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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024093860
(43)【公開日】2024-07-09
(54)【発明の名称】蓄電システム及び発電システム
(51)【国際特許分類】
F03B 13/18 20060101AFI20240702BHJP
【ＦＩ】
F03B13/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022210474
(22)【出願日】2022-12-27
(71)【出願人】
【識別番号】522504318
【氏名又は名称】中本 一馬
(74)【代理人】
【識別番号】100137338
【弁理士】
【氏名又は名称】辻田 朋子
(72)【発明者】
【氏名】中本 一馬
【テーマコード（参考）】
3H074
【Ｆターム（参考）】
3H074AA02
3H074BB07
3H074BB10
3H074CC03
(57)【要約】
【課題】
建設及び運用における環境負荷が小さい蓄電システムを提供する。
【解決手段】
海面Ｂが海底Ａを基準に上下することを利用する、蓄電システムＸ１であって、海面Ｂに浮いて配置される浮体１と、海底Ａに設置される基準部２と、浮体１に設けられる蓄電ユニット３と、を備え、蓄電ユニット３は、ブロック３１と、変換ユニット３２と、を有し、変換ユニット３２は、基準部２に対して上下して生じる力学的仕事でブロック３１を上昇させる蓄電モードＭ１で駆動可能である、蓄電システムＸ１を提供する。
【選択図】図１
建設及び運用における環境負荷が小さい蓄電システムを提供する。
【解決手段】
海面Ｂが海底Ａを基準に上下することを利用する、蓄電システムＸ１であって、海面Ｂに浮いて配置される浮体１と、海底Ａに設置される基準部２と、浮体１に設けられる蓄電ユニット３と、を備え、蓄電ユニット３は、ブロック３１と、変換ユニット３２と、を有し、変換ユニット３２は、基準部２に対して上下して生じる力学的仕事でブロック３１を上昇させる蓄電モードＭ１で駆動可能である、蓄電システムＸ１を提供する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
水面が水底を基準に上下することを利用する、蓄電システムであって、
前記水面に浮いて配置される浮体と、前記水底に設置される基準部と、前記浮体に設けられる蓄電ユニットと、を備え、
前記蓄電ユニットは、ブロックと、変換ユニットと、を有し、
前記変換ユニットは、前記基準部に対して上下して生じる力学的仕事で前記ブロックを上昇させる蓄電モードで駆動可能である、蓄電システム。
前記水面に浮いて配置される浮体と、前記水底に設置される基準部と、前記浮体に設けられる蓄電ユニットと、を備え、
前記蓄電ユニットは、ブロックと、変換ユニットと、を有し、
前記変換ユニットは、前記基準部に対して上下して生じる力学的仕事で前記ブロックを上昇させる蓄電モードで駆動可能である、蓄電システム。
【請求項2】
前記基準部は、ラックギアを有し、
前記変換ユニットは、前記ラックギアに噛み合わされるピニオンギアを含む、請求項１に記載の蓄電システム。
前記変換ユニットは、前記ラックギアに噛み合わされるピニオンギアを含む、請求項１に記載の蓄電システム。
【請求項3】
前記変換ユニットは、前記浮体に固定されるプーリと、前記プーリを経由して前記ブロックを吊り下げるワイヤーと、前記ワイヤーが巻かれるリールと、をさらに含むとともに、前記ピニオンギアが回転することで前記リールが回転するように構成されている、請求項２に記載の蓄電システム。
【請求項4】
前記浮体は、前記蓄電ユニットを収容する蓄電室を有する、請求項３に記載の蓄電システム。
【請求項5】
前記浮体は、少なくとも一つの前記ブロックを囲うようにして設置されるガイドレールを有する、請求項３に記載の蓄電システム。
【請求項6】
前記リールは、前記ブロックが上昇するような向きに回転を制限するラチェットが搭載されるとともに、前記ラチェットを解除可能に構成される、請求項３に記載の蓄電システム。
【請求項7】
前記ブロックは、複数あり、
前記リールは、各々の前記ブロックに対応するようにして複数あり、
前記蓄電モードは、少なくとも一部の各々の前記ブロックに対応するようにして複数ある、請求項３に記載の蓄電システム。
前記リールは、各々の前記ブロックに対応するようにして複数あり、
前記蓄電モードは、少なくとも一部の各々の前記ブロックに対応するようにして複数ある、請求項３に記載の蓄電システム。
【請求項8】
前記変換ユニットは、複数の前記蓄電モードを切り替える切替部をさらに有し、
前記切替部は、前記蓄電モードにおいて、前記ピニオンギアの回転を前記リールの回転に伝達可能に構成される、請求項７に記載の蓄電システム。
前記切替部は、前記蓄電モードにおいて、前記ピニオンギアの回転を前記リールの回転に伝達可能に構成される、請求項７に記載の蓄電システム。
【請求項9】
複数の前記ブロックは、第一ブロックと、第二ブロックと、を含むように分類され、
前記変換ユニットは、前記第一ブロックを下降させて生じる力学的仕事で前記第二ブロックを上昇させる重心調整モードで駆動可能である、請求項７に記載の蓄電システム。
前記変換ユニットは、前記第一ブロックを下降させて生じる力学的仕事で前記第二ブロックを上昇させる重心調整モードで駆動可能である、請求項７に記載の蓄電システム。
【請求項10】
前記変換ユニットは、前記蓄電モード及び前記重心調整モードを切り替える切替部をさらに有し、
前記切替部は、前記蓄電モードにおいて、前記ピニオンギアの回転を前記リールの回転に伝達可能に構成されるとともに、前記重心調整モードにおいて、前記第一ブロックに対応する前記リールの回転を前記第二ブロックに対応する前記リールの回転に伝達可能に構成される、請求項９に記載の蓄電システム。
