蔵されたエネルギを蓄積する実施
例が示されている。
地上14に設置された風力発電塔48へプラント16が送電線
24によって接続されている。可撓性袋12とプラント16と
の間を連結する可撓配管18は適宜部分がアンカー50によ
って水底10へ係止されている。またこの実施例における
可撓性袋12はバラスト42で水底10へ係止される網体38に
よって拘束されている。
24によって接続されている。可撓性袋12とプラント16と
の間を連結する可撓配管18は適宜部分がアンカー50によ
って水底10へ係止されている。またこの実施例における
可撓性袋12はバラスト42で水底10へ係止される網体38に
よって拘束されている。
このためこの実施例では、強風時には風力発電塔48で発
電された電力を通信機、信号塔等へ供給できると共に、
その余剰電力がポンプ20で可撓性袋12へ圧力空気として
圧送貯留され、無風時にこの圧力空気が発電機22によっ
て電気エネルギへと変換される。
電された電力を通信機、信号塔等へ供給できると共に、
その余剰電力がポンプ20で可撓性袋12へ圧力空気として
圧送貯留され、無風時にこの圧力空気が発電機22によっ
て電気エネルギへと変換される。
第６図には本発明の第２実施例が示されている。この実
施例は本発明の大規模な応用例であり、都市近くにおい
て電力消費のピーク時対策として使用される。水底10に
配置される多数の中空管40内にはそれぞれ可撓性袋12が
配置され、これらは可撓配管18によって地上のプラント
16と連結されている。このため多数の中空管40はあらか
じめ互いに連結してもよい。中空管40上にはバラスト42
が積上げられて重錘となっている。
施例は本発明の大規模な応用例であり、都市近くにおい
て電力消費のピーク時対策として使用される。水底10に
配置される多数の中空管40内にはそれぞれ可撓性袋12が
配置され、これらは可撓配管18によって地上のプラント
16と連結されている。このため多数の中空管40はあらか
じめ互いに連結してもよい。中空管40上にはバラスト42
が積上げられて重錘となっている。
これらの多数の中空管40内の可撓性袋12から同時に空気
を可撓配管18へ供給することもできるが、特定の可撓性
袋12から順次空気を供給するように弁、高低差等を考慮
してもよい。またこれらの可撓性袋12はぞれぞれ別個に
可撓配管18を設けて地上のプラント16と連結してもよ
い。この場合にはプラント16内にこれらの多数の中空管
40内の空気を選択的に発電機22へと送る開閉弁を設ける
ことが必要であり、また可撓性袋12内の空気が他の可撓
性袋12へと至らないようにする逆止弁を設けることもで
きる。
を可撓配管18へ供給することもできるが、特定の可撓性
袋12から順次空気を供給するように弁、高低差等を考慮
してもよい。またこれらの可撓性袋12はぞれぞれ別個に
可撓配管18を設けて地上のプラント16と連結してもよ
い。この場合にはプラント16内にこれらの多数の中空管
40内の空気を選択的に発電機22へと送る開閉弁を設ける
ことが必要であり、また可撓性袋12内の空気が他の可撓
性袋12へと至らないようにする逆止弁を設けることもで
きる。
本発明は上記構成としたので、可撓性袋体の設置コスト
の低減を図ることができ、また、効率良くエネルギ変換
手段を作動させるこができる。
の低減を図ることができ、また、効率良くエネルギ変換
手段を作動させるこができる。
第１図は本発明が適用される場合の概念図、第２図は第
１図の作動図、第３図は他の概念図、第４図は拘束手段
を示す概念図、第５図は本発明の具体的実施例を示す断
面図、第６図は他の具体的実施例を示す断面図である。 10……水底、12……可撓性袋、14……地上、16……プラ
ント、18……可撓配管、20……ポンプ、22……発電機、
34……ブロツク、36……杭、38……網体、40……中空
管、42……バラスト、44……収容箱。
１図の作動図、第３図は他の概念図、第４図は拘束手段
を示す概念図、第５図は本発明の具体的実施例を示す断
面図、第６図は他の具体的実施例を示す断面図である。 10……水底、12……可撓性袋、14……地上、16……プラ
ント、18……可撓配管、20……ポンプ、22……発電機、
34……ブロツク、36……杭、38……網体、40……中空
管、42……バラスト、44……収容箱。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅井 勝稔 東京都江東区南砂２丁目５番14号 株式会 社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 河原林 英彰 東京都中央区銀座８丁目21番１号 株式会 社竹中土木内 (56)参考文献 特開 昭51−121614（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−214608（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−294723（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】水底に設置される中空管と、前記中空管の
上に積み上げられるバラストと、前記中空管に収容され
る可撓性袋体と、前記可撓性袋体に接続された給排配管
と、前記給排配管と接続され前記可撓性袋体へ気体を送
る気体加圧手段と、前記給排配管と接続され前記可撓性
袋体に貯蔵された気体によって発電するエネルギ変換手
段と、を有することを特徴とする水中エネルギ貯蔵装
置。 - 【請求項２】前記中空管が複数個設置され、この中空管
にそれぞれ前記可撓性袋体が収容されていることを特徴
とする前記特許請求の範囲第１項に記載の水中エネルギ
貯蔵装置。 - 【請求項３】複数個設置された前記中空管がそれぞれ固
着され、この中空管の上にバラストを載せた収容箱が固
着されたことを特徴とする前記特許請求の範囲第２項に
記載の水中エネルギ貯蔵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62073770A JPH0713470B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 水中エネルギ貯蔵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62073770A JPH0713470B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 水中エネルギ貯蔵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63239319A JPS63239319A (ja) | 1988-10-05 |
