太阳城集团

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箱型压缩空气储藏发电装置.pdf

摘要
申请专利号:

CN201580051965.6

申请日:

2015.09.18

公开号:

太阳城集团CN106715869A

公开日:

2017.05.24

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):F02C 6/16申请日:20150918|||公开
IPC分类号: F02C6/16; H02P9/04 主分类号: F02C6/16
申请人: 株式会社神户制钢所
发明人: 坂本佳直美; 猿田浩树; 松隈正树; 户岛正刚
地址: 日本兵库县神户市
优先权: 2014.09.25 JP 2014-195842; 2015.01.06 JP 2015-001043
专利代理机构: 中国专利代理(香港)有限公司 72001 代理人: 李婷;刘林华
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法律状态
申请(专利)号:

CN201580051965.6

授权太阳城集团号:

|||

法律状态太阳城集团日:

太阳城集团2017.06.16|||2017.05.24

法律状态类型:

实质审查的生效|||公开

摘要

本发明提供一种箱型压缩空气储藏发电装置(2),其具备:压缩机(5a)~(5c)、罐(8)、发电机(9a)~(9c)、控制装置(12)以及箱体(4)。压缩机(5a)~(5c)压缩空气。罐(8)被由压缩机(5a)~(5c)供给的空气驱动。发电机(9a)~(9c)被由罐(8)供给的空气驱动。控制装置对压缩机(5a)~(5c)以及发电机(9a)~(9c)进行驱动控制。箱体(4)收纳压缩机(5a)~(5c)以及发电机(9a)~(9c),罐(8)被配置于箱体(4)外。因此,箱型压缩空气储藏发电装置(2)容易搬运以及现场施工。

权利要求书

1.一种箱型压缩空气储藏发电装置,
具备:
压缩机,将空气压缩;
罐,将被前述压缩机压缩的空气储藏;
发电机,借助由前述罐供给的空气而驱动;
控制装置,对前述压缩机以及前述发电机进行驱动控制;和
箱体,
在前述箱体内收纳前述压缩机以及前述发电机的至少一方,在前述箱体外设置前述
罐。
2.如权利要求1所述的箱型压缩空气储藏发电装置,其特征在于,在前述箱体内收纳有
前述压缩机以及前述发电机双方。
3.如权利要求2所述的箱型压缩空气储藏发电装置,其特征在于,前述箱体具备:第一
箱体,收纳前述压缩机;第二箱体,收纳前述发电机。
4.如权利要求2或3所述的箱型压缩空气储藏发电装置,其特征在于,还具备:
第一热交换器,在被前述压缩机压缩以及升温而被向前述罐供给的空气与蓄热流体之
间进行热交换而加热前述蓄热流体;
第二热交换器,在被从前述罐向前述发电机供给的空气与前述蓄热流体之间进行热交
换而加热该空气;和
蓄热部,能够储藏前述蓄热流体,与前述第一热交换器以及前述第二热交换器流体性
地连接,
在收纳前述压缩机的前述箱体内收纳前述第一热交换器,在收纳前述发电机的前述箱
体内收纳前述第二热交换器,在收纳前述压缩机的前述箱体外且收纳前述发电机的前述箱
体外设置前述蓄热部。
5.如权利要求4所述的箱型压缩空气储藏发电装置,其特征在于,前述蓄热部具备:第
一蓄热罐,将利用前述第一热交换器被加热并升温后的蓄热流体储藏,以将该储藏的蓄热
流体向前述第二热交换器供给的方式流体性地连接,;
第二蓄热罐,将利用前述第二热交换器被进行热回收并降温后的蓄热流体储藏,以将
该储藏的蓄热流体向前述第一热交换器供给的方式流体性地连接。
6.如权利要求4所述的箱型压缩空气储藏发电装置,其特征在于,还具备收纳前述蓄热
部的蓄热用箱体。
7.如权利要求5所述的箱型压缩空气储藏发电装置,其特征在于,还具备收纳前述蓄热
部的蓄热用箱体,
前述蓄热用箱体在内部具备分隔件,以便将前述第一蓄热罐以及前述第二蓄热罐分开
地收纳。
8.如权利要求5所述的箱型压缩空气储藏发电装置,其特征在于,还具备收纳前述蓄热
部的蓄热用箱体,
前述蓄热用箱体具备:收纳前述第一蓄热罐的第三箱体、和收纳前述第二蓄热罐的第
四箱体。
9.如权利要求6所述的箱型压缩空气储藏发电装置,其特征在于,收纳前述蓄热部的前
述蓄热用箱体是在前述蓄热用箱体的内侧设置有隔热件的隔热箱体。
10.如权利要求4所述的箱型压缩空气储藏发电装置,其特征在于,将前述第一热交换
器以重叠的方式设置在前述压缩机的下方侧,将前述第二热交换器以重叠的方式设置在前
述发电机的下方侧。