前記切替部は、前記蓄電モードにおいて、前記ピニオンギアの回転を前記リールの回転に伝達可能に構成されるとともに、前記重心調整モードにおいて、前記第一ブロックに対応する前記リールの回転を前記第二ブロックに対応する前記リールの回転に伝達可能に構成される、請求項９に記載の蓄電システム。
【請求項11】
前記変換ユニットを制御する制御手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記浮体を基準とする前記ブロックの高さを含むブロックデータを取得する位置取得部と、少なくとも前記ブロックデータに基づき、前記変換ユニットを制御する処理部と、を有する、請求項１に記載の蓄電システム。
前記制御手段は、前記浮体を基準とする前記ブロックの高さを含むブロックデータを取得する位置取得部と、少なくとも前記ブロックデータに基づき、前記変換ユニットを制御する処理部と、を有する、請求項１に記載の蓄電システム。
【請求項12】
前記制御手段は、外部情報を含む外部データを取得する外部情報取得部をさらに有し、
前記処理部は、少なくとも前記ブロックデータと前記外部データに基づき、前記変換ユニットを制御する、請求項１１に記載の蓄電システム。
前記処理部は、少なくとも前記ブロックデータと前記外部データに基づき、前記変換ユニットを制御する、請求項１１に記載の蓄電システム。
【請求項13】
前記外部データは、前記水面の上下の予測情報を含む、請求項１２に記載の蓄電システム。
【請求項14】
前記水面は、海面であり、
前記水底は、海底であり、
前記基準部に対して上下して生じる力学的仕事は、潮汐で生じる、請求項１～１３の何れかに記載の蓄電システム。
前記水底は、海底であり、
前記基準部に対して上下して生じる力学的仕事は、潮汐で生じる、請求項１～１３の何れかに記載の蓄電システム。
【請求項15】
発電機を利用する、発電システムであって、
請求項１～１３の何れかに記載の蓄電システムと、前記蓄電システムと前記発電機とを接続する発電機接続手段と、を備え、
前記変換ユニットは、前記ブロックを下降させて生じる力学的仕事で、前記発電機接続手段を介して前記発電機を駆動させる発電モードで駆動可能である、発電システム。
請求項１～１３の何れかに記載の蓄電システムと、前記蓄電システムと前記発電機とを接続する発電機接続手段と、を備え、
前記変換ユニットは、前記ブロックを下降させて生じる力学的仕事で、前記発電機接続手段を介して前記発電機を駆動させる発電モードで駆動可能である、発電システム。
【請求項16】
発電機を利用する、発電システムであって、
請求項８又は１０に記載の蓄電システムと、前記蓄電システムと前記発電機とを接続する発電機接続手段と、を備え、
前記変換ユニットは、前記ブロックを下降させて生じる力学的仕事で、前記発電機接続手段を介して前記発電機を駆動させる発電モードで駆動可能であり、
前記切替部は、さらに前記発電モードを切り替えるとともに、前記発電モードにおいて、前記リールの回転を前記発電機接続手段に伝達可能に構成される、発電システム。
請求項８又は１０に記載の蓄電システムと、前記蓄電システムと前記発電機とを接続する発電機接続手段と、を備え、
前記変換ユニットは、前記ブロックを下降させて生じる力学的仕事で、前記発電機接続手段を介して前記発電機を駆動させる発電モードで駆動可能であり、
前記切替部は、さらに前記発電モードを切り替えるとともに、前記発電モードにおいて、前記リールの回転を前記発電機接続手段に伝達可能に構成される、発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、水面の上下を利用した蓄電システム及び発電システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
エネルギー問題及び環境問題の深刻化により、再生可能エネルギーへの技術的関心が世界的に高まっている。
しかし、再生可能エネルギーのうち、潮汐をエネルギー源とするものは、技術開発及び実用化の両面において発展の途上にあるといえる。
しかし、再生可能エネルギーのうち、潮汐をエネルギー源とするものは、技術開発及び実用化の両面において発展の途上にあるといえる。
【0003】
潮汐を利用した発電において、従来のもの（例えば、特許文献１）は、海水の取水及び放水が可能な堰止機構を備える湾構造を採用している。
このようなシステムでは、満潮時に海水を取水し、干潮時に海水を放水して水力発電を行う。
このようなシステムでは、満潮時に海水を取水し、干潮時に海水を放水して水力発電を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１８－０１３０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、このようなシステムでは、建設が大規模になるにもかかわらず、それに対する発電効率が高いとはいえない。すなわち、環境負荷が大きいものとなっている。
【0006】
本発明は、上記の事情に鑑み、建設及び運用における環境負荷が小さい蓄電システムを提供することを課題とし、これを解決しようとするものである。
また、本発明は、建設及び運用における環境負荷が小さい発電システムを提供することを発展的課題とし、これを解決しようとするものである。
また、本発明は、建設及び運用における環境負荷が小さい発電システムを提供することを発展的課題とし、これを解決しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一つは、水面が水底を基準に上下することを利用する、蓄電システムであって、上記課題を解決するために、
水面に浮いて配置される浮体と、水底に設置される基準部と、浮体に設けられる蓄電ユニットと、を備え、
蓄電ユニットは、ブロックと、変換ユニットと、を有し、
