JP4690484B2

Compressed-air-storing electricity generating system and electricity generating method using the same

Abstract

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Term

Projected expiry 16 August 2027.

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9 claims: 2 independent, 7 dependent

  1. 1
    モーターの駆動で外部の空気を吸入して圧縮する圧縮機と、前記圧縮空気を貯蔵する貯蔵タンクと、該貯蔵タンクに貯蔵された圧縮空気の供給を受けて燃料と混合して燃焼する燃焼器と、前記燃焼されたガスによりタービンを駆動させて該タービンの駆動で発電する発電機とを備える圧縮空気貯蔵発電システムにおいて、 前記貯蔵タンクが、第1貯蔵タンクと第2貯蔵タンクとから分離して構成され、前記第1貯蔵タンクと第2貯蔵タンクの底面を連結管で相互に連通し、前記第1貯蔵タンクの上側には流入口と排出口とを形成して前記圧縮機から圧縮空気を流入するとともに前記貯蔵タンク内の圧縮空気を排出し、前記第1貯蔵タンクと第2貯蔵タンクの下部に貯蔵水を湛水することで前記第2貯蔵タンクが密閉されて蓄圧器としての機能を発揮するように設計されていることを特徴とする圧縮空気貯蔵発電システム。
  2. 2
    前記第1貯蔵タンクと第2貯蔵タンクとを連通する連結管に装着された水圧ポンプ/モーターが、前記第1貯蔵タンクから第2貯蔵タンクにそのポンプ機能によって貯蔵水を強制移送するとともに、圧力平衡によって高圧状態の第2貯蔵タンクから低圧状態の第1貯蔵タンクに貯蔵水を移動させるように設計されていることを特徴とする請求項1に記載の圧縮空気貯蔵発電システム。
  3. 3
    前記第1貯蔵タンクに装着される圧力測定センサーが、センシング値と設定値とを対比して水圧ポンプ/モーターを作動させるようになっていることを特徴とする請求項2に記載の圧縮空気貯蔵発電システム。
  4. 4
    前記第1貯蔵タンクの内部が大気圧状態である場合に、前記第2貯蔵タンクに貯蔵された密閉空気を大気圧状態で貯蔵された第1貯蔵タンク内の圧縮空気の気圧より大きな気圧に設定することで、前記貯蔵水が、前記第1貯蔵タンクの全容量の90%以上に亘って湛水されるように設計されていることを特徴とする請求項1に記載の圧縮空気貯蔵発電システム。
  5. 5
    前記水圧ポンプ/モーターに第2発電機が更に装着され、前記水圧モーターの作動時に第2貯蔵タンクに貯蔵された貯蔵水の移動によって水圧モーターを駆動して発電を行うようになっていることを特徴とする請求項2に記載の圧縮空気貯蔵発電システム。
  6. 6
    圧縮機と、その底部を連結管によって相互に連通された第1貯蔵タンクおよび第2貯蔵タンクと、前記連結管に装着されて第1貯蔵タンクと第2貯蔵タンクとの間に安置された貯蔵水を流動させる水圧ポンプ/モーターと、前記第1貯蔵タンクから排出された圧縮空気で駆動されて発電するタービンとを備える圧縮空気貯蔵発電システムを利用した発電方法において、 前記第1貯蔵タンクに圧縮機で圧縮空気を注入する圧縮空気注入段階と、前記連結管に装着された水圧ポンプ/モーターを深夜電気を利用して駆動することで前記第1貯蔵タンクに湛水された貯蔵水を第2貯蔵タンクに強制的にポンピングして第2貯蔵タンクの密閉空気を加圧するポンピング段階と、前記第1貯蔵タンクに貯蔵された圧縮空気を排出するとともに前記連結管に装着された水圧ポンプ/モーターを開放することで排出された圧縮空気の嵩だけ第2貯蔵タンクの貯蔵水を圧力平衡によって第1貯蔵タンクに移送する排出段階と、前記排出された圧縮空気を燃焼器で燃料と混合燃焼してタービンを駆動する発電段階とを備えていることを特徴とする圧縮空気貯蔵発電システムを利用した発電方法。
  7. 7
    前記ポンピング段階と排出段階で、前記第1貯蔵タンクに設置された圧力測定センサーのセンシング値を使用者により入力された設定値と対比して、設定値以上の場合、前記水圧ポンプ/モーターのポンプ機能を作動させて貯蔵水を第2貯蔵タンクにポンピングするとともに、設定値以下の場合、前記水圧ポンプ/モーターを開放して圧力差によって第2貯蔵タンクの貯蔵水を第1貯蔵タンクに移動する圧力制御段階が更に行われることを特徴とする請求項6に記載の圧縮空気貯蔵発電システムを利用した発電方法。
  8. 8
    前記排出段階では、前記第2貯蔵タンク内の貯蔵水を水圧エネルギーによって第1貯蔵タンクに移動させる際、前記水圧ポンプ/モーターの水圧モーターを駆動させて第2発電機で発電を行う水圧発電段階が更に行われることを特徴とする請求項6に記載の圧縮空気貯蔵発電システムを利用した発電方法。
  9. 9
    前記排出される圧縮空気を再生機を通過させながらタービンで発生する高温の排ガスと熱交換して高温状態で燃焼器に投入する熱交換段階が更に行われることを特徴とする請求項6に記載の圧縮空気貯蔵発電システムを利用した発電方法。
Independent claims9