JPH1129921A - 潮汐発電サイトにおいて、最大限のエネルギーを開発する、マルチ潮汐揚水発電システムの建設方法とその装置 - Google Patents
潮汐発電サイトにおいて、最大限のエネルギーを開発する、マルチ潮汐揚水発電システムの建設方法とその装置Info
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- JPH1129921A JPH1129921A JP9200818A JP20081897A JPH1129921A JP H1129921 A JPH1129921 A JP H1129921A JP 9200818 A JP9200818 A JP 9200818A JP 20081897 A JP20081897 A JP 20081897A JP H1129921 A JPH1129921 A JP H1129921A
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-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
- E02B3/04—Structures or apparatus for, or methods of, protecting banks, coasts, or harbours
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
- F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
- F03B13/26—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using tide energy
- F03B13/268—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using tide energy making use of a dam
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
Abstract
(57)【要約】
【課題】 １つの潮汐サイトに、多数の潮汐揚水発電
所を建設しても、自然の潮差を維持して、同サイトから
経済的に最大エネルギーを取り出すことができる。 【解決手段】 潮汐発電サイトの湾口から湾奥３に至る
潮汐水路６を作って、平均潮差を自然の状態に保ちなが
ら、残りの湾内に小型（１００万ｋＷ内外）で、多数の
引き潮型及び満ち潮型潮汐揚水発電用の池を潮汐水路に
面して並列に建設する。夜間電力を利用してポンプ運転
により、池９の水位は毎夜制限水位まで上昇させてお
き、池１０の水位は同様に制限水位まで下げておくこと
により、小潮時でも最大出力で、昼間１１〜１２時間の
連続発電が可能な、水門群のない、潮汐揚水発電所を建
設する。
所を建設しても、自然の潮差を維持して、同サイトから
経済的に最大エネルギーを取り出すことができる。 【解決手段】 潮汐発電サイトの湾口から湾奥３に至る
潮汐水路６を作って、平均潮差を自然の状態に保ちなが
ら、残りの湾内に小型（１００万ｋＷ内外）で、多数の
引き潮型及び満ち潮型潮汐揚水発電用の池を潮汐水路に
面して並列に建設する。夜間電力を利用してポンプ運転
により、池９の水位は毎夜制限水位まで上昇させてお
き、池１０の水位は同様に制限水位まで下げておくこと
により、小潮時でも最大出力で、昼間１１〜１２時間の
連続発電が可能な、水門群のない、潮汐揚水発電所を建
設する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、潮汐発電が可能な
サイトにおいて、複数の潮汐発電所と揚水発電所を組み
合わせて行う、マルチ潮汐揚水発電所の建設方法とその
装置に関する。
サイトにおいて、複数の潮汐発電所と揚水発電所を組み
合わせて行う、マルチ潮汐揚水発電所の建設方法とその
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の潮汐発電所では、１つの湾に１個
の池（例えば、英国のＳｅｖｅｒｎ河口潮汐発電所計
画、Ｔｈｅ Ｓｅｖｅｒｎ Ｂａｒｒａｇｅ Ｐｒｏｊ
ｅｃｔ：Ｇｅｎｅｒａｌ Ｒｅｐｏｒｔ，Ｅｎｅｒｇｙ
Ｐａｐｅｒ Ｎｕｍｂｅｒ ５７，Ｄｅｐｔ．ｏｆ
Ｅｎｅｒｇｙ，Ｌｏｎｄｏｎ： Ｈｅｒ Ｍａｊｅｓｔ
ｙ’ｓ Ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ Ｏｆｆｉｃｅ，１９８
