JPS62294723A - Energy storing equipment - Google Patents

Energy storing equipment

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Publication number
JPS62294723A
JPS62294723A JP13613286A JP13613286A JPS62294723A JP S62294723 A JPS62294723 A JP S62294723A JP 13613286 A JP13613286 A JP 13613286A JP 13613286 A JP13613286 A JP 13613286A JP S62294723 A JPS62294723 A JP S62294723A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
water
storage facility
container
pressure
Prior art date
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Pending
Application number
JP13613286A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tatsumi Tanaka
田中 建美
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimizu Construction Co Ltd
Original Assignee
Shimizu Construction Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Shimizu Construction Co Ltd filed Critical Shimizu Construction Co Ltd
Priority to JP13613286A priority Critical patent/JPS62294723A/en
Publication of JPS62294723A publication Critical patent/JPS62294723A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To store energy in the form of pressurized air, by making the container of the pressurized air from a flexible watertight film material wherein the container is connected to an air compressor. CONSTITUTION:An air feeding pipe 3 is connected to an air compressor 2, and other end of the air feeding pipe 3 is connected to the container 1 of pressurized air. The container 1 is made from a flexible watertight film material, so that the air volume in the water is made variable. The buoyancy of the container 1 and a weight 11 are balanced so as to hold the container 1 in the water. On the generation of electrical energy, the pressurized air is taken out to obtain driving force. Thus, energy can be stored in the form of pressurized air until the generation of electrical energy.

Description

【発明の詳細な説明】 1 発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明は一般的にエネルギーの貯(A K関し、とくに
電気エネルギーを、空気を媒体としてその圧力に転換し
、圧気として収容体に蓄えるようにした貯留施設に関す
るものである。
Detailed Description of the Invention 1. Detailed Description of the Invention Industrial Field of Application The present invention generally relates to energy storage (AK), and in particular to energy storage (AK), and in particular to energy storage (AK), in which electric energy is converted to pressure using air as a medium and stored as pressurized air. It is related to a storage facility that stores it in the body.

従来の技術 電気は生産と消費が同時におこなわれる性質を有1、そ
のオまの形で貯蔵することが出来ない。
Conventional technology Electricity has the property of being produced and consumed at the same time (1), and cannot be stored in bulk form.

僅かに蓄電池がそれらしくみえるが、電気エネルギーを
化学的な変化に置き換えたものが電池で、いずれにせよ
電気以外の形態に置き換えなければ貯蔵できない。
It looks a little like a storage battery, but a battery is a product that replaces electrical energy with a chemical change, and in any case, it cannot be stored unless it is replaced with a form other than electricity.

電気需給上の最大の問題点はここKある。供給設備の出
力は最大の負荷に見合って設定されるので夜間等軽負荷
時には余剰を生ずるが、負荷に追随して供給量を加減す
ることは容易ではなく、特に原子力発電比率の高まった
今日その困難さは益益高まって来ている。
The biggest problem with electricity supply and demand lies here. The output of the supply equipment is set according to the maximum load, so a surplus is generated during light loads such as at night, but it is not easy to adjust the supply amount according to the load, especially today when the proportion of nuclear power generation has increased. The difficulties are becoming increasingly rewarding.

こうした問題に対応するために、低負荷時の余剰電力を
蓄えておき、ピーク時に放出しようとする様々な試みが
なされてきた。その一つに揚水発電がある。これは夜間
の余剰電力を使ってポンプを駆動し、低位の貯水池の水
を高所の貯水池に貯え昼間のピーク時にその水を落とし
て水車を回して発電に使う。これは電力を位置のエネル
ギーに変換して貯える仕組みである。本発明ではこのよ
うな貯蔵を「貯留」または単に「貯える」と称すること
とする。
To address these problems, various attempts have been made to store surplus power during low loads and release it during peak times. One of these is pumped storage power generation. This uses surplus electricity at night to drive pumps, store water from lower reservoirs in higher reservoirs, and drop the water during peak hours during the day to turn waterwheels and use them to generate electricity. This is a mechanism that converts electric power into potential energy and stores it. In the present invention, such storage will be referred to as "storage" or simply "storage."

