WO2019138764A1 - 圧縮空気貯蔵発電装置および圧縮空気貯蔵発電方法 - Google Patents

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WO2019138764A1
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driven
priority
heat medium
heat exchanger
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亮 中道
佐藤　隆
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株式会社神戸製鋼所
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Definitions

  • the present invention relates to a compressed air storage generator.
  • CAES compressed air storage
  • Patent Document 1 discloses a compressed air storage power generation device that includes a plurality of high temperature heat medium tanks and can prevent the high temperature heat medium from mixing with the low temperature heat medium.
  • the CAES generator may comprise a plurality of compressors and motors. Moreover, a CAES electric power generating apparatus may be equipped with several expander and generator. Patent Document 1 does not mention the improvement of the operating efficiency by the number control in these cases.
  • An object of the present invention is to improve operation efficiency by controlling the number of CAES power generators including a plurality of compressors and motors, or a plurality of expanders and generators.
  • One aspect of the present invention includes a plurality of electric motors driven by input power, a plurality of compressors driven by each of the electric motors to compress air, and an accumulator tank storing compressed air compressed by the compressors.
  • An expander driven by the compressed air supplied from the pressure storage tank, a generator driven by the expander to supply output power to a supply destination, and a control device controlling a drive of the electric motor
  • the control device is a power supply command receiving unit that receives a power supply command indicating the amount of the input power before powering the input power, and the motor has a higher priority when the time from when the motor is stopped is shorter.
  • a priority setting unit for setting the number, a number determination unit for determining the number of driven motors based on the amount of the input power indicated by the power supply command, and a table of the driven motors.
  • There and a driving unit for driving the electric motor to the high priority order until the drive number determined by the number determining unit, provides a compressed air storage power generator.
  • hot start When air is compressed, compression heat of several hundred degrees is generated, and since the equipment is designed with the state where this compression heat is generated as a steady state, the time from the stop by the rotation by the integrated operation time Determining the number of drives is more effective for improving charging efficiency.
  • Another aspect of the present invention is a plurality of electric motors driven by input power, a plurality of compressors driven by each of the electric motors to compress air, and an accumulator tank storing compressed air compressed by the compressors.
  • An expander driven by the compressed air supplied from the pressure storage tank, a generator driven by the expander and supplying output power to a supply destination, and a control device controlling drive of the electric motor.
  • the power supply command receiving unit receives the power supply command indicating the amount of the input power before the power supply of the input power, and the electric motor stops only for a time shorter than a preset time.
  • the first priority is set to be higher as the elapsed time after the motor stops is shorter, and the first motor is stopped for a time longer than a preset time.
  • a priority setting unit configured to set a second priority that is lower than a priority and has a smaller total power consumption by the motor, and the motor based on the amount of the input power indicated by the power supply command
  • a number determining unit that determines the number of driven units, and a priority including the first priority and the second priority until the number of driven motors reaches the number of driven units determined by the number determining unit
  • a drive unit for driving the electric motor in the order of higher to lower.
  • the motor and compressor which have stopped for a time shorter than a preset time (hereinafter referred to as "warming maintenance time"), are considered to be in a warmed up state by the priority setting unit.
  • the first priority to be set is preferentially driven from those which have been operating to the most recent. Therefore, since the motor and compressor capable of hot start can be more effectively driven, energy required for warm-up can be reduced and charging efficiency can be improved.
  • the motor stopped for the time longer than the preset time is prioritized from the one with the smaller total power consumption according to the second priority set by the priority setting unit.
  • the priority setting unit may reset the priority when one of the motors is stopped and the number of the stopped motors is two or more.
  • the priority is reset when the number of stopped motors reaches two. If a power supply command is received from this time before the warm-up maintenance time has elapsed, the more effective hot-startable ones of the two units are preferentially driven, so the energy and cost required for warm-up can be increased. Can effectively exhibit the reduction effect of The same applies to the case where the number of stopped motors is three or more.
  • the priority setting unit may reset the priority when all the motors stop.
  • Another aspect of the present invention is a motor driven by input power, a compressor driven by the motor and compressing air, an accumulator tank storing compressed air compressed by the compressor, and the accumulator tank
  • a plurality of expanders driven by the compressed air supplied a plurality of generators driven by the expanders each for supplying output power to a supply destination; and a control device for controlling the drive of the generators
  • a discharge command receiving unit for receiving a discharge command indicating an amount of the output power required by the supply destination before the supply of the output power, and a time period since the generator is stopped
  • a priority setting unit configured to set the higher priority to the generator as the length of the vehicle is shorter, and a number determination unit configured to determine the number of driven generators based on the amount of the output power indicated by the discharge command; Number of dynamic has been said generator and a driving unit that drives the generator to the high priority order until the drive number determined by the number determining unit, provides a compressed air storage power generator.
  • a higher priority is set by the priority setting unit as the time after stopping is shorter, and the drive unit is preferentially driven. That is, the generator and the expander, which have been operating to the most recent position, and thus have been warmed up, are preferentially driven. For this reason, it is possible to restart the generator and the expander (hot start) without performing the warm-up operation or performing only a slight warm-up operation, thereby reducing the energy required for the warm-up, Power generation efficiency can be improved.
  • Another aspect of the present invention is a motor driven by input power, a compressor driven by the motor and compressing air, an accumulator tank storing compressed air compressed by the compressor, and the accumulator tank
  • a plurality of expanders driven by the compressed air supplied a plurality of generators driven by the expanders each for supplying output power to a supply destination; and a control device for controlling the drive of the generators And the control device stops the discharge command receiving unit for receiving a discharge command indicating the amount of the output power required by the supply destination before the supply of the output power, and stopping only for a time shorter than a preset time.
  • the first generator is set to a first priority that is higher as the elapsed time after the generator stops is shorter, and the generator is stopped for a time longer than a preset time.
  • a priority setting unit which sets a second priority which is lower than the first priority and which has a smaller total power generation amount of the generator, and the output indicated by the discharge command
  • a number determination unit that determines the number of driven generators based on the amount of power; and the first priority order and the number of driven generators until the number of driven generators reaches the number of driven vehicles determined by the number determination unit.
  • the generator and the expander which have stopped only for a time shorter than a preset time (warm-up maintenance time), are set by the priority setting unit as being in a warm-up state. Priority is given to those that have been operating most recently. Therefore, since the generator and the expander capable of hot start can be driven more effectively, energy required for warm-up can be reduced and power generation efficiency can be improved.
  • generators that have stopped for a time longer than a preset time (warm-up maintenance time) are prioritized in order of decreasing total power generation amount by the second priority set by the priority setting unit. Driven by This makes it possible to keep the difference in operating time between all the generators and expanders small and to equalize the total operating time of each. Therefore, it is possible to preferentially drive the hot-startable generator and expander to reduce energy and improve power generation efficiency. Moreover, the operation frequency of each generator and each expander can be equalized.
  • the priority setting unit may reset the priority even when one of the generators is stopped and the number of stopped generators is two or more. Good.
  • the priority is reset when the number of stopped generators reaches two. If a discharge command is received from this time before the warm-up maintenance time has elapsed, the more effective hot-startable ones of the two units are preferentially driven, so the energy and cost required for warm-up are increased. Can effectively exhibit the reduction effect of The same applies to the case where the number of stopped generators is three or more.
  • the priority setting unit may reset the priority when all the generators stop.
  • a first heat exchanger for performing heat exchange between the compressed air compressed by the compressor and a heat medium and fluidly connected to the first heat exchanger and supplied from the first heat exchanger And a high temperature heat medium tank for storing the heat medium, and the high temperature heat medium tank is fluidly connected to the heat medium supplied from the high temperature heat medium tank and the expander and supplied from the And a second heat exchanger for performing heat exchange with the compressed air, the first heat exchanger and the second heat exchanger being fluidly connected, and supplied from the second heat exchanger And a low temperature heat medium tank for storing the heat medium.
  • the compression heat generated in the compressor can be recovered by the first heat exchanger, and the compressed air supplied to the expander can be preheated by the second heat exchanger.
  • the efficiency of the compressed air storage power plant can be improved.
  • a warm-up operation for heating the heat exchanger is also necessary for the first heat exchanger and the second heat exchanger to produce an effect, and in particular, the effect of the present invention, which is necessary for the warm-up. The effect of reducing the energy and improving the charging efficiency is remarkable.
  • the operation efficiency can be improved by controlling the number of units.
  • the flowchart which shows the specific example of the control method of the expander of the CAES electric power generating apparatus which concerns on embodiment of this invention, and a generator.
  • the flowchart which shows the other specific example of the control method of the expander of the CAES electric power generating apparatus which concerns on embodiment of this invention, and a generator.
  • the flowchart which shows the specific example of the determination method of the priority of the generator by the control apparatus of the CAES electric power generating apparatus which concerns on embodiment of this invention.
  • the flowchart which shows the other specific example of the determination method of the priority of the generator by the control apparatus of the CAES electric power generating apparatus which concerns on embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a compressed air storage (CAES) power generator 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the CAES power generation device 1 stores the power supplied from the power generation facility 100 as compressed air (hereinafter referred to as “charging”), generates power using this compressed air as necessary, and supplies it to a supply destination 200 such as a factory. Power is supplied (hereinafter referred to as “discharge”).
  • the power generation facility 100 is, for example, a power generation facility using renewable energy such as wind power generation or solar power generation.
  • the power generation facility 100 includes a power supply command transmission unit 101.
  • the feed command transmission unit 101 sends a feed command to the CAES power generator 1.
  • the power supply command is a command that indicates the amount of power (hereinafter referred to as “input power”) input from the power generation facility 100 to the CAES power generator 1 and used for energy storage.
  • the feed command transmission unit 101 may be installed at a place other than the power generation facility 100 in the power system such as a substation.
  • the supply destination 200 includes the discharge command transmission unit 201.
  • the discharge command transmission unit 201 transmits a discharge command to the CAES power generator 1.
  • the discharge command is a command that indicates the amount of power (hereinafter referred to as “output power”) that the supply destination 200 requests the CAES power generator 1 for.
  • the CAES power generator 1 includes electric motors 10 to 13 driven by input power and compressors 20 to 23 driven by the electric motors 10 to 13 to compress air.