９）．また潮汐揚水発電所では２個の池（例えば、ＵＫ
Ｐａｔｅｎｔ Ａｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ＧＢ ２１４
５１６５Ａ）を使用していた。
の池（例えば、英国のＳｅｖｅｒｎ河口潮汐発電所計
画、Ｔｈｅ Ｓｅｖｅｒｎ Ｂａｒｒａｇｅ Ｐｒｏｊ
ｅｃｔ：Ｇｅｎｅｒａｌ Ｒｅｐｏｒｔ，Ｅｎｅｒｇｙ
Ｐａｐｅｒ Ｎｕｍｂｅｒ ５７，Ｄｅｐｔ．ｏｆ
Ｅｎｅｒｇｙ，Ｌｏｎｄｏｎ： Ｈｅｒ Ｍａｊｅｓｔ
ｙ’ｓ Ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ Ｏｆｆｉｃｅ，１９８
９）．また潮汐揚水発電所では２個の池（例えば、ＵＫ
Ｐａｔｅｎｔ Ａｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ＧＢ ２１４
５１６５Ａ）を使用していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の潮汐発電所で
は、１個の堰堤（ｂａｒｒａｇｅ）でサイト（例えば、
湾、または入り江）の両岸を締め切って発電用の池を作
っていた（例えば図１、図２の１５）。そのために、将
来建設技術が進んで、もっと大きい発電容量の池を作ろ
うとすると、前回作った堰堤の外側に、更に大きい締め
切り堰堤（例えば図１、図２の１６）を作らねばならな
い事となり、前回の発電所が全く無駄になってしまう。
この事が潮汐発電所の着工の決断を遅らせる問題点とな
っていた。第２の問題点は、１基の潮汐発電所から取り
出す、年間エネルギー（ｋＷｈ）は池の面積（平方キロ
メートル）×平均潮差の２乗に比例ので、池を大きくす
ると、その面積は大きくなるが、堰堤の場所での平均潮
差は小さくなるので、池を大きくした割合には、出力エ
ネルギーは大きくならない欠点があった。第３の問題点
は、水車の最大出力（ｋＷ）は、最大潮差（大潮時に起
きる）により決定されるが、小潮時の水車出力は、最大
出力の約４分の１に減少する欠点があった。第４の問題
点は面倒な水門群（ｓｌｕｉｃｅｓ）の操作である。例
えば引き潮発電所では、発電が一回終わる度に水門群を
開いて次の満ち潮を池に導入し、引き潮にかかると水門
を閉じる操作を一日に２回繰り返すのであるが、その操
作の煩雑さと、池の水位が十分上昇しないうちに、引き
潮にかかるので、急いで水門を閉じるために、水門は平
均潮差を小さくし、出力エネルギーの減衰機として作動
していたのである。さらに水門群の建設費は堰堤より高
価であるから、水門は無い方が望ましいのである。
は、１個の堰堤（ｂａｒｒａｇｅ）でサイト（例えば、
湾、または入り江）の両岸を締め切って発電用の池を作
っていた（例えば図１、図２の１５）。そのために、将
来建設技術が進んで、もっと大きい発電容量の池を作ろ
うとすると、前回作った堰堤の外側に、更に大きい締め
切り堰堤（例えば図１、図２の１６）を作らねばならな
い事となり、前回の発電所が全く無駄になってしまう。
この事が潮汐発電所の着工の決断を遅らせる問題点とな
っていた。第２の問題点は、１基の潮汐発電所から取り
出す、年間エネルギー（ｋＷｈ）は池の面積（平方キロ
メートル）×平均潮差の２乗に比例ので、池を大きくす
ると、その面積は大きくなるが、堰堤の場所での平均潮
差は小さくなるので、池を大きくした割合には、出力エ
ネルギーは大きくならない欠点があった。第３の問題点
は、水車の最大出力（ｋＷ）は、最大潮差（大潮時に起
きる）により決定されるが、小潮時の水車出力は、最大
出力の約４分の１に減少する欠点があった。第４の問題
点は面倒な水門群（ｓｌｕｉｃｅｓ）の操作である。例
えば引き潮発電所では、発電が一回終わる度に水門群を
開いて次の満ち潮を池に導入し、引き潮にかかると水門
を閉じる操作を一日に２回繰り返すのであるが、その操
作の煩雑さと、池の水位が十分上昇しないうちに、引き
潮にかかるので、急いで水門を閉じるために、水門は平
均潮差を小さくし、出力エネルギーの減衰機として作動
していたのである。さらに水門群の建設費は堰堤より高
価であるから、水門は無い方が望ましいのである。
【０００４】本発明は湾の入り口から湾奥に至る水路の
幅を２ないし３個の水路に分割して、その中の１つの水
路を潮汐水路として残し、他の部分に発電用の池を作る
のである。例えば潮汐水路に沿って同水路にほぼ直角に
池の数だけ堰堤を築いて陸岸に達せしめ、また該水路に
面してポンプ−水車を内装したケーソンと堰堤で複数の
池を構成する。この時従来の水門群を無くして、装置を
簡単にする。全体の池の約半数は引き潮発電を、残りの