揚水発電の1種の変形として、低位の貯水池を地中に設
は高所の貯水池を地表におく形式のものかあシ、揚水手
段を地上に設けた空気圧縮機としたものが米国で知られ
ており、1981年5月にエネルギー省の報告書が出て
いる。それによれば、地中の貯水池は岩盤内の空洞であ
シ、コンプレッサによって圧気を送って、ポンプに代え
て圧気圧力によって揚水する。部ち、コンプレッサに与
えた電気エネルギーが前記と同様に位置のエネルギーに
転換されている。
As a variation of pumped storage power generation, there are two types known in the United States: a lower reservoir is placed underground, a higher reservoir is placed on the surface of the earth, and an air compressor is installed above the ground to pump the water. A report by the Department of Energy was published in May 1981. According to this report, underground reservoirs are cavities in bedrock, and a compressor is used to send pressurized air to pump water using air pressure instead of a pump. In the same way as described above, the electrical energy applied to the compressor is converted into potential energy.

一方、この圧気に注目すれば、ヨーロッパにおいて圧気
貯留による発電施設が知られている。この方式では地下
の空洞貯槽に圧気を貯え、その放出時にタービンを駆動
させて発電させ、空気の圧力におき換えて貯えたエネル
ギーを電気エネルギーとして使用するようにしている。
On the other hand, if we pay attention to this pressure, power generation facilities using pressure storage are known in Europe. In this method, pressurized air is stored in a hollow underground storage tank, and when it is released, a turbine is driven to generate electricity, and the stored energy is converted into air pressure and used as electrical energy.

このようなものはコンプレッサと耐圧タンクとの通常の
組合わせを圧縮空気を動力とする地上地下の総合プラン
トにして初期エネルギーを貯留するようにしたものであ
る。
Such a system uses the usual combination of a compressor and a pressure tank to form an integrated above-ground and underground plant powered by compressed air, which stores initial energy.

発明が解決しようとする問題点 揚水発電や地下槽への貯水の例はいずれも水を媒体とし
ていて随時に使用するまで貯留を行っている。水は容易
に得られ、流体として取扱いが容易である反面、質量が
大きく、落下のための揚程を得るのに大規模な施設を要
し、立地条件にも大きな制約を受ける。即ち、原則的に
は等量の貯水池2個所を要し、ことに高所のものでは立
地条件上に制約が多く、山間僻地のダムの建設などを伴
う。
Problems to be Solved by the Invention In both examples of pumped storage power generation and storage of water in underground tanks, water is used as a medium and is stored until it is used at any time. Although water is easily obtained and easy to handle as a fluid, it has a large mass, requires large-scale facilities to obtain the lifting height for falling water, and is subject to major constraints on location. In other words, in principle, two reservoirs of equal volume are required, and those located at high altitudes are subject to many restrictions due to locational conditions and involve the construction of dams in remote mountainous areas.

一方、空気を媒体とするエネルギーの転換、は、圧縮空
気としてよく知られているが、その貯蔵には耐圧タンク
を必要とする。耐圧タンク内の圧気の放出時に仕事をさ
せ、発i(i ’3%を駆動することによってコンプレ
ッサに与えたエネルギーの貯留ができるが、端な耐圧タ
ンクは定容量であり、第4図に点線で示すように、放出
量が大きくなるにつれて圧力が低下し、安定した電力が
得られないだけでなく、圧気の作動力に図中の垂線のよ
うな限従ってそれだけ大型の貯槽を必要とする。圧気8
蔵の発電施設は岩盤の地質条件、ならびに気密性保持の
だめの地下水の条件が立地選択を必要とし、適地が得ら
れたとしても建設費としての投下資本が大きくなる。
On the other hand, energy conversion using air as a medium is well known as compressed air, which requires pressure tanks to store. The energy given to the compressor can be stored by doing work when the pressurized air in the pressure tank is released and driving the generator i(i'3%), but a typical pressure tank has a constant capacity, and the dotted line in Figure 4 As shown in Figure 2, as the amount of discharge increases, the pressure decreases, and not only is it impossible to obtain stable power, but the operating force of the pressurized air has a limit as shown by the perpendicular line in the figure, and a correspondingly larger storage tank is required. Pressure 8
The location of the power generation facility in Kura must be selected based on the geological conditions of the bedrock and the conditions of the groundwater required to maintain airtightness, and even if a suitable site is obtained, the capital investment for construction will be large.