変換ユニットは、基準部に対して上下して生じる力学的仕事でブロックを上昇させる蓄電モードで駆動可能である。
水面に浮いて配置される浮体と、水底に設置される基準部と、浮体に設けられる蓄電ユニットと、を備え、
蓄電ユニットは、ブロックと、変換ユニットと、を有し、
変換ユニットは、基準部に対して上下して生じる力学的仕事でブロックを上昇させる蓄電モードで駆動可能である。
【0008】
このような蓄電システムは、上記の構成によって、変換ユニットが基準部に対して上下して生じる力学的仕事でブロックを上昇させることで、ブロックの位置エネルギーとして蓄電することができる。
また、メガフロートの例のように、浮体の設置に伴う環境負荷は小さいため、このような蓄電システムの建設及び運用における環境負荷も小さくなっている。
また、メガフロートの例のように、浮体の設置に伴う環境負荷は小さいため、このような蓄電システムの建設及び運用における環境負荷も小さくなっている。
【0009】
この本発明の好ましい形態では、
基準部は、ラックギアを有し、
変換ユニットは、ラックギアに噛み合わされるピニオンギアを含む。
基準部は、ラックギアを有し、
変換ユニットは、ラックギアに噛み合わされるピニオンギアを含む。
【0010】
このような蓄電システムは、上記の構成によって、変換ユニットが基準部に対して上下して生じる力学的仕事で、ピニオンギアを回転させることで、ブロックを上昇させることができる。
【0011】
この本発明の好ましい形態では、
変換ユニットは、浮体に固定されるプーリと、プーリを経由してブロックを吊り下げるワイヤーと、ワイヤーが巻かれるリールと、をさらに含むとともに、ピニオンギアが回転することでリールが回転するように構成されている。
変換ユニットは、浮体に固定されるプーリと、プーリを経由してブロックを吊り下げるワイヤーと、ワイヤーが巻かれるリールと、をさらに含むとともに、ピニオンギアが回転することでリールが回転するように構成されている。
【0012】
このような蓄電システムは、上記の構成によって、変換ユニットが基準部に対して上下して生じる力学的仕事で、ピニオンギアを回転させ、リールを回転させてワイヤーを巻き取ることで、プーリを介してブロックを上昇させることができる。
【0013】
この本発明の好ましい形態では、
浮体は、蓄電ユニットを収容する蓄電室を有する。
浮体は、蓄電ユニットを収容する蓄電室を有する。
【0014】
このような蓄電システムは、上記の構成によって、蓄電ユニットを風雨や波浪などから保護することができる。
【0015】
この本発明の好ましい形態では、
浮体は、少なくとも一つのブロックを囲うようにして設置されるガイドレールを有する。
浮体は、少なくとも一つのブロックを囲うようにして設置されるガイドレールを有する。
【0016】
このような蓄電システムは、上記の構成によって、風雨や波浪などでブロックが大きく揺れることを防ぐことができる。
【0017】
この本発明の好ましい形態では、
リールは、ブロックが上昇するような向きに回転を制限するラチェットが搭載されるとともに、ラチェットを解除可能に構成される。
リールは、ブロックが上昇するような向きに回転を制限するラチェットが搭載されるとともに、ラチェットを解除可能に構成される。
【0018】
このような蓄電システムは、上記の構成によって、ブロックが下降することを防ぎ、蓄電が効率的となる。
【0019】
この本発明の好ましい形態では、
ブロックは、複数あり、
リールは、各々のブロックに対応するようにして複数あり、
蓄電モードは、少なくとも一部の各々のブロックに対応するようにして複数ある。
ブロックは、複数あり、
リールは、各々のブロックに対応するようにして複数あり、
蓄電モードは、少なくとも一部の各々のブロックに対応するようにして複数ある。
【0020】
このような蓄電システムは、上記の構成によって、蓄電を大容量化することができる。
【0021】
この本発明の好ましい形態では、
変換ユニットは、複数の蓄電モードを切り替える切替部をさらに有し、
切替部は、蓄電モードにおいて、ピニオンギアの回転をリールの回転に伝達可能に構成される。
変換ユニットは、複数の蓄電モードを切り替える切替部をさらに有し、
切替部は、蓄電モードにおいて、ピニオンギアの回転をリールの回転に伝達可能に構成される。
【0022】
このような蓄電システムは、上記の構成によって、上昇させるブロックを常に選択することができる。
【0023】
この本発明の好ましい形態では、
複数のブロックは、第一ブロックと、第二ブロックと、に分類され、
変換ユニットは、第一ブロックを下降させて生じる力学的仕事で第二ブロックを上昇させる重心調整モードで駆動可能である。
複数のブロックは、第一ブロックと、第二ブロックと、に分類され、
変換ユニットは、第一ブロックを下降させて生じる力学的仕事で第二ブロックを上昇させる重心調整モードで駆動可能である。
【0024】
このような蓄電システムは、上記の構成によって、全体の重心のバランスをとりながら蓄電することができる。
【0025】
この本発明の好ましい形態では、
変換ユニットは、蓄電モード及び重心調整モードを切り替える切替部をさらに有し、
切替部は、蓄電モードにおいて、ピニオンギアの回転をリールの回転に伝達可能に構成されるとともに、重心調整モードにおいて、第一ブロックに対応するリールの回転を第二ブロックに対応するリールの回転に伝達可能に構成される。
変換ユニットは、蓄電モード及び重心調整モードを切り替える切替部をさらに有し、
切替部は、蓄電モードにおいて、ピニオンギアの回転をリールの回転に伝達可能に構成されるとともに、重心調整モードにおいて、第一ブロックに対応するリールの回転を第二ブロックに対応するリールの回転に伝達可能に構成される。
【0026】
このような蓄電システムは、上記の構成によって、全体の重心のバランスをとるために、上昇させるブロックを常に選択することができる。
