JP6613176B2 - 発電システム - Google Patents
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Description
また、本発明に係る発電システムは、熱源媒体で低温媒体を加熱して高温媒体を生成する熱源装置、前記高温媒体との熱交換により蒸気を発生させる蒸気発生装置、及び前記蒸気で駆動する蒸気タービンを備える蒸気タービン発電プラントと、再生可能エネルギー発電プラントと、前記再生可能エネルギー発電プラントで利用される一部の再生可能エネルギーを利用して生成した熱媒体を供給する供給源と、前記蒸気タービン及び前記蒸気発生装置の少なくとも一方に取り付けられた予熱装置と、前記供給源と前記予熱装置を接続する予熱ラインと、前記予熱ラインに設けられた調整弁と、前記蒸気タービンの停止日時及び起動開始日時に基づき、前記蒸気タービン及び前記蒸気発生装置の少なくとも一方の予熱を開始すべき日時である予熱開始日時、及び前記熱媒体の蓄積開始日時を予測演算する予測部と、前記予測部で予測された予熱開始日時を入力し、前記予熱開始日時に前記調整弁に信号を出力する蒸気タービン熱制御装置と、前記蓄積開始日時を入力する熱媒体蓄積量制御装置と、前記予熱ラインに設けられ、前記熱媒体を蓄積する熱媒体蓄積装置と、前記熱媒体蓄積量制御装置からの信号を入力し、前記熱媒体蓄積装置に供給する前記熱媒体の流量を調整する熱媒体蓄積量調整装置とを備えることを特徴とする。
(構成)
1.発電システム
図1は、本実施形態に係る発電システムの概略構成図である。
蒸気タービン発電プラント200は、熱源装置1、蒸気発生装置2、蒸気タービン3、発電機4、熱源媒体量調整装置14、蒸気加減弁15、及び蒸気タービン起動制御装置21を備えている。本実施形態では、熱源装置1がガスタービンである場合(つまり、蒸気タービン発電プラント200がコンバインドサイクル発電プラントである場合)を例に挙げて説明する。
熱媒体供給システム300は、蒸気タービン発電プラント200以外で発生するエネルギーを利用して熱媒体を生成し、予熱システム400に供給する。熱媒体供給システム300は、再生可能エネルギー発電プラント500(本実施形態では、太陽熱発電プラント)を備えている。
予熱システム400は、ポンプ9、電力需要予測装置24、蒸気タービン熱制御装置25、蒸気タービン予熱調整弁26、移送管28,29、及びケーシング予熱管32を備えている。
図3は、電力需要予測装置24による予測演算の手順を示すフローチャートである。
(1)本実施形態に係る発電システム100では、蒸気タービン発電プラント200以外で発生するエネルギーを利用して生成した熱媒体をケーシング予熱管32に供給し、蒸気タービン3を予熱している。そのため、他に稼働中の蒸気タービン発電プラントがなくても、蒸気タービン3を予熱することができ、短時間で起動して再生可能エネルギー発電プラントの出力変動に柔軟に対応できる発電システムを提供することができる。
(構成)
図4は、本実施形態に係る発電システムの概略構成図である。図4において、上記第1実施形態と同等の部分には同一の記号を付し、適宜説明を省略する。
本実施形態に係る発電システム101は、熱媒体蓄積システム601を更に備える点で第1実施形態に係る発電システム100と異なる。その他の構成は、第1実施形態と同様である。
本実施形態では、第1実施形態と同様の効果に加えて以下の効果が得られる。
(構成)
図5は、本実施形態に係る発電システムの概略構成図である。図5において、上記第2実施形態と同等の部分には同一の記号を付し、適宜説明を省略する。
本実施形態では、第2実施形態と同様の効果に加えて以下の効果が得られる。
(構成)
図6は、本実施形態に係る発電システムの概略構成図である。図6において、上記第3実施形態と同等の部分には同一の記号を付し、適宜説明を省略する。
(構成)
図7は、本実施形態に係る発電システムの概略構成図である。図7において、上記第1実施形態と同等の部分には同一の記号を付し、適宜説明を省略する。
図8は、電力需要予測装置24による予測演算方法を説明するための図である。図8の横軸は時間を示していて、原点を現在時刻としている。
本実施形態では、第1実施形態と同様の効果に加えて以下の効果が得られる。
(構成)
図9は、本実施形態に係る発電システムの概略構成図である。図9において、上記第1実施形態と同等の部分には同一の記号を付し、適宜説明を省略する。