問題点を解決するための手段 本発明は上記のような問題点、課届に対処するために、
新しい展開を試みて完成されたものであって、電気エネ
ルギーを対象としてその貯留を目的とし、前述のような
従来技術の記載にも拘わらず、それら個々からは何の教
示を受けることもない新規な構成のエネルギー貯留施設
を完成したものでちって、与えられた電力を空気を媒体
として圧気の形で貯留し、実体の空気は水中に保持した
空気貯偶に貯7! L/ておいて需要時に放出し、陸上
の発電機を駆動し、再び、電力を得ることを要旨として
いる。そしCその構成の主要な特徴ンよ、貯謁は気審の
可撓性膜体などによって体積変化を自在とし、これを水
中に保持することによって常に水計ることにある。これ
Kよって、電気エネルギーは空気の圧力の形に転換され
て貯蔵に適合した実体物に貯えられ、需要時に再び電力
として得るまで所期の貯留を達成し、運転効率をとくに
重要視する電気エネルギーの需給態様を改善することが
できる。
Means for Solving the Problems The present invention solves the above problems and reports.
It was completed by attempting a new development, and the purpose is to store electrical energy.Despite the description of the prior art as mentioned above, it is a new technology that does not receive any teachings from each of them. This is a completed energy storage facility with a configuration that stores the given electric power in the form of pressurized air using air as a medium, and the actual air is stored in an air storage container held underwater! The idea is to store the L/L and release it when it is needed, drive a generator on land, and obtain electricity again. The main feature of its structure is that the volume of the tank can be changed freely using a flexible membrane, and by keeping it underwater, the water can be constantly measured. Accordingly, electrical energy is converted into the form of air pressure and stored in a physical object suitable for storage, achieving the desired storage until it is obtained again as electricity when it is needed, electrical energy that places particular importance on operational efficiency. The supply and demand situation can be improved.

実施例 本発明の貯留施設を実施例に基いて説明する。Example The storage facility of the present invention will be explained based on an example.

第1図において1は空気貯嚢、2は空気圧縮機(以下そ
れぞれエア・バッグ、コンプレッサという。)、3はエ
ア・バッグ1とコンプレッサ2とを連結する送気管であ
って、これらは海岸に面して一連に配置される。エア・
バッグ1は水中に配置される製形の収容体であって、収
縮、拡張で体積変化が可能なように可撓性の気密膜材で
形成される。膜材自体は伸縮性であることを条件としな
いでよい。この袋体は空気を充満させた時に生ずる浮力
に対して重錘としての質量体11を有して水深りの水中
、好ましくは海底に沈設されている。
In Fig. 1, 1 is an air storage bag, 2 is an air compressor (hereinafter referred to as an air bag and a compressor, respectively), and 3 is an air pipe that connects the air bag 1 and the compressor 2. arranged in a series facing each other. air·
The bag 1 is a shaped container placed in water, and is made of a flexible airtight membrane material so that its volume can be changed by contraction and expansion. The membrane material itself does not need to be stretchable. This bag has a mass body 11 as a weight against the buoyant force generated when it is filled with air, and is submerged in deep water, preferably on the seabed.

その容量Vは10,000m’ないし10万m1を目標
とするのが経済的であり、水深りは200m以上100
0 mの沖合を選び、立地上は大陸棚の遠浅海岸を避け
るのが好ましい。このエア・バッグ1は空気充満時に最
大10万トンの浮力を受けるから、相当量の質量体11
としては鋼材、コンクリートなどを使用する。例えば各
種タンカーなどの廃船の船体致方トンにコンクリートを
加えれば、新規に構築する鉄筋コンクリート造の函体よ
りは経済的に有利である。水を利用するバラストは給排
が便利で補足取扱いに適しており、上記質量体11の曳
航や沈設に当って活用できる。
It is economical to aim for a capacity V of 10,000 m' to 100,000 m1, and a water depth of 200 m or more.
It is preferable to choose a location 0 m offshore and avoid shallow coasts on the continental shelf. Since this air bag 1 is subjected to a buoyancy force of up to 100,000 tons when filled with air, a considerable amount of mass body 11
Materials such as steel and concrete are used. For example, adding concrete to the hulls of abandoned ships such as various tankers is more economically advantageous than newly constructed reinforced concrete boxes. Ballast that uses water is convenient for supply and discharge and is suitable for supplementary handling, and can be utilized when towing or sinking the mass body 11.

