压缩空气储能发电装置及压缩空气储能发电方法制造方法及图纸

压缩空气储能发电装置（1）具备：多台压缩膨胀兼用机（14），具有利用电力制造压缩空气的功能及利用压缩空气进行发电的功能；蓄压部（10），与多台压缩膨胀兼用机（14）流体地连接，将压缩空气储存；以及控制装置（16），当产生了将充放电切换的充放电指令值时，将驱动中的第1压缩膨胀兼用机（14）停止，并且将停止中的第2压缩膨胀兼用机（14）驱动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】压缩空气储能发电装置及压缩空气储能发电方法
本专利技术涉及压缩空气储能发电装置及压缩空气储能发电方法。
技术介绍
利用了风力或太阳能等可再生能源的发电根据天气而发电量变动。为了使发电量的变动平滑化，有在风力发电站或太阳能发电站等利用可再生能源的发电站中并设能量储藏装置的情况。作为这样的能量储藏装置的一例，已知有压缩空气储能（CAES：CompressedAirEnergyStorage）发电装置。CAES发电装置是利用电力制造及储藏压缩空气并利用所储藏的压缩空气用涡轮发电机等适时地发电的装置。此外，具备电动发电兼用机的压缩膨胀兼用机也可以是用1台电动发电兼用机进行多级压缩或膨胀的多级压缩膨胀兼用机。在专利文献1中，记载有在将压缩空气储藏之前从压缩空气将热回收、当将所储藏的压缩空气向涡轮发电机供给时进行再加热的绝热压缩空气储能（ACAES：AdiabaticCompressedAirEnergyStorage）发电装置。ACAES发电装置由于将压缩热回收而在发电时使用，所以与通常的CAES发电装置相比发电效率较高。以后，也将ACAES发电装置和CAES发电装置不区别而单称作CAES发电装置。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特表2013-509529号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的课题在CAES发电装置中，从设置空间等的观点，有使用能够将由电动机驱动的压缩机兼用作使发电机驱动的膨胀机的压缩膨胀兼用机的情况。压缩膨胀兼用机具备具有电动机和发电机的两功能的电动发电兼用机。因此，压缩膨胀兼用机能够根据状况而切换压缩功能（CAES发电装置的充电功能）和膨胀功能（CAES发电装置的放电功能）。即，能够进行充放电的切换。在CAES发电装置中，由于在切换充放电时伴随着温度控制等，所以在许多的压缩膨胀兼用机中不能进行顺畅的切换。即，发生用于充放电的切换的待机时间。该待机时间由于使CAES发电装置的运转效率下降所以优选的是尽可能短。在专利文献1的CAES发电装置中，不使用压缩膨胀兼用机，也没有关于伴随着充放电的切换的待机时间的言及。因而，为了对专利文献1的CAES发电装置应用压缩膨胀兼用机而实现有效率的运转，需要将上述待机时间缩短的方法。本专利技术的课题是在使用压缩膨胀兼用机的压缩空气储能发电装置及压缩空气储能发电方法中将伴随着压缩膨胀兼用机的充放电的切换的待机时间缩短。用来解决课题的手段本专利技术的第1方案提供一种压缩空气储能发电装置，具备：多台压缩膨胀兼用机，具有利用电力制造压缩空气的功能及利用前述压缩空气进行发电的功能；蓄压部，与前述多台压缩膨胀兼用机流体地连接，储存前述压缩空气；以及控制装置，当产生了将充放电切换的充放电指令值时，将驱动中的第1压缩膨胀兼用机停止，并且将停止中的第2压缩膨胀兼用机驱动。根据该结构，通过多台压缩膨胀兼用机的控制，能够将伴随着充放电的切换的待机时间缩短或省略。压缩空气储能发电装置利用电力（输入电力）制造压缩空气，将压缩空气向蓄压部储藏，利用所储藏的压缩空气适时发电被要求的电力（需要电力）。如果输入电力与需要电力的平衡随着时间经过而变化，则有需要充放电的切换的情况。在上述结构中，当产生了将充放电切换的充放电指令值时，不是将驱动中的第1压缩膨胀兼用机的充放电切换而使用，而是将驱动中的第1压缩膨胀兼用机停止并且将停止中的第2压缩膨胀兼用机驱动。由于第1压缩膨胀兼用机的停止和第2压缩膨胀兼用机的起动能够同时进行，所以能够将伴随着充放电的切换的待机时间省略。这里，所谓的充电，是指将压缩膨胀兼用机作为压缩机使用，制造压缩空气并向蓄压部储藏。所谓的放电，是指将压缩膨胀兼用机作为膨胀机（发电机）使用，从蓄压部将压缩空气引出而进行发电。充放电指令值是对压缩空气储能发电装置指定充电量或放电量的指令值。也可以，前述充放电指令值是充放电的预测值或计划值。根据该结构，由于基于充放电的预测值或计划值进行控制，所以能够进行时间延迟较少的有效率的控制。该充放电的预测值或计划值例如也可以基于同时间带的过去的数据来计算。