特許 6857075 圧縮空気貯蔵発電装置及び圧縮空気貯蔵発電方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6857075

(24)【登録日】2021年3月23日

(45)【発行日】2021年4月14日

(54)【発明の名称】圧縮空気貯蔵発電装置及び圧縮空気貯蔵発電方法

(51)【国際特許分類】

   F02C 6/16 20060101AFI20210405BHJP

【ＦＩ】

   F02C6/16

【請求項の数】6

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2017-83148(P2017-83148)

(22)【出願日】2017年4月19日

(65)【公開番号】特開2018-178946(P2018-178946A)

(43)【公開日】2018年11月15日

【審査請求日】2019年9月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(74)【代理人】

【識別番号】100111039

【弁理士】

【氏名又は名称】前堀 義之

(72)【発明者】

【氏名】松隈 正樹

(72)【発明者】

【氏名】猿田 浩樹

(72)【発明者】

【氏名】松尾 裕治

(72)【発明者】

【氏名】坂本 佳直美

【審査官】 高吉 統久

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−０３４２１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−２０５４３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１２１６７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／１８５９０６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１６−１５３６５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｃ １／０２

Ｆ０２Ｃ ６／１６

Ｆ１７Ｃ １／００−１３／１２

Ｈ０２Ｊ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力電力により駆動されるモータと、
前記モータと機械的に接続され、空気を圧縮する圧縮機と、
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複数の蓄圧タンクと、
前記蓄圧タンクに設けられ、前記蓄圧タンクの圧力を測定する複数の圧力センサと、
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た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、
前記圧力センサによって測定された各前記蓄圧タンクの圧力に基づいて、充電を行う場合には前記圧縮空気を貯蔵する前記蓄圧タンクの順番を、充電効率を高めるように決定し、放電を行う場合には前記膨張機に前記圧縮空気を供給する前記蓄圧タンクの順番を、放電効率を高めるように決定する制御部と
を備える、圧縮空気貯蔵発電装置。

【請求項2】

前記制御部は、所定の基準圧力よりも低い圧力を有する前記蓄圧タンクのうち、圧力が高い前記蓄圧タンクから順番に前記圧縮空気を貯蔵する、請求項１に記載の圧縮空気貯蔵発電装置。

【請求項3】

前記制御部は、複数の前記蓄圧タンクのうち圧力が高い前記蓄圧タンクから順番に前記膨張機に前記圧縮空気を供給する、請求項１に記載の圧縮空気貯蔵発電装置。

【請求項4】

各前記蓄圧タンクは、貯蔵側弁を含む貯蔵流路によって前記圧縮機と流体的に接続され、放出側弁を含む放出流路によって前記膨張機と流体的に接続されており、
前記制御部は、充電を行う場合には、前記圧縮空気を貯蔵する順番に基づいて前記貯蔵側弁を開閉し、放電を行う場合には、前記膨張機に前記圧縮空気を供給する順番に基づいて前記放出側弁を開閉する、請求項１から３のいずれか１項に記載の圧縮空気貯蔵発電装置。

【請求項5】

前記制御部は、複数の前記蓄圧タンクのうち圧力が高い前記蓄圧タンクから順番に前記膨張機に前記圧縮空気を供給する際、前記圧縮空気を前記膨張機に供給中の第１の蓄圧タンクの第１の圧力と、前記圧縮空気を前記膨張機に供給していない第２の蓄圧タンクの第２の圧力とを比較し、前記第１の圧力が前記第２の圧力に達したとき、前記第１の蓄圧タンク及び前記第２の蓄圧タンクから前記圧縮空気を前記膨張機に供給する、請求項３に記載の圧縮空気貯蔵発電装置。

