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技術 新規な発電システム

出願人 岩崎孝男
発明者 岩崎孝男
出願日 2012年3月16日 (8年11ヶ月経過) 出願番号 2012-085006
公開日 2013年9月30日 (7年4ヶ月経過) 公開番号 2013-197086
状態 未査定
技術分野 水力タービン 波力利用等のその他の液体機械又は機関 燃料電池(本体) 燃料電池(システム)
主要キーワード 燃料電池発電機 発電用水 全効率 水力発電設備 誘導管 冷却力 上昇力 ポンプアップ
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この項目の情報は公開日時点(2013年9月30日)のものです。
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課題

従来から運転されてきた揚水発電は水のポンプアップと言う無駄なエネルギーを必要とするために効率は70%を超えるのは無理と言われてきた。燃料電池に寄る発電技術革新飛躍的に進みこれ以上の効率化は難しいと言われている。

解決手段

本発明は通常の水力発電設備に下部の発電機の近くに電気分解装置或いは炭化水素改質などの水素発生装置を設置し、上部調整池近くには燃料電池を設置しそれぞれをパイプで連結された構造より成る事を特徴とする。即ち本発明のシステムでは、低地にて水素を発生−−−高地にて燃料電池発電−−−生成水を調整池に放流−−−通常の水力発電−−−と言う流れである。このシステムは揚水発電の変形と見る事も出来るし、燃料電池発電の変形ということも出来る。揚水発電として見れば水のポップアップのためのエネルギーが不要となり、落差を可能な限り大きく取れる利点と相まって大幅な効率アップとなる。また燃料電池発電として見れば生成水を発電用水力として利用するのでその分がそのままプラスと成る。上述のごとく本発明は揚水発電と燃料電池発電のそれぞれの特徴を生かし効率の飛躍的な向上を図る優れたシステムである。

概要

背景

近年燃料電池発電がその効率の良さから脚光を浴びている。
燃料電池は周知のごとく水素酸素化学反応電気エネルギーとして取り出して利用するもので、生成するものが水だけと言うのもクリーンと言うイメージで注目される一つの要因となっている。
水素が燃料であるが水素源は水の電気分解炭化水素改質等によって得られ、廃熱回収を含めれば効率は80%に達すると言われている。
従ってこれ以上の効率アップは難しいと言われている。
揚水発電揚水のための電力を必要とするため発電効率は決して高いものではないが負荷の変動に対する蓄電器としての役割を担って運転されてきた。
周知の如く揚水発電は導水管を使って揚水し揚水した水で通常の水力発電を行うもので、発電機を揚水ポンプとして使用するタイプが殆どである。
従って長時間の運転は不可能であり余剰電力が見込める夜間に揚水し日中のピーク時に発電するのが一般的である。

概要

従来から運転されてきた揚水発電は水のポンプアップと言う無駄なエネルギーを必要とするために効率は70%を超えるのは無理と言われてきた。燃料電池に寄る発電は技術革新飛躍的に進みこれ以上の効率化は難しいと言われている。本発明は通常の水力発電設備に下部の発電機の近くに電気分解装置或いは炭化水素改質などの水素発生装置を設置し、上部調整池近くには燃料電池を設置しそれぞれをパイプで連結された構造より成る事を特徴とする。即ち本発明のシステムでは、低地にて水素を発生−−−高地にて燃料電池発電−−−生成水を調整池に放流−−−通常の水力発電−−−と言う流れである。このシステムは揚水発電の変形と見る事も出来るし、燃料電池発電の変形ということも出来る。揚水発電として見れば水のポップアップのためのエネルギーが不要となり、落差を可能な限り大きく取れる利点と相まって大幅な効率アップとなる。また燃料電池発電として見れば生成水を発電用水力として利用するのでその分がそのままプラスと成る。上述のごとく本発明は揚水発電と燃料電池発電のそれぞれの特徴を生かし効率の飛躍的な向上をる優れたシステムである。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