【0027】
この本発明の好ましい形態では、
変換ユニットを制御する制御手段をさらに備え、
制御手段は、浮体を基準とするブロックの高さを含むブロックデータを取得する位置取得部と、少なくともブロックデータに基づき、変換ユニットを制御する処理部と、を有する。
変換ユニットを制御する制御手段をさらに備え、
制御手段は、浮体を基準とするブロックの高さを含むブロックデータを取得する位置取得部と、少なくともブロックデータに基づき、変換ユニットを制御する処理部と、を有する。
【0028】
このような蓄電システムは、上記の構成によって、全体の重心のバランスを常に制御しながら蓄電することができる。
【0029】
この本発明の好ましい形態では、
制御手段は、外部情報を含む外部データを取得する外部情報取得部をさらに有し、
処理部は、少なくともブロックデータと外部データに基づき、変換ユニットを制御する。
制御手段は、外部情報を含む外部データを取得する外部情報取得部をさらに有し、
処理部は、少なくともブロックデータと外部データに基づき、変換ユニットを制御する。
【0030】
このような蓄電システムは、上記の構成によって、外部情報の変化に対応しながら蓄電することができる。
【0031】
この本発明の好ましい形態では、
外部データは、水面の上下の予測情報を含む。
外部データは、水面の上下の予測情報を含む。
【0032】
このような蓄電システムは、上記の構成によって、水面の切り替わりに対応しながら蓄電することができる。
【0033】
この本発明の好ましい形態では、
水面は、海面であり、
水底は、海底であり、
基準部に対して上下して生じる力学的仕事は、潮汐で生じる。
水面は、海面であり、
水底は、海底であり、
基準部に対して上下して生じる力学的仕事は、潮汐で生じる。
【0034】
このような蓄電システムは、上記の構成によって、蓄電システムを海洋上に展開し、潮汐を利用して蓄電することができる。
【0035】
また、本発明の一つは、発電機を利用する、発電システムであって、上記課題を解決するために、
上記の蓄電システムと、蓄電システムと発電機とを接続する発電機接続手段と、を備え、
変換ユニットは、ブロックを下降させて生じる力学的仕事で、発電機接続手段を介して発電機を駆動させる発電モードで駆動可能である。
上記の蓄電システムと、蓄電システムと発電機とを接続する発電機接続手段と、を備え、
変換ユニットは、ブロックを下降させて生じる力学的仕事で、発電機接続手段を介して発電機を駆動させる発電モードで駆動可能である。
【0036】
このような発電システムは、上記の構成によって、変換ユニットが基準部に対して上下して生じる力学的仕事でブロックを上昇させることで、ブロックの位置エネルギーとして蓄電することができるとともに、このブロックの位置エネルギーで発電することができる。
また、上記の蓄電システムを採用していることで、このような発電システムの建設及び運用における環境負荷も小さくなっている。
また、上記の蓄電システムを採用していることで、このような発電システムの建設及び運用における環境負荷も小さくなっている。
【0037】
また、本発明の一つは、発電機を利用する、発電システムであって、上記課題を解決するために、
上記の蓄電システムと、蓄電システムと発電機とを接続する発電機接続手段と、を備え、
変換ユニットは、ブロックを下降させて生じる力学的仕事で、発電機接続手段を介して発電機を駆動させる発電モードで駆動可能であり、
切替部は、さらに発電モードを切り替えるとともに、発電モードにおいて、リールの回転を発電機接続手段に伝達可能に構成される。
上記の蓄電システムと、蓄電システムと発電機とを接続する発電機接続手段と、を備え、
変換ユニットは、ブロックを下降させて生じる力学的仕事で、発電機接続手段を介して発電機を駆動させる発電モードで駆動可能であり、
切替部は、さらに発電モードを切り替えるとともに、発電モードにおいて、リールの回転を発電機接続手段に伝達可能に構成される。
【0038】
このような発電システムは、上記の構成によって、変換ユニットが基準部に対して上下して生じる力学的仕事でブロックを上昇させることで、ブロックの位置エネルギーとして蓄電することができるとともに、このブロックの位置エネルギーで発電することができ、このとき、上昇下降させるブロックを常に選択することができる。
また、上記の蓄電システムを採用していることで、このような発電システムの建設及び運用における環境負荷も小さくなっている。
また、上記の蓄電システムを採用していることで、このような発電システムの建設及び運用における環境負荷も小さくなっている。
【発明の効果】
【0039】
本発明は、建設及び運用において環境負荷が小さい蓄電システム及び発電システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】本発明の一実施形態に係る蓄電システムの全体の概略斜視図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る蓄電システムの全体の概略立面図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る蓄電システムの全体の概略平面図である。
【図4】本発明の一実施形態に係る蓄電システムの全体の概略平面図である。
【図5】本発明の一実施形態に係る蓄電システムを構成する制御手段の機能図である。
【図6】本発明の一実施形態に係る蓄電システムの蓄電運用の説明図である。
【図7】本発明の一実施形態に係る発電システムの発電運用の説明図である。
【図8】本発明の一実施形態の第一の変更例に係る蓄電システムの重心調整の説明図である。
【図9】本発明の一実施形態の第二の変更例に係る蓄電システムのガイドレールの概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0041】