池では満ち潮発電が出来るように計画する。このように
して、潮差を自然の状態に保ったまま、従来の建設計画
より、小型で建設費が安価で工期の短い、単池型引き潮
発電所を先ず１基建設して、稼働しながら次の満ち潮発
電所を建設するごとく、工事を継続して行う事により、
最終的には同湾の潮汐エネルギ−を最大限利用する事を
目的としている。
幅を２ないし３個の水路に分割して、その中の１つの水
路を潮汐水路として残し、他の部分に発電用の池を作る
のである。例えば潮汐水路に沿って同水路にほぼ直角に
池の数だけ堰堤を築いて陸岸に達せしめ、また該水路に
面してポンプ−水車を内装したケーソンと堰堤で複数の
池を構成する。この時従来の水門群を無くして、装置を
簡単にする。全体の池の約半数は引き潮発電を、残りの
池では満ち潮発電が出来るように計画する。このように
して、潮差を自然の状態に保ったまま、従来の建設計画
より、小型で建設費が安価で工期の短い、単池型引き潮
発電所を先ず１基建設して、稼働しながら次の満ち潮発
電所を建設するごとく、工事を継続して行う事により、
最終的には同湾の潮汐エネルギ−を最大限利用する事を
目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、湾の入り口から湾奥に至る水路を２個または３個の
水路に分割して、２個の場合は片側を、３個の場合は中
央の水路を、潮汐水路として残して、その他の水路に発
電用の池を作るのである。湾奥から湾の入り口に至る
間、比較的小型の（例えば１００万ｋＷ前後の）潮汐発
電所を、自然の潮差を維持したまま多数建設する。
に、湾の入り口から湾奥に至る水路を２個または３個の
水路に分割して、２個の場合は片側を、３個の場合は中
央の水路を、潮汐水路として残して、その他の水路に発
電用の池を作るのである。湾奥から湾の入り口に至る
間、比較的小型の（例えば１００万ｋＷ前後の）潮汐発
電所を、自然の潮差を維持したまま多数建設する。
【０００６】上記水路を分割する際、１度に堰堤で分割
するのでなく、先ず湾奥に１個の池を堰堤とポンプ−水
車を装着したケーソンで囲んで、１基の潮汐発電所を建
設して稼働し、次に隣の池を建設するといった方法によ
り、最終的に該水路の分割が完成すればよいのである。
するのでなく、先ず湾奥に１個の池を堰堤とポンプ−水
車を装着したケーソンで囲んで、１基の潮汐発電所を建
設して稼働し、次に隣の池を建設するといった方法によ
り、最終的に該水路の分割が完成すればよいのである。
【０００７】ポンプー水車はケーソンの内部に装着し
て、上記潮汐水路に面して設置し、その入出力電力回線
は、陸上の電力網に接続せしめる。夜間の安価な電力を
利用して、潮汐水路の水位が平均海面より高くなったと
きに、水門を使用する事無く、ポンプ運転を行い、潮の
大小に関わらず、池の水位を指定最高水位（例えば大潮
の最高水位）まで上昇させておく。昼間の発電は普通の
引き潮発電と同じ操作でよいが、小潮時でも最大出力で
発電することが可能となる。この装置を単池型引き潮揚
水発電システムと呼称する。
て、上記潮汐水路に面して設置し、その入出力電力回線
は、陸上の電力網に接続せしめる。夜間の安価な電力を
利用して、潮汐水路の水位が平均海面より高くなったと
きに、水門を使用する事無く、ポンプ運転を行い、潮の
大小に関わらず、池の水位を指定最高水位（例えば大潮
の最高水位）まで上昇させておく。昼間の発電は普通の
引き潮発電と同じ操作でよいが、小潮時でも最大出力で
発電することが可能となる。この装置を単池型引き潮揚
水発電システムと呼称する。
【０００８】２番目の発電所は、単池型満ち潮揚水発電
システムと呼称するものを建設する。この池の水位は平
均海面以下で使用するので、ポンプー水車の設置位置を
引き潮発電の場合より深い場所に設置する。すべての池
が完成したとき、引き潮発電所と満ち潮発電所の関係
は、必ずしも隣の池である必要はなく、その組み合わせ
は自由である、また別の湾の潮汐揚水発電所との組み合
わせも可能である。
システムと呼称するものを建設する。この池の水位は平
均海面以下で使用するので、ポンプー水車の設置位置を
引き潮発電の場合より深い場所に設置する。すべての池
が完成したとき、引き潮発電所と満ち潮発電所の関係
は、必ずしも隣の池である必要はなく、その組み合わせ
は自由である、また別の湾の潮汐揚水発電所との組み合
わせも可能である。
【０００９】満ち潮揚水発電所の運転方法は、夜間潮汐
水路の水面が平均海面より下がったとき、電力網からの
電力を使用してポンプを運転し、基準深さ２５（ｄａｔ
ｕｍｄｅｐｔｈ，Ｚｍ）の約２倍まで下げておく、その