说明书

箱型压缩空气储藏发电装置

技术领域

本发明涉及压缩空气储藏发电装置。

背景技术

压缩空气储藏(CAES:Compressed Air Energy Storage)发电装置在电力设备的
非高峰期间中,作为压缩空气而储藏电能,在需要较高电力的期间中,借助储藏的压缩空气
使发电机工作而生成电能。

通常的CAES发电装置在压缩空气的储藏中放出压缩热,因此产生能量损失。防止
此情况而改善系统效率的是隔热压缩空气储藏(ACAES:Adiabatic Compressed Air
Energy Storage)发电装置。ACAES发电装置将压缩热回收以及储藏,防止压缩空气的储藏
中的压缩热的放出。而且,将储藏的热向驱动膨胀机时的压缩空气返还,从而改善系统效
率。

像这样的ACAES发电装置例如在专利文献1中被公开。

在专利文献1中,公开有下述ACAES发电装置,其将压缩热保存于热能储藏(TES:
Thermal Energy Storage)系统中。

包括专利文献1所公开的装置的以往的CAES发电装置将压缩机、发电机以及罐等
全部进行现场组装,因此搬运麻烦,施工花费太阳城集团和费用。

专利文献1:日本特表2013-512410号公报。

发明内容

本发明的课题在于提供使搬运以及现场施工变得容易的CAES发电装置。

本发明提供一种箱型压缩空气储藏发电装置,具备:压缩机,将空气压缩;罐,将由
压缩机压缩的空气储藏;发电机,借助由罐供给的空气而驱动;控制装置,对压缩机以及发
电机进行驱动控制;和箱体,在该箱体内收纳压缩机以及发电机的至少一方,在该箱体外设
置罐。此外,箱型压缩空气储藏发电装置也可以在箱体内收纳压缩机以及发电机双方。

根据该箱型压缩空气储藏发电装置,通过将CAES发电装置所需要的设备收纳于箱
体,能使搬运以及现场施工变得容易。进而,将根据发电太阳城集团而必要容量发生变化的压缩空
气储藏罐分离至箱体的外部,从而无需必要发电太阳城集团的长短导致的发电装置部分的设计变
更,能够使用相同的封装件,所以是经济的。

该箱型压缩空气储藏发电装置的箱体优选具备:第一箱体,收纳压缩机;第二箱
体,收纳发电机。此外,也可以将第一热交换器收纳于第一箱体内,将第二热交换器收纳于
第二箱体内。

根据该箱型压缩空气储藏发电装置,将箱体分割成具有压缩功能的部分和具有发
电功能的部分,从而能使箱体小型化。借助该小型化,搬运变得更容易,并且能将设置箱体
的布置的自由度扩大。

优选该箱型压缩空气储藏发电装置还具备:第一热交换器,在被压缩机压缩以及
升温而被向罐供给的空气与蓄热流体之间进行热交换,将蓄热流体加热;第二热交换器,在
被从罐向发电机供给的空气与蓄热流体之间进行热交换,将该空气加热;和蓄热部,能够储
藏蓄热流体,与第一热交换器以及第二热交换器流体性地连接,在收纳压缩机的箱体内收
纳第一热交换器,在收纳发电机的箱体内收纳第二热交换器,在收纳压缩机的箱体外且收
纳发电机的箱体外设置蓄热部。

根据该箱型压缩空气储藏发电装置,将ACAES发电装置所需要的设备收纳于箱体
中,从而能使搬运以及现场施工变得容易。此外,将根据发电太阳城集团而必要容量发生变化的蓄
热部分离至箱体的外部,从而无需必要发电太阳城集团的长短导致的发电装置部分的设计变更,
能够使用相同的封装件,所以是经济的。