  • the compressors 20-23 respectively include suction ports 20a, 21a, 22a and 23a for taking in the outside air, and discharge ports 20b, 21b, 22b and 23b for discharging the compressed air compressed by the compressors 20-23.
  • the compressors 20 to 23 are screw type, turbo type, scroll type, and reciprocating type compressors.
  • the compressors 20 to 23 are preferably screw compressors. This is because the screw compressor can generally control the number of rotations of the screw rotor, and can flexibly respond to irregularly fluctuating input power.
  • the CAES power generator 1 further includes a pressure accumulation tank 40.
  • the discharge ports 20b, 21b, 22b and 23b are fluidly connected to the pressure accumulation tank 40 via the valves 30, 31, 32 and 33, respectively.
  • the compressed air compressed by the compressors 20 to 23 and discharged from the discharge ports 20 b, 21 b, 22 b and 23 b is stored in the pressure storage tank 40.
  • the CAES power generator 1 is driven by the expanders 60 to 63 driven by compressed air supplied from the pressure accumulation tank 40 and the expanders 60 to 63, respectively, and a generator 70 to supply output power to the supply destination 200 And 73.
  • the expanders 60 to 63 are respectively fluidly connected to the pressure accumulation tank 40 and expanded by the suction ports 60a, 61a, 62a and 63a for taking in the compressed air supplied from the pressure accumulation tank 40, and the expanders 60 to 63 Discharge ports 60b, 61b, 62b and 63b for discharging air are provided. Upstream of the suction ports 60a, 61a, 62a and 63a, valves 50, 51, 52 and 53 for adjusting the flow rate of the compressed air supplied from the pressure storage tank 40 are provided, respectively.
  • the expanders 60 to 63 are screw type, turbo type, scroll type, reciprocating type expanders, etc., but are preferably screw type expanders.
  • the CAES power generation device 1 further includes a control device 80.
  • the control device 80 is electrically connected to at least the motors 10 to 13, the valves 30 to 33, the valves 50 to 53, and the generators 70 to 73.
  • Control device 80 further includes a power supply command receiving unit 82 for receiving a power supply command transmitted from power supply command transmitting unit 101, and a discharge command receiving unit 85 for receiving a discharge command transmitted from discharge command transmitting unit 201. .
  • lines connecting the control device 80 to the valves 30 to 33 and the valves 50 to 53 are omitted.
  • the control device 80 includes, for example, hardware including a CPU, a RAM, a ROM, and the like, and software implemented therein.
  • the CAES power generator 1 includes first heat exchangers 90 to 93 that respectively exchange heat between the compressed air compressed by the compressors 20 to 23 and a heat medium.
  • the CAES power generator 1 includes a high temperature heat medium tank 99 fluidly connected to the first heat exchangers 90 to 93 and storing the heat medium supplied from the first heat exchangers 90 to 93.
  • the CAES power generator 1 is fluidly connected to the high temperature heat medium tank 99, and the heat medium supplied from the high temperature heat medium tank 99 and the compressed air supplied from the pressure storage tank 40 to the expanders 60 to 63 And second heat exchangers 94 to 97 respectively performing heat exchange between them.
  • the CAES power generation apparatus 1 is fluidly connected to the first heat exchangers 90 to 93 and the second heat exchangers 94 to 97, and stores the heat medium supplied from the second heat exchangers 94 to 97.
  • a low temperature heat medium tank 98 is provided.
  • the heat medium passage is provided with a pump (not shown) for circulating the heat medium.
  • the heat medium is, for example, water or oil, but is not limited thereto.
  • the number of the first heat exchangers 90 to 93 and the number of the second heat exchangers 94 to 97 are four in FIG. 1, respectively, but are not limited thereto.
  • CAES power generator 1 including four motors, a compressor, an expander and a generator is described, but the number of the motor, the compressor, the expander and the generator is not limited thereto.
  • one or more of the motors 10 to 13 are driven by the input power, and the corresponding one of the compressors 20 to 23 is driven to compress air.
  • the number of drives (number of compressions) of the motors 10 to 13 and the compressors 20 to 23 is determined by the number-of-compressions determination unit 83 of the control device 80 based on the power supply command indicating the amount of input power.
  • the compression drive unit 84 of the control device 80 starts or stops the motors 10 to 13 until the number of operating ones of the motors 10 to 13 becomes equal to the determined number of compressions. Let Which one of the motors 10 to 13 is to be started or stopped is determined based on the priority set in advance by the compressor priority setting unit 81 of the control device 80.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a specific example of a control method of the motors 10 to 13 and the compressors 20 to 23.
  • the compressor priority order setting unit 81 of the control device 80 sets priorities for the motors 10 to 13 and the compressors 20 to 23. The method of determining the priority by the compressor priority setting unit 81 will be described later.
  • control device 80 determines whether or not power supply instruction reception unit 82 has received the power supply instruction transmitted from power supply instruction transmission unit 101.
  • the determination result of step S202 is No, it progresses to step S203, and when it is Yes, it progresses to step S204.
  • step S203 the control device 80 determines whether there is any of the motors 10 to 13 of the compressors 20 to 23 that have been stopped for the preset warm-up maintenance time T or more.
  • the warm-up maintenance time T is, for example, 10 minutes.
  • the control device 80 waits for reception of the power supply command. However, if there is no reception of the power supply command, and there are motors 10 to 13 of compressors 20 to 23 that have been stopped for the warm-up maintenance time T or more, the stopped compressors 20 to 23 are no longer It is judged that it has not been warmed up, and the priority is reset.
  • step S204 the compression number determination unit 83 of the control device 80 determines the required number of compressors 20 to 23 operating based on the input power amount indicated by the power supply command.
  • step S205 the control device 80 determines whether the number of currently operating compressors 20 to 23 is equal to the required number determined in step S204. If the result of step S205 is Yes, change the number of compressors 20-23 (that is, start up the stopped compressors 20-23 or stop the operated compressors 20-23) Since it is not necessary, the process returns to step S202. When the result of step S205 is No, it progresses to step S206.
  • step S206 the control device 80 determines whether the number of currently operating compressors 20 to 23 is greater than the required number determined in step S204.
  • the compression drive unit 84 of the controller 80 controls the motors 10 to 13 until the number of currently operating compressors 20 to 23 becomes equal to the required number determined in step S204. Stop.
  • the compression drive unit 84 of the control device 80 prioritizes any one of the motors 10 to 13 of the currently operating compressors 20 to 23, for example. Stops the lowest one (step S207). Thereafter, it is determined again whether or not the number of compressors 20-23 currently in operation is equal to the required number determined in step S204 (step S208).
  • step S208 If the result of step S208 is No, the process returns to step S207. Steps S207 and S208 are repeated until the number of currently operating compressors 20-23 becomes equal to the required number determined in step S204. When the result of step S208 is Yes, it progresses to step S210.
  • step S206 the compression drive unit 84 of the control device 80 is currently stopped until the number of currently operating compressors 20 to 23 becomes equal to the required number determined in step S204. Start up the motors 10-13. Specifically, when the result of step S206 is No, the compression drive unit 84 of the control device 80 activates one of the currently stopped electric motors 10 to 13 having the highest priority (step S209). . Thereafter, the process returns to step S205.
  • step S210 the control device 80 determines whether the number of currently stopped compressors 20-23 is two or more. If the result of step S210 is Yes, that is, if any of the motors 10 to 13 is stopped (step S207) and the number of stopped motors is two or more, the process returns to step S201. , The priority is reset. If the result of step S210 is No, the process returns to step S202, and the priority order is not reset.
  • FIGS. 2, 3, 6, and 7 include the portion to be an infinite loop, the main part of the flowchart is described to explain the operation of the control device, and the actual control program In this case, after determining the priority, it is possible to shift to another control program.
  • FIG. 3 is a flowchart showing another specific example of the method of controlling the motors 10 to 13 and the compressors 20 to 23.
  • step S310 may be to determine whether all the compressors 20 to 23 have stopped. If the result of step S310 is Yes, that is, if all the motors 10 to 13 have stopped, the process returns to step S301, and the priority is reset. If the result of step S310 is No, the process returns to step S302, and the priority order is not reset.
  • Priorities 1 to 4 are set to the motors 10 to 13, respectively.
  • the priorities of 1 to N are set to each motor.
  • the priority is highest for 1 and lower for larger numbers. It is assumed that the same order is not set for a plurality of motors.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a specific example of the method of determining the priorities of the motors 10 to 13 by the compressor priority setting unit 81 of the control device 80 (steps S201 and S301).
  • the compressor priority order setting unit 81 of the control device 80 sorts the electric motors 10 to 13 into any of the operating group, the warmed-up group, and the non-warmed group (steps S401 to S408). Of the motors 10 to 13, those currently in operation are sorted into in-operation groups (steps S402 and S404). Among the other electric motors 10 to 13, those which have stopped only for a time shorter than the warm-up maintenance time T are classified as warm-up states into the warmed-up group (steps S403 and S405). The other motors 10 to 13, that is, the motors 10 to 13 which have been stopped for the warm-up maintenance time T or more, are sorted into non-warmed groups (step S406).
  • priority is set to those of the motors 10 to 13 which are sorted into operating groups (step S409).
  • the priorities set for the motors in the operating group are the same as the previous priorities. That is, the priorities of the motors in the operating group are maintained.
  • the first priority rankings are set to those sorted into the warmed-up group, as the elapsed time after stopping is shorter (step S410). However, the priorities set for the motors of the operating group are excluded from the first priority.
  • a second priority is set to those sorted into non-warmed groups, as the total amount of electric power consumption of the motors is smaller (step S 411).
  • the second priority is lower than the first priority.
  • the priorities set for the motors in the operating group are excluded from the second priority.
  • a second priority is set that is lower than the first priority, and the smaller the total power consumption of the motor, the higher the second priority.
  • the motors 10 to 13 and the compressors 20 to 23 which have stopped only for a time shorter than the warm-up maintenance time T are preferentially driven from those which have been operated most recently. Therefore, since energy is driven from the motors 10 to 13 and the compressors 20 to 23 which can be more effectively hot-started, it is possible to reduce the energy and cost required for warm-up.
  • the electric motor stopped for the time more than warm-up maintenance time T is driven preferentially from the thing with small total power consumption. This makes it possible to keep the difference in operating time between all the motors 10 to 13 and the compressors 20 to 23 small, and equalize the total operating time of each.