此外，在输入电力是由太阳能或风力等可再生能源发电的电力的情况下，也可以基于气象条件来预测输入电力量（充电量）。在需要电力是由工厂等的设备要求的电力的情况下，也可以根据白天或夜间等工厂等的设备的工作时间带来预测。也可以，前述控制装置对于前述多台压缩膨胀兼用机分别设定疲劳量，当产生了将充放电切换的前述充放电指令值时，从前述疲劳量较小者起依次作为前述第2压缩膨胀兼用机进行驱动。根据该结构，能够使压缩膨胀兼用机的损耗度均匀化。假如不使损耗度均匀化而将特定的压缩膨胀兼用机集中驱动，则对于特定的压缩膨胀兼用机需要较早维护，CAES发电装置整体的维护频度有可能变高。因而，为了减小维护频度，损耗度的均匀化是有效的。另外，第1压缩膨胀兼用机及第2压缩膨胀兼用机既可以分别是1台的压缩膨胀兼用机，也可以是将多台压缩膨胀兼用机作为1个单元。也可以，前述疲劳量由基于充放电的切换次数的函数表示。根据该结构，通过基于充放电的切换次数设定疲劳量，能够使压缩膨胀兼用机的损耗度更加均匀化。特别是，充放电的切换次数是在通常的压缩机或膨胀机中不能考虑的压缩膨胀兼用机所特有的参数。因而，能够使压缩膨胀兼用机的损耗度准确地均匀化。本专利技术的第2方案提供一种压缩空气储能发电装置，具备：多台压缩膨胀兼用机，分别具备电动发电兼用机；蓄压部，与前述多台压缩膨胀兼用机流体地连接，将压缩空气储存；以及控制装置，当产生了将充放电切换的充放电指令值时，将当前工作中的压缩膨胀兼用机停止，并且将当前停止中的压缩膨胀兼用机驱动。根据该结构，如前述那样，通过多台压缩膨胀兼用机的控制，能够将伴随着充放电的切换的待机时间缩短或省略。也可以，前述多台压缩膨胀兼用机是至少3台压缩膨胀兼用机；前述控制装置对于前述多台压缩膨胀兼用机分别设定疲劳量，当产生了将充放电切换的前述充放电指令值时，从前述疲劳量较小者起依次作为前述第2压缩膨胀兼用机进行驱动。根据该结构，如前述那样，能够使压缩膨胀兼用机的损耗度均匀化。也可以，前述疲劳量由基于充放电的切换次数的函数表示。根据该结构，如前述那样，通过基于充放电的切换次数来设定疲劳量，能够使压缩膨胀兼用机的损耗度更加均匀化。本专利技术的第3方案提供一种压缩空气储能发电方法，包括：准备具备多台压缩膨胀兼用机和蓄压部的压缩空气储能发电装置，所述多台压缩膨胀兼用机具有利用电力制造压缩空气的功能及利用前述压缩空气进行发电的功能，所述蓄压部与前述多台压缩膨胀兼用机流体地连接，储存前述压缩空气；当产生了将充放电切换的充放电指令值时，将驱动中的第1压缩膨胀兼用机停止，并且将停止中的第2压缩膨胀兼用机驱动。根据该方法，如前述那样，通过多台压缩膨胀兼用机的控制，能够将伴随着充放电的切换的待机时间省略。专利技术效果根据本专利技术，在使用压缩膨胀兼用机的压缩空气储能发电装置及压缩空气储能发电方法中，通过多台压缩膨胀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压缩空气储能发电装置，其特征在于，/n具备：/n多台压缩膨胀兼用机，具有利用电力制造压缩空气的功能及利用前述压缩空气进行发电的功能；/n蓄压部，与前述多台压缩膨胀兼用机流体地连接，储存前述压缩空气；以及/n控制装置，当产生了将充放电切换的充放电指令值时，将驱动中的第1压缩膨胀兼用机停止，并且将停止中的第2压缩膨胀兼用机驱动。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181023 JP 2018-1990261.一种压缩空气储能发电装置，其特征在于，
具备：
多台压缩膨胀兼用机，具有利用电力制造压缩空气的功能及利用前述压缩空气进行发电的功能；
蓄压部，与前述多台压缩膨胀兼用机流体地连接，储存前述压缩空气；以及
控制装置，当产生了将充放电切换的充放电指令值时，将驱动中的第1压缩膨胀兼用机停止，并且将停止中的第2压缩膨胀兼用机驱动。


2.如权利要求1所述的压缩空气储能发电装置，其特征在于，
前述充放电指令值是充放电的预测值或计划值。


3.如权利要求1或2所述的压缩空气储能发电装置，其特征在于，
前述控制装置对于前述多台压缩膨胀兼用机分别设定疲劳量，当产生了将充放电切换的前述充放电指令值时，从前述疲劳量较小者起依次作为前述第2压缩膨胀兼用机进行驱动。


4.如权利要求3所述的压缩空气储能发电装置，其特征在于，
前述疲劳量由基于充放电的切换次数的函数表示。


5.一种压缩空气储能发电装置，其特征在于，
具备：
多台压缩膨胀兼用机，分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤隆，中道亮，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：日本;JP