本明細書では、発電機に接続可能な蓄電システムを、発電システムと定義する。この発電機は、発電システムの構成内であってもよく、発電システムの構成外であってもよい。
【0042】
以下では、本発明の一実施形態に係る発電システム及び蓄電システムについて、図面を用いながら説明する。なお、本発明は、他の実施形態においても実施可能である。
【0043】
以下、符号Ｘは、本実施形態に係る発電システムを、符号Ｘ１は、本実施形態に係る蓄電システムを、符号Ａは、蓄電システムＸ１の構成が設置される海底を、符号Ｂは、蓄電システムＸ１の駆動エネルギーを提供する海水の海面を、それぞれ表すものとする。
【0044】
本実施形態は、蓄電システムＸ１としても、発電システムＸとしても、提供され得る。
【0045】
図１～３に示すように、蓄電システムＸ１は、浮体１と、基準部２と、蓄電ユニット３と、制御手段４（非図示）と、を備える。
【0046】
蓄電システムＸ１は、海洋上に限られず、海底Ａ（図中、点線黒透過）の代わりとなる水底と、海面Ｂ（図中、点線黒透過）の代わりとなる水面が上下する自然的又は人工的な機構と、が存在する環境であれば、運用することができる。このような環境としては、例えば、ダムや運河、これらに類似する構造などがあり得る。
【0047】
浮体１は、浮体本体１１と、蓄電室１２と、を有する。
【0048】
浮体本体１１は、海面Ｂに浮いて配置される。
浮体本体１１は、一辺が１００メートル程度の長方形の土地を形成する。この土地の面積及び形状はこれらに制限されず、設計要求などに基づいて選択可能である。
浮体本体１１は、メガフロートや大型船舶と同様、鋼などの耐食性材料が用いられた殻構造となっている。
浮体本体１１は、海底Ａや海岸に設置された繋留具などによって繋留されていることが、好ましい。
浮体本体１１は、一辺が１００メートル程度の長方形の土地を形成する。この土地の面積及び形状はこれらに制限されず、設計要求などに基づいて選択可能である。
浮体本体１１は、メガフロートや大型船舶と同様、鋼などの耐食性材料が用いられた殻構造となっている。
浮体本体１１は、海底Ａや海岸に設置された繋留具などによって繋留されていることが、好ましい。
【0049】
蓄電室１２は、浮体本体１１が形成する土地上に建設される。
蓄電室１２は、通常の建造物と同様、壁面１２１（図中、一部略）及び天井面１２２（図中、一部略）を含み構成される。
蓄電室１２は、浮体１が転覆しない程度に、浮体本体１１の大きさに対して低く形成される。例えば、浮体本体１１が１００メートル四方の土地を形成する場合、蓄電室１２の高さは１００メートル以内であることが、好ましい。
蓄電室１２は、通常の建造物と同様、壁面１２１（図中、一部略）及び天井面１２２（図中、一部略）を含み構成される。
蓄電室１２は、浮体１が転覆しない程度に、浮体本体１１の大きさに対して低く形成される。例えば、浮体本体１１が１００メートル四方の土地を形成する場合、蓄電室１２の高さは１００メートル以内であることが、好ましい。
【0050】
壁面１２１は、周方向を塞ぐように形成され、風雨や波浪などが蓄電室１２の内部に侵入することを抑制する。ただし、建造コストの削減のため、少なくとも一部の壁面１２１を省略し、多少の風雨や波浪の侵入を許す構成としてもよい。
【0051】
天井面１２２は、壁面１２１を支えとして形成される。ただし、蓄電室１２の内部に支柱が設けられ、壁面１２１と協働して天井面１２２の支えとする構成としてもよい。
天井面１２２は、浮体本体１１が形成する土地に対して略平行になるように形成されることが、好ましい。
天井面１２２は、浮体本体１１が形成する土地に対して略平行になるように形成されることが、好ましい。
【0052】
基準部２は、柱状に形成され、海底Ａに固設される。このとき、基準部２の一端は、重量体が設けられることで海底Ａに沈められてもよく、海底Ａに埋設されてもよい。
基準部２は、海底Ａから浮体１に向かって伸び、そのまま浮体本体１１を貫通し、蓄電室１２の内部に到達するように設けられている。このとき、基準部２の他端は、蓄電室１２の内部にあってもよく、蓄電室１２を貫通してその上方にあってもよい。
基準部２であって、蓄電室１２の内部にある部分の少なくとも一部には、ラックギア２１が設けられる。
基準部２は、海底Ａから浮体１に向かって伸び、そのまま浮体本体１１を貫通し、蓄電室１２の内部に到達するように設けられている。このとき、基準部２の他端は、蓄電室１２の内部にあってもよく、蓄電室１２を貫通してその上方にあってもよい。
基準部２であって、蓄電室１２の内部にある部分の少なくとも一部には、ラックギア２１が設けられる。
【0053】
ラックギア２１は、想定される海面Ｂの上下する距離より十分長く、基準部２の側面の上下に渡って設けられる。
ラックギア２１は、潮汐に伴う不規則な力に対応するため、それぞれの歯がある程度大型になるように形成されることが、好ましい。
ラックギア２１は、潮汐に伴う不規則な力に対応するため、それぞれの歯がある程度大型になるように形成されることが、好ましい。
【0054】
蓄電ユニット３は、ブロック３１と、変換ユニット３２（図中、一部略）と、を有し、蓄電室１２の内部に収容される。
【0055】
ブロック３１は、コンクリートを素材とし、略直方体に形成される。この素材及び形状は、十分な重量を備えるようなものであればこれらに制限されず、設計要求などに基づいて選択可能である。
ブロック３１は、複数設けられ、蓄電室１２の内部で整列している。この個数及び配置はこれらに制限されず、設計要求などに基づいて選択可能である。例えば、図４に示すように、ブロック３１の個数を１～数個として、蓄電システムＸ１を小規模としてもよい。この小規模な蓄電システムＸ１においては、浮体本体１１が形成する土地を、一辺が５～１０メートル程度の長方形とすることが、好ましく、この小規模な蓄電システムＸ１を複数並列させて運用することが、さらに好ましい。