低所に水の電気分解或いは炭化水素等の水素発生装置と通常の水力発電発電機と調整池を設け高所に調整池或いはサージタンク燃料電池発電機が設けられる。調整池と水力発電用発電機とは導水管で結ばれる通常の水力発電設備である。水素発生装置と燃料電池発電機は水素誘導管で結ばれ、生成水は調整池に供給される。上記構造により、水素発生−−−燃料電池に寄る発電−−−生成水に寄る水力発電−−−と言う流れを特徴とする新規な発電システム

技術分野

0001

[本発明は燃料電池揚水発電的要素とを組み合わせた新規発電ステムに関する]

背景技術

0002

近年燃料電池発電がその効率の良さから脚光を浴びている。
燃料電池は周知のごとく水素酸素化学反応電気エネルギーとして取り出して利用するもので、生成するものが水だけと言うのもクリーンと言うイメージで注目される一つの要因となっている。
水素が燃料であるが水素源は水の電気分解炭化水素改質等によって得られ、廃熱回収を含めれば効率は80%に達すると言われている。
従ってこれ以上の効率アップは難しいと言われている。
揚水発電は揚水のための電力を必要とするため発電効率は決して高いものではないが負荷の変動に対する蓄電器としての役割を担って運転されてきた。
周知の如く揚水発電は導水管を使って揚水し揚水した水で通常の水力発電を行うもので、発電機を揚水ポンプとして使用するタイプが殆どである。
従って長時間の運転は不可能であり余剰電力が見込める夜間に揚水し日中のピーク時に発電するのが一般的である。

発明が解決しようとする課題

0003

従来の揚水式発電の問題点の一つは高所に水を汲み上げると言う莫大ななエネルギーを必要とすることにあり、落差を大きく取るにはそれに比例して必要なエネルギーが大きくなる言う事である。

0004

また燃料電池に寄る発電は技術革新によりその効率は理論値に近づいておりこれ以上の効率アップは難しいと言われている。

課題を解決するための手段

0005

本発明は燃料電池発電と揚水発電との組み合わせる事により両方のの弱点を克服し、効率の高い新規な発電システムを提案するものである。
本発明は通常の水力発電の発電機の近くに水素発生装置を設置し、水力発電の取り水口である上部調整池近くに燃料電池発電機を設置する事を特徴とする。
水素発生装置と燃料電池発電機の間は水素誘導管によって結ばれ生成水は調整池に供給される。

0006

上述した様に本発明は低所に水素発生装置を設置し高所に設置された燃料電池発電機によって発電され、生成した水を使って通常の水力発電を行うものである。
即ち、水素発生−−−燃料電池による発電−−−生成水に寄る水力発電−−−が本発明の流れである。
従って本発明のシステムは、揚水発電の変形と見る事も出来るし、燃料電池発電の変形と見る事も出来る。

発明の効果

0007

本発明のシステムにを揚水発電のとして見れば揚水発電の水が水素に変わるためポンプアップに必要なエネルギーが不要となり、その為に随意に大きな落差を得る事が出来る利点と相まって大幅な効率アップが期待できる。
また調整池に常に水が供給されるため長時間の運転も可能となる。

0008

本発明のシステムを燃料電池発電の変形と見た場合は高地に設置された燃料電池発電機に寄る発電によって得られた生成水は通常の水力発電に使用されるためその分プラスとなり全体の発電の効率を飛躍的に高める。

0009

通常の揚水発電と違って水が常に供給されるため上部に広大な調整池を必要としないので立地条件は非常に緩やかになり、大きな落差を得る事も容易になる。
従って従来は不可能と思われた場所にも設置可能となり、海水揚水発電など候補地は多数あると考えられる。

0010

上述した如く本発明は実用上非常に有用な発明である。
技術の進歩によって各工程の効率が上がり水素の上昇力をもっと有効に使う技術などが加えられれば全効率が100%に近づくかも知れない優れた発明である。
また水の電気分解の効率が飛躍的に向上するか、吸熱反応冷却力が有効利用されるなどの技術が生まれてくればさらなる有用性が期待される。

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