【請求項6】

入力電力により駆動されるモータと、
前記モータと機械的に接続され、空気を圧縮する圧縮機と、
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複数の蓄圧タンクと、
前記蓄圧タンクに設けられ、前記蓄圧タンクの圧力を測定する複数の圧力センサと、
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た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
を備える圧縮空気貯蔵発電装置の圧縮空気貯蔵発電方法において、
前記圧力センサによって測定された各前記蓄圧タンクの圧力に基づいて、充電を行う場合には前記圧縮空気を貯蔵する前記蓄圧タンクの順番を、充電効率を高めるように決定し、放電を行う場合には前記膨張機に前記圧縮空気を供給する前記蓄圧タンクの順番を、放電効率を高めるように決定するように制御する、圧縮空気貯蔵発電方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圧縮空気貯蔵発電装置及び圧縮空気貯蔵発電方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１の圧縮空気貯蔵発電装置は、少なくとも２つの容量の異なるタンクを有している。長周期と短周期の各変動電力に対して容量の異なるタンクをそれぞれ使用し、長周期と短周期の各変動電力を平準化している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６−３４２１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

圧縮空気貯蔵発電装置の充放電効率は、充電又は放電に使用する蓄圧タンクの圧縮空気の貯蔵量によって変化する。しかし、特許文献１では、充電又は放電に使用する蓄圧タンクを選択する際に、蓄圧タンクの圧縮空気の貯蔵量は考慮されていない。

【0005】

本発明は、充放電効率を向上できる圧縮空気貯蔵発電装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様は、入力電力により駆動されるモータと、前記モータと機械的に接続され、空気を圧縮する圧縮機と、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複数の蓄圧タンクと、前記蓄圧タンクに設けられ、前記蓄圧タンクの圧力を測定する複数の圧力センサと、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た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、前記圧力センサによって測定された各前記蓄圧タンクの圧力に基づいて、充電を行う場合には前記圧縮空気を貯蔵する前記蓄圧タンクの順番を、充電効率を高めるように決定し、放電を行う場合には前記膨張機に前記圧縮空気を供給する前記蓄圧タンクの順番を、放電効率を高めるように決定する制御部とを備える、圧縮空気貯蔵発電装置を提供する。

【0007】

複数の蓄圧タンクのそれぞれが圧縮機と膨張機に流体的に接続されているため、それぞれの蓄圧タンクについて充電又は放電に使用するかどうかを決定できる。また、それぞれの蓄圧タンクには、圧力センサが設けられているため、それぞれの蓄圧タンクについて圧縮空気の貯蔵量がわかる。このため、充電又は放電に使用する蓄圧タンクを各蓄圧タンクの圧力に基づいて決定することで、圧縮空気貯蔵発電装置全体の充放電効率に関わらず、充放電効率を向上できる。

【0008】

また、複数の蓄圧タンクのそれぞれは、圧縮機と膨張機に流体的に接続されているため、圧縮空気貯蔵発電装置全体と同様の圧縮空気の貯蔵容量を有する１つの蓄圧タンクを使用する場合と比較して、１つの蓄圧タンク当たりの圧縮空気の貯蔵容量を低減できる。このため、大容量の蓄圧タンクを製造する必要がなく、輸送も容易になるため、圧縮空気貯蔵発電装置のコストを低減できる。さらに、圧縮空気貯蔵発電装置全体を停止させることなく、個々の蓄圧タンクを修理又は交換できる。

【0009】

前記制御部は、所定の基準圧力よりも低い圧力を有する前記蓄圧タンクのうち、圧力が高い前記蓄圧タンクから順番に前記圧縮空気を貯蔵してもよい。

【0010】

複数の蓄圧タンクのうち、圧力を基準圧力に到達させるために必要な圧縮空気の量が少ないものから順番に圧縮空気を貯蔵することで、短時間で圧縮空気の貯蔵が完了する。このため、短時間でより多くの基準圧力を有する蓄圧タンクが得られる。ここで、所定の基準圧力とは、蓄圧タンクの圧縮空気の貯蔵量が適切であり、効率良く充電可能な状態の蓄圧タンクが示す圧力である。

【0011】

前記制御部は、複数の前記蓄圧タンクのうち圧力が高い前記蓄圧タンクから順番に使用して前記膨張機に前記圧縮空気を供給してもよい。

【0012】

各前記蓄圧タンクは、貯蔵側弁を含む貯蔵流路によって前記圧縮機と流体的に接続されてもよく、放出側弁を含む放出流路によって前記膨張機と流体的に接続されてもよく、前記制御部は、充電を行う場合には、前記圧縮空気を貯蔵する順番に基づいて前記貯蔵側弁を開閉してもよく、放電を行う場合には、前記膨張機に前記圧縮空気を供給する順番に基づいて前記放出側弁を開閉してもよい。
また、前記制御部は、複数の前記蓄圧タンクのうち圧力が高い前記蓄圧タンクから順番に前記膨張機に前記圧縮空気を供給する際、前記圧縮空気を前記膨張機に供給中の第１の蓄圧タンクの第１の圧力と、前記圧縮空気を前記膨張機に供給していない第２の蓄圧タンクの第２の圧力とを比較し、前記第１の圧力が前記第２の圧力に達したとき、前記第１の蓄圧タンク及び前記第２の蓄圧タンクから前記圧縮空気を前記膨張機に供給してもよい。