  • FIG. 5 is a flowchart showing another specific example of the method of determining the priorities of the motors 10 to 13 by the compressor priority setting unit 81 of the control device 80 (steps S201 and S301).
  • the motors 10 to 13 have been warmed up by the temperature detected by the first heat exchangers 90 to 93, the compressors 20 to 23, or a temperature sensor (not shown) attached to the pipes or the like. Determine if it is or not.
  • step S503 determines whether or not the temperature detected by the temperature sensor is equal to or higher than a threshold, and proceeds to step S505 if yes and proceeds to step S506 if no.
  • the CAES power generator 1 At least one of the expanders 60 to 63 is driven by the compressed air supplied from the pressure storage tank 40, and the corresponding one of the generators 70 to 73 is driven to generate electric power.
  • the number of driven units (number of power generation) of the expanders 60 to 63 and the generators 70 to 73 is determined by the number of generated powers determination unit 86 of the control device 80 based on the discharge command indicating the amount of output power.
  • the power generation drive unit 87 of the controller 80 operates the expanders 60 to 63 and the generators until the number of generators 70 to 73 operating is equal to the determined number of power generations. Start or stop 70-73. Which expanders 60 to 63 and generators 70 to 73 are to be started or stopped is determined based on the priority set in advance by the generator priority setting unit 88 of the control device 80.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a specific example of a method of controlling the expanders 60 to 63 and the generators 70 to 73.
  • the generator priority setting unit 88 of the controller 80 sets priorities for the expanders 60 to 63 and the generators 70 to 73. The method of determining the priority by the generator priority setting unit 88 will be described later.
  • control device 80 determines whether or not discharge command reception unit 85 has received the discharge command transmitted from discharge command transmission unit 201. If the determination result of step S602 is No, the process proceeds to step S603, and if the determination result is Yes, the process proceeds to step S604.
  • control device 80 determines whether or not there are any generators 70-73 that have been stopped for a preset warm-up maintenance time U or more.
  • the warm-up maintenance time U is, for example, 10 minutes.
  • the controller 80 waits for reception of the discharge command. However, if there is a generator 70-73 that has been stopped for more than the warm-up maintenance time U while there is no reception of a discharge command, the stopped generators 70-73 are no longer warmed up. It is not determined that the priority is set again.
  • step S604 the power generation number determination unit 86 of the control device 80 determines the required number of operating generators 70 to 73 based on the output power amount indicated by the discharge command.
  • step S605 the control device 80 determines whether the number of generators 70 to 73 currently in operation is equal to the required number determined at step S604. If the result of step S605 is Yes, change the number of generators 70-73 (that is, start the stopped generators 70-73 or stop the operated generators 70-73) Since there is no need, the process returns to step S602. If the result of step S605 is No, the process proceeds to step S606.
  • control device 80 determines whether the number of generators 70 to 73 currently in operation is greater than the required number determined in step S604. If the result of step S606 is Yes, the power generation drive unit 87 of the controller 80 operates the expanders 60 to 70 until the number of currently operating generators 70 to 73 becomes equal to the required number determined in step S604. 63 and shut down the generators 70-73. Specifically, when the result of step S606 is Yes, for example, the power generation drive unit 87 of the control device 80 selects one of the currently operating generators 70 to 73, for example, the one having the lowest priority. Are stopped (step S 607).
  • step S608 it is determined again whether the number of currently operating generators 70 to 73 is equal to the required number determined in step S604 (step S608). If the result of step S608 is No, the process returns to step S607. Steps S607 and S608 are repeated until the number of currently operating generators 70 to 73 becomes equal to the required number determined in step S604. If the result of step S608 is YES, the process proceeds to step S610.
  • step S606 the power generation drive unit 87 of the control device 80 is currently stopped until the number of currently operating generators 70 to 73 becomes equal to the required number determined in step S604. Start the power generators 70-73. Specifically, when the result of step S606 is No, the power generation drive unit 87 of the control device 80 activates one of the currently stopped generators 70 to 73 having the highest priority (step S609). ). Thereafter, the process returns to step S605.
  • control device 80 determines whether or not the number of generators 70 to 73 currently stopped is two or more. If the result of step S610 is Yes, that is, if any of the generators 70 to 73 is stopped (step S607) and the number of stopped generators is two or more, step S601. And the priority is reset. If the result of step S610 is No, the process returns to step S602, and the priority order is not reset.
  • FIG. 7 is a flowchart showing another specific example of the method of controlling the expanders 60 to 63 and the generators 70 to 73.
  • step S710 may be to determine whether all the generators 70 to 73 have stopped. If the result of step S710 is Yes, that is, if all the generators 70 to 73 have stopped, the process returns to step S701, and the priority order is reset. If the result of step S710 is No, the process returns to step S702, and the priority order is not reset.
  • the generators 70 to 73 have priorities 1 to 4, respectively. Generally, when there are M generators, each generator is prioritized from 1 to M. It is assumed that the same rank is not set for multiple generators.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a specific example of the method of determining the priorities of the generators 70 to 73 by the generator priority setting unit 88 of the control device 80 (steps S601 and S701).
  • the generator priority setting unit 88 of the control device 80 sorts the generators 70 to 73 into any of the operating group, the warmed-up group, and the non-warmed group (steps S801 to S808). Of the generators 70 to 73, those currently operating are sorted into the operating group (steps S802 and S804). Among the other generators 70 to 73, those which have stopped only for a time shorter than the warm-up maintenance time U are sorted into the warmed-up group as those which have been warmed up (steps S803 and S805). The other generators 70 to 73, that is, the generators 70 to 73 which have been stopped for the warm-up maintenance time U or more are sorted into non-warm-up groups (step S806).
  • priority is set to those of the generators 70 to 73 which have been sorted into operating groups (step S 809).
  • the priorities set for generators in the operating group are the same as the previous priorities. That is, the priorities of the generators in the operating group are maintained.
  • the first priority rankings are set to those sorted into the warmed-up group, as the elapsed time after stopping is shorter (step S810).
  • the priority set for the generators of the operating group is excluded from the first priority.
  • the second priority is set to those sorted into non-warmed groups as the total amount of power generation of the generators is smaller (step S811).
  • the second priority is lower than the first priority.
  • the second priority level excludes the priority levels set for the generators in the operating group.
  • the generators 70 to 73 are set to a second priority that is lower than the first priority and that the smaller the total power generation amount of the generator is, the higher the second priority is.
  • the expanders 60 to 63 and the generators 70 to 73 which have stopped only for a time shorter than the warm-up maintenance time U, are preferentially driven from those which have been operated to the most recent. Therefore, since the hot-startable expanders 60 to 63 and the generators 70 to 73 are driven more effectively, it is possible to reduce the energy and cost required for warm-up.
  • the generator stopped for the warm-up maintenance time U or more is preferentially driven from the one having a small total power generation amount. This makes it possible to keep the difference in operating time between all the generators 70 to 73 and between the expanders 60 to 63 small, and equalize the total operating time of each.
  • FIG. 9 is a flowchart showing another specific example of the method of determining the priorities of the generators 70 to 73 by the generator priority setting unit 88 of the control device 80 (steps S601 and S701).
  • the generators 70 to 73 are warmed up by the temperature detected by the second heat exchangers 94 to 97, the expanders 60 to 63, or a temperature sensor (not shown) attached to these pipes or the like. Determine if it has been done.
  • step S903 determines whether or not the temperature detected by the temperature sensor is equal to or higher than a threshold, and proceeds to step S905 in the case of Yes and proceeds to step S906 in the case of No.
  • the expanders 60 to 63 capable of hot start and the generators 70 to 73 can be more preferentially started with certainty.
  • the power generation facility 100 is assumed to be fluctuating using renewable energy, it does not necessarily have to be a fluctuating power source, and a normal stable commercial grid power source may be used as an input. It may correspond to the fluctuation of In this case, by performing peak cut of the supply destination 200, it is possible to reduce the contract power of the commercial grid power supply.
  • the compressors 20-23, the motors 10-13, the expanders 60-63, and the generators 70-73 are physically different.
  • the compressor and the expander may be used in combination, and further, the motor and the generator may be used in common.
  • the present invention is applied to a compressor that is driven by a motor generator at the time of charge (accumulation) and is used as an expander that drives the motor generator by reversely rotating the compressor at the time of power generation. can do.