エア・バッグ1内には後述するように予めa量の水12
を収容しておく。この水の量に見合ったエア・バッグ1
の下部接続部13には送気管3の外端31が接続される
As will be described later, an amount of water 12 is placed in the air bag 1 in advance.
Contain it. Air bag 1 commensurate with this amount of water
The outer end 31 of the air pipe 3 is connected to the lower connecting portion 13 of the air pipe 3 .

エア・バッグ1の材料は、上記の条件から水深D1例え
ば200m以上の水中に設置されるが、水圧20気圧に
抗して圧気によって膨ませるて際しても変形自在であれ
ばよく、内外圧の差に対するような抗張力の大きい膜材
を必要とすることばない。化学繊維の織布または不織布
を主材として耐水加工をした膜材が市販品で得られ、大
版寸法のものを気密洸接続して袋体とする。用材の例で
はビニロン、ポリエステル、ナイロン、テフロンが挙げ
られる。
Due to the above conditions, the material of the air bag 1 is installed in water at a depth D1 of, for example, 200 m or more, but it is sufficient that the material is deformable even when inflated by pressure air against a water pressure of 20 atm. There is no need for membrane materials with high tensile strength due to the difference in Membrane materials made of woven or non-woven chemical fibers and treated to be water-resistant are commercially available, and large-sized membranes are airtightly connected to form a bag. Examples of materials include vinylon, polyester, nylon, and Teflon.

農村は近時開発されている空気膜構造のドーム材になら
って補強網材を併用し、網目部分の膜材自体を薄くして
軽量化をはかるのが好ましい。
In rural areas, it is preferable to use a reinforcing net material in conjunction with the recently developed dome material with an air membrane structure, and to reduce the weight by making the membrane material itself in the mesh portion thinner.

エア・バッグ1の構成はできるだけ張力に対して有利な
球形に近い形状とするが、廃船体を質量体11として選
ぶときKは長い箱形の質量体に対して円筒状のものとな
る。どのような形状とするにしても、エア・バッグ1は
収縮時に完全に扁平化するよう((周囲の支持、固定手
段がら空積部を残すような制約を受けないようにする。
The configuration of the air bag 1 is made to be as close to a spherical shape as possible, which is advantageous in terms of tension. However, when a scrapped ship's hull is selected as the mass body 11, K becomes a cylindrical shape as opposed to a long box-shaped mass body. Regardless of the shape, the air bag 1 should be completely flattened when deflated (without being constrained by the surrounding support and fixing means to leave any empty space.

従って、エア・バッグ1の質量体への撃留手段はその他
の点で任意であり、バッグ1は水中に保持される。
Accordingly, the means for securing the air bag 1 to the mass are otherwise optional, and the bag 1 is retained in the water.