ブロック３１は、複数設けられ、蓄電室１２の内部で整列している。この個数及び配置はこれらに制限されず、設計要求などに基づいて選択可能である。例えば、図４に示すように、ブロック３１の個数を１～数個として、蓄電システムＸ１を小規模としてもよい。この小規模な蓄電システムＸ１においては、浮体本体１１が形成する土地を、一辺が５～１０メートル程度の長方形とすることが、好ましく、この小規模な蓄電システムＸ１を複数並列させて運用することが、さらに好ましい。
【0056】
変換ユニット３２は、ピニオンギア３２１と、リール３２２と、ワイヤー３２３と、プーリ３２４と、切替部３２５と、を含む。
【0057】
ピニオンギア３２１は、ラックギア２１に噛み合わされるようにして配置されている。
ピニオンギア３２１は、ラックギア２１のそれぞれの歯の大きさに合わせ、それぞれの歯がある程度大型になるように形成されることが、好ましい。
ピニオンギア３２１は、基準部２の周囲であって、ラックギア２１が設けられる部分であれば、複数設けられてもよい。
ピニオンギア３２１は、ラックギア２１のそれぞれの歯の大きさに合わせ、それぞれの歯がある程度大型になるように形成されることが、好ましい。
ピニオンギア３２１は、基準部２の周囲であって、ラックギア２１が設けられる部分であれば、複数設けられてもよい。
【0058】
リール３２２と、ワイヤー３２３と、プーリ３２４と、のセットは、ブロック３１のそれぞれに対応して設けられ、協働して、対応するブロック３１を吊り下げる。
詳述すれば、プーリ３２４は、蓄電室１２の天井面１２２に整列して固定される。また、ワイヤー３２３は、プーリ３２４に掛けられるとともに、一端はブロック３１に連結され、他端はリール３２２に固定される。ワイヤー３２３は、ブロック３１に直接連結されてもよいし、ブロック３１を載置する台が別途設けられ、その台に連結されてもよい。
これによって、リール３２２の回転に伴い、ワイヤー３２３がリール３２２に巻かれることで、ブロック３１がプーリ３２４から吊り下がりつつ持ち上がることとなる。
詳述すれば、プーリ３２４は、蓄電室１２の天井面１２２に整列して固定される。また、ワイヤー３２３は、プーリ３２４に掛けられるとともに、一端はブロック３１に連結され、他端はリール３２２に固定される。ワイヤー３２３は、ブロック３１に直接連結されてもよいし、ブロック３１を載置する台が別途設けられ、その台に連結されてもよい。
これによって、リール３２２の回転に伴い、ワイヤー３２３がリール３２２に巻かれることで、ブロック３１がプーリ３２４から吊り下がりつつ持ち上がることとなる。
【0059】
切替部３２５は、複数のギアから構成されるとともに、ギアのそれぞれを動かすことでギアの噛み合わせを変更可能に構成される。
切替部３２５のギアは、ピニオンギア３２１のそれぞれに対応して噛み合わされる第一ギアｇ１と、リール３２２のそれぞれに対応する第二ギアｇ２と、を含む。
切替部３２５のギアは、ピニオンギア３２１のそれぞれに対応して噛み合わされる第一ギアｇ１と、リール３２２のそれぞれに対応する第二ギアｇ２と、を含む。
【0060】
リール３２２は、対応する第二ギアｇ２の回転に伴って回転可能な構成を含む。この構成としては、例えば、第二ギアｇ２に噛み合わされるギア構造や、機関車の車輪にみられるような、第二ギアｇ２に連結されるための連結棒などがあり得る。
リール３２２又はそれに対応する第二ギアｇ２には、ブロック３１が持ち上がるような向きの回転のみを許すようなラチェットが搭載される。
リール３２２又はそれに対応する第二ギアｇ２には、ブロック３１が持ち上がるような向きの回転のみを許すようなラチェットが搭載される。
【0061】
切替部３２５のギアの噛み合わせに基づき、変換ユニット３２の駆動モードが定義される。この駆動モードは、蓄電モードＭ１を含む。
【0062】
蓄電モードＭ１は、リール３２２を回転させてブロック３１を持ち上げるために、ピニオンギア３２１とリール３２２とを連動させるように、切替部３２５のギアを噛み合わせるモードである。
蓄電モードＭ１は、第一ギアｇ１と第二ギアｇ２との組合せのすべてに対応して定義される。ただし、切替部３２５の構造の簡略化のために、この組合せの一部は省略されてもよい。
蓄電モードＭ１は、第一ギアｇ１の回転の向きに対する第二ギアｇ２の回転の向き、すなわち順向きと逆向きの両方に対応して定義されることが、好ましい。
蓄電モードＭ１は、第一ギアｇ１と第二ギアｇ２との組合せのすべてに対応して定義される。ただし、切替部３２５の構造の簡略化のために、この組合せの一部は省略されてもよい。
蓄電モードＭ１は、第一ギアｇ１の回転の向きに対する第二ギアｇ２の回転の向き、すなわち順向きと逆向きの両方に対応して定義されることが、好ましい。
【0063】
制御手段４は、変換ユニット３２を制御可能に構成される。制御手段４に係る電気回路などの配置は、浮体１上であれば特段の制限はないが、制御盤や制御室など、風雨や波浪などの侵入を防ぐ構造に収容されることが、好ましい。
【0064】
制御手段４は、変換ユニット３２の切替部３２５を制御することで、変換ユニット３２で実行される駆動モードを変更する。この駆動モードは、同時に複数実行されることが、好ましい。
詳述すれば、切替部３２５は、複数の蓄電モードＭ１を同時に実行可能に構成され、制御手段４は、実行する複数の蓄電モードＭ１を、第一ギアｇ１と第二ギアｇ２との組合せが干渉しないように選択することが、好ましい。
詳述すれば、切替部３２５は、複数の蓄電モードＭ１を同時に実行可能に構成され、制御手段４は、実行する複数の蓄電モードＭ１を、第一ギアｇ１と第二ギアｇ２との組合せが干渉しないように選択することが、好ましい。
【0065】
図５に示すように、制御手段４は、位置取得部４１と、外部情報取得部４２と、処理部４３と、を有することが、好ましい。また、処理部４３は、計算部４３１と、判断部４３２と、を含むことが、好ましい。