  • CAES compressed air storage

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Abstract

本発明は、停止中の圧縮機および電動機または膨張機および発電機のうち、暖機されたものを優先して再起動する圧縮空気貯蔵発電装置を提供する。圧縮空気貯蔵発電装置１は、電動機１０～１３と、空気を圧縮する圧縮機２０～２３と、圧縮空気を蓄える蓄圧タンク４０と、蓄圧タンクから供給される圧縮空気によって駆動される膨張機６０～６３と、発電機７０～７３と、電動機１０～１３の駆動を制御する制御装置８０とを備える。制御装置８０は、給電指令を受信する給電指令受信部８２と、電動機が停止してからの時間が短いものほど高い優先順位を電動機に設定する優先順位設定部８１と、給電指令が示す入力電力の量に基づいて電動機１０～１３の駆動台数を決定する台数決定部８３と、駆動された電動機１０～１３の台数が台数決定部８３で決定された駆動台数になるまで優先順位が高い順に電動機１０～１３を駆動する駆動部８４とを有する。

Description

圧縮空気貯蔵発電装置および圧縮空気貯蔵発電方法
　本発明は、圧縮空気貯蔵発電装置に関する。
　風力発電や太陽光発電などの再生可能エネルギーを利用した発電は、気象条件に依存するため、出力が安定しない。このため、圧縮空気貯蔵（ＣＡＥＳ：compressed air energy storage）発電システム等のエネルギー貯蔵システムを使用して出力を平準化する必要がある。
　発電効率を向上させるため、圧縮空気貯蔵発電装置（以降、単にＣＡＥＳ発電装置ともいう。）では、エネルギーの熱損失を最小限にすることが好ましい。特許文献１は、複数の高温熱媒タンクを備え、高温の熱媒が低温の熱媒と混合することを防止できる圧縮空気貯蔵発電装置を開示している。
特開２０１６－２１１４６４号公報
　ＣＡＥＳ発電装置は、複数の圧縮機および電動機を備える場合がある。また、ＣＡＥＳ発電装置は、複数の膨張機および発電機を備える場合がある。特許文献１は、これらの場合の台数制御による運転効率の向上について言及していない。
　本発明は、複数の圧縮機および電動機、または複数の膨張機および発電機を備えるＣＡＥＳ発電装置において、台数制御によって運転効率を向上させることを課題とする。
　本発明の一態様は、入力電力により駆動される複数の電動機と、前記電動機のそれぞれによって駆動され、空気を圧縮する複数の圧縮機と、前記圧縮機によって圧縮された圧縮空気を蓄える蓄圧タンクと、前記蓄圧タンクから供給される前記圧縮空気によって駆動される膨張機と、前記膨張機によって駆動され、供給先へ出力電力を供給する発電機と、前記電動機の駆動を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記入力電力の給電前に前記入力電力の量を示す給電指令を受信する給電指令受信部と、前記電動機が停止してからの時間が短いものほど高い優先順位を前記電動機に設定する優先順位設定部と、前記給電指令が示す前記入力電力の量に基づいて前記電動機の駆動台数を決定する台数決定部と、駆動された前記電動機の台数が前記台数決定部で決定された駆動台数になるまで前記優先順位が高い順に前記電動機を駆動する駆動部とを有する、圧縮空気貯蔵発電装置を提供する。
　本発明のこの態様では、停止した電動機および圧縮機には、停止してからの時間が短いものほど優先順位設定部によって高い優先順位が設定され、駆動部によって優先的に駆動される。すなわち、最も直近まで稼働していた、したがって暖機が完了した状態である電動機および圧縮機が優先的に駆動される。このため、暖機運転を行うことなく、またはわずかな暖機運転を行うのみで、電動機および圧縮機を再起動すること（以下、「ホットスタート」という。）ができるため、暖機に必要なエネルギーを低減し、充電効率を向上できる。空気を圧縮する際には数百度にもなる圧縮熱が発生し、この圧縮熱が発生した状態を定常状態として機器が設計されているので、積算稼働時間によるローテーションより停止してからの時間による駆動台数の決定の方が充電効率の向上に有効である。
　本発明の別の態様は、入力電力により駆動される複数の電動機と、前記電動機のそれぞれによって駆動され、空気を圧縮する複数の圧縮機と、前記圧縮機によって圧縮された圧縮空気を蓄える蓄圧タンクと、前記蓄圧タンクから供給される前記圧縮空気によって駆動される膨張機と、前記膨張機によって駆動され、供給先へ出力電力を供給する発電機と、前記電動機の駆動を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記入力電力の給電前に前記入力電力の量を示す給電指令を受信する給電指令受信部と、予め設定された時間より短い時間しか停止していない前記電動機には、前記電動機が停止してからの経過時間が短いものほど高い第１の優先順位を設定し、予め設定された時間以上の時間停止している前記電動機には、前記第１の優先順位より低い順位であり、かつ前記電動機の総消費電力量が小さいものほど高い第２の優先順位を設定する優先順位設定部と、前記給電指令が示す前記入力電力の量に基づいて前記電動機の駆動台数を決定する台数決定部と、駆動された前記電動機の台数が前記台数決定部で決定された駆動台数になるまで前記第１の優先順位と前記第２の優先順位とを含む優先順位が高い順に前記電動機を駆動する駆動部とを有する、圧縮空気貯蔵発電装置を提供する。
　この構成では、予め設定された時間（以下、「暖機維持時間」という。）より短い時間しか停止していない電動機および圧縮機は、暖機された状態であるものとして、優先順位設定部により設定される第１の優先順位により、最も直近まで稼働していたものから優先的に駆動される。したがって、より有効にホットスタート可能な電動機および圧縮機から駆動されるため、暖機に必要なエネルギーを低減し、充電効率を向上できる。他方で、予め設定された時間（暖機維持時間）以上の時間停止している電動機は、優先順位設定部により設定される第２の優先順位により、その総消費電力量が小さいものから優先的に駆動される。これにより、全ての電動機間および圧縮機間の稼働時間の差を小さいまま維持し、それぞれの総稼働時間を平準化することができる。したがって、ホットスタート可能な電動機および圧縮機を優先的に駆動してエネルギーを低減して充電効率を向上できる。また、各電動機および各圧縮機の運転頻度を平準化することができる。
　前記優先順位設定部は、前記電動機のいずれかが停止した場合であって、停止している前記電動機の数が２以上である場合に、前記優先順位を再設定するものであってもよい。
　この構成により、停止している電動機の数が２台になった時点で優先順位が再設定される。この時点から暖機維持時間が経過する前に給電指令が受信された場合、この２台のうちより有効にホットスタート可能なものから優先的に駆動されるため、暖機に必要なエネルギーと費用の低減効果を有効に発揮することができる。停止している電動機の数が３以上である場合も同様である。
　前記優先順位設定部は、全ての前記電動機が停止した場合に、前記優先順位を再設定するものであってもよい。
　この構成により、全ての前記電動機が停止した場合に、再起動される電動機および圧縮機の優先順位が再設定されるため、ホットスタート可能な電動機および圧縮機を優先的に駆動してエネルギーと費用を低減する効果を発揮することができる。
　本発明の別の態様は、入力電力により駆動される電動機と、前記電動機によって駆動され、空気を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機によって圧縮された圧縮空気を蓄える蓄圧タンクと、前記蓄圧タンクから供給される前記圧縮空気によって駆動される複数の膨張機と、前記膨張機のそれぞれによって駆動され、供給先へ出力電力を供給する複数の発電機と、前記発電機の駆動を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記出力電力の供給前に前記供給先が必要とする前記出力電力の量を示す放電指令を受信する放電指令受信部と、前記発電機が停止してからの時間が短いものほど高い優先順位を前記発電機に設定する優先順位設定部と、前記放電指令が示す前記出力電力の量に基づいて前記発電機の駆動台数を決定する台数決定部と、駆動された前記発電機の台数が前記台数決定部で決定された駆動台数になるまで前記優先順位が高い順に前記発電機を駆動する駆動部とを有する、圧縮空気貯蔵発電装置を提供する。
　この構成では、停止した発電機および膨張機には、停止してからの時間が短いものほど優先順位設定部によって高い優先順位が設定され、駆動部によって優先的に駆動される。すなわち、最も直近まで稼働していた、したがって暖機が完了した状態である発電機および膨張機が優先的に駆動される。このため、暖機運転を行うことなく、またはわずかな暖機運転を行うのみで、発電機および膨張機を再起動すること（ホットスタート）ができるため、暖機に必要なエネルギーを低減し、発電効率を向上できる。圧縮機に比べて膨張機の場合は、圧縮による熱ではなく膨張による冷気が発生するため、暖機運転に要する時間が長くかかる場合が多く、本態様による暖機運転が始動時の効率向上に特に効果を発揮する。
　本発明の別の態様は、入力電力により駆動される電動機と、前記電動機によって駆動され、空気を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機によって圧縮された圧縮空気を蓄える蓄圧タンクと、前記蓄圧タンクから供給される前記圧縮空気によって駆動される複数の膨張機と、前記膨張機のそれぞれによって駆動され、供給先へ出力電力を供給する複数の発電機と、前記発電機の駆動を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記出力電力の供給前に前記供給先が必要とする前記出力電力の量を示す放電指令を受信する放電指令受信部と、予め設定された時間より短い時間しか停止していない前記発電機には、前記発電機が停止してからの経過時間が短いものほど高い第１の優先順位を設定し、予め設定された時間以上の時間停止している前記発電機には、前記第１の優先順位より低い順位であり、かつ前記発電機の総発電量が小さいものほど高い第２の優先順位を設定する優先順位設定部と、前記放電指令が示す前記出力電力の量に基づいて前記発電機の駆動台数を決定する台数決定部と、駆動された前記発電機の台数が前記台数決定部で決定された駆動台数になるまで前記第１の優先順位と前記第２の優先順位とを含む優先順位が高い順に前記発電機を駆動する駆動部とを有する、圧縮空気貯蔵発電装置を提供する。