倍率はポンプー水車の設置深さに依存するので、できる
だけ深い所（平均海面下３０ｍ以内）に設置するように
する。
水路の水面が平均海面より下がったとき、電力網からの
電力を使用してポンプを運転し、基準深さ２５（ｄａｔ
ｕｍｄｅｐｔｈ，Ｚｍ）の約２倍まで下げておく、その
倍率はポンプー水車の設置深さに依存するので、できる
だけ深い所（平均海面下３０ｍ以内）に設置するように
する。
【００１０】引き潮揚水発電所の池を高池、満ち潮揚水
発電所の池を低池と呼称し、両方の池の発電を組み合わ
すことにより、毎日昼間に最大出力で連続１１〜１２時
間の発電が可能になる。このとき高池及び低池の水位
は、それぞれ夜間のポンプ運転により、自然の潮位より
高池では十分高く、低池では十分低くしてあるので、水
車の落差が自然の落差より大きくなり、上記（０００
３）で述べた平均潮差を増幅した結果となるので、揚水
発電効率は１００％以上となり、さらに昼間の潮汐エネ
ルギー分（ｋＷｈ）が加わって、夜間の購入電力の約２
倍の年間出力（ｋＷｈ）を得ることができる。上記発電
効率が良くなる原因の１つは、ポンプを揚程の小さいと
ころで運転するからである（例えば、夜間低池の水位を
下げるときに、ポンプは同じ軸動力であれば揚程が小さ
いほど流量が多くなる性能を利用して、海側の水位が平
均海面より低い時にポンプで低池の水を海側へ排水す
る）。
発電所の池を低池と呼称し、両方の池の発電を組み合わ
すことにより、毎日昼間に最大出力で連続１１〜１２時
間の発電が可能になる。このとき高池及び低池の水位
は、それぞれ夜間のポンプ運転により、自然の潮位より
高池では十分高く、低池では十分低くしてあるので、水
車の落差が自然の落差より大きくなり、上記（０００
３）で述べた平均潮差を増幅した結果となるので、揚水
発電効率は１００％以上となり、さらに昼間の潮汐エネ
ルギー分（ｋＷｈ）が加わって、夜間の購入電力の約２
倍の年間出力（ｋＷｈ）を得ることができる。上記発電
効率が良くなる原因の１つは、ポンプを揚程の小さいと
ころで運転するからである（例えば、夜間低池の水位を
下げるときに、ポンプは同じ軸動力であれば揚程が小さ
いほど流量が多くなる性能を利用して、海側の水位が平
均海面より低い時にポンプで低池の水を海側へ排水す
る）。
【００１１】引き潮発電所において、水門を使用しない
代わりに、夜間におけるポンプを使用しない時間帯に、
高池の水位より潮汐水路の水位が高くなった時に、水車
の回転軸を自由回転に開放することにより、高池への海
水の充填（ｒｅｆｉｌｌｉｎｇ）を助けて、夜間購入電
力（ｋＷｈ）を小さくすることが出来る。
代わりに、夜間におけるポンプを使用しない時間帯に、
高池の水位より潮汐水路の水位が高くなった時に、水車
の回転軸を自由回転に開放することにより、高池への海
水の充填（ｒｅｆｉｌｌｉｎｇ）を助けて、夜間購入電
力（ｋＷｈ）を小さくすることが出来る。
【００１２】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例にもと
づき図面を参照して説明する。図１において海洋１に面
した湾岸２、３、４があり、湾の入り口２、４から湾奥
３に行くに従い、平均潮差（干満差）は図２の１８、１
９の如く、基準水平線１７に対して大きくなる。同湾を
図１の潮汐水路６と発電用池群９、１０、１１、１２、
１３、１４等に分割する。ここに池９、１３、１４等は
引き潮発電用池を、池１０、１１、１２等は満ち潮発電
用池をそれぞれ表すものとする。各池は堰堤８と、ポン
プー水車２０が装着されたケーソン７と湾岸３−４によ
って囲まれている。
づき図面を参照して説明する。図１において海洋１に面
した湾岸２、３、４があり、湾の入り口２、４から湾奥
３に行くに従い、平均潮差（干満差）は図２の１８、１
９の如く、基準水平線１７に対して大きくなる。同湾を
図１の潮汐水路６と発電用池群９、１０、１１、１２、
１３、１４等に分割する。ここに池９、１３、１４等は
引き潮発電用池を、池１０、１１、１２等は満ち潮発電
用池をそれぞれ表すものとする。各池は堰堤８と、ポン
プー水車２０が装着されたケーソン７と湾岸３−４によ
って囲まれている。
【００１３】湾口の広い潮汐発電サイトの海の深さは、
図３の２２に示す如く、湾口では浅く、湾の中程から湾
奥にかけて深い所があるが、平均海面からの深さが３０
ｍ以上の所は、潮汐発電には不要で、そのような深い場
所は潮汐水路にすることが得策である。その理由は堰堤
の建設費は深さの２乗に比例するからである。湾内の深
いところは、必ずしも中央部ではないので、深い部分を
連ねて、なるべく幅の狭い潮汐水路６を残すと、池の面