| JPH0713470B2 true JPH0713470B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=13527778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62073770A Expired - Lifetime JPH0713470B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 水中エネルギ貯蔵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0713470B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019124130A (ja) * | 2018-01-12 | 2019-07-25 | 株式会社神戸製鋼所 | 冷熱発電装置 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PT103812A (pt) * | 2007-08-22 | 2009-02-23 | Univ Da Beira Interior | Sistema aquático para armazenamento de energia sob a forma de ar comprimido. |
| US9022692B2 (en) | 2009-09-23 | 2015-05-05 | Bright Energy Storage Technologies, Llp | System for underwater compressed fluid energy storage and method of deploying same |
| US20140042753A1 (en) * | 2011-03-03 | 2014-02-13 | Research Triangle Institute, International | Energy storage reservoir |
| EP2982861B1 (en) * | 2012-04-24 | 2019-05-29 | Or Yogev | Compressed air storage system |
| FR3013801B1 (fr) | 2013-11-25 | 2016-05-06 | Christophe Stevens | Dispositif immerge de stockage d'un gaz |
| US11686284B2 (en) | 2018-03-23 | 2023-06-27 | Hans Gude Gudesen | Underwater energy storage system |
| EP4112916A1 (en) * | 2021-06-28 | 2023-01-04 | Ocean Grazer B.V | Energy storage system for storing energy in a waterbody |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51121614A (en) * | 1975-04-18 | 1976-10-25 | Fuji Electric Co Ltd | A gas turbine apparatus |
| JPS58214608A (ja) * | 1982-06-09 | 1983-12-13 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | エネルギ貯蔵装置 |
| JPS62294723A (ja) * | 1986-06-13 | 1987-12-22 | Shimizu Constr Co Ltd | エネルギ−の貯留施設 |
-
1987
- 1987-03-27 JP JP62073770A patent/JPH0713470B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019124130A (ja) * | 2018-01-12 | 2019-07-25 | 株式会社神戸製鋼所 | 冷熱発電装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63239319A (ja) | 1988-10-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9611867B2 (en) | Energy storage system | |
| JP6781199B2 (ja) | 揚水発電所 | |
| JP6108401B2 (ja) | 揚水発電所 | |
| US20090021012A1 (en) | Integrated wind-power electrical generation and compressed air energy storage system | |
| US10344741B2 (en) | Hydro-pneumatic energy storage system | |
| US5411377A (en) | Mass displacement wave energy conversion system | |
| EP2356333B1 (en) | Integrated generator device for producing energy from zero-emission renewable alternative sources respecting and preserving the environment | |
| WO2007009192A1 (en) | Power generation system | |
| JPH0713470B2 (ja) | 水中エネルギ貯蔵装置 | |
| KR20120072121A (ko) | 풍력발전 연계형 압축공기 저장 및 발전시스템 | |
| EP3676490B1 (en) | Subsea energy storage | |
| WO2011141691A2 (en) | Tidal or wave energy harnessing device | |
| JPS63239320A (ja) | 水中エネルギ貯蔵装置 | |
| JPH073179B2 (ja) | 水中エネルギ貯蔵装置 | |
| JPS62294723A (ja) | エネルギ−の貯留施設 | |
| JPH1193165A (ja) | 杭の水底固定方法及び水底設置型構造物 | |
| US20020000090A1 (en) | Hybrid power station | |
| JPS6312835A (ja) | ガスタ−ビン発電方法 | |
| AU2006272373A1 (en) | Power generation system | |
| JPH0275729A (ja) | 圧縮空気の地中貯蔵方法及びその装置 | |
| JPS6146423A (ja) | ピ−クロ−ド発電設備 | |
| JPH0486332A (ja) | 水中空気蓄圧槽およびその敷設方法 |