JPS63253123A - 水中エネルギ貯蔵装置 - Google Patents

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】 〔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。

（背景技術〕 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、波間の
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′ｔｒ
１ＦＢ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（ｔｌＨ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、岩盤内空洞に圧力空気を供給して電気エネ
ルギを圧力エル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存している。

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
。

〔発明の概要及び作用〕

本発明は、内部が圧力空気の貯留部とされる殻状部と、
この殻状部の下部へ連結された柔軟な多孔状重錘積載部
と、この重錘積載部へ積載され前記殻状部をその浮力に
抗して水中に留める重錘と、−〇；１が前記殻状部へ連
通される気体供給及び取出し用配管と、前記殻状部の下
部を水中へ連通させる連通手段と、を有することを特徴
としている。

このため本発明では、電力大消費地に近い海底へ殻状部
を設置し、この殻状部へ気体加圧手段からの気体を配管
を通して供給すれば殻状部へ圧力エネルギを貯蔵できる
。この気体圧力エネルギは配管を通じて圧力エネルギ変
換手段へと送り込めば、この変換手段は圧力エネルギを
容易に電気エネルギ等へ変換することができる。この圧
力エネルギから電気エネルギへの変換装置はタービン発
電機等の公知の装置が適用可能である。

従ってこのエネルギ貯蔵装置を電気エネルギで駆動すれ
ば、夜間の余剰電力を利用して気体加圧手段により圧力
気体を水中へ供給して圧力エネルギとして蓄積し、電力
消費の多い昼間時にこの圧力空気を地上へと送り出して
再び電気エネルギに変換供給することができる。

この装面は電力大消費地に近い海中等の水中へ設置する
ことができ、かつその建設は山岳地帯に大規模なダムを
建設する場合に比べて、容易かつ経済的であり、大消費
地への送電コストも低いものとなる。

圧力空気の貯留用殻状部は下部へ連結された積載部の重
錘で水中へ拘束される。重錘積載部は柔軟な多孔状構造
、−例として編み目形状のネットを用いることができる
。この重錘積載部は、殻状部が内部貯留空気の多少によ
って上下しても、最下降時に殻状部が水底へその重量に
よって食い込む度合いが少ない。

殻状部は剛体に限らず、柔軟な薄膜構造とすることがで
き、薄膜構造とすれば、この薄膜構造に作用する力は浮
力のみなどで、設置水深をいくら深くしても薄膜には大
きな圧力が作用することはない。

殻状部を水中へ連通させ、圧力空気の取出し時に水を殻
状部内へ導くため連通手段としては、殻状部と重錘積載
部との間に開口部を設ければよいが、重錘積載部をネッ
トによって構成する場合には、このネットの開口を利用
することができる。

〔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へ設けられる殻状体１２と、地上１
４に設置されるプラン）１６との間が可撓配管１８で連
通されている。プラン）１６には殻状体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、殻状体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［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図に示される如く殻状体１２は軸心が垂直とされ、
下方が開いた半球状となっている。この殻状体１２は薄
肉の金属、合成樹脂等の剛体からなるシェル構造として
もよいが、柔軟な補強帆布等による膜構造とすることも
考えられる。

この殻状体１２の下端開口部はコンプレッションリング
３２が取り付けられている。このコンプレッションリン
グ３２は垂直軸心回りにリング状に屈曲してあり、下端
部には複数本の支柱３４の上端部が固着されている。こ
れら支柱３４の下端部は支持リング３６へ固着されてい
る。従って複数本の支柱３４間は開口部となって殻状体
１２の内外を連通ずる連通手段としての役目を有してい
る。

また、この支柱３４によって形成されるコンプレッショ
ンリング３２と支持リング３６との間の開口部からは可
撓配管１８の一端が殻状体１２内に入り込み、この可撓
配管１８の先端部は殻状体１２内の上端部付近で開口し
た開口部１８Ａとなっている。この開口部１８Ａ付近は
ワイヤ３８によって殻状体１２内へ取り付けられている
。このため可撓配管１８はプラント１６のポンプ２０か
ら送られる圧力空気を殻状体１２の頂部付近へ送り込み
、逆に開口部１８Ａ部分からこの圧力空気をプラント１
６の発電機２２へと送り出すことができるようになって
いる。

支持リング３６はコンプレッションリング３２と同様な
構成であり、８１載網４０の周囲が連結されている。こ
の積載網４０は内部に重錘４２が複数個収容されており
、殻状体１２を内部の圧力空気の浮力に抗して海底４４
へと拘束する役目を有している。

次に本実施例の作用を説明する。

夜間の余剰電力によるエネルギ貯蔵時には、送電線２４
からの供給電力でポンプ２０を作動させ、大気を圧縮し
て可撓配管１８へ送り込む、従って圧力空気は殻状体１
２内に入り込み、殻状体１２の上部から次第に海水を支
社３４間を通して海中へと送り出す。これによって電気
エネルギが空気の圧力エネルギとして蓄積される。この
圧力空気による浮力は積載網４０内の重錘４２がこれを
確実に支持する。この場合支柱３４には引張力が作用す
る。

昼間時にエヱルギを取り出す場合には、可撓二己管１８
を通して発電機２２へと圧力空気を取出して発電する。

このため夜間時に膨張上昇した殻状体１２は次第に縮少
下降し、支持リング３６が海底４４へ接することもある
。この場合にも重錘４２の荷重は支持リング３６へ作用
することがないので、支持リング３６が海底４４内へ大
きく食い込むことはない。この場合支柱３４にはコンプ
レッションリング３２の荷重が圧縮力として作用する。

支柱３４は一例としてコンプレッションリング３２、支
持リング３６への結合部分をねじ等によって高さ調節可
能とすれば、殻状体１２を軸心が垂直な状態にＡ１１節
することができ、これによって殻状体１２へ圧力空気を
有効に貯留することができる。

〔発明の効果〕

以上説明した如く本発明は、内部が圧力空気の貯留部と
される殻状部と、この殻状部の下部へ連結された柔軟な
多孔状重錘積載部と、この重錘積載部へ積載され前記殻
状部をその浮力に抗して水中に留める重錘と、一端が前
記殻状部へ連通される気体供給及び取出し用配管と、前
記殻状部の下部を水中へ連通させる連通手段と、を有す
るので、電力大消費地の近くに容易かつ経済的にエネル
ギ貯蔵装置を設置することができる優れた効果を有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の水中エネルギ貯蔵装置の実施例を示す
断面図、第２図は殻状体とその関連部品を示す側面図で
ある。 １２・・・殻状体、 １８・・・可撓配管、 ４０・・・積載網、 ４２・・・重錘。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）内部が圧力空気の貯留部とされる殻状部と、この
   殻状部の下部へ連結された柔軟な多孔状重錘積載部と、
   この重錘積載部へ積載され前記殻状部をその浮力に抗し
   て水中に留める重錘と、一端が前記殻状部へ連通される
   気体供給及び取出し用配管と、前記殻状部の下部を水中
   へ連通させる連通手段と、を有する水中エネルギ貯蔵装
   置。