本実施形態では、第1実施形態と同様の効果に加えて以下の効果が得られる。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述した各実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。例えば、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を追加することも可能である。
2 蒸気発生装置
3 蒸気タービン
5 熱源媒体
6 低温媒体
7 高温媒体
18 再生可能エネルギー取込装置(供給源)
19 再生可能エネルギー用蒸気発生装置(供給源)
23 再生可能エネルギー用発電機(供給源)
24 電力需要予測装置(予測部)
25 蒸気タービン熱制御装置
26 蒸気タービン予熱調整弁(調整弁)
28,29 第1,2移送管(予熱ライン)
32 ケーシング予熱管(予熱装置)
34 熱媒体蓄積装置
35 熱媒体蓄積量制御装置
37 熱媒体蓄積量調整装置
41 電熱線(予熱装置)
42,44,45 電線(予熱ライン)
43 エネルギー変換装置
61 ドラム予熱管(予熱装置)
100,101,102,103,104,105 発電システム
200 蒸気タービン発電プラント
500 再生可能エネルギー発電プラント
Claims (4)
- 熱源媒体で低温媒体を加熱して高温媒体を生成する熱源装置、前記高温媒体との熱交換により蒸気を発生させる蒸気発生装置、及び前記蒸気で駆動する蒸気タービンを備える蒸気タービン発電プラントと、
再生可能エネルギー発電プラントと、
前記再生可能エネルギー発電プラントで利用される一部の再生可能エネルギーを利用して生成した熱媒体を供給する供給源と、
前記蒸気タービン及び前記蒸気発生装置の少なくとも一方に取り付けられた予熱装置と、
前記供給源と前記予熱装置を接続する予熱ラインと、
前記予熱ラインに設けられた調整弁と、
前記蒸気タービンの停止日時及び起動開始日時に基づき、前記蒸気タービン及び前記蒸気発生装置の少なくとも一方の予熱を開始すべき日時である予熱開始日時、及び前記熱媒体の蓄積開始日時を予測演算する予測部と、
前記予測部で予測された予熱開始日時を入力し、前記予熱開始日時に前記調整弁に信号を出力する蒸気タービン熱制御装置と、
前記蓄積開始日時を入力する熱媒体蓄積量制御装置と、
前記予熱ラインに設けられ、前記熱媒体を利用して二次熱媒体を生成し蓄積する熱媒体蓄積装置と、
前記熱媒体蓄積量制御装置からの信号を入力し、前記熱媒体蓄積装置に供給する前記熱媒体の流量を調整する熱媒体蓄積量調整装置と
を備えることを特徴とする発電システム。 - 熱源媒体で低温媒体を加熱して高温媒体を生成する熱源装置、前記高温媒体との熱交換により蒸気を発生させる蒸気発生装置、及び前記蒸気で駆動する蒸気タービンを備える蒸気タービン発電プラントと、
再生可能エネルギー発電プラントと、
前記再生可能エネルギー発電プラントで利用される一部の再生可能エネルギーを利用して生成した熱媒体を供給する供給源と、
前記蒸気タービン及び前記蒸気発生装置の少なくとも一方に取り付けられた予熱装置と、
前記供給源と前記予熱装置を接続する予熱ラインと、
前記予熱ラインに設けられた調整弁と、
前記蒸気タービンの停止日時及び起動開始日時に基づき、前記蒸気タービン及び前記蒸気発生装置の少なくとも一方の予熱を開始すべき日時である予熱開始日時、及び前記熱媒体の蓄積開始日時を予測演算する予測部と、
前記予測部で予測された予熱開始日時を入力し、前記予熱開始日時に前記調整弁に信号を出力する蒸気タービン熱制御装置と、
前記蓄積開始日時を入力する熱媒体蓄積量制御装置と、
前記予熱ラインに設けられ、前記熱媒体を蓄積する熱媒体蓄積装置と、
前記熱媒体蓄積量制御装置からの信号を入力し、前記熱媒体蓄積装置に供給する前記熱媒体の流量を調整する熱媒体蓄積量調整装置と
を備えることを特徴とする発電システム。 - 請求項2に記載の発電システムにおいて、前記熱媒体を利用して二次熱媒体を生成するエネルギー変換装置を備えることを特徴とする発電システム。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の発電システムにおいて、前記予熱装置は、前記蒸気タービンのケーシングに取り付けたケーシング予熱管であることを特徴とする発電システム。
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