JPS5825589A - 潮の干満差を利用する揚水発電 - Google Patents

潮の干満差を利用する揚水発電

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JPS5825589A
JPS5825589A JP12450981A JP12450981A JPS5825589A JP S5825589 A JPS5825589 A JP S5825589A JP 12450981 A JP12450981 A JP 12450981A JP 12450981 A JP12450981 A JP 12450981A JP S5825589 A JPS5825589 A JP S5825589A
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seawater
head
energy
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dam
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JP12450981A
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Yasuke Tamura
田村 八輔
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12Adaptations 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
    • F03B13/26Adaptations 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
    • F03B13/268Adaptations 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Oceanography (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

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】 エネルギーの需要増大に伴う石油事情の必迫は轟然の成
り行きとは言え最近に於ける産油国の石油価格の相次ぐ
値上は必要エネルギーの大半を国外の石油に依存してい
る我が国にとっては深刻な問題となって来ており、今日
程この問題解決を強く求められている時はない。そこで
石油に替るエネルギーとして自然エネルギーの開発利用
が脚光を浴びて登場し各研究機関は挙げて新エネルギー
の開発Kf!kll しているかの感力(あるが未だ確
定的と思われる様なエネルギーの開発に成功したと言う
話しは聞かない。其のためか止むを得ず石油に替るエネ
ルギーとして石炭の見直し利用や厄介な原子力発電等に
踏み切らざるを得ない情勢となって来たことは、まこと
に残念なことである。
而し之等の燃料゛とても有限であり将来又石油の二の舞
いを演することが皆無と言う保証は何処にも無いのでは
あるまいか!之等のエネルギー源はむしろ自然エネルギ
ーが得られるまでの暫定的なエネルギーとして見る可き
て自然エネルギーの開発利用を究極の目標とすることが
、この問題を解決する唯一の方法であり、それが本mK
人類の幸福に連なる道と私は思っている。
こ\に出願する潮の干満差を利用する揚水発電はこの様
な時代の要望に応え得る実用的な自然エネルギーの利用
法として着想し構想をまとめたものでエネルギーの質、
量、共に勝れておシ多くの必要条件を満足させることの
出来る新しいエネルギー源と思っているものである。自
然エネルギーには共通する特色として無償でクリーンな
エネルギーであること塗料用して石油、石炭、原子力の
如く公害や枯渇を来たす心配のないこと等、自然エネル
ギーのみの持つ勝れ九点が多い\が、反面自然エネルギ
ーはエネルギーの密度tが淡く全体としての量は太陽熱
の如くケタはずれに多い\ものもあるが初て利用の面に
なると集積は仲々困難で太陽熱の利用をはじめ潮流、風
力、波力、地熱、海水の温度差発電等々幅広く研究され
てはいる様であるが何れも未だ実験段階のものが多い一
様で自然エネルギーとして利用されているのFi管から
雨水を集めて利用している水力発電ぐらいのもので企業
化して採算がとれ、而も我が国の需要電力を賄う程の大
量のエネルギーを得る方法となると一朝−タには行かな
いのが現状ではあるまいか?私の考える潮の干満差を利
用する揚水発電は落差を利用する水力発電にヒントを得
九もので、この様な高落差エネルギーを潮の干満差を利
用して作り出すことは出来ないものだろうか!と嘗う発
想に基づき構想を錬り中間に揚水発電ダムを設置するこ
とによって可能となることを理論的につきとめ、潮の干
満差を利用する揚水発電としてまとめたものである。海
水なら雨水と異なり無尽蔵と思われる程あり、而もエネ
ルギーの集積が比較的に簡単で僅少落差による発生エネ
ルギーの低調は大量の海水の利用によって解決出来ると
