JP6793616B2 - 圧縮空気貯蔵発電装置及び圧縮空気貯蔵発電方法 - Google Patents
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Description
入力電力により駆動される電動機と、
前記電動機と機械的に接続され、低圧段圧縮機本体及び高圧段圧縮機本体を有し、空気を圧縮する多段型の圧縮機と、
前記圧縮機と流体的に接続され、前記圧縮機により圧縮された圧縮空気を貯蔵する蓄圧タンクと、
前記蓄圧タンクと流体的に接続され、前記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と、
前記膨張機と機械的に接続された発電機と、
前記低圧段圧縮機本体で圧縮された圧縮空気と熱媒とで熱交換し、熱媒を昇温させるためのインタークーラと、
前記インタークーラと流体的に接続され、熱媒を貯蔵する熱媒タンクと、
前記低圧段圧縮機本体で圧縮された後の圧縮空気の温度に基づき、前記熱媒タンクから前記インタークーラに供給される熱媒の流量を調整し、前記インタークーラにおいて熱媒と熱交換した圧縮空気の温度を所定温度に維持する制御部と、を備える。
前記空気配管に設けられた温度センサと、
前記熱媒タンクから前記インタークーラに熱媒を供給する熱媒ポンプと、備え、
前記制御部は、前記温度センサにより検出された圧縮空気の温度により、前記熱媒ポンプの回転数を調整し、前記インタークーラにおいて熱媒と熱交換した圧縮空気の温度を所定温度に維持する。
前記空気配管に設けられた温度センサと、
前記熱媒タンクと前記インタークーラとを接続する熱媒配管と、
前記熱媒配管に設けられた流量調整弁と、備え、
前記制御部は、前記温度センサにより検出された圧縮空気の温度により、前記流量調整弁の開度を調整し、前記インタークーラにおいて熱媒と熱交換した圧縮空気の温度を所定温度に維持する。
前記電動機と機械的に接続され、低圧段圧縮機本体及び高圧段圧縮機本体を有する多段型の圧縮機により空気を圧縮し、
前記圧縮機により圧縮された圧縮空気を蓄圧タンクに貯蔵し、
前記蓄圧タンクから供給される圧縮空気によって膨張機を駆動し、
前記膨張機と機械的に接続された発電機により発電し、
インタークーラにおいて、前記低圧段圧縮機本体で圧縮された圧縮空気と熱媒タンクから供給された熱媒とで熱交換する、圧縮空気貯蔵発電方法であって、
前記低圧段圧縮機本体で圧縮された後の圧縮空気の温度に基づき、前記インタークーラに供給される熱媒の流量を調整し、前記インタークーラにおいて熱媒と熱交換した圧縮空気の温度を所定温度に維持する。
図1は、圧縮空気貯蔵(CAES:compressed air energy storage)発電装置2の概略構成図を示している。本実施形態のCAES発電装置2は、再生可能エネルギーを利用して発電する場合に、需要先である電力系統4への出力変動を平滑化するとともに、電力系統4における需要電力の変動に合わせた電力を出力する。CAES発電装置2はまた、風力発電所又は太陽光発電所などの再生可能エネルギーによる発電所6から、トランス等で構成される受送電設備60を介して供給された電力を平滑化し、需要先の電力系統4に電力を出力する。
上記第1実施形態では、制御部90は、ポンプ50aの回転数を変化させることによって熱媒の流量を変化させているが、ポンプ50aは流量一定のポンプでもよい。図3は、ポンプ50aが流量一定のポンプである場合の、本発明の第2実施形態に係る圧縮空気貯蔵発電装置の概略構成図である。
図4を参照して、本発明の第3実施形態を説明する。この本発明の第3実施形態は、1つの蓄熱タンク24(蓄熱タンク24c)でインタークーラ21及びアフタークーラ22からの熱媒を受け取るように構成した実施形態である。なお、この本発明の第3実施形態は、本発明の第1実施形態、第2実施形態と多くの共通の構成品を含む。それら共通の構成品については同一の番号を付し、それらの説明については割愛する。
4 電力系統
6 発電所
8 圧縮機
9 低圧段圧縮機本体
9a スクリュ
9b 吸込口
9c 吐出口
10 高圧段圧縮機本体
10a スクリュ
10b 吸込口
10c 吐出口
12 蓄圧タンク
14 膨張機
15 低圧段膨張機本体
15a スクリュ
15b 給気口
15c 排気口
16 高圧段膨張機本体
16a スクリュ
16b 給気口
16c 排気口
18,18a,19 空気配管
20 第1熱交換部
21 インタークーラ
22 アフタークーラ
24 蓄熱タンク
24a 蓄熱タンク
24b 蓄熱タンク
24c 蓄熱タンク
26 第2熱交換部
27 プレヒータ
28 インターヒータ
30a,30c,30d,30e,30f,30g,30h,30i,30j,30k,30m,30n,30p,30q,30r,30s,30t 熱媒配管
34 第3熱交換部
44 モータ(電動機)
46 発電機
48 熱媒タンク
50a,50b,50c,50d ポンプ
60 受送電設備
90 制御部
91 温度センサ
92 流量調整弁
93 温度センサ