積を大きく採ることが出来る。満ち潮発電では、ポンプ
ー水車２７の設置位置２１は、深さ３０ｍ以内の深い場
所が望ましいので、数基連続して満ち潮発電所を建設し
てもよい。最終的に引き潮発電と満ち潮発電の出力（ｋ
Ｗ）のバランスがとれればよいのである。
図３の２２に示す如く、湾口では浅く、湾の中程から湾
奥にかけて深い所があるが、平均海面からの深さが３０
ｍ以上の所は、潮汐発電には不要で、そのような深い場
所は潮汐水路にすることが得策である。その理由は堰堤
の建設費は深さの２乗に比例するからである。湾内の深
いところは、必ずしも中央部ではないので、深い部分を
連ねて、なるべく幅の狭い潮汐水路６を残すと、池の面
積を大きく採ることが出来る。満ち潮発電では、ポンプ
ー水車２７の設置位置２１は、深さ３０ｍ以内の深い場
所が望ましいので、数基連続して満ち潮発電所を建設し
てもよい。最終的に引き潮発電と満ち潮発電の出力（ｋ
Ｗ）のバランスがとれればよいのである。
【００１４】引き潮発電所の運転方法を説明すると、図
３において、池９の水面は夜間のポンプ運転により、大
潮小潮に関せず、指定最高水位２４（例えば平均海面２
３の上Ｚｍ）まで上昇させておく、昼間の発電時の池９
の水位は２４から２３まで変化するように水車動力（ｋ
Ｗ）を設計しておく。
３において、池９の水面は夜間のポンプ運転により、大
潮小潮に関せず、指定最高水位２４（例えば平均海面２
３の上Ｚｍ）まで上昇させておく、昼間の発電時の池９
の水位は２４から２３まで変化するように水車動力（ｋ
Ｗ）を設計しておく。
【００１５】満ち潮発電所の運転方法を説明すると、図
３において、池１０の水面は夜間のポンプ運転により、
大潮小潮に関せず、指定最低水位２６（例えば平均海面
２３の下２×Ｚｍ）まで下げておく、昼間の発電時の池
１０の水位は２６から２３まで変化する如く水車動力を
設計する。
３において、池１０の水面は夜間のポンプ運転により、
大潮小潮に関せず、指定最低水位２６（例えば平均海面
２３の下２×Ｚｍ）まで下げておく、昼間の発電時の池
１０の水位は２６から２３まで変化する如く水車動力を
設計する。
【００１６】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００１７】１つの湾に湾口から湾奥に達する、潮汐水
路を設けることにより、潮汐揚水発電所を多数並列に建
設しても、自然の潮差を保つことができるので、比較的
小型の潮汐揚水発電所を並列に多数建設する事ができる
ため、潮汐発電サイトの具有する最大エネルギーを引き
出す事ができる。
路を設けることにより、潮汐揚水発電所を多数並列に建
設しても、自然の潮差を保つことができるので、比較的
小型の潮汐揚水発電所を並列に多数建設する事ができる
ため、潮汐発電サイトの具有する最大エネルギーを引き
出す事ができる。
【００１８】池９〜１４は、それぞれ外海（潮汐水路
６）と１組の揚水発電用池（一般に上池、下池と呼ぶ）
を構成するもので、各池はそれぞれ単独の潮汐揚水発電
所である。
６）と１組の揚水発電用池（一般に上池、下池と呼ぶ）
を構成するもので、各池はそれぞれ単独の潮汐揚水発電
所である。
【００１９】安価で工期の短い潮汐発電所を１基ずつ建
設して稼働しながら、次の発電所の建設に取り掛かる事
が出来るので、長期の建設計画が可能となり、年次予算
面で余裕ができる。
設して稼働しながら、次の発電所の建設に取り掛かる事
が出来るので、長期の建設計画が可能となり、年次予算
面で余裕ができる。
【００２０】夜間の安価な電力網の電気を利用して、ポ
ンプ運転により、潮の大小に関せず引き潮発電では高池
の水位を指定最高限度まで上昇させておき、また満ち潮
発電では低池の水位を指定最低限度まで下降させておく
ことにより、毎日の昼間の発電時に引き潮発電と、満ち
潮発電の時差６．２時間（潮の１周期は１２．４時間）
を利用して、最大出力で連続１１〜１２時間の発電が可
能になる。
ンプ運転により、潮の大小に関せず引き潮発電では高池
の水位を指定最高限度まで上昇させておき、また満ち潮
発電では低池の水位を指定最低限度まで下降させておく
ことにより、毎日の昼間の発電時に引き潮発電と、満ち
潮発電の時差６．２時間（潮の１周期は１２．４時間）
を利用して、最大出力で連続１１〜１２時間の発電が可
能になる。
【００２１】自然の潮差を夜間のポンプ運転で増幅する
ので、出力エネルギー（ｋＷｈ）は平均潮差の２乗に比
例するから、揚水発電効率は、機械効率を７０％として
も、なお１００％以上となる。さらに、この上に従来の
潮汐発電の昼間出力エネルギーが加わるので、全体とし
て、１つの池から得られる出力エネルギーは、従来の単