言う三拍子揃つ九理由によって構成するものである。何
時降るとも判らぬ雨水を待つ水力発電に較べ確実に繰返
す潮の干満差を利用する揚水発電は天候に発電量を左右
されることもなく、利用可能な潜在エネルギーの量は水
力発電のそれとは比較にならぬ程膨大なものと推定され
る新しいエネルギー源である。従って之の積極的な研究
開発はエネルギー不足に悩む我が国のために是非実現さ
せて見たい私の宿願である。
潮の干満差を利用する揚水発電は第一図(1)の様に発
電に必要な海面を堤防(2)によって完全KH!断し達
断した堤防に揚水動力発生に必要な水門(3)と之に附
随する海水タービン(4)及び揚水ポンプ(5)を設置
して潮の干満を利用して水門の閉鎖を行うことにより外
海と堤防内(以下海水ダムと言う)に干満に応じた落差
を作動、この低落差の海水エネルギーを基礎エネルギー
として水門を開は放水又は外海々水の噴入を繰返し、こ
の時発生する海水落差エネルギーをタービンによって吸
収利用するもので、タービンの廻転動力は連動する揚水
ポンプを可動させて更に高位置く在る揚水発電ダム(υ
に海水を押上げて貯水し、エネルギーの位置交換を行う
もので、この様に高位置に押上げ貯水された海水によっ
て以後は水力発電に準する方法によって海水による高落
差発電を行おうとするもので之によって発電は平均化さ
れ海水ダムによる揚水が行なわれていない時も安定した
発電が続けられる様になる訳である。
この状態を更に詳しく説明し九のが第二図に示す海水ダ
ム堤防に於ける揚水原理の説明図である。図中に)は満
潮時に於ける海水ダムと外海水位を示すものである。こ
の時の落差は零であるこの時点で水門(3)を休)図の
様に閉鎖して置くと次の干潮によって外海の水位は次第
に降下して行き海水ダム内の水面と外海水面には(B)
図で示す矢印の様な揚水動力発生に必要な落差が出来る
。之を仮りに揚水落差と呼ぶことにする。この時点で水
門(3)を引上げるとダム内の海水は落差によって矢印
で示す様に外海へ噴出するが、この時発生する落差エネ
ルギーはタービンを廻し、之に連動する揚水ポンプを可
動させて海水を吸上げ、吸上られた海水は(6)の押上
用揚水ノζイブに圧入され集められて(7)の揚水ダム
に押上げ貯水をされる訳である。放水によりダム内の海
水は次第に外海水位と落差を縮め乍ら降下して行き干潮
の終り又は満潮の初めKは(C)図の状態とな抄落差は
零となる。この様にして放水が終れば水門は直ちに閉鎖
される。
次は満潮時である、外海の水位は次第に高くなって行き
前とは反対にΦ)図で示す矢印の様な揚水落差が出来る
。この時点で再び水門が開けられると今度は外海の海水
が落差によってタービン、揚水ポンプを可動ζ古々らダ
ム内に印矢の如く噴流する。この時発生する回転動力は
前とは反対に働く訳であるからポンプの回転を正常にす
るためKW殊なギヤ装置等の方法が必要となる。このs
Kして揚水は行なわれ清潮の終シ又は干潮の初には落差
杜零となり水門沈降され(ト)図の状態に戻る。之が海
水ダム堤防による揚水の原理である。
この様にして揚水ポンプによって押上貯水された海水は
一方に於いては遂次放水されて(8)の落差パイプを経
て(9)の発電用タービンを廻し、海水による高落差発
電が行なわれる訳である。この状態を示したのが第三図
0)の揚水、(ロ)の落差発電を示した側聞図である。
参考までに落差についての考え方と放水時期、海水ダム
の規模と海水容量等について述べる。
先づ落差についての考え方だが限定された海水ダムに於
ける海水エネルギーの総量は落差の大小に比例して増減
する訳であるから落差は可能な限り大きく取り放水を始
めることが賢明であるが落差を余り大きく取り過ぎると
放水時間が貯えた落差エネルギーを充分利用しない中に
消滅させてしまう結果ともなるので落差は出来るだけ大
きく取り、而も短時間の中に放水利用することが出来れ
ば理想である。この目的を達成するために考案したのが
第四図に示す多孔式分割海水ダムの構想である。この様
に放水利用面積を増や”すことにより短時間の中に大量
の海水を放水し、多数の揚水ポンプを可動して多量の海
水を発電揚水として押上ることが可能となる従って押上
に利用する揚水パイプは落差パイプより(6)の如く巨
大なものとなろうが揚水低坑を出来るだけ少くするため
止むを得ない大きさとなする。次は海水ダムの規模と海
水容量について述べる。海水ダムは必要発電量に見合っ
た大きさが必要となるので明白なことは判らないが、目
安として海水を遮断する堤防の一辺の長さを仮りK 1
00 mの正方形とし、干満による落差を仮りに8mと
して考えて見よう、そうするとダム内の海水で一回に利
用出来る量は約8万mである。之が実用的な発電所規模
の一辺1,009mの正方形の面積を有する海水ダムと
考えて見ると利用海水量は実に800万一となり千満潮
は約6時間に一度宛変る訳であ石から一日24時間中に
は何と約1.200万一にも及ぶ大量の海水の利用が可
能となる訳である。これだけ大量の位置エネルギーを得
ゐ方法が他にあるだろうか!正に自然エネルギーを利用
する壮挙である。技術的Ka揚水法をもつと高度に改良
し海水ダムによって作られる膨大な位置エネルギーを如