第2図にはエア・バッグ1と質量体11との組合わせの
各法度形の態様を示す。第2図の(a)図はバルーン形
のものを示し、エア・バッグ1の外周に網体をかぶせて
、その下端外周を質量体11に係留したものである。(
′b)図は伏鉢形の質量体11Bの内部にエア・バッグ
1の全体を収容し、浮力を上方から抑えるとともに、エ
ア・バッグ1の損傷を保護する。(C)図は釣鐘形のも
のであって、鉄骨架構体11Cを箱形に形成し、これを
質量体11に連結し、その内部に下方開放形のエア・バ
ッグICを収容したものである。このエア・バッグIC
は頂部13Cで送気管3に接続され、バッグIC自体の
形状を変化させることなく、下方から出入する水の水面
によって収容空気の体積を変化させる。従ってバッグ自
体も金属板を張設したものでよい。この型では収容水1
2Cが外部の海水と連通している。(d)図はいわば(
a) 、 (C)型を複合したコーン型のものであって
、エア・バッグIDは円錐体形であるとともに可撓性で
あり、圧気の給排によって内部の水12Dが出入し、バ
ッグ自体は拡張、萎縮する。
FIG. 2 shows various types of combinations of the air bag 1 and the mass body 11. FIG. 2(a) shows a balloon-shaped air bag, in which the outer periphery of the air bag 1 is covered with a mesh body, and the outer periphery of the lower end thereof is moored to the mass body 11. (
'b) In the figure, the entire air bag 1 is housed inside a bowl-shaped mass body 11B, which suppresses buoyancy from above and protects the air bag 1 from damage. (C) The figure shows a bell-shaped structure in which a steel frame structure 11C is formed into a box shape, connected to a mass body 11, and a downwardly open air bag IC is housed inside the structure. . This air bag IC
is connected to the air supply pipe 3 at the top 13C, and changes the volume of the contained air depending on the water surface flowing in and out from below without changing the shape of the bag IC itself. Therefore, the bag itself may be made of a metal plate. In this model, the capacity water is 1
2C communicates with external seawater. (d) The diagram is so to speak (
It is a cone type that is a combination of types a) and (C), and the air bag ID is cone-shaped and flexible, and the water 12D inside it enters and exits by supplying and discharging pressurized air, and the bag itself Expand, atrophy.

本発明の貯留施設は、利用の目的や立地条件てよっては
規模の大小に制限はなく、例えば水深2゜m以下である
ような場合にも適用できる。エア・バッグ1の係留は海
底に打設した杭(第1図の点1)14によって簡易に行
うことができる。
The storage facility of the present invention is not limited in scale depending on the purpose of use and location conditions, and can be applied to a water depth of 2 mm or less, for example. The air bag 1 can be easily moored using a pile (point 1 in FIG. 1) 14 driven into the seabed.

次にコンプレッサ2は陸上に設置され、外気を圧縮して
排気口21で接続される送気管3へ圧縮空気を送り、エ
ア・バッグ1を膨らませる。従ってエア・バッグが受け
る外面の水圧2以上の圧気を送り出す能力を必要とする
。コンプレッサの形式はピストン型、タービン型、ロー
ター型など任意であ〕、ディーゼル駆動でもよいが、電
動モータを有するタービン型が好ましい。
Next, the compressor 2 is installed on land, compresses the outside air, and sends the compressed air to the air pipe 3 connected through the exhaust port 21 to inflate the air bag 1. Therefore, it is necessary to have the ability to send out air at a pressure equal to or higher than the water pressure on the outer surface of the air bag. The compressor may be of any type, such as a piston type, a turbine type, or a rotor type, and may be driven by a diesel engine, but a turbine type having an electric motor is preferable.

送気管3についてその内圧Tを検討すると、管の水中の
深さSの位置のTは(D−8)/1o気圧であり、Sが
深い程外部水圧とバランスするから、エア・バッグ1と
同様に外端31での用材は所要径のホースでよい。睦上
部に近づくにつれて内圧Tが上昇して、コンプレッサ2
の接続部はこの施設の動作圧に等しいから製管を採用す
るのがよい。
Considering the internal pressure T of the air pipe 3, T at the depth S of the pipe underwater is (D-8)/1o atm, and the deeper S is, the more balanced it is with the external water pressure. Similarly, the material at the outer end 31 may be a hose of the required diameter. The internal pressure T increases as it approaches the upper part of the rod, and compressor 2
Since the connection is equal to the operating pressure of this facility, it is best to use manufactured pipe.

従って送気管3は段階的な構造強度の管を接続して使用
することかで・き、いずれにしても格別な耐圧性な要す
ることがなくて経済的である。
Therefore, the air supply pipe 3 can be used by connecting pipes with graded structural strengths, and in any case, there is no need for special pressure resistance, which is economical.

作  用 本発明の貯留施設の作用をその運転方法に基いて説明す
る。
Function The function of the storage facility of the present invention will be explained based on its operating method.