　この構成では、予め設定された時間（暖機維持時間）より短い時間しか停止していない発電機および膨張機は、暖機された状態であるものとして、優先順位設定部により設定される第１の優先順位により、最も直近まで稼働していたものから優先的に駆動される。したがって、より有効にホットスタート可能な発電機および膨張機から駆動されるため、暖機に必要なエネルギーを低減し、発電効率を向上できる。他方で、予め設定された時間（暖機維持時間）以上の時間停止している発電機は、優先順位設定部により設定される第２の優先順位により、その総発電量が小さいものから優先的に駆動される。これにより、全ての発電機間および膨張機間の稼働時間の差を小さいまま維持し、それぞれの総稼働時間を平準化することができる。したがって、ホットスタート可能な発電機および膨張機を優先的に駆動してエネルギーを低減して発電効率を向上できる。また、各発電機および各膨張機の運転頻度を平準化することができる。
　前記優先順位設定部は、前記発電機のいずれかが停止した場合であって、停止している前記発電機の数が２以上である場合に、前記優先順位を再設定するものであってもよい。
　この構成により、停止している発電機の数が２台になった時点で優先順位が再設定される。この時点から暖機維持時間が経過する前に放電指令が受信された場合、この２台のうちより有効にホットスタート可能なものから優先的に駆動されるため、暖機に必要なエネルギーと費用の低減効果を有効に発揮することができる。停止している発電機の数が３以上である場合も同様である。
　前記優先順位設定部は、全ての前記発電機が停止した場合に、前記優先順位を再設定するものであってもよい。
　この構成により、全ての前記発電機が停止した場合に、再起動される発電機および膨張機の優先順位が再設定されるため、ホットスタート可能な発電機および膨張機を優先的に駆動してエネルギーと費用を低減する効果を発揮することができる。
　前記圧縮機によって圧縮された前記圧縮空気と熱媒との間の熱交換を行う第１熱交換器と、前記第１熱交換器に流体的に接続され、前記第１熱交換器から供給される前記熱媒を貯蔵する高温熱媒タンクと、前記高温熱媒タンクに流体的に接続され、前記高温熱媒タンクから供給される前記熱媒と前記膨張機に対して前記蓄圧タンクから供給される前記圧縮空気との間の熱交換を行う第２熱交換器と、前記第１熱交換器および前記第２熱交換器に流体的に接続され、前記第２熱交換器から供給される前記熱媒を貯蔵する低温熱媒タンクとをさらに備えてもよい。
　この構成によれば、前記第１熱交換器で前記圧縮機で発生する圧縮熱を回収して、前記第２熱交換器で前記膨張機に供給される圧縮空気を予熱することができるので、圧縮空気貯蔵発電装置の効率を向上することができる。前記第１熱交換器や前記第２熱交換器が効果を発生するためにも熱交換器を加温するための暖気運転が必要であり、特に本発明の効果である、暖機に必要なエネルギーを低減して充電効率を向上できるという効果が顕著になる。
　本発明により、複数の圧縮機および電動機、または複数の膨張機および発電機を備えるＣＡＥＳ発電装置において、台数制御によって運転効率を向上させることができる。
本発明の実施形態に係るＣＡＥＳ発電装置の概略構成図。 本発明の実施形態に係るＣＡＥＳ発電装置の電動機および圧縮機の制御方法の具体例を示すフローチャート。 本発明の実施形態に係るＣＡＥＳ発電装置の電動機および圧縮機の制御方法の他の具体例を示すフローチャート。 本発明の実施形態に係るＣＡＥＳ発電装置の制御装置による電動機の優先順位の決定方法の具体例を示すフローチャート。 本発明の実施形態に係るＣＡＥＳ発電装置の制御装置による電動機の優先順位の決定方法の他の具体例を示すフローチャート。 本発明の実施形態に係るＣＡＥＳ発電装置の膨張機および発電機の制御方法の具体例を示すフローチャート。 本発明の実施形態に係るＣＡＥＳ発電装置の膨張機および発電機の制御方法の他の具体例を示すフローチャート。 本発明の実施形態に係るＣＡＥＳ発電装置の制御装置による発電機の優先順位の決定方法の具体例を示すフローチャート。 本発明の実施形態に係るＣＡＥＳ発電装置の制御装置による発電機の優先順位の決定方法の他の具体例を示すフローチャート。
　図１は、本発明の実施形態に係る圧縮空気貯蔵（ＣＡＥＳ）発電装置１の概略構成図である。ＣＡＥＳ発電装置１は、発電設備１００から供給された電力を圧縮空気として蓄え（以下、「充電」という。）、必要に応じてこの圧縮空気を用いて発電を行い、工場などの供給先２００に電力を供給する（以下、「放電」という。）。発電設備１００は、例えば、風力発電や太陽光発電などの再生可能エネルギーを利用した発電設備である。
　発電設備１００は、給電指令送信部１０１を備える。給電指令送信部１０１は、ＣＡＥＳ発電装置１に給電指令を送信する。ここで、給電指令は、発電設備１００からＣＡＥＳ発電装置１に入力されてエネルギー貯蔵のために使用される電力（以下、「入力電力」という。）の量を示す指令である。給電指令送信部１０１は、変電所などの電力系統における発電設備１００以外の場所に設置されてもよい。
　供給先２００には、放電指令送信部２０１を備える。放電指令送信部２０１は、ＣＡＥＳ発電装置１に放電指令を送信する。ここで、放電指令は、供給先２００がＣＡＥＳ発電装置１に要求する電力（以下、「出力電力」という。）の量を示す指令である。
　図１では、ＣＡＥＳ発電装置１は、入力電力により駆動される電動機１０～１３と、電動機１０～１３のそれぞれによって駆動され、空気を圧縮する圧縮機２０～２３とを備える。圧縮機２０～２３は、それぞれ、外気を取り込む吸込口２０ａ、２１ａ、２２ａおよび２３ａと、圧縮機２０～２３によって圧縮された圧縮空気を吐出する吐出口２０ｂ、２１ｂ、２２ｂおよび２３ｂとを備える。
　圧縮機２０～２３は、スクリュ式、ターボ式、スクロール式、およびレシプロ式などの圧縮機である。圧縮機２０～２３は、スクリュ式の圧縮機であることが好ましい。なぜなら、スクリュ式の圧縮機は、一般的に、スクリュロータの回転数を制御することができるため、不規則に変動する入力電力に対して柔軟に応答することができるからである。
　ＣＡＥＳ発電装置１は、蓄圧タンク４０をさらに備える。吐出口２０ｂ、２１ｂ、２２ｂおよび２３ｂは、それぞれ、弁３０、３１、３２および３３を介して、蓄圧タンク４０に流体的に接続されている。圧縮機２０～２３によって圧縮され、吐出口２０ｂ、２１ｂ、２２ｂおよび２３ｂから吐出された圧縮空気は、蓄圧タンク４０に貯蔵される。
　ＣＡＥＳ発電装置１は、蓄圧タンク４０から供給される圧縮空気によって駆動される膨張機６０～６３と、膨張機６０～６３のそれぞれによって駆動され、供給先２００へ出力電力を供給する発電機７０～７３とをさらに備える。膨張機６０～６３は、それぞれ、蓄圧タンク４０に流体的に接続され、蓄圧タンク４０から供給される圧縮空気を取り込む吸込口６０ａ、６１ａ、６２ａおよび６３ａと、膨張機６０～６３によって膨張された空気を吐出する吐出口６０ｂ、６１ｂ、６２ｂおよび６３ｂとを備える。吸込口６０ａ、６１ａ、６２ａおよび６３ａの上流には、それぞれ、蓄圧タンク４０から供給される圧縮空気の流量を調節する弁５０、５１、５２および５３が設けられている。
　膨張機６０～６３は、スクリュ式、ターボ式、スクロール式、およびレシプロ式などの膨張機であるが、スクリュ式の膨張機であることが好ましい。
　ＣＡＥＳ発電装置１は、制御装置８０をさらに備える。制御装置８０は、少なくとも電動機１０～１３と、弁３０～３３と、弁５０～５３と、発電機７０～７３とに電気的に接続されている。さらに、制御装置８０は、給電指令送信部１０１から送信された給電指令を受信する給電指令受信部８２と、放電指令送信部２０１から送信された放電指令を受信する放電指令受信部８５とを備える。なお、図１では、図を複雑にしないため、制御装置８０と弁３０～３３および弁５０～５３とを接続する線を省略している。制御装置８０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを含むハードウェアと、それに実装されたソフトウェアからなる。
　ＣＡＥＳ発電装置１は、圧縮機２０～２３によって圧縮された圧縮空気と熱媒との間の熱交換をそれぞれ行う第１熱交換器９０～９３を備える。また、ＣＡＥＳ発電装置１は、第１熱交換器９０～９３に流体的に接続され、第１熱交換器９０～９３から供給される熱媒を貯蔵する高温熱媒タンク９９を備える。さらに、ＣＡＥＳ発電装置１は、高温熱媒タンク９９に流体的に接続され、高温熱媒タンク９９から供給される熱媒と膨張機６０～６３に対して蓄圧タンク４０から供給される圧縮空気との間の熱交換をそれぞれ行う第２熱交換器９４～９７を備える。さらにまた、ＣＡＥＳ発電装置１は、第１熱交換器９０～９３および第２熱交換器９４～９７に流体的に接続され、第２熱交換器９４～９７から供給される熱媒を貯蔵する低温熱媒タンク９８を備える。熱媒経路には、熱媒を循環させるポンプ（図示せず）が設置されている。熱媒は、例えば水または油であるが、これらに限定されない。
　第１熱交換器９０～９３と第２熱交換器９４～９７の数は、図１ではそれぞれ４つであるが、これに限定されない。
　以上の説明では、４つの電動機、圧縮機、膨張機および発電機を備えるＣＡＥＳ発電装置１の具体例について記載したが、電動機、圧縮機、膨張機および発電機の数は、これに限定されない。
　次に、ＣＡＥＳ発電装置１の圧縮動作について説明する。
　ＣＡＥＳ発電装置１では、入力電力により電動機１０～１３のうち１台以上が駆動され、圧縮機２０～２３のうち対応するものが駆動され、空気を圧縮する。電動機１０～１３および圧縮機２０～２３の駆動台数（圧縮台数）は、入力電力の量を示す給電指令に基づいて、制御装置８０の圧縮台数決定部８３によって決定される。圧縮台数が決定されると、制御装置８０の圧縮駆動部８４は、電動機１０～１３のうち稼働しているものの数が決定された圧縮台数に等しくなるまで、電動機１０～１３を起動させまたは停止させる。どの電動機１０～１３を起動させまたは停止させるかは、制御装置８０の圧縮機優先順位設定部８１によって予め設定された優先順位に基づいて決定される。