何に高度に利用出来るか否かソ将来の大きい課題として
残るが其の成否は又この発電法の将来を位置ずける重要
な研究事項と思われるものである。水門、Sl水タービ
ン、揚水ポンプを使用°する揚水法社私の考える一つの
試案である。本発電法は水力発電と異なり発電量は降阿
の多少に関係なく潮の干満の大きさと海水ダムの規模に
よって決まるもので、エネルギー取得手段の基本的に異
る海水発電である。従って潜在エネルギーの量は多く、
利用可能なエネルギーは水力発電の様に限定されるもの
ではなく、無尽薦と考えられる程あ抄、設備の拡張によ
って我が国に必要な電力は我が国を囲む海水資源によっ
て供給可能と思われる夢の様な資源である。更に本発電
法は石油、石炭、原子力の如く大気や海洋汚染又は直接
、人畜に被害を与える様な放射能等の問題も起らない、
自然エネルギーのみの持つクリーンで格安な資源である
。更に4!華すべきは、エネルギーの集積が他の方法に
較べ割合簡単、確夾、で而も大量に得られる現段階に於
いては唯一の方法と考えられるものである。幸い我が国
は四面海に囲れて海岸線は長く°、エネルギーの中に浮
いている様な恵まれた環境下に在る。現在の様に採掘す
るエネルギーは何時かは本当に少なくなる時が来るであ
ろう。国外のエネルギー資源に頼っている現状が如何に
不安定なものかは我々は過去数年に亘る経験によって充
分知ることが出来た、本当に少くなった時のことを思う
と慄然とし最悪の時態に立至ることを常に想定しない訳
には行かないのである。この様な不安定な現状から脱却
するには自然エネルギーを開発利用するより外に良い方
法はない。水力発電に替る、海水発電、これこそ我が国
のエネルギー事情を一臂させる豊かな自然エネルギーの
利用法の発見であシ、其の具体的な方法が潮の干満差を
利用する揚水発電であると私は信する次第である。
【図面の簡単な説明】
第一図は揚水発電所の平面図で図中の(1)は海水ダム
、(2)〜(6)・・・・堤防に設置した揚水装置、(
6)・・・・揚水パイプ、(7)・・・・揚水発電ダム
、(8)・・・・落差パイプ%(9)〜αQ・・・・発
電室と放水口、(ロ)・・・・海岸、(財)・・・・堤
防を保護する消波堤である。 第二図は潮の干満差を利用した揚水原理を示す海水ダム
堤防(2)の断面図で潮の干満を利用して水門は俸) 
(B)(C)■の様に操作され揚水動力が得られる。 (2)・・・・#11断面、(3)・・・・水門、(4
)・・・・海水タービン、(6)・・・・揚水ポンプ、
(6)・・・・揚水パイプ第三図は揚水発電所の測量図
で(イ)・・・・揚水、(ロ)・・・・落差発電の海水
経路を示す。 第四図は多孔式分割海水ダムの構想図である。 短時間の中に大量の海水を押上げるためにダムを分割し
放水利用面積を増やした。矢印を参照のこと。 特許出厘人  1)村 八 輔 C’           Q 手続補正書(方式) 昭和、f7年2月72日 特許庁長官   殿 1 事件の表示  昭和56年特許願124509号2
 発明の名称  潮の干満差を利用する揚水発電& 補
正をする者 事件との関係  特許出願人 4、代理人 住所(居所) 氏名(名称)               [相]5
 補正命令の日付  昭和57年1月26日6、補正の
対象     図   面 7、補正の内容     別紙の通シ A              B C。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 潮の干満差を利用して作る海水ダム亀 同ダム堤防
    に設置する揚水装置 & 揚水ダムと同ダムによる海水発電 転 同上1λ&による総合発電システム
JP12450981A 1981-08-08 1981-08-08 潮の干満差を利用する揚水発電 Pending JPS5825589A (ja)

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JPS5825589A true JPS5825589A (ja) 1983-02-15

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ID=14887239

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019070380A (ja) * 2017-10-06 2019-05-09 田中 豊 海水力による擬似永久機関改。
JP2021042718A (ja) * 2019-09-11 2021-03-18 陳 正己Cheng−Chi Chen エネルギー伝送装置
CN112523931A (zh) * 2019-09-18 2021-03-19 陈正己 重力转换作动装置
JP2021121718A (ja) * 2020-01-31 2021-08-26 三菱パワー株式会社 発電システム及びその発電方法
JP2022089119A (ja) * 2020-12-03 2022-06-15 冨麿 井川 1ダム式揚水発電法

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