【0013】

本発明の他の態様によれば、入力電力により駆動されるモータと、前記モータと機械的に接続され、空気を圧縮する圧縮機と、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複数の蓄圧タンクと、前記蓄圧タンクに設けられ、前記蓄圧タンクの圧力を測定する複数の圧力センサと、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た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を備える圧縮空気貯蔵発電装置の圧縮空気貯蔵発電方法において、前記圧力センサによって測定された各前記蓄圧タンクの圧力に基づいて、充電を行う場合には前記圧縮空気を貯蔵する前記蓄圧タンクの順番を、充電効率を高めるように決定し、放電を行う場合には前記膨張機に前記圧縮空気を供給する前記蓄圧タンクの順番を、放電効率を高めるように決定するように制御する、圧縮空気貯蔵発電方法を提供する。

【発明の効果】

【0014】

本発明の圧縮空気貯蔵発電装置では、充放電効率を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明に係る圧縮空気貯蔵発電装置の模式的な系統図。

【図2】図１の蓄圧タンク群の模式的な構成図。

【図3】圧縮空気貯蔵発電方法の充電方法のフローチャート。

【図4】圧縮空気貯蔵発電方法の発電方法のフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態に係る圧縮空気貯蔵発電装置を説明する。

【0017】

図１を参照すると、圧縮空気貯蔵発電装置１は、外部発電装置２及び電力系統３と電気的に接続されている（破線参照）。外部発電装置２は、風力発電装置又は太陽光発電装置のような自然エネルギを利用した発電装置である。

【0018】

本実施形態の圧縮空気貯蔵発電装置１は、圧縮機１０と、４つの蓄圧タンク群（蓄圧タンク）２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄと、膨張機３０と、制御部４０とを備える。圧縮機１０と４つの蓄圧タンク群２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄとは、貯蔵流路５０によってそれぞれ流体的に接続されている。膨張機３０と４つの蓄圧タンク群２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄとは、放出流路６０によってそれぞれ流体的に接続されている。

【0019】

圧縮機１０は、モータ１１と機械的に接続されており、モータ１１によって駆動される。圧縮機１０の吐出口１０ａは、貯蔵流路５０によって蓄圧タンク群２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄとそれぞれ流体的に接続されている。圧縮機１０は、モータ１１によって駆動されると吸気口１０ｂから空気を吸気し、圧縮して吐出口１０ａより貯蔵流路５０に吐出する。

【0020】

モータ１１は、外部発電装置２に電気的に接続されており、外部発電装置２から供給される電力（入力電力）により駆動される。

【0021】

蓄圧タンク群２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄは、放出流路６０によって膨張機３０と流体的に接続されている。図２を参照すると、蓄圧タンク群２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄは、３つの蓄圧タンク２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃを備える。蓄圧タンク２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃは、圧縮機１０から吐出された圧縮空気を貯蔵する。また、蓄圧タンク群２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄは、圧力センサ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄをそれぞれ備える。圧力センサ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄは、蓄圧タンク群２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの圧力をそれぞれ測定する。

【0022】

膨張機３０は、発電機３１と機械的に接続されている。膨張機３０の給気口３０ａから圧縮空気を給気された膨張機３０は、給気された圧縮空気により作動し、発電機３１を駆動する。すなわち、膨張機３０は、蓄圧タンク群２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄに貯蔵していた圧縮空気を膨張させて発電に利用している。

【0023】

発電機３１は、電力系統３に電気的に接続されており、発電機３１で発電した電力（発電電力）は、電力系統３に供給される。

【0024】

貯蔵流路５０には、貯蔵側弁２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄが設けられている。貯蔵側弁２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄは、開閉することで、蓄圧タンク群２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄへの圧縮空気の貯蔵を許容又は防止する。