该箱型压缩空气储藏发电装置的蓄热部优选地具备:第一蓄热罐,将利用第一热
交换器被加热并升温后的蓄热流体储藏,以将升温后的蓄热流体向第二热交换器供给的方
式被流体性地连接;第二蓄热罐,将利用第二热交换器被进行热回收并降温后的蓄热流体
储藏,以将降温后的蓄热流体向第一热交换器供给的方式被流体性地连接。

根据该箱型压缩空气储藏发电装置,具备第一蓄热罐以及第二蓄热罐两个蓄热
罐,从而能将蓄热流体以不同的温度储藏,能使第一热交换器以及第二热交换器的热交换
效率提高。

该箱型压缩空气储藏发电装置优选地还具备收纳蓄热部的蓄热用箱体。

根据该箱型压缩空气储藏发电装置,还具备收纳蓄热部的蓄热用箱体,从而能防
止由于散热导致的热损失,并且搬运以及现场施工变得容易。

优选该箱型压缩空气储藏发电装置还具备收纳蓄热部的蓄热用箱体,该蓄热用箱
体在内部具备分隔件,以便将第一蓄热罐以及第二蓄热罐分开收纳。

根据该箱型压缩空气储藏发电装置,蓄热用箱体在内部具备分隔件,从而能将第
一蓄热罐以及第二蓄热罐分开收纳,能防止由于散热导致的热损失。

优选该箱型压缩空气储藏发电装置还具备收纳蓄热部的蓄热用箱体,蓄热用箱体
具备:第三箱体,收纳第一蓄热罐;第四箱体,收纳第二蓄热罐。

根据该箱型压缩空气储藏发电装置,蓄热用箱体具备第三箱体以及第四箱体,从
而能将第一蓄热罐以及第二蓄热罐分开收纳,能防止由于散热导致的热损失。

该箱型压缩空气储藏发电装置的收纳蓄热部的蓄热用箱体优选为在蓄热用箱体
的内侧设置有隔热件的隔热箱体。

根据该箱型压缩空气储藏发电装置,在蓄热用箱体的内侧设置隔热件,从而能防
止由于散热导致的热损失。

该箱型压缩空气储藏发电装置优选地将第一热交换器设置成与压缩机在下方侧
重叠,将第二热交换器设置成与发电机在下方侧重叠。

根据该箱型压缩空气储藏发电装置,能有效利用箱体内的有限的空间,能防止箱
体大小的增大。此外,将压缩机与发电机设置成分别重叠于第一以及第二热交换器,从而能
缩短空气配管(空气供给管),能降低热损失和压力损失。

根据本发明,将CAES发电装置的压缩机以及发电机的至少一方收纳于箱体,从而
能使搬运以及现场施工容易。

附图说明

图1A是本发明的第一实施方式的箱型CAES发电装置的概略俯视图。

图1B是本发明的第一实施方式的箱型CAES发电装置的概略主视图。

图1C是本发明的第一实施方式的箱型CAES发电装置的概略侧视图。

图2是示出图1A~图1C的各部的连接结构的概略结构图。

图3A是本发明的第二实施方式的箱型CAES发电装置的概略俯视图。

图3B是本发明的第二实施方式的箱型CAES发电装置的概略主视图。

图3C是本发明的第二实施方式的箱型CAES发电装置的概略侧视图。

图4是示出图3A~图3C的各部的连接结构的概略结构图。

图5是将图4的蓄热流体驱动用泵设置于箱体外的情况的概略结构图。

图6A是示出压缩机与第一热交换器的布置的侧视图。

图6B是示出压缩机与第一热交换器的布置的主视图。

图7A是本发明的第三实施方式的箱型CAES发电装置的俯视图。

图7B是本发明的第三实施方式的箱型CAES发电装置的主视图。

图7C是本发明的第三实施方式的箱型CAES发电装置的侧视图。

图8是表示图7A~图7C的各部的连接结构的概略结构图。

图9是表示本发明的第四实施方式的箱型CAES发电装置的各部的连接结构的概略
结构图。

图10是表示本发明的第五实施方式的箱型CAES发电装置的各部的连接结构的概
略结构图。

具体实施方式

以下,参照附图说明本发明的实施方式。

(第一实施方式)