エア・バッグ1はコンプレッサ2からの送気によって水
深りの水圧に抗して水中で膨張させられ、収容される圧
気Aの圧力Pは%0気圧となる。いいかえれば、コンプ
レッサ2のモーターMに与えられたt%エネルギーはコ
ンプレッサ2において若干の機械的損失がある外は圧気
Aの保有する圧力の形に転換され、無形のエネルギーが
天体の空気を媒体として貯えられることになる。ここで
モーターM K与えられる電力としては夜間の余剰電力
を使用すると、この余剰電力が圧気の形で貯えられるこ
とになって、負荷がなくて無為に失われるエネルギーが
保存、貯蔵される。
The air bag 1 is inflated underwater against the water pressure at depth by air supplied from the compressor 2, and the pressure P of the contained pressurized air A becomes %0 atmosphere. In other words, the t% energy given to the motor M of the compressor 2 is converted into the pressure form of the pressure air A in the compressor 2, except for some mechanical loss, and the intangible energy is transferred through the air of the celestial body as a medium. It will be stored. Here, if the surplus power at night is used as the power given to the motor MK, this surplus power will be stored in the form of pressurized air, and the energy that would be wasted when there is no load is saved and stored.

この圧気の持つエネルギーはエア・バッグ1から圧気を
地上に送シ返すことで利用することができる。この運転
を第3図によって説明する。纂3図では地上のコンプレ
ッサ2に代えて発電機GK直結した空気タービン4が配
置しである。
The energy contained in this air pressure can be utilized by sending the air air back to the ground from the air bag 1. This operation will be explained with reference to FIG. In Figure 3, the ground compressor 2 is replaced by an air turbine 4 directly connected to the generator GK.

タービン4の吸気口41を開いて送気管3を連通させる
と、圧気Aはエア・バッグ1からタービン4に流出する
。この流出はエア・バッグ1が外方から受ける水圧Pに
よって起こされるものであシ、七のための駆動力を与え
る必要は全くない。
When the intake port 41 of the turbine 4 is opened to communicate the air supply pipe 3, the pressurized air A flows out from the air bag 1 to the turbine 4. This outflow is caused by the water pressure P that the air bag 1 receives from the outside, and there is no need to provide any driving force for the air bag 1.

水圧Pは可撓性のエア・バッグ1を扁平にさせ、あるい
はエア・バッグIc、II)などにあってはバッグ内に
海水を進入させて容積を減少させ、圧気Aが無くなって
からは底部の水12または収容水12C,12Dをも送
気管3に押し出す。従って、前記した収容水12ではそ
の量を送気管3の水中にある部分の体積以上に予め収容
させておくことによって、第4図の実線のように、圧気
Aのすべてを圧力Pでタービン4に給気する。
The water pressure P flattens the flexible air bag 1, or in the case of air bags Ic and II), allows seawater to enter the bag to reduce its volume, and after the pressure A disappears, the bottom The water 12 or the stored water 12C, 12D is also pushed out to the air pipe 3. Therefore, by storing the above-mentioned water 12 in an amount greater than the volume of the submerged portion of the air pipe 3, all of the pressure air A is transferred to the turbine 4 at the pressure P, as shown by the solid line in FIG. supply air to

この間にエア・バッグ1は可撓性の袋体であり、他の変
形例でも空気体積を可変にしであるから、運転に伴う圧
気Aの減少に伴って外部水圧Pによって収縮し、袋体が
扁平になるまで、または外水がバッグ内に溢水するまで
完全に圧気を絞り出し、エア・バッグ中に残留すること
がなく、またその残留圧気が圧力低下することもない。
During this time, the air bag 1 is a flexible bag body, and the air volume is variable even in other modifications, so as the air pressure A decreases during operation, it contracts due to the external water pressure P, and the bag body Air is completely squeezed out until it becomes flattened or until outside water overflows into the bag, so that no residual air remains in the air bag, and no residual air pressure decreases.