【0025】

放出流路６０には、放出側弁２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄが設けられている。放出側弁２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄは、開閉することで、蓄圧タンク群２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄから膨張機３０への圧縮空気の供給を許容又は防止する。

【0026】

制御部４０は、圧力センサ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄと、貯蔵側弁２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄと、放出側弁２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄと電気的に接続されている（一点鎖線参照）。制御部４０は、圧力センサ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄによって測定された蓄圧タンク群２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの圧力に基づいて、充電を行う場合には、圧縮空気を貯蔵する蓄圧タンク群２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの順番を決定する。また、制御部４０は、圧力センサ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄによって測定された蓄圧タンク群２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの圧力に基づいて、放電を行う場合には、膨張機３０に圧縮空気を供給する蓄圧タンク群２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの順番を決定する。制御部４０は、貯蔵側弁２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ及び放出側弁２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄの開閉を制御し、圧縮空気の貯蔵又は放出を行う蓄圧タンク群２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄを切り替える。

【0027】

蓄圧タンク群２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄは、圧縮機１０と膨張機３０に流体的に接続されているため、それぞれの蓄圧タンク群２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄについて充電又は放電に使用するかどうかを決定できる。また、それぞれの蓄圧タンク群２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄには、圧力センサ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄが設けられているため、それぞれの蓄圧タンク群２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄについて圧縮空気の貯蔵量がわかる。このため、充電又は放電に使用する蓄圧タンク群を各蓄圧タンク群の圧力に基づいて決定することで、圧縮空気貯蔵発電装置１全体の充放電効率に関わらず、充放電効率を向上できる。

【0028】

また、蓄圧タンク群２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄは、圧縮機１０と膨張機３０に流体的に接続されているため、圧縮空気貯蔵発電装置１全体の圧縮空気の貯蔵容量と同様の圧縮空気の貯蔵容量を有する１つの蓄圧タンクを使用する場合と比較して、１つの蓄圧タンク当たりの圧縮空気の貯蔵容量を低減できる。このため、大容量の蓄圧タンクを製造する必要がなく、輸送も容易になるため、圧縮空気貯蔵発電装置のコストを低減できる。さらに、圧縮空気貯蔵発電装置全体を停止させることなく、個々の蓄圧タンクを修理又は交換できる。

【0029】

以下、図３及び図４を参照して、本実施形態に係る圧縮空気貯蔵発電装置１の圧縮空気貯蔵発電方法について説明する。

【0030】

（充電方法）
図３を参照して、本実施形態の圧縮空気貯蔵発電装置１の充電方法を説明する。圧縮空気貯蔵発電装置１は、外部発電装置２から入力電力が供給されると、充電を開始する。

【0031】

まず、制御部４０は、蓄圧タンク群２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの圧力Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄを圧力センサ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄから取得する（ステップＳ１）。

【0032】

次に、ステップＳ１で取得した蓄圧タンク群２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの圧力Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄに基づいて圧縮空気を貯蔵する蓄圧タンク群の順番を決定する（ステップＳ２）。具体的には、蓄圧タンク群２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの圧力Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄを比較して、圧力Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄの大小関係を判断する。圧力Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄのうち、高いものから圧力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４とし、圧力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を有する蓄圧タンク群をそれぞれ蓄圧タンク群Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４とする。圧縮空気の貯蔵は、蓄圧タンク群Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４の順番で行う。つまり、高い圧力を有する蓄圧タンク群から順番に圧縮空気を貯蔵する。

【0033】

蓄圧タンク群Ｔ１の圧力Ｐ１と所定の基準圧力Ｐとの大小関係を判断し（ステップＳ３）、蓄圧タンク群Ｔ１の圧力Ｐ１が所定の基準圧力Ｐ以下であれば、蓄圧タンク群Ｔ１に圧縮空気を貯蔵する（ステップＳ３１）。ここで、所定の基準圧力Ｐとは、蓄圧タンク群の圧縮空気の貯蔵量が適切であり、効率良く充電可能な状態の蓄圧タンク群が示す圧力である。