图1A~图1C以及图2示出本发明的第一实施方式的箱型的压缩空气储藏(CAES:
compressed air energy storage)发电装置2。箱型CAES发电装置2是将CAES发电设备收纳
于箱体4内的装置。箱型CAES发电装置2用于变动电力的平滑化和峰值削减、或者蓄电等。

参照图1A~图1C以及图2,说明本实施方式的箱型CAES发电装置2。

箱型CAES发电装置2具备CAES发电设备以及箱体4。在CAES发电设备中包括三台压
缩机5a~5c、罐8、三台发电机9a~9c、以及控制装置12。在本实施方式的箱型CAES发电装置2
中,在一个箱体4内配置有压缩机5a~5c、发电机9a~9c以及控制装置12,在箱体4外配置有罐
8。压缩机5a~5c、发电机9a~9c以及罐8经由空气供给管14(参照图2)而连接。在本实施方式
中,在图1A以及图1B中,压缩机5a~5c、发电机9a~9c以及控制装置12以大致排列成一排的方
式从左侧依次地被配置于箱体4内。

压缩机5a~5c具备:压缩机主体部6a~6c、机械地连接于压缩机主体部6a~6c的马达
16a~16c。马达16a~16c从未图示的电源被供给电力而被驱动。若马达16a~16c被驱动,则压
缩机主体部6a~6c将周围的空气吸引并压缩。压缩机5a~5c经由空气供给管14与罐8连接,由
压缩机5a~5c压缩后的空气通过空气供给管14被供给至罐8。

在压缩机5a~5c与罐8之间的空气供给管14上设置有阀18a~18c。阀18a~18c相对于
各个压缩机5a~5c各设置一个,能变更由哪个压缩机5a~5c向罐8供给压缩空气。另外,可以
借助阀18a~18c调整所使用的压缩机5a~5c的台数,调整向罐8供给的压缩空气的量。

罐8储藏由压缩机5a~5c压缩的空气。太阳城集团所使用的罐8的大小和数量,由图1C可
知,在本实施方式中设置有12个相同大小的罐8,但可以与所需要的电力以及发电太阳城集团等对
应而进行变更,其大小和数量没有被限定。罐8经由空气供给管14与发电机9a~9c连接,被储
藏于罐8的压缩空气通过空气供给管14被供给至发电机9a~9c。

发电机9a~9c具备被机械地连接于发电机主体部10a~10c的膨胀机20a~20c。膨胀
机20a~20c被从罐8供给的压缩空气驱动。若膨胀机20a~20c被驱动,则发电机9a~9c分别进
行发电。发电机9a~9c连接于未图示的外部的系统,能供给产生的电力。

在罐8与发电机9a~9c之间的空气供给管14上设置有阀18d~18f。在本实施方式中,
阀18d~18f相对于各个发电机9a~9c各设置一个。因此,能变更由罐8向哪个发电机9a~9c供
给压缩空气。像这样,可以借助阀18d~18f调整所使用的发电机9a~9c的数量,调整所产生的
电力量。

对空气供给管14的箱体4的内外的配管进行说明。空气供给管14将箱体4外的罐8、
箱体4内的压缩机5a~5c以及发电机9a~9c连接。例如如单点划线4A所示地设成使空气供给
管14在箱体4内合流后向箱体4外取出的结构时,能使箱体4外的配管变少,但会使箱体4内
的剩余空间紧张。代替此情况,如双点划线4B所示地设成使空气供给管14在向箱体4外取出
后在箱体4外合流的结构时,箱体4外的配管较多,但能在箱体4内确保剩余空间。因此,可以
考虑空气供给管14的配管的处理和箱体4内的剩余空间的必要性而变更结构。