制御手段４は、位置取得ステップＳ１と、外部情報取得ステップＳ２と、重心計算ステップＳ３と、駆動決定ステップＳ４と、を含む一連のステップで、変換ユニット３２を制御することが、好ましい。
制御手段４は、位置取得ステップＳ１と、外部情報取得ステップＳ２と、重心計算ステップＳ３と、駆動決定ステップＳ４と、を含む一連のステップで、変換ユニット３２を制御することが、好ましい。
【0066】
位置取得ステップＳ１では、位置取得部４１が、ブロック３１の現在の高さの情報を含むブロックデータｄ１を取得する。
ブロック３１の現在の高さの情報は、対応する第二ギアｇ２、リール３２２やプーリ３２４の回転量から取得してもよいし、ワイヤー３２３に目盛などのマークを別途施し、そのマークの位置から取得してもよいし、蓄電室１２に光センサやカメラなどの位置センサを別途設置し、その測定データから取得してもよい。
ブロック３１の現在の高さの情報は、対応する第二ギアｇ２、リール３２２やプーリ３２４の回転量から取得してもよいし、ワイヤー３２３に目盛などのマークを別途施し、そのマークの位置から取得してもよいし、蓄電室１２に光センサやカメラなどの位置センサを別途設置し、その測定データから取得してもよい。
【0067】
外部情報取得ステップＳ２では、外部情報取得部４２が、蓄電システムＸ１の運用に関わる外部情報を含む外部データｄ２を取得する。外部情報取得部４２は、外部のネットワークに接続するための無線又は有線の手段を有する。
蓄電システムＸ１の運用に関わる外部情報としては、例えば、潮汐情報、天候情報や地震情報及びこれらの予測情報などがある。
蓄電システムＸ１の運用に関わる外部情報としては、例えば、潮汐情報、天候情報や地震情報及びこれらの予測情報などがある。
【0068】
重心計算ステップＳ３では、計算部４３１が、ブロックデータｄ１に基づき、浮体１及び浮体１上の構成の現在の重心の位置を計算し、この計算結果を含む重心データｄ３を作成する。このとき、ブロック３１であって、持ち上げることによる重心の位置の移動が、浮体１が転覆しない程度に留まるようなブロック３１のリストを、重心データｄ３に含めてもよい。
【0069】
駆動決定ステップＳ４では、判断部４３２が、ブロックデータｄ１と重心データｄ３に基づき、持ち上げるブロック３１を決定する。これによって、処理部４３は、このブロック３１に対応する蓄電モードＭ１を選択し、変換ユニット３２に実行させる。
【0070】
駆動決定ステップＳ４では、判断部４３２が、さらに外部データｄ２にも基づくことが、好ましい。
詳述すれば、潮汐情報に基づき、ブロック３１が持ち上がるような向きでリール３２２を回転させることが可能な蓄電モードＭ１のみを選択可能とすることが、好ましい。また、天候情報や地震情報に基づき、蓄電システムＸ１の運用に支障をきたすレベルの悪天候や地震においては、切替部３２５のギアの少なくとも一部を切り離すことで、蓄電システムＸ１の構成を保護可能とすることが、好ましい。
詳述すれば、潮汐情報に基づき、ブロック３１が持ち上がるような向きでリール３２２を回転させることが可能な蓄電モードＭ１のみを選択可能とすることが、好ましい。また、天候情報や地震情報に基づき、蓄電システムＸ１の運用に支障をきたすレベルの悪天候や地震においては、切替部３２５のギアの少なくとも一部を切り離すことで、蓄電システムＸ１の構成を保護可能とすることが、好ましい。
【0071】
図６に示すように、蓄電システムＸ１は、次のようにして蓄電運用可能である。
蓄電運用において、制御手段４は、位置取得ステップＳ１と、外部情報取得ステップＳ２と、重心計算ステップＳ３と、駆動決定ステップＳ４と、によって、変換ユニット３２の駆動モードを経時的に選択する。
蓄電運用において、制御手段４は、位置取得ステップＳ１と、外部情報取得ステップＳ２と、重心計算ステップＳ３と、駆動決定ステップＳ４と、によって、変換ユニット３２の駆動モードを経時的に選択する。
【0072】
潮汐によって海面Ｂが上昇する場合、蓄電室１２に対し、基準部２が下降する。これより、ピニオンギア３２１に対し、ラックギア２１が下降するため、ピニオンギア３２１が回転する。ただし、通常、海面Ｂには波が発生しているため、これらの実際の運動は振動的となる。
ピニオンギア３２１が回転すると、切替部３２５（図中、ギアの一部を開示）の第一ギアｇ１が回転する。これより、制御手段４が選択した蓄電モードＭ１に基づく切替部３２５のギアの噛み合わせによって、対応する第二ギアｇ２が回転する。
第二ギアｇ２が回転すると、対応するリール３２２が回転する。これより、ワイヤー３２３が巻き取られ、プーリ３２４の位置を介して、ブロック３１が持ち上がる。ここで、リール３２２又は対応する第二ギアｇ２にはラチェットが搭載されているため、海面Ｂの波に起因する振動的な運動のうち、ブロック３１が落下するような向きのものは、ワイヤー３２３に伝達されない。
この間、制御手段４は、ブロック３１が完全に持ち上がるときには、ブロック３１がプーリ３２４に衝突しないように切替部３２５のギアの回転を制御し、そのまま変換ユニット３２の対応する蓄電モードＭ１を終了させることが、好ましい。
以上の流れで、ブロック３１の浮体１に対する位置エネルギーが効率的に蓄えられることとなる。
ピニオンギア３２１が回転すると、切替部３２５（図中、ギアの一部を開示）の第一ギアｇ１が回転する。これより、制御手段４が選択した蓄電モードＭ１に基づく切替部３２５のギアの噛み合わせによって、対応する第二ギアｇ２が回転する。
第二ギアｇ２が回転すると、対応するリール３２２が回転する。これより、ワイヤー３２３が巻き取られ、プーリ３２４の位置を介して、ブロック３１が持ち上がる。ここで、リール３２２又は対応する第二ギアｇ２にはラチェットが搭載されているため、海面Ｂの波に起因する振動的な運動のうち、ブロック３１が落下するような向きのものは、ワイヤー３２３に伝達されない。