しかも送気管3内の圧気も外水と連動する収容水12ま
たは進入海水によって海面まで押出され、貯留時の圧力
のま′まタービン4に給気され、タービン4の運転に時
間的な制約を与えず、追加の貯蔵も必要としない。また
送気管3内の水圧は最深部の圧力で保たれているから、
送気管3が外圧で押しつぶされることがない。
Moreover, the pressurized air in the air pipe 3 is pushed to the sea surface by the stored water 12 or incoming seawater that interacts with the outside water, and is supplied to the turbine 4 with the same pressure as when it is stored, which imposes time constraints on the operation of the turbine 4. No feeding and no additional storage required. Also, since the water pressure inside the air pipe 3 is maintained at the deepest pressure,
The air pipe 3 is not crushed by external pressure.

このようにして、圧気Aはタービン4ン躯動し、発電機
Gにおいて発電作用をして電気エネルギーが得られる。
In this way, the pressurized air A moves through the four turbines, generates electricity in the generator G, and obtains electrical energy.

タービン4、発電機Gにおいても機械的損失があるが圧
気Aの圧気エネルギーの大部分は電気エネルギーに変換
されて利用可能にな9、運転の当初に与えられたエネル
ギーが利用時まで保存されたことになる。
There is also mechanical loss in turbine 4 and generator G, but most of the pressure energy of pressure air A is converted into electrical energy and can be used 9, and the energy given at the beginning of operation is stored until it is used. It turns out.

総じて、圧気の貯rIAiが数十気圧下で10万一であ
るときの発電容量としては10万KWで数時間程度が可
能である。
In general, when the pressure air storage rIAi is 100,000 at several tens of atmospheres, the power generation capacity is 100,000 KW for several hours.

発明の効果 本発明のエネルギー保存施設は無形のエネルギーを実体
物を媒体として貯え、これを随時に利用出来るように構
成したものであり、外力によってコンプレッサを作動さ
せ、空気を圧縮して容器に貯え、その圧気をとり出して
発電のための駆動力を得るようにしたものである。従っ
て一過性のエネルギーな圧気の持つ圧力エネルギーに転
換させるために圧気の収容体を体積可変の袋体などとし
、これを水圧下に保持して再び取り出し、それによって
発電を行うようにしたから、転換時に与えたエネルギー
を発電時まで貯留することに成功したものである。そし
て、水圧下の保持は収容体を介して可能な限りの全景を
取り出し、再転換したシ気エネルギーとして利用が可能
であり、その全転換能力(総合出力)も広範囲に設定可
能である。
Effects of the Invention The energy storage facility of the present invention stores intangible energy using a physical object as a medium and is configured so that it can be used at any time.A compressor is operated by an external force to compress air and store it in a container. , the pressure air is extracted to obtain the driving force for power generation. Therefore, in order to convert the temporary energy of pressure energy into the pressure energy of pressure air, we used a variable volume bag as a container for the pressure air, held it under water pressure, and took it out again to generate electricity. , which succeeded in storing the energy given during conversion until it can be used to generate electricity. And, by holding it under water pressure, it is possible to take out as much of the panoramic view as possible through the container and use it as reconverted air energy, and its total conversion capacity (total output) can also be set over a wide range.

さらに、媒体としての空気は水よりもさらに容易に得ら
れ、しかも無尽蔵であり、水中の浮力に対処する質量体
の施設費をカバーできる。
Furthermore, air as a medium is more easily obtained than water and is inexhaustible, which can cover the cost of installing a mass to cope with buoyancy in water.