控制装置12包括:控制盘22、变换器24、电抗器26以及转换器28。由此,箱型CAES发
电装置2的各部能够电气地连接。但是,根据输出方式,也可以省略转换器28。此外,控制装
置12还被电气地连接于压缩机5a~5c、发电机9a~9c以及阀18a~18f,控制各自的动作。例如,
控制装置12进行变动电力的平滑化控制。在此情况下,在来自未图示的电源的变动电力比
既定的值大时,打开阀18a~18c,驱动压缩机5a~5c,向罐8中储藏压缩空气而进行蓄电。此
外,在来自未图示的电源的变动电力比既定的值小时,打开阀18a~18c,借助自罐8的压缩空
气驱动发电机9a~9c而进行发电。在此使用的既定的值可以基于过去的电力需要数据来确
定所需要的电力值。这样一来,控制装置12能驱动控制压缩机5a~5c、发电机9a~9c以及阀
18a~18f,能使变动电力平滑化。控制装置12不仅可以用于变动电力的平滑化控制,也可以
如前所记载那样用于峰值削减。

本实施方式的箱体4是用于多种类的一般货物运输的长度为40英尺的箱体。但是,
箱体4的种类和大小不限于此,也可以使用例如长度为20英尺的箱体等其他通常被经常使
用的箱体。

根据该箱型CAES发电装置2,通过将CAES发电设备收纳于箱体4内,搬运以及现场
施工能够变得容易。进而,将根据发电太阳城集团而其必要容量发生变化的罐8配置于箱体4外,从
而无需必要发电太阳城集团的长短导致的CAES发电设备部分的设计变更,能使用相同的封装件
(压缩机5a~5c、发电机9a~9c以及控制装置12),所以是经济的。此外,因为是箱型,所以能多
台排列地使用,借助增设实现的大容量化是容易的。进而,向屋外的设置也是可能的。另外,
作为箱体4,也可以使用侧开式箱体而使维修变得容易。

在本实施方式中,将压缩机5a~5c以及发电机9a~9c双方配置于箱体4内,但也可以
仅将某一方配置于箱体4内。控制装置12还可以配置于箱体4外。

(第二实施方式)

图3A~图3C以及图4示出本发明的第二实施方式的箱型CAES发电装置2。本实施方式的
箱型CAES发电装置2的太阳城集团下述部分以外的结构与图1A~图1C以及图2的第一实施方式同
样:第一热交换器30a~30c、第二热交换器32a~32c以及第一蓄热罐33a以及第二蓄热罐33b。
因此,对于与图1A~图1C以及图2所示的结构同样的部分赋予同样的标记,省略说明。

参照图3A~图3C以及图4,第二实施方式的箱型CAES发电装置2在箱体内具备第一
热交换器30a~30c以及第二热交换器32a~32c,在箱体4外具备蓄热罐33a、33b。第一热交换
器30a~30c、第二热交换器32a~32c以及蓄热罐33a、33b经由蓄热流体供给管34(参照图4)而
连接。在本实施方式中,在图3A以及图3B中,第一热交换器30a~30c(压缩机5a~5c)、第二热
交换器32a~32c(发电机9a~9c)以及控制装置12以大致排列成一排的方式从左侧依次地被
配置于箱体4内。

在蓄热流体供给管34的内部流动有蓄热流体。在蓄热流体供给管34中设置有用于
使蓄热流体流动的泵36a~36f。蓄热流体借助来自泵36a~36f的压力而在第一热交换器30a~
30c和第二热交换器32a~32c和蓄热罐33a、33b之间循环流动。

第一热交换器30a~30c相对于各个压缩机5a~5c各设置一个。第一热交换器30a~
30c在流动于压缩机5a~5c和罐8之间的空气供给管14的空气、流动于蓄热流体供给管34中
的蓄热流体间进行热交换。具体而言,从被压缩机5a~5c压缩而在此时被附加了压缩热的空
气进行热回收,用该热对蓄热流体加热。被加热的蓄热流体通过蓄热流体供给管34而被供
给至第一蓄热罐33a。

第一蓄热罐33a将利用第一热交换器30a~30c被加热而升温后的蓄热流体储藏。第
一蓄热罐33a优选由隔热部件形成,使得所储藏的升温后的蓄热流体的热不向外部放出。在
第一蓄热罐33a中储藏的升温后的蓄热流体通过蓄热流体供给管34被供给至第二热交换器
32a~32c。