　電動機１０～１３および圧縮機２０～２３の具体的な動作フローについて説明する。図２は、電動機１０～１３および圧縮機２０～２３の制御方法の具体例を示すフローチャートである。まず、ステップＳ２０１において、制御装置８０の圧縮機優先順位設定部８１によって、各電動機１０～１３および圧縮機２０～２３に優先順位が設定される。圧縮機優先順位設定部８１による優先順位の決定方法については後述する。
　次のステップＳ２０２では、制御装置８０は、給電指令受信部８２が、給電指令送信部１０１から送信された給電指令を受信したか否かを判断する。ステップＳ２０２の判断結果がＮｏである場合、ステップＳ２０３に進み、Ｙｅｓである場合、ステップＳ２０４に進む。
　ステップＳ２０３では、制御装置８０は、予め設定された暖機維持時間Ｔ以上の時間停止している圧縮機２０～２３の電動機１０～１３があるか否かを判断する。暖機維持時間Ｔは、例えば１０分である。ステップＳ２０３の判断結果がＹｅｓである場合、ステップＳ２０１に戻る。ステップＳ２０３の判断結果がＮｏである場合、ステップＳ２０２に戻る。このように、制御装置８０は、原則として、給電指令の受信を待つ。しかし、給電指令の受信がないままであり、かつ暖機維持時間Ｔ以上の時間停止している圧縮機２０～２３の電動機１０～１３がある場合、停止している圧縮機２０～２３はもはや暖機された状態ではないと判断し、優先順位が設定し直される。
　給電指令が受信された場合、ステップＳ２０４において、制御装置８０の圧縮台数決定部８３は、給電指令が示す入力電力量に基づいて、必要な圧縮機２０～２３の稼働台数を決定する。
　次のステップＳ２０５では、制御装置８０は、現在稼働している圧縮機２０～２３の台数が、ステップＳ２０４で決定された必要台数に等しいか否かを判断する。ステップＳ２０５の結果がＹｅｓである場合、圧縮機２０～２３の台数を変更する（すなわち、停止している圧縮機２０～２３を起動し、または稼働している圧縮機２０～２３を停止させる）必要がないため、ステップＳ２０２に戻る。ステップＳ２０５の結果がＮｏである場合、ステップＳ２０６に進む。
　ステップＳ２０６では、制御装置８０は、現在稼働している圧縮機２０～２３の台数が、ステップＳ２０４で決定された必要台数より多いか否かを判断する。ステップＳ２０６の結果がＹｅｓである場合、制御装置８０の圧縮駆動部８４は、現在稼働している圧縮機２０～２３の台数がステップＳ２０４で決定された必要台数に等しくなるまで、電動機１０～１３を停止させる。具体的には、ステップＳ２０６の結果がＹｅｓである場合、例えば、制御装置８０の圧縮駆動部８４は、現在稼働している圧縮機２０～２３の電動機１０～１３のいずれかを、例えば優先順位が最も低いものを停止させる（ステップＳ２０７）。その後、現在稼働している圧縮機２０～２３の台数が、ステップＳ２０４で決定された必要台数に等しいか否かを再び判断する（ステップＳ２０８）。ステップＳ２０８の結果がＮｏである場合、ステップＳ２０７に戻る。現在稼働している圧縮機２０～２３の台数がステップＳ２０４で決定された必要台数に等しくなるまで、ステップＳ２０７とステップＳ２０８が繰り返される。ステップＳ２０８の結果がＹｅｓである場合、ステップＳ２１０に進む。
　ステップＳ２０６の結果がＮｏである場合、制御装置８０の圧縮駆動部８４は、現在稼働している圧縮機２０～２３の台数がステップＳ２０４で決定された必要台数に等しくなるまで、現在停止している電動機１０～１３を起動する。具体的には、ステップＳ２０６の結果がＮｏである場合、制御装置８０の圧縮駆動部８４は、現在停止している電動機１０～１３のうち、優先順位が最も高いものを起動する（ステップＳ２０９）。その後、ステップＳ２０５に戻る。
　ステップＳ２１０では、制御装置８０は、現在停止している圧縮機２０～２３の台数が２台以上であるか否かを判断する。ステップＳ２１０の結果がＹｅｓである場合、すなわち、電動機１０～１３のいずれかが停止した場合（ステップＳ２０７）であって、停止している電動機の数が２以上であるときは、ステップＳ２０１に戻り、優先順位が再設定される。ステップＳ２１０の結果がＮｏである場合、ステップＳ２０２に戻り、優先順位の再設定は行われない。
　なお、図２、図３、図６および図７は無限ループとなる部分を含んでいるが、制御装置の動作を説明するためにフローチャートの要部を説明したものであって、実際の制御プログラムでは優先順位を決定後に他の制御プログラムに移るようになっている。
　図３は、電動機１０～１３および圧縮機２０～２３の制御方法の他の具体例を示すフローチャートである。ステップＳ２１０の代わりに、ステップＳ３１０は、全ての圧縮機２０～２３が停止しているか否かを判断するものであってもよい。ステップＳ３１０の結果がＹｅｓである場合、すなわち、全ての電動機１０～１３が停止した場合、ステップＳ３０１に戻り、優先順位が再設定される。ステップＳ３１０の結果がＮｏである場合、ステップＳ３０２に戻り、優先順位の再設定は行われない。
　次に、制御装置８０の圧縮機優先順位設定部８１による、電動機１０～１３の優先順位の決定方法について説明する。
　電動機１０～１３には、それぞれ、１から４までの優先順位が設定される。一般的に、電動機がＮ台ある場合、各電動機には１からＮまでの優先順位が設定される。優先順位は、１が最も高く、数が大きくなるほど低い。複数の電動機に同じ順位が設定されることはないものとする。
　図４は、制御装置８０の圧縮機優先順位設定部８１による電動機１０～１３の優先順位の決定方法（ステップＳ２０１、Ｓ３０１）の具体例を示すフローチャートである。
　まず、制御装置８０の圧縮機優先順位設定部８１は、電動機１０～１３を、稼働中グループ、暖機済グループまたは非暖機済グループのいずれかに仕分ける（ステップＳ４０１～Ｓ４０８）。電動機１０～１３のうち、現在稼働しているものは、稼働中グループに仕分けられる（ステップＳ４０２、Ｓ４０４）。他の電動機１０～１３のうち、暖機維持時間Ｔより短い時間しか停止していないものは、暖機された状態であるものとして、暖機済グループに仕分けられる（ステップＳ４０３、Ｓ４０５）。その他の電動機１０～１３、すなわち、暖機維持時間Ｔ以上の時間停止している電動機１０～１３は、非暖機済グループに仕分けられる（ステップＳ４０６）。
　次に、電動機１０～１３のうち稼働中グループに仕分けられたものに優先順位を設定する（ステップＳ４０９）。ただし、稼働中グループの電動機に設定される優先順位は、以前の優先順位と同一である。すなわち、稼働中グループの電動機の優先順位は、保持される。
　次に、電動機１０～１３のうち暖機済グループに仕分けられたものに、停止してからの経過時間が短いものほど高い第１の優先順位を設定する（ステップＳ４１０）。ただし、第１の優先順位からは、稼働中グループの電動機に設定されている優先順位は除かれる。
　次に、電動機１０～１３のうち非暖機済グループに仕分けられたものに、電動機の総消費電力量が小さいものほど高い第２の優先順位を設定する（ステップＳ４１１）。ただし、第２の優先順位は、第１の優先順位より低い順位である。また、第２の優先順位からは、稼働中グループの電動機に設定されている優先順位は除かれる。このように、ステップＳ４１１では、電動機１０～１３には、第１の優先順位より低い順位であり、かつ電動機の総消費電力量が小さいものほど高い第２の優先順位が設定される。
　一般的に、圧縮機２０～２３の起動時に、低温のため潤滑油が高粘度化している場合、潤滑油を潤滑させるポンプを動作させるために高い動力が必要になる。さらに、電動機１０～１３および圧縮機２０～２３の部品が低温である場合、各部品が滑らかに動作できないため、電動機１０～１３および圧縮機２０～２３が本来の性能を発揮できない。そこで、潤滑油を加熱して粘度を低下させ、流動性を向上させるために、および電動機１０～１３と圧縮機２０～２３に本来の性能を発揮させるために、電動機１０～１３と圧縮機２０～２３の暖機運転を行う必要がある。暖機運転を行う場合、加熱のために大量の電力が必要になる。また、短時間で暖機を完了させようとすると、大容量のまたは多数の潤滑油ヒータが必要になるため、費用が増大する。
　本発明のＣＡＥＳ発電装置１では、暖機維持時間Ｔより短い時間しか停止していない電動機１０～１３および圧縮機２０～２３は、最も直近まで稼働していたものから優先的に駆動される。したがって、より有効にホットスタート可能な電動機１０～１３および圧縮機２０～２３から駆動されるため、暖機に必要なエネルギーと費用を低減することができる。他方で、暖機維持時間Ｔ以上の時間停止している電動機は、その総消費電力量が小さいものから優先的に駆動される。これにより、全ての電動機１０～１３間および圧縮機２０～２３間の稼働時間の差を小さいまま維持し、それぞれの総稼働時間を平準化することができる。したがって、ホットスタート可能な電動機および圧縮機を優先的に駆動してエネルギーと費用を低減しつつ、各電動機１０～１３および各圧縮機２０～２３の運転頻度を平準化することができる。運転頻度を平準化することにより、各電動機１０～１３および各圧縮機２０～２３の寿命を平準化できる。
　図５は、制御装置８０の圧縮機優先順位設定部８１による電動機１０～１３の優先順位の決定方法（ステップＳ２０１、Ｓ３０１）の他の具体例を示すフローチャートである。この具体例では、第１熱交換器９０～９３、圧縮機２０～２３、またはこれらの配管などに取り付けられた温度センサ（図示せず）が検知した温度によって、電動機１０～１３が暖機済みか否かを判断する。具体的には、ステップＳ４０３の代わりに、ステップＳ５０３は、温度センサによって検知された温度が閾値以上か否かを判断し、Ｙｅｓの場合はステップＳ５０５に、Ｎｏの場合はステップＳ５０６に進む。暖機維持時間Ｔの代わりに温度によって暖機済みか否かを判断することにより、より確実にホットスタート可能な電動機１０～１３および圧縮機２０～２３を優先的に起動することができる。
　次に、ＣＡＥＳ発電装置１の膨張（発電）動作について説明する。
　ＣＡＥＳ発電装置１では、蓄圧タンク４０から供給される圧縮空気により、膨張機６０～６３のうち１台以上が駆動され、発電機７０～７３のうち対応するものが駆動され、発電する。膨張機６０～６３および発電機７０～７３の駆動台数（発電台数）は、出力電力の量を示す放電指令に基づいて、制御装置８０の発電台数決定部８６によって決定される。発電台数が決定されると、制御装置８０の発電駆動部８７は、発電機７０～７３のうち稼働しているものの数が決定された発電台数に等しくなるまで、膨張機６０～６３および発電機７０～７３を起動させまたは停止させる。どの膨張機６０～６３および発電機７０～７３を起動させまたは停止させるかは、制御装置８０の発電機優先順位設定部８８によって予め設定された優先順位に基づいて決定される。