【0034】

圧縮空気の貯蔵により、蓄圧タンク群Ｔ１の圧力Ｐ１が基準圧力Ｐに達した場合、又は最初から基準圧力Ｐよりも大きい場合は、ステップＳ４に進む。

【0035】

蓄圧タンク群Ｔ２の圧力Ｐ２と所定の基準圧力Ｐとの大小関係を判断し（ステップＳ４）、蓄圧タンク群Ｔ２の圧力Ｐ２が所定の基準圧力Ｐ以下であれば、蓄圧タンク群Ｔ２に圧縮空気を貯蔵する（ステップＳ４１）。

【0036】

圧縮空気の貯蔵により、蓄圧タンク群Ｔ２の圧力Ｐ２が基準圧力Ｐに達した場合、又は最初から基準圧力Ｐよりも大きい場合は、ステップＳ５に進む。

【0037】

蓄圧タンク群Ｔ３の圧力Ｐ３と所定の基準圧力Ｐとの大小関係を判断し（ステップＳ５）、蓄圧タンク群Ｔ３の圧力Ｐ３が所定の基準圧力Ｐ以下であれば、蓄圧タンク群Ｔ３に圧縮空気を貯蔵する（ステップＳ５１）。

【0038】

圧縮空気の貯蔵により、蓄圧タンク群Ｔ３の圧力Ｐ３が基準圧力Ｐに達した場合、又は最初から基準圧力Ｐよりも大きい場合は、ステップＳ６に進む。

【0039】

蓄圧タンク群Ｔ４の圧力Ｐ４と所定の基準圧力Ｐとの大小関係を判断し（ステップＳ６）、蓄圧タンク群Ｔ４の圧力Ｐ４が所定の基準圧力Ｐ以下であれば、蓄圧タンク群Ｔ４に圧縮空気を貯蔵する（ステップＳ６１）。

【0040】

圧縮空気の貯蔵により、蓄圧タンク群Ｔ４の圧力Ｐ４が基準圧力Ｐに達した場合、又は最初から基準圧力Ｐよりも大きい場合は、充電を終了する。すなわち、全ての蓄圧タンク群Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４が基準圧力Ｐよりも高い圧力を有しているとき、充電を終了する。

【0041】

また、蓄圧タンク群Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４への空気の貯蔵は、外部発電装置２からの入力電力の供給が停止した場合にも終了する。

【0042】

全ての蓄圧タンク群Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４が基準圧力Ｐよりも高い圧力を有している場合でも、圧縮空気の貯蔵を終了せずに、複数の蓄圧タンク群に対して同時に、又は個別に圧縮空気の貯蔵を続行してもよい。

【0043】

この充電方法によれば、複数の蓄圧タンク群Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４のうち、圧力を基準圧力Ｐに到達させるために必要な圧縮空気の量が少ない蓄圧タンク群から順番に圧縮空気を貯蔵することで、短時間で圧縮空気の貯蔵が完了する。このため、短時間でより多くの基準圧力Ｐを有する蓄圧タンク群が得られる。

【0044】

（発電方法）
図４を参照して、本実施形態の圧縮空気貯蔵発電装置１の発電方法を説明する。圧縮空気貯蔵発電装置１は、電力系統３から給電指示を受けると発電を開始する。

【0045】

まず、制御部４０は、蓄圧タンク群２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの圧力Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄを圧力センサ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄから取得する（ステップＳ７）。

【0046】

次に、ステップＳ７で取得した蓄圧タンク群２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの圧力Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄに基づいて膨張機３０に圧縮空気を供給する蓄圧タンク群の順番を決定する（ステップＳ８）。具体的には、蓄圧タンク群２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの圧力Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄを比較して、圧力Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄの大小関係を判断する。圧力Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄのうち、高いものから圧力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４とし、圧力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を有する蓄圧タンク群をそれぞれ蓄圧タンク群Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４とする。膨張機３０への圧縮空気の供給は、蓄圧タンク群Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４の順番で行う。つまり、高い圧力を有する蓄圧タンク群から順番に膨張機３０に圧縮空気を供給する。

【0047】

蓄圧タンク群Ｔ１の圧力Ｐ１と蓄圧タンク群Ｔ２の圧力Ｐ２との大小関係を判断し（ステップＳ９）、蓄圧タンク群Ｔ１の圧力Ｐ１が蓄圧タンク群Ｔ２の圧力Ｐ２以上であれば、蓄圧タンク群Ｔ１から発電に使用する圧縮空気を放出する（ステップＳ９１）。