第二热交换器32a~32c相对于各个发电机9a~9c各设置一个。第二热交换器32a~
32c在流动于蓄热流体供给管34中的升温后的蓄热流体、流动于罐8和发电机9a~9c之间的
空气供给管14中的压缩空气间进行热交换。具体而言,从升温后的蓄热流体进行热回收,用
该热对压缩空气加热。被加热并升温后的压缩空气通过空气供给管14被供给至发电机9a~
9c。利用第二热交换器32a~32c被进行热回收并降温后的蓄热流体通过蓄热流体供给管34
被供给至第二蓄热罐33b。

第二蓄热罐33b将利用第二热交换器32a~32c被进行热回收并降温后的蓄热流体
储藏。第二蓄热罐33b优选由隔热部件形成,使得所储藏的蓄热流体的热不向外部放出。由
第二蓄热罐33b储藏的蓄热流体通过蓄热流体供给管34而被供给至第一热交换器30a~30c。

这样,蓄热流体被第一热交换器30a~30c加热而被第一蓄热罐33a储藏、被第二热
交换器32a~32c冷却而被第二蓄热罐33b储藏、向第一热交换器30a~30c返还并被加热,重复
此流程。

太阳城集团蓄热流体供给管34的箱体4的内外的配管,与空气供给管14同样。蓄热流体供
给管34将箱体4外的蓄热罐33a、33b和箱体4内的第一热交换器30a~30c以及第二热交换器
32a~32c连接。例如如单点划线4A所示地设成使蓄热流体供给管34在箱体4内合流后向箱体
4外取出的结构时,能够使箱体4外的配管减少,但会使箱体4内的剩余空间紧张。代替此情
况,如双点划线4B所示地设成使蓄热流体供给管34在向箱体4外取出后在箱体4外合流的结
构时,箱体4外的配管较多,但容易在箱体4内确保剩余空间。因此,可以考虑蓄热流体供给
管34的配管的处理和箱体4内的剩余空间的必要性而变更结构。

在本实施方式中,如图4所示,泵36a~36f被设置于箱体4内。通过这样地设置,搬运
以及施工变得容易。但是,泵36a~36f并非必须限于箱体4内,也可以如图5所示地设置于箱
体4外。如果这样设置,则容易在箱体4内确保剩余空间。另外,在本实施方式中,如果设成在
蓄热流体供给管34合流而成为一根的位置处设置泵,则能减少泵的台数。

若根据本实施方式的箱型CAES发电装置2,通过将根据发电太阳城集团而必要容量发生
变化的蓄热罐33a、33b配置于箱体4外,能够无需必要发电太阳城集团的长短导致的CAES发电设备
的设计变更。因此,能使用相同的封装件,是经济的。

对第一热交换器30a~30c的布置进行说明。图6A、图6B是示出第一热交换器30a~
30c和压缩机5a~5c的布置的主视图以及侧视图。在本实施方式中使用的压缩机5a~5c是两
级型,具有低压级压缩部38和高压级压缩部40。第一热交换器30a~30c对于压缩空气起到下
述作用:作为中间冷却器的作用,将借助低压级压缩部38产生的第一阶段的压缩热进行热
回收并进行冷却;以及作为后冷却器的作用,将借助高压级压缩部40产生的第二阶段的压
缩热进行热回收并进行冷却。但是,压缩机5a~5c不限于两级型,可以是三级型以上,或者可
以是单级型。

太阳城集团第二热交换器32a~32c的布置,与第一热交换器30a~30c同样。即,与在图6A、
图6B中将第一热交换器30a~30c置换成第二热交换器32a~32c、将压缩机5a~5c置换成发电
机9a~9c后的情况同样。但是,第二热交换器32a~32c与第一热交换器30a~30c不同,对于压
缩空气起到加热器的作用。即,起到下述作用:作为预加热器的作用,在借助高压级压缩部
40进行的第一阶段的膨胀前进行热供给;以及作为中间加热器的作用,在借助低压级膨胀
部38进行的第二阶段的膨胀前进行热供给。