本発明にあっては水中又は水底に設置する空気収容体の
構成と作用に特徴があシ、その他の構成は特殊な材料、
機器を使用することなく貯留施設を完成して目的を達成
している。これに二って電力の事業者側にピークシフト
の利用法を可能にし、とくに夜間の余剰電力を保存して
昼間に再発電することができるから、電力のτδ給ひい
てはエネルギーの経済政策全般に貢献するところが栖め
て大きい。
The present invention is characterized by the structure and operation of the air container installed underwater or on the bottom of the water, and other structures are made of special materials.
The goal has been achieved by completing the storage facility without using any equipment. Second, this allows power companies to utilize peak shifts, and in particular allows them to store surplus electricity during the night and regenerate it during the day, thereby improving the τδ supply of electricity and, ultimately, energy economic policy in general. There is a lot to contribute.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明のエネルギー保存施設を海岸に設けたと
きの概略の断面図、第2図は同応設の変形例の説明概略
11第3図は同bm設の運転を説明する同様の断面図、
第4図は動作圧力の説明図である。 1・・・収容体、空気貯詣、エア・バッグ、2・・・空
気EE縮機、コンプレッサ、3・・・送気骨、4・・・
空気タービン、11・・・質量体、12・・・収容水、
13・・・下部接続部、21・・・排気口、A・・・圧
気、D・・・水深、P・・・水圧、W・・・水面、M・
・・モーター、G・・・発電機。 代理人  三 宅 正 夫(他1名) 第  1 図       1・−m−収容体、エア1
パーlグ第2図 第3図 第4図 4−放出 量−伽
Fig. 1 is a schematic sectional view of the energy storage facility of the present invention installed on the coast, Fig. 2 is a schematic illustration of a modified example of the same installation, and Fig. 3 is a similar sectional view illustrating the operation of the same bm facility. cross section,
FIG. 4 is an explanatory diagram of operating pressure. 1... Container, air storage, air bag, 2... Air EE compressor, compressor, 3... Air supply bone, 4...
Air turbine, 11...Mass body, 12...Accommodating water,
13...Lower connection part, 21...Exhaust port, A...Pressure, D...Water depth, P...Water pressure, W...Water surface, M.
...Motor, G... Generator. Agent Masao Miyake (1 other person) Figure 1 1・-m-Container, Air 1
Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 4 - Release amount - 伽

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)空気圧縮機と、空気圧縮機に一端を接続される送
気管と、送気管の他端に接続される圧気の収容体とから
なり、電力の需要時に圧気を放出して発電するようにし
た空気を媒体とするエネルギーの貯留施設において、収
容体は可撓性の水密膜材からなる空気貯嚢、または下方
を開口して水の出入を許すようにした空洞体であつて、
水中にあるときの空気体積を可変に構成してあり、空気
の充満時に受ける浮力に対する質量体を重錘として水中
に係留保持されていることを特徴とするエネルギーの貯
留施設。
(1) Consisting of an air compressor, an air pipe connected at one end to the air compressor, and a pressurized air container connected to the other end of the air pipe, the pressurized air is released to generate electricity when electricity is required. In an energy storage facility using air as a medium, the container is an air storage bag made of a flexible watertight membrane material, or a hollow body with an opening at the bottom to allow water to enter and exit,
An energy storage facility characterized in that the air volume when underwater is variable, and the energy storage facility is moored and held in water using a mass as a weight to counter the buoyant force received when the air is filled.
(2)空気圧縮機は電力によつて駆動され、電気エネル
ギーを貯留するものである特許請求の範囲第1項に記載
の貯留施設。
(2) The storage facility according to claim 1, wherein the air compressor is driven by electric power and stores electrical energy.
(3)質量体は廃船体の外殻部にコンクリートを加えた
ものである特許請求の範囲第1項または第2項に記載の
貯留施設。
(3) The storage facility according to claim 1 or 2, wherein the mass body is made by adding concrete to the outer shell of a scrapped ship.
(4)質量体はコンクリート製で上面開口の函体である
特許請求の範囲第1項または第2項に記載の貯留施設。
(4) The storage facility according to claim 1 or 2, wherein the mass body is a box made of concrete and having an opening at the top.
(5)収容体はその内部に送気管の体積に見合う水を収
容している特許請求の範囲第1項ないし第4項のいずれ
か1項に記載の貯留施設。
(5) The storage facility according to any one of claims 1 to 4, wherein the container contains water corresponding to the volume of the air pipe.
(6)送気管は水深に対応して、空気圧縮機から収容体
にかけて動作圧に等しい耐内圧性を段階的に低減させて
ある特許請求の範囲第1項ないし第5項のいずれか1項
に記載の貯留施設。
(6) The air pipe has an internal pressure resistance equal to the operating pressure that is reduced in stages from the air compressor to the container in accordance with the water depth. Storage facility described in .
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