【0048】

圧縮空気の放出により、蓄圧タンク群Ｔ１の圧力Ｐ１が蓄圧タンク群Ｔ２の圧力Ｐ２に達した場合は、ステップＳ１０に進む。

【0049】

蓄圧タンク群Ｔ２の圧力Ｐ２と蓄圧タンク群Ｔ３の圧力Ｐ３との大小関係を判断し（ステップＳ１０）、蓄圧タンク群Ｔ２の圧力Ｐ２が蓄圧タンク群Ｔ３の圧力Ｐ３以上であれば、蓄圧タンク群Ｔ１及び蓄圧タンク群Ｔ２から発電に使用する圧縮空気を放出する（ステップＳ１０１）。

【0050】

圧縮空気の放出により、蓄圧タンク群Ｔ１の圧力Ｐ１及び蓄圧タンク群Ｔ２の圧力Ｐ２が蓄圧タンク群Ｔ３の圧力Ｐ３に達した場合は、ステップＳ１１に進む。

【0051】

蓄圧タンク群Ｔ３の圧力Ｐ３と蓄圧タンク群Ｔ４の圧力Ｐ４との大小関係を判断し（ステップＳ１１）、蓄圧タンク群Ｔ３の圧力Ｐ３が蓄圧タンク群Ｔ４の圧力Ｐ４以上であれば、蓄圧タンク群Ｔ１、蓄圧タンク群Ｔ２、及び蓄圧タンク群Ｔ３から発電に使用する圧縮空気を放出する（ステップＳ１１１）。

【0052】

圧縮空気の放出により、蓄圧タンク群Ｔ１の圧力Ｐ１、蓄圧タンク群Ｔ２の圧力Ｐ２、及び蓄圧タンク群Ｔ３の圧力Ｐ３が蓄圧タンク群Ｔ４の圧力Ｐ４に達した場合は、ステップＳ１２に進む。

【0053】

ステップＳ１２では、蓄圧タンク群Ｔ１、蓄圧タンク群Ｔ２、蓄圧タンク群Ｔ３、及び蓄圧タンク群Ｔ４から発電に使用する圧縮空気を放出する。

【0054】

本実施形態の発電方法は、電力系統３からの給電指示が停止した場合に、発電を終了する。

【0055】

本実施形態の発電方法では、圧縮空気を放出している蓄圧タンク群の圧力が、他の蓄圧タンク群の圧力未満になったときに、圧縮空気を放出する蓄圧タンク群を切り替えるが、圧縮空気を放出している蓄圧タンク群の圧力が所定の閾値未満になったときに切り替えてもよい。

【0056】

以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、本発明は特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲において、種々の変更が可能である。

【0057】

例えば、蓄圧タンク群の数は、２つであってもよいし、又は４つ以上であってもよい。

【0058】

また、蓄圧タンク群が備える蓄圧タンクの数は、３つに限定されず、蓄圧タンク群の間で異なってもよい。

【0059】

圧縮空気貯蔵発電装置は、複数の圧縮機を備えていてもよく、複数の膨張機を備えていてもよい。

【0060】

複数の蓄圧タンクは、互いに異なる空気の貯蔵容量を有していてもよい。

【0061】

１つの蓄圧タンクと他の蓄圧タンクとの間に弁が設けられていてもよく、個々の蓄圧タンクに圧力センサが設けられていてもよい。

【0062】

圧縮空気貯蔵発電方法において、充電と放電は同時に行われてもよい。

【符号の説明】

【0063】

１ 圧縮空気貯蔵発電装置
２ 外部発電装置
３ 電力系統
１０ 圧縮機
１０ａ 吐出口
１０ｂ 吸気口
１１ モータ
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ 蓄圧タンク群（蓄圧タンク）
２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ 圧力センサ
２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ 貯蔵側弁
２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄ 放出側弁
２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ 蓄圧タンク
３０ 膨張機
３１ 発電機
４０ 制御部
５０ 貯蔵流路
６０ 放出流路
Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ 圧力
Ｐ 基準圧力
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４ 圧力
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４ 蓄圧タンク群

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】