如图6A、图6B所示,第一热交换器30a~30c(第二热交换器32a~32c)以与压缩机5a~
5c(发电机9a~9c)重叠的方式被配置于其下方侧。因此,通过这样重叠地配置,不会较多地
占有箱体4内的设置面积,能够有效利用空间。此外,通过将压缩机5a~5c与第一热交换器
30a~30c或者将发电机9a~9c与第二热交换器32a~32c重叠地接近配置,能使连接这些的空
气供给管14的长度缩短,因此,能使在内部流动的压缩空气的压力损失以及热损失降低。

在将CAES发电设备收纳于箱体4内时,压缩机5a~5c(或者发电机9a~9c)等会发热,
因此存在箱体4内的温度上升、控制装置12等电子设备被置于高温中的可能。但是,在使用
ACAES发电设备进行热回收时,能够抑制箱体4内的温度上升,所以能够保护控制装置12等
电子设备免受由于热导致的损伤。进一步地说,如果使用本申请申请人在日本特愿2014-
172836号中提出的将产生的热全部回收的全热回收型的ACAES发电设备,则箱体4内的散热
几乎不存在,因此不需要换气扇或空调设备。因此,仅设置能够进出空气的通气口即可。

(第三实施方式)

图7A~图7C以及图8示出本发明的第三实施方式的箱型CAES发电装置2。本实施方式的
箱型CAES发电装置2在太阳城集团箱体4(第一箱体4a以及第二箱体4b)的部分以外的结构与图3A~
图3C以及图4的第二实施方式同样。因此,对于与图3A~3C以及图4所示的结构同样的部分,
赋予同样的标记,省略说明。

参照图7A~图7C以及图8,本实施方式的箱型CAES发电装置2具备第一箱体4a以及
第二箱体4b。第一箱体4a以及第二箱体4b是用于多种类的一般货物运输的长度为20英尺的
箱体。太阳城集团第一箱体4a以及第二箱体4b的大小,不限于此,也可以使用例如长度为40英尺的
箱体等其他通常被经常使用的箱体。

在第一箱体4a内,收纳有太阳城集团压缩功能的设备。在太阳城集团压缩功能的设备中,包括:
压缩机5a~5c、第一热交换器30a~30c以及控制这些的控制装置12a。

在第二箱体4b内,收纳有太阳城集团发电功能的设备。在太阳城集团发电功能的设备中,包括:
发电机9a~9c、第二热交换器32a~32c以及控制这些的控制装置12b。

太阳城集团空气供给管14以及蓄热流体供给管34的第一箱体4a以及第二箱体4b的内外
的配管,与第二实施方式同样。即,空气供给管14既可以在第一箱体4a以及第二箱体4b内合
流(参照图8的单点划线4A),也可以在第一箱体4a以及第二箱体4b外合流(参照图8的双点
划线4B)。蓄热流体供给管34也同样。太阳城集团泵36a~36f,在图8中被配置于第一箱体4a以及第
二箱体4b内,但也可以被配置于第一箱体4a以及第二箱体4b外,该情况也与第二实施方式
同样(参照图4以及图5)。

根据该箱型CAES发电装置2,具备:具有压缩功能的第一箱体4a和具有发电功能的
第二箱体4b,从而能使各箱体4a、4b小型化。借助该小型化,搬运变得更容易,并且能将设置
各箱体4a、4b的布置的自由度扩大。

(第四实施方式)

图9示出本发明的第四实施方式的箱型CAES发电装置2。本实施方式的箱型CAES发电装
置2太阳城集团蓄热用箱体41的部分以外的结构与图5的第二实施方式同样。因此,对于与图5所示
的结构同样的部分,赋予同样的标记,省略说明。

参照图9,本实施方式的箱型CAES发电装置2具备蓄热用箱体41。蓄热用箱体41收
纳第一蓄热罐33a以及第二蓄热罐33b。在本实施方式中,也可以如图5的箱体4A、4B那样,与
蓄热流体供给管34的配管对应地变更其大小以及结构。例如,可以如双点划线41B所示,使
蓄热流体供给管34在蓄热用箱体41内合流后,向蓄热用箱体41外取出。此外,也可以如单点
划线41A所示,使蓄热流体供给管34在向蓄热箱体41外取出后在蓄热用箱体41外合流。因
此,可以考虑蓄热流体供给管34的配管的处理和蓄热用箱体41内的剩余空间的必要性而变
更大小以及结构。