　膨張機６０～６３および発電機７０～７３の具体的な動作フローについて説明する。図６は、膨張機６０～６３および発電機７０～７３の制御方法の具体例を示すフローチャートである。まず、ステップＳ６０１において、制御装置８０の発電機優先順位設定部８８によって、各膨張機６０～６３および発電機７０～７３に優先順位が設定される。発電機優先順位設定部８８による優先順位の決定方法については後述する。
　次のステップＳ６０２では、制御装置８０は、放電指令受信部８５が、放電指令送信部２０１から送信された放電指令を受信したか否かを判断する。ステップＳ６０２の判断結果がＮｏである場合、ステップＳ６０３に進み、Ｙｅｓである場合、ステップＳ６０４に進む。
　ステップＳ６０３では、制御装置８０は、予め設定された暖機維持時間Ｕ以上の時間停止している発電機７０～７３があるか否かを判断する。暖機維持時間Ｕは、例えば１０分である。ステップＳ６０３の判断結果がＹｅｓである場合、ステップＳ６０１に戻り、Ｎｏである場合、ステップＳ６０２に戻る。このように、制御装置８０は、原則として、放電指令の受信を待つ。しかし、放電指令の受信がないままであり、かつ暖機維持時間Ｕ以上の時間停止している発電機７０～７３がある場合、停止している発電機７０～７３はもはや暖機された状態ではないと判断し、優先順位が設定し直される。
　放電指令が受信された場合、ステップＳ６０４において、制御装置８０の発電台数決定部８６は、放電指令が示す出力電力量に基づいて、必要な発電機７０～７３の稼働台数を決定する。
　次のステップＳ６０５では、制御装置８０は、現在稼働している発電機７０～７３の台数が、ステップＳ６０４で決定された必要台数に等しいか否かを判断する。ステップＳ６０５の結果がＹｅｓである場合、発電機７０～７３の台数を変更する（すなわち、停止している発電機７０～７３を起動し、または稼働している発電機７０～７３を停止させる）必要がないため、ステップＳ６０２に戻る。ステップＳ６０５の結果がＮｏである場合、ステップＳ６０６に進む。
　ステップＳ６０６では、制御装置８０は、現在稼働している発電機７０～７３の台数が、ステップＳ６０４で決定された必要台数より多いか否かを判断する。ステップＳ６０６の結果がＹｅｓである場合、制御装置８０の発電駆動部８７は、現在稼働している発電機７０～７３の台数がステップＳ６０４で決定された必要台数に等しくなるまで、膨張機６０～６３および発電機７０～７３を停止させる。具体的には、ステップＳ６０６の結果がＹｅｓである場合、例えば、制御装置８０の発電駆動部８７は、現在稼働している発電機７０～７３のうちいずれかを、例えば優先順位が最も低いものを停止させる（ステップＳ６０７）。その後、現在稼働している発電機７０～７３の台数が、ステップＳ６０４で決定された必要台数に等しいか否かを再び判断する（ステップＳ６０８）。ステップＳ６０８の結果がＮｏである場合、ステップＳ６０７に戻る。現在稼働している発電機７０～７３の台数がステップＳ６０４で決定された必要台数に等しくなるまで、ステップＳ６０７とステップＳ６０８が繰り返される。ステップＳ６０８の結果がＹｅｓである場合、ステップＳ６１０に進む。
　ステップＳ６０６の結果がＮｏである場合、制御装置８０の発電駆動部８７は、現在稼働している発電機７０～７３の台数がステップＳ６０４で決定された必要台数に等しくなるまで、現在停止している発電機７０～７３を起動する。具体的には、ステップＳ６０６の結果がＮｏである場合、制御装置８０の発電駆動部８７は、現在停止している発電機７０～７３のうち、優先順位が最も高いものを起動する（ステップＳ６０９）。その後、ステップＳ６０５に戻る。
　ステップＳ６１０では、制御装置８０は、現在停止している発電機７０～７３の台数が２台以上であるか否かを判断する。ステップＳ６１０の結果がＹｅｓである場合、すなわち、発電機７０～７３のいずれかが停止した場合（ステップＳ６０７）であって、停止している発電機の数が２以上であるときは、ステップＳ６０１に戻り、優先順位が再設定される。ステップＳ６１０の結果がＮｏである場合、ステップＳ６０２に戻り、優先順位の再設定は行われない。
　図７は、膨張機６０～６３および発電機７０～７３の制御方法の他の具体例を示すフローチャートである。ステップＳ６１０の代わりに、ステップＳ７１０は、全ての発電機７０～７３が停止しているか否かを判断するものであってもよい。ステップＳ７１０の結果がＹｅｓである場合、すなわち、全ての発電機７０～７３が停止した場合、ステップＳ７０１に戻り、優先順位が再設定される。ステップＳ７１０の結果がＮｏである場合、ステップＳ７０２に戻り、優先順位の再設定は行われない。
　次に、制御装置８０の発電機優先順位設定部８８による、発電機７０～７３の優先順位の決定方法について説明する。
　発電機７０～７３には、それぞれ、１から４までの優先順位が設定される。一般的に、発電機がＭ台ある場合、各発電機には１からＭまでの優先順位が設定される。複数の発電機に同じ順位が設定されることはないものとする。
　図８は、制御装置８０の発電機優先順位設定部８８による発電機７０～７３の優先順位の決定方法（ステップＳ６０１、Ｓ７０１）の具体例を示すフローチャートである。
　まず、制御装置８０の発電機優先順位設定部８８は、発電機７０～７３を、稼働中グループ、暖機済グループまたは非暖機済グループのいずれかに仕分ける（ステップＳ８０１～Ｓ８０８）。発電機７０～７３のうち、現在稼働しているものは、稼働中グループに仕分けられる（ステップＳ８０２、Ｓ８０４）。他の発電機７０～７３のうち、暖機維持時間Ｕより短い時間しか停止していないものは、暖機された状態であるものとして、暖機済グループに仕分けられる（ステップＳ８０３、Ｓ８０５）。その他の発電機７０～７３、すなわち、暖機維持時間Ｕ以上の時間停止している発電機７０～７３は、非暖機済グループに仕分けられる（ステップＳ８０６）。
　次に、発電機７０～７３のうち稼働中グループに仕分けられたものに優先順位を設定する（ステップＳ８０９）。ただし、稼働中グループの発電機に設定される優先順位は、以前の優先順位と同一である。すなわち、稼働中グループの発電機の優先順位は、保持される。
　次に、発電機７０～７３のうち暖機済グループに仕分けられたものに、停止してからの経過時間が短いものほど高い第１の優先順位を設定する（ステップＳ８１０）。ただし、第１の優先順位からは、稼働中グループの発電機に設定されている優先順位は除かれる。
　次に、発電機７０～７３のうち非暖機済グループに仕分けられたものに、発電機の総発電量が小さいものほど高い第２の優先順位を設定する（ステップＳ８１１）。ただし、第２の優先順位は、第１の優先順位より低い順位である。また、第２の優先順位からは、稼働中グループの発電機に設定されている優先順位は除かれる。このように、ステップＳ８１１では、発電機７０～７３には、第１の優先順位より低い順位であり、かつ発電機の総発電量が小さいものほど高い第２の優先順位が設定される。
　これにより、暖機維持時間Ｕより短い時間しか停止していない膨張機６０～６３および発電機７０～７３は、最も直近まで稼働していたものから優先的に駆動される。したがって、より有効にホットスタート可能な膨張機６０～６３および発電機７０～７３から駆動されるため、暖機に必要なエネルギーと費用を低減することができる。他方で、暖機維持時間Ｕ以上の時間停止している発電機は、その総発電量が小さいものから優先的に駆動される。これにより、全ての発電機７０～７３間および膨張機６０～６３間の稼働時間の差を小さいまま維持し、それぞれの総稼働時間を平準化することができる。したがって、ホットスタート可能な発電機および圧縮機を優先的に駆動してエネルギーと費用を低減しつつ、各発電機７０～７３および各膨張機６０～６３の運転頻度を平準化することができる。運転頻度を平準化することにより、各発電機７０～７３および各膨張機６０～６３の寿命を平準化できる。
　図９は、制御装置８０の発電機優先順位設定部８８による発電機７０～７３の優先順位の決定方法（ステップＳ６０１、Ｓ７０１）の他の具体例を示すフローチャートである。この具体例では、第２熱交換器９４～９７、膨張機６０～６３、またはこれらの配管などに取り付けられた温度センサ（図示せず）が検知した温度によって、発電機７０～７３が暖機済みか否かを判断する。具体的には、ステップＳ８０３の代わりに、ステップＳ９０３は、温度センサによって検知された温度が閾値以上か否かを判断し、Ｙｅｓの場合はステップＳ９０５に、Ｎｏの場合はステップＳ９０６に進む。暖機維持時間Ｕの代わりに温度によって暖機済みか否かを判断することにより、より確実にホットスタート可能な膨張機６０～６３および発電機７０～７３を優先的に起動することができる。
　上述した実施形態においては、発電設備１００が再生可能エネルギーを利用した変動するものとしているが、必ずしも変動する電源でなくてもよく、通常の安定した商用系統電源を入力として、供給先２００の方の変動に対応するものであってもよい。この場合、供給先２００のピークカットをすることで商用系統電源の契約電力を下げることができる。
　また、上述した実施形態においては、圧縮機２０～２３と電動機１０～１３、膨張機６０～６３と発電機７０～７３を物理的に別のものとした例を説明した。しかしながら、特に本実施形態の圧縮機２０～２３と膨張機６０～６３は同じものであるため、圧縮機と膨張機を兼用させ、さらに電動機と発電機を兼用させてもよい。この場合、電動機と発電機とが可逆である電動発電機によって駆動する、圧縮機を用いることができる。すなわち、充電（蓄圧）時には電動発電機で駆動される圧縮機として使用し、発電時には圧縮機を逆回転することで電動発電機を駆動する膨張機として使用するようにしたものでも本発明を適用することができる。
１　圧縮空気貯蔵（ＣＡＥＳ）発電装置
１０～１３　電動機
２０～２３　圧縮機
３０～３３　弁
４０　蓄圧タンク
５０～５３　弁
６０～６３　膨張機
７０～７３　発電機
８０　制御装置
８１　圧縮機優先順位設定部
８２　給電指令受信部
８３　圧縮台数決定部
８４　圧縮駆動部
８５　放電指令受信部
８６　発電台数決定部
８７　発電駆動部
８８　発電機優先順位設定部
９０～９３　第１熱交換器