池型潮汐発電所の約２倍になり、それだけｋＷｈ当たり
の建設コストの低減につながるのである。
ので、出力エネルギー（ｋＷｈ）は平均潮差の２乗に比
例するから、揚水発電効率は、機械効率を７０％として
も、なお１００％以上となる。さらに、この上に従来の
潮汐発電の昼間出力エネルギーが加わるので、全体とし
て、１つの池から得られる出力エネルギーは、従来の単
池型潮汐発電所の約２倍になり、それだけｋＷｈ当たり
の建設コストの低減につながるのである。
【００２２】船舶用水門（ｌｏｃｋ）以外の水門群を使
用しないので、建設コストを小さく出来る。水門を必要
とするときは、ポンプー水車の回転軸を自由回転状態に
開放する事により、ポンプー水車の導水管をベンチュリ
チユーブ型水門として使用できる。
用しないので、建設コストを小さく出来る。水門を必要
とするときは、ポンプー水車の回転軸を自由回転状態に
開放する事により、ポンプー水車の導水管をベンチュリ
チユーブ型水門として使用できる。
【００２３】
【図１】潮汐揚水発電サイトの平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図で、湾の入り口から湾奥に
至る平均潮差の勾配を示す横断面図である。
至る平均潮差の勾配を示す横断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図で、湾の深さと、ポンプ−
水車の設置深さの関係及び引き潮揚水発電と、満ち潮揚
水発電における各池の水位の上下限を示す横断面図であ
る。
水車の設置深さの関係及び引き潮揚水発電と、満ち潮揚
水発電における各池の水位の上下限を示す横断面図であ
る。
１ 海洋 ２、３、４ 潮汐サイト湾岸 ６ 潮汐水路（２−３−５） ７ ポンプ−水車２０を装着したケーソン ８ 池を構成する堰堤 ９、１３、１４ 引き潮揚水発電用高池 １０、１１、１２ 満ち潮揚水発電用低池 １５ 従来の堰堤例（内側） １６ 従来の堰堤例（外側） １７ 基準水平線 １８ 湾入り口の平均潮差 １９ 湾奥の平均潮差 ２０、２７ ポンプ−水車 ２１ 堰堤及びケーソン７を設置する海底 ２２ 湾内の最深部曲線 ２３ 平均海面 ２４ 高池９の指定最高水位 ２５ 低池１０の位置における基準深さ（ｄａｔｕｍ
ｄｅｐｔｈ，Ｚｍ）で、大潮時最低水位の平均海面から
の深さを言う ２６ 低池１０の指定最低水位 ２８ ポンプ−水車２７を装着したケーソン
ｄｅｐｔｈ，Ｚｍ）で、大潮時最低水位の平均海面から
の深さを言う ２６ 低池１０の指定最低水位 ２８ ポンプ−水車２７を装着したケーソン
Claims (6)
- 【請求項１】 潮汐発電が可能な湾（２、３、４）を湾
口から湾奥に至る潮汐水路（６）と、発電用池（９、１
０、１１、１２、１３、１４等）に分離し、各池を潮汐
水路（６）に面して設置されたポンプ−水車（２０）を
装着したケーソン（７）と堰堤（８）によって囲ましめ
ることにより、自然の潮差を保ったまま、一つのサイト
に多数の潮汐発電所を建設出来るごとくした、潮汐発電
所の建設方法。 - 【請求項２】 湾（２、３、４）の平面形状が広い場合
は、潮汐水路を同湾の中央にして、その両側に潮汐発電
用の池群（９、１０、１１等）を配置するごとき潮汐発
電所の建設方法。 - 【請求項３】 湾奥の池（９）または任意の池から建設
を始めて、１つの池の建設が終了して、その潮汐発電所
を稼働してから、次の池の建設に取り掛かる如く、大き
な発電サイトを細分化して、１箇所の潮汐発電所の建設
における、工費と工期と予算の短縮を計りながら、最終
的には、同サイトから最大限のエネルギーを引き出すご
とき潮汐発電所の建設方法。 - 【請求項４】 潮汐発電用池（９、１０、１１、１２、
１３、１４等）を単池型引き潮発電池（９、１３、１４
等）と単池型満ち潮発電池（１０、１１、１２等）とに
分けて建設し、電力網の安価な夜間電力を利用して、ポ
ンプ−水車（２０）のポンプ運転により、池（９、１
３、１４等）の水位を、潮の大小に関せず、夜間大潮の
最高水位まで上昇せしめ、また同様に池（１０、１１、
１２等）の水位を基準深さ（ｄａｔｕｍ ｄｅｐｔｈ、
Ｚｍ）の約２倍まで下げておく事により、水車の落差を
増大せしめる事により、昼間の発電時に、効率１００％
以上の潮汐揚水発電を行い、水車の最大出力で、１１〜
１２時間の連続発電を可能とするごとき潮汐揚水発電装
置。 - 【請求項５】 上記揚水発電のみの出力エネルギー（ｋ
Ｗｈ）に、各池から得られる純粋の潮汐エネルギーの出
力（ｋＷｈ）の年間合計が、使用した電力網からの夜間
電力（ｋＷｈ）の約２倍になる如き、潮汐揚水発電方