94 流量調整弁
95 温度センサ
Claims (4)
- 入力電力により駆動される電動機と、
前記電動機と機械的に接続され、低圧段圧縮機本体及び高圧段圧縮機本体を有し、空気を圧縮する多段型の圧縮機と、
前記圧縮機と流体的に接続され、前記圧縮機により圧縮された圧縮空気を貯蔵する蓄圧タンクと、
前記蓄圧タンクと流体的に接続され、前記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と、
前記膨張機と機械的に接続された発電機と、
前記低圧段圧縮機本体で圧縮された圧縮空気と熱媒とで熱交換し、熱媒を昇温させるためのインタークーラと、
前記インタークーラと流体的に接続され、熱媒を貯蔵する熱媒タンクと、
前記低圧段圧縮機本体で圧縮された後の圧縮空気の温度に基づき、前記熱媒タンクから前記インタークーラに供給される熱媒の流量を調整し、前記インタークーラにおいて熱媒と熱交換した圧縮空気の温度を所定温度に維持する制御部と、
前記低圧段圧縮機本体と前記インタークーラとを接続する空気配管と、
前記空気配管に設けられた温度センサと、
前記熱媒タンクから前記インタークーラに熱媒を供給する熱媒ポンプと、備え、
前記制御部は、前記温度センサにより検出された圧縮空気の温度により、前記熱媒ポンプの回転数を調整し、前記インタークーラにおいて熱媒と熱交換した圧縮空気の温度を所定温度に維持する、圧縮空気貯蔵発電装置。
- 入力電力により駆動される電動機と、
前記電動機と機械的に接続され、低圧段圧縮機本体及び高圧段圧縮機本体を有し、空気を圧縮する多段型の圧縮機と、
前記圧縮機と流体的に接続され、前記圧縮機により圧縮された圧縮空気を貯蔵する蓄圧タンクと、
前記蓄圧タンクと流体的に接続され、前記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と、
前記膨張機と機械的に接続された発電機と、
前記低圧段圧縮機本体で圧縮された圧縮空気と熱媒とで熱交換し、熱媒を昇温させるためのインタークーラと、
前記インタークーラと流体的に接続され、熱媒を貯蔵する熱媒タンクと、
前記低圧段圧縮機本体で圧縮された後の圧縮空気の温度に基づき、前記熱媒タンクから前記インタークーラに供給される熱媒の流量を調整し、前記インタークーラにおいて熱媒と熱交換した圧縮空気の温度を所定温度に維持する制御部と、
前記低圧段圧縮機本体と前記インタークーラとを接続する空気配管と、
前記空気配管に設けられた温度センサと、
前記熱媒タンクと前記インタークーラとを接続する熱媒配管と、
前記熱媒配管に設けられた流量調整弁と、備え、
前記制御部は、前記温度センサにより検出された圧縮空気の温度により、前記流量調整弁の開度を調整し、前記インタークーラにおいて熱媒と熱交換した圧縮空気の温度を所定温度に維持する、圧縮空気貯蔵発電装置。
- 入力電力により電動機を駆動し、
前記電動機と機械的に接続され、低圧段圧縮機本体及び高圧段圧縮機本体を有する多段型の圧縮機により空気を圧縮し、
前記圧縮機により圧縮された圧縮空気を蓄圧タンクに貯蔵し、
前記蓄圧タンクから供給される圧縮空気によって膨張機を駆動し、
前記膨張機と機械的に接続された発電機により発電し、
インタークーラにおいて、前記低圧段圧縮機本体で圧縮された圧縮空気と熱媒タンクから供給された熱媒とで熱交換する、圧縮空気貯蔵発電方法であって、
前記低圧段圧縮機本体と前記インタークーラとを接続する空気配管に設けられた温度センサにより検出された圧縮空気の温度により、前記熱媒タンクから前記インタークーラに熱媒を供給する熱媒ポンプの回転数を調整し、前記インタークーラにおいて熱媒と熱交換した圧縮空気の温度を所定温度に維持する、圧縮空気貯蔵発電方法。
- 入力電力により電動機を駆動し、
前記電動機と機械的に接続され、低圧段圧縮機本体及び高圧段圧縮機本体を有する多段型の圧縮機により空気を圧縮し、
前記圧縮機により圧縮された圧縮空気を蓄圧タンクに貯蔵し、
前記蓄圧タンクから供給される圧縮空気によって膨張機を駆動し、
前記膨張機と機械的に接続された発電機により発電し、
インタークーラにおいて、前記低圧段圧縮機本体で圧縮された圧縮空気と熱媒タンクから供給された熱媒とで熱交換する、圧縮空気貯蔵発電方法であって、
前記低圧段圧縮機本体と前記インタークーラとを接続する空気配管に設けられた温度センサにより検出された圧縮空気の温度により、前記熱媒タンクと前記インタークーラとを接続する熱媒配管に設けられた流量調整弁の開度を調整し、前記インタークーラにおいて熱媒と熱交換した圧縮空気の温度を所定温度に維持する、圧縮空気貯蔵発電方法。
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JP2017186977A JP6793616B2 (ja) | 2017-09-27 | 2017-09-27 | 圧縮空気貯蔵発電装置及び圧縮空気貯蔵発電方法 |
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