９４～９７　第２熱交換器
９８　低温熱媒タンク
９９　高温熱媒タンク
１００　発電設備
１０１　給電指令送信部
２００　供給先
２０１　放電指令送信部

Claims (14)

  1. 　入力電力により駆動される複数の電動機と、
    　前記電動機のそれぞれによって駆動され、空気を圧縮する複数の圧縮機と、
    　前記圧縮機によって圧縮された圧縮空気を蓄える蓄圧タンクと、
    　前記蓄圧タンクから供給される前記圧縮空気によって駆動される膨張機と、
    　前記膨張機によって駆動され、供給先へ出力電力を供給する発電機と、
    　前記電動機の駆動を制御する制御装置と
    　を備え、
    　前記制御装置は、
    　前記入力電力の給電前に前記入力電力の量を示す給電指令を受信する給電指令受信部と、
    　前記電動機が停止してからの時間が短いものほど高い優先順位を前記電動機に設定する優先順位設定部と、
    　前記給電指令が示す前記入力電力の量に基づいて前記電動機の駆動台数を決定する台数決定部と、
    　駆動された前記電動機の台数が前記台数決定部で決定された駆動台数になるまで前記優先順位が高い順に前記電動機を駆動する駆動部と
    　を有する、圧縮空気貯蔵発電装置。
  2. 　入力電力により駆動される複数の電動機と、
    　前記電動機のそれぞれによって駆動され、空気を圧縮する複数の圧縮機と、
    　前記圧縮機によって圧縮された圧縮空気を蓄える蓄圧タンクと、
    　前記蓄圧タンクから供給される前記圧縮空気によって駆動される膨張機と、
    　前記膨張機によって駆動され、供給先へ出力電力を供給する発電機と、
    　前記電動機の駆動を制御する制御装置と
    　を備え、
    　前記制御装置は、
    　前記入力電力の給電前に前記入力電力の量を示す給電指令を受信する給電指令受信部と、
    　予め設定された時間より短い時間しか停止していない前記電動機には、前記電動機が停止してからの経過時間が短いものほど高い第１の優先順位を設定し、予め設定された時間以上の時間停止している前記電動機には、前記第１の優先順位より低い順位であり、かつ前記電動機の総消費電力量が小さいものほど高い第２の優先順位を設定する優先順位設定部と、
    　前記給電指令が示す前記入力電力の量に基づいて前記電動機の駆動台数を決定する台数決定部と、
    　駆動された前記電動機の台数が前記台数決定部で決定された駆動台数になるまで前記第１の優先順位と前記第２の優先順位とを含む優先順位が高い順に前記電動機を駆動する駆動部と
    　を有する、圧縮空気貯蔵発電装置。
  3. 　前記優先順位設定部は、前記電動機のいずれかが停止した場合であって、停止している前記電動機の数が２以上である場合に、前記優先順位を再設定する、請求項１または２に記載の圧縮空気貯蔵発電装置。
  4. 　前記優先順位設定部は、全ての前記電動機が停止した場合に、前記優先順位を再設定する、請求項１または２に記載の圧縮空気貯蔵発電装置。
  5. 　入力電力により駆動される電動機と、
    　前記電動機によって駆動され、空気を圧縮する圧縮機と、
    　前記圧縮機によって圧縮された圧縮空気を蓄える蓄圧タンクと、
    　前記蓄圧タンクから供給される前記圧縮空気によって駆動される複数の膨張機と、
    　前記膨張機のそれぞれによって駆動され、供給先へ出力電力を供給する複数の発電機と、
    　前記発電機の駆動を制御する制御装置と
    　を備え、
    　前記制御装置は、
    　前記出力電力の供給前に前記供給先が必要とする前記出力電力の量を示す放電指令を受信する放電指令受信部と、
    　前記発電機が停止してからの時間が短いものほど高い優先順位を前記発電機に設定する優先順位設定部と、
    　前記放電指令が示す前記出力電力の量に基づいて前記発電機の駆動台数を決定する台数決定部と、
    　駆動された前記発電機の台数が前記台数決定部で決定された駆動台数になるまで前記優先順位が高い順に前記発電機を駆動する駆動部と
    　を有する、圧縮空気貯蔵発電装置。
  6. 　入力電力により駆動される電動機と、
    　前記電動機によって駆動され、空気を圧縮する圧縮機と、
    　前記圧縮機によって圧縮された圧縮空気を蓄える蓄圧タンクと、
    　前記蓄圧タンクから供給される前記圧縮空気によって駆動される複数の膨張機と、
    　前記膨張機のそれぞれによって駆動され、供給先へ出力電力を供給する複数の発電機と、
    　前記発電機の駆動を制御する制御装置と
    　を備え、
    　前記制御装置は、
    　前記出力電力の供給前に前記供給先が必要とする前記出力電力の量を示す放電指令を受信する放電指令受信部と、
    　予め設定された時間より短い時間しか停止していない前記発電機には、前記発電機が停止してからの経過時間が短いものほど高い第１の優先順位を設定し、予め設定された時間以上の時間停止している前記発電機には、前記第１の優先順位より低い順位であり、かつ前記発電機の総発電量が小さいものほど高い第２の優先順位を設定する優先順位設定部と、
    　前記放電指令が示す前記出力電力の量に基づいて前記発電機の駆動台数を決定する台数決定部と、
    　駆動された前記発電機の台数が前記台数決定部で決定された駆動台数になるまで前記第１の優先順位と前記第２の優先順位とを含む優先順位が高い順に前記発電機を駆動する駆動部と
    　を有する、圧縮空気貯蔵発電装置。
  7. 　前記優先順位設定部は、前記発電機のいずれかが停止した場合であって、停止している前記発電機の数が２以上である場合に、前記優先順位を再設定する、請求項５または６に記載の圧縮空気貯蔵発電装置。
  8. 　前記優先順位設定部は、全ての前記発電機が停止した場合に、前記優先順位を再設定する、請求項５または６に記載の圧縮空気貯蔵発電装置。
  9. 　前記圧縮機によって圧縮された前記圧縮空気と熱媒との間の熱交換を行う第１熱交換器と、
    　前記第１熱交換器に流体的に接続され、前記第１熱交換器から供給される前記熱媒を貯蔵する高温熱媒タンクと、
    　前記高温熱媒タンクに流体的に接続され、前記高温熱媒タンクから供給される前記熱媒と前記膨張機に対して前記蓄圧タンクから供給される前記圧縮空気との間の熱交換を行う第２熱交換器と、
    　前記第１熱交換器および前記第２熱交換器に流体的に接続され、前記第２熱交換器から供給される前記熱媒を貯蔵する低温熱媒タンクと
    　をさらに備える請求項１、２、５または６に記載の圧縮空気貯蔵発電装置。
  10. 　前記圧縮機によって圧縮された前記圧縮空気と熱媒との間の熱交換を行う第１熱交換器と、
    　前記第１熱交換器に流体的に接続され、前記第１熱交換器から供給される前記熱媒を貯蔵する高温熱媒タンクと、
    　前記高温熱媒タンクに流体的に接続され、前記高温熱媒タンクから供給される前記熱媒と前記膨張機に対して前記蓄圧タンクから供給される前記圧縮空気との間の熱交換を行う第２熱交換器と、
    　前記第１熱交換器および前記第２熱交換器に流体的に接続され、前記第２熱交換器から供給される前記熱媒を貯蔵する低温熱媒タンクと
    　をさらに備える請求項３に記載の圧縮空気貯蔵発電装置。
  11. 　前記圧縮機によって圧縮された前記圧縮空気と熱媒との間の熱交換を行う第１熱交換器と、
    　前記第１熱交換器に流体的に接続され、前記第１熱交換器から供給される前記熱媒を貯蔵する高温熱媒タンクと、
    　前記高温熱媒タンクに流体的に接続され、前記高温熱媒タンクから供給される前記熱媒と前記膨張機に対して前記蓄圧タンクから供給される前記圧縮空気との間の熱交換を行う第２熱交換器と、
    　前記第１熱交換器および前記第２熱交換器に流体的に接続され、前記第２熱交換器から供給される前記熱媒を貯蔵する低温熱媒タンクと
    　をさらに備える請求項４に記載の圧縮空気貯蔵発電装置。
  12. 　前記圧縮機によって圧縮された前記圧縮空気と熱媒との間の熱交換を行う第１熱交換器と、
    　前記第１熱交換器に流体的に接続され、前記第１熱交換器から供給される前記熱媒を貯蔵する高温熱媒タンクと、
    　前記高温熱媒タンクに流体的に接続され、前記高温熱媒タンクから供給される前記熱媒と前記膨張機に対して前記蓄圧タンクから供給される前記圧縮空気との間の熱交換を行う第２熱交換器と、
    　前記第１熱交換器および前記第２熱交換器に流体的に接続され、前記第２熱交換器から供給される前記熱媒を貯蔵する低温熱媒タンクと
    　をさらに備える請求項７に記載の圧縮空気貯蔵発電装置。
  13. 　前記圧縮機によって圧縮された前記圧縮空気と熱媒との間の熱交換を行う第１熱交換器と、
    　前記第１熱交換器に流体的に接続され、前記第１熱交換器から供給される前記熱媒を貯蔵する高温熱媒タンクと、
    　前記高温熱媒タンクに流体的に接続され、前記高温熱媒タンクから供給される前記熱媒と前記膨張機に対して前記蓄圧タンクから供給される前記圧縮空気との間の熱交換を行う第２熱交換器と、
    　前記第１熱交換器および前記第２熱交換器に流体的に接続され、前記第２熱交換器から供給される前記熱媒を貯蔵する低温熱媒タンクと
    　をさらに備える請求項８に記載の圧縮空気貯蔵発電装置。
  14. 　入力電力により駆動される複数の電動機と、
    　前記電動機のそれぞれによって駆動され、空気を圧縮する複数の圧縮機と、
    　前記圧縮機によって圧縮された圧縮空気を蓄える蓄圧タンクと、
    　前記蓄圧タンクから供給される前記圧縮空気によって駆動される膨張機と、
    　前記膨張機によって駆動され、供給先へ出力電力を供給する発電機と、
    　前記電動機の駆動を制御する制御装置と
    　を備える圧縮空気貯蔵発電装置の制御方法であって、
    　前記電動機が停止してからの時間が短いものほど高い優先順位を前記電動機に設定し、
    　前記入力電力の給電前に前記入力電力の量を示す給電指令を受信し、
    　前記給電指令が示す前記入力電力の量に基づいて前記電動機の駆動台数を決定し、
    　駆動された前記電動機の台数が決定された駆動台数になるまで、前記優先順位が高い順に、前記電動機を駆動する、制御方法。
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