法。 - 【請求項６】 水門群（ｓｌｕｉｃｅｓ）を使用しない
潮汐揚水発電装置。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9200818A JPH1129921A (ja) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | 潮汐発電サイトにおいて、最大限のエネルギーを開発する、マルチ潮汐揚水発電システムの建設方法とその装置 |
| GB9723875A GB2327241B (en) | 1997-07-10 | 1997-11-13 | Multiple tidal pumped storage power generation arrangement and method of constructing the same at tidal power site |
| FR9714579A FR2765920B1 (fr) | 1997-07-10 | 1997-11-20 | Centrale maremotrice a accumulation par pompage, a plusieurs modules, et procede de construction de celle-ci sur un site de maree |
| CA002241686A CA2241686A1 (en) | 1997-07-10 | 1998-06-25 | Multiple tidal pumped storage power generation arrangement and method of constructing the same at tidal power site |
| EP98929774A EP1010811A4 (en) | 1997-07-10 | 1998-06-29 | METHOD FOR PROTECTING COASTAL AREA AGAINST RISING SEA LEVEL |
| US09/403,729 US6283673B1 (en) | 1997-07-10 | 1998-06-29 | Method of protecting coastal land from rise of surface of the sea |
| PCT/JP1998/002951 WO1999002783A1 (en) | 1997-07-10 | 1998-06-29 | System for protecting coastal land from rise of surface of the sea |
| US09/874,013 US6554535B2 (en) | 1997-07-10 | 2001-06-06 | System for protecting coastal land from rise of surface of the sea |
| US10/132,370 US20020114670A1 (en) | 1997-07-10 | 2002-04-26 | System for protecting coastal land from rise of surface of the sea |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9200818A JPH1129921A (ja) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | 潮汐発電サイトにおいて、最大限のエネルギーを開発する、マルチ潮汐揚水発電システムの建設方法とその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1129921A true JPH1129921A (ja) | 1999-02-02 |
Family
ID=16430720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9200818A Pending JPH1129921A (ja) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | 潮汐発電サイトにおいて、最大限のエネルギーを開発する、マルチ潮汐揚水発電システムの建設方法とその装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1129921A (ja) |
| CA (1) | CA2241686A1 (ja) |
| FR (1) | FR2765920B1 (ja) |