蓄热用箱体41是在内侧设置有隔热件的隔热箱体(也称作保温箱体),在内部具备
分隔件42,以便将第一蓄热罐33a以及第二蓄热罐33b分开收纳。第一蓄热罐33a以及第二蓄
热罐33b在内部储藏的蓄热流体的温度各自不同,因此通过设置分隔件42能将空间分开,能
防止由于散热导致的热损失。分隔件42也由隔热件构成,从而能进一步地防止热损失。

此外,在本实施方式中,泵36a~36f被设置于蓄热用箱体41内。通过这样地设置,搬
运以及施工变得容易。但是,泵36a~36f并非必须限于蓄热用箱体41内,可以如图4所示地设
置于箱体4内,也可以配置于箱体4、41的外部。为了使施工更容易,优选地配置于某一个箱
体4、41内。

(第五实施方式)

图10示出本发明的第五实施方式的箱型CAES发电装置2。本实施方式的箱型CAES发电
装置2太阳城集团蓄热用箱体41(第三箱体41a以及第四箱体41b)的部分以外的结构与图9的第四
实施方式同样。因此,对于与图9所示的结构同样的部分赋予同样的标记,省略说明。

参照图10,本实施方式的箱型CAES发电装置2具备蓄热用箱体41。蓄热用箱体41具
备第三箱体41a以及第四箱体41b。第三箱体41a收纳第一蓄热罐33a。第四箱体41b收纳第二
蓄热罐33b。太阳城集团蓄热流体供给管34的第三箱体41a以及第四箱体41b的内外的配管,与第四
实施方式同样。即,蓄热流体供给管34既可以在第三箱体41a以及第四箱体41b内合流(参照
图10的双点划线41B),也可以在第三箱体41a以及第四箱体41b外合流(参照图10的单点划
线41A)。太阳城集团泵36a~36f,在图10中被配置于蓄热用箱体41内,但也可以被配置于蓄热用箱
体41外,此情况也与第二实施方式同样。

第三箱体41a以及第四箱体41b是在内侧设置有隔热件的隔热箱体。第一蓄热罐
33a以及第二蓄热罐33b在内部储藏的蓄热流体的温度各自不同,因此,通过如第三箱体41a
以及第四箱体41b那样将空间分开,能防止由于散热导致的热损失。此外,具备收纳第一蓄
热罐33a的第三箱体41a与收纳第二蓄热罐33b的第四箱体41b,从而能使各箱体41a、41b小
型化。借助该小型化,搬运变得更容易,并且能将设置各箱体41a、41b的布置的自由度扩大。

在此记载的各个实施方式中对压缩机5a~5c与发电机9a~9c的台数相等的情况进
行了说明。但是,不需要使压缩机5a~5c与发电机9a~9c的台数、容量一致,可以使压缩机5a~
5c侧变小(或者变少)而使发电机9a~9c侧变大(或者变多),也可以是与其相反的情况。尤其
是在第三实施方式中,可以将具有压缩功能的第一箱体4a的数量与具有发电功能的第二箱
体4b的数量改变而使用。

此外,在本实施方式中,例示了将罐8与箱体外部邻接设置的情况。但是,罐不限于
该形态,可以是埋设于地下的形态,或者可以使用坑道、地下空洞作为罐。


附图标记说明

2箱型压缩空气储藏发电装置(箱型CAES发电装置),

4、4A、4B箱体,

4a第一箱体,

4b第二箱体,

5a、5b、5c压缩机,

6a、6b、6c压缩机主体部,

8罐,

9a、9b、9c发电机,

10a、10b、10c发电机主体部,

12、12a、12b控制装置,

14空气供给管,

16a、16b、16c马达,

18a、18b、18c、18d、18e、18f阀,

20a、20b、20c膨胀机,

22控制盘,

24变换器,

26电抗器,

28转换器,

30a、30b、30c第一热交换器,

32a、32b、32c第二热交换器,

33a第一蓄热罐,

33b第二蓄热罐,

34蓄热流体供给管,

36a、36b、36c、36d、36e、36f泵,

38低压级压缩部,

40高压级压缩部,

41蓄热用箱体,

41a第三箱体,

41b第四箱体,

42分隔件。

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