| GB (1) | GB2327241B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103362728A (zh) * | 2013-07-17 | 2013-10-23 | 宁夏新航能源环境科技有限公司 | 利用潮汐涨落发电的装置及方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2376506B (en) * | 2001-03-15 | 2004-08-04 | Augustine Pascal Joseph Murphy | Tidal power generation |
| AUPS175802A0 (en) | 2002-04-15 | 2002-05-23 | Hastings, Stephen John | A system for generating power |
| US7479708B1 (en) * | 2007-08-27 | 2009-01-20 | Donald Alan Sternitzke | Wave power converter apparatus employing independently staged capture of surge energy |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB487850A (en) * | 1935-09-26 | 1938-06-24 | Albert Caquot | Method and system for utilising tidal energy |
| FR833915A (fr) * | 1937-07-06 | 1938-11-04 | Utilisation perfectionnée de l'énergie des marées | |
| DE802568C (de) * | 1949-03-17 | 1951-02-15 | Peter Hirsch | Gezeitenkraftwerk mit stetiger Energieentnahme |
| FR1385984A (fr) * | 1964-03-13 | 1965-01-15 | Licentia Gmbh | Installation marémotrice à fonctionnement continu |
| GB2145165A (en) * | 1983-08-18 | 1985-03-20 | Hitoshi Kinno | Pumped storage system at tidal power site |
| GB2207710B (en) * | 1987-08-05 | 1992-04-15 | Colin Horne | Method for harnessing tidal energy. |
-
1997
- 1997-07-10 JP JP9200818A patent/JPH1129921A/ja active Pending
- 1997-11-13 GB GB9723875A patent/GB2327241B/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-11-20 FR FR9714579A patent/FR2765920B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-06-25 CA CA002241686A patent/CA2241686A1/en not_active Abandoned
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103362728A (zh) * | 2013-07-17 | 2013-10-23 | 宁夏新航能源环境科技有限公司 | 利用潮汐涨落发电的装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB9723875D0 (en) | 1998-01-07 |
| CA2241686A1 (en) | 1999-01-10 |
| GB2327241B (en) | 1999-07-21 |
| FR2765920B1 (fr) | 2000-01-14 |
| FR2765920A1 (fr) | 1999-01-15 |
| GB2327241A (en) | 1999-01-20 |
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