この間、制御手段４は、ブロック３１が完全に持ち上がるときには、ブロック３１がプーリ３２４に衝突しないように切替部３２５のギアの回転を制御し、そのまま変換ユニット３２の対応する蓄電モードＭ１を終了させることが、好ましい。
以上の流れで、ブロック３１の浮体１に対する位置エネルギーが効率的に蓄えられることとなる。
【0073】
潮汐によって海面Ｂが下降する場合、制御手段４が潮汐情報に基づき、第一ギアｇ１の回転の向きに対する第二ギアｇ２の回転の向きが逆転するように、蓄電モードＭ１を選択する。
そのため、上記と同様の流れで、ブロック３１の浮体１に対する位置エネルギーが効率的に蓄えられることとなる。
そのため、上記と同様の流れで、ブロック３１の浮体１に対する位置エネルギーが効率的に蓄えられることとなる。
【0074】
発電システムＸは、蓄電システムＸ１に加え、発電機接続手段５を備える。
発電システムＸは、発電機接続手段５が接続可能な発電機６をさらに備えてもよい。
発電システムＸは、発電機接続手段５が接続可能な発電機６をさらに備えてもよい。
【0075】
発電システムＸにおいて、蓄電システムＸ１は、次のように変更される。
【0076】
発電システムＸにおいて、切替部３２５のギアは、発電機接続手段５に対応する第三ギアｇ３をさらに含む。
【0077】
発電機接続手段５は、外部の発電機又は発電機６の回転駆動軸を駆動可能に構成されている。この構成としては、例えば、互いに噛み合わされるギア構造や、機関車の車輪にみられるような、回転駆動軸に連結されるための連結棒などがあり得る。
発電機接続手段５は、対応する第三ギアｇ３の回転に伴って回転可能な構成を含むことが、好ましい。この構成としては、例えば、第三ギアｇ３に噛み合わされるギア構造や、機関車の車輪にみられるような、第三ギアｇ３に連結されるための連結棒などがあり得る。
発電機接続手段５は、設計要求などに基づき、変速機、増速機や減速機を有することが、好ましい。
発電機接続手段５は、対応する第三ギアｇ３の回転に伴って回転可能な構成を含むことが、好ましい。この構成としては、例えば、第三ギアｇ３に噛み合わされるギア構造や、機関車の車輪にみられるような、第三ギアｇ３に連結されるための連結棒などがあり得る。
発電機接続手段５は、設計要求などに基づき、変速機、増速機や減速機を有することが、好ましい。
【0078】
発電システムＸにおいて、変換ユニット３２の駆動モードは、発電モードＭ２をさらに含む。
【0079】
発電モードＭ２は、ブロック３１を落下させて外部の発電機又は発電機６を駆動させるために、リール３２２と発電機接続手段５とを連動させるように、切替部３２５のギアを噛み合わせるモードであり、第二ギアｇ２と第三ギアｇ３との組合せのすべてに対応して定義される。
【0080】
発電システムＸにおいて、切替部３２５は、複数の蓄電モードＭ１と発電モードＭ２を同時に実行可能に構成され、制御手段４は、実行する複数の蓄電モードＭ１と発電モードＭ２を、第一ギアｇ１と第二ギアｇ２との組合せ及び第二ギアｇ２と第三ギアｇ３との組合せが干渉しないように選択することが、好ましい。
【0081】
発電システムＸにおいて、制御手段４は、変換ユニット３２のリール３２２又はそれに対応する第二ギアｇ２に搭載されるラチェットを解除するか否かを制御する。
【0082】
発電システムＸにおいて、制御手段４は、発電決定部４４をさらに有し、変換ユニット３２を制御するためのステップは、発電判断ステップＳ５をさらに含んでもよい。
【0083】
発電判断ステップＳ５では、駆動決定ステップＳ４に先んじて、発電決定部４４が、発電システムＸが発電可能であるか否かを判断する。
発電システムＸが発電可能であるか否かを判断するための情報は、発電機接続手段５に外部の発電機が接続されているか否かの情報であってもよいし、外部の発電機又は発電機６が送電線網に接続されているか否かの情報であってもよいし、スイッチ操作や遠隔操作による外部からの人為的な指令であってもよい。
発電システムＸが発電可能であるか否かを判断するための情報は、発電機接続手段５に外部の発電機が接続されているか否かの情報であってもよいし、外部の発電機又は発電機６が送電線網に接続されているか否かの情報であってもよいし、スイッチ操作や遠隔操作による外部からの人為的な指令であってもよい。
【0084】
発電システムＸにおいて、重心計算ステップＳ３では、ブロック３１であって、落下させることによる重心の位置の移動が、浮体１が転覆しない程度に留まるようなブロック３１のリストを、重心データｄ３にさらに含めてもよい。
【0085】
発電システムＸにおいて、駆動決定ステップＳ４では、さらに、判断部４３２が、ブロックデータｄ１と重心データｄ３と、発電決定部４４の判断に基づき、落下させるブロック３１を決定する。これによって、処理部４３は、このブロック３１に対応する発電モードＭ２を選択し、変換ユニット３２に実行させる。
【0086】
図７に示すように、発電システムＸは、次のようにして発電運用可能である。
発電運用において、制御手段４は、位置取得ステップＳ１と、外部情報取得ステップＳ２と、重心計算ステップＳ３と、駆動決定ステップＳ４と、発電判断ステップＳ５と、によって、変換ユニット３２の駆動モードを経時的に選択する。なお、変換ユニット３２は同時に複数の駆動モードで実行可能であるため、発電運用と蓄電運用は同時に実施可能である。
発電運用において、制御手段４は、位置取得ステップＳ１と、外部情報取得ステップＳ２と、重心計算ステップＳ３と、駆動決定ステップＳ４と、発電判断ステップＳ５と、によって、変換ユニット３２の駆動モードを経時的に選択する。なお、変換ユニット３２は同時に複数の駆動モードで実行可能であるため、発電運用と蓄電運用は同時に実施可能である。
【0087】
制御手段４は、少なくとも１つの発電モードＭ２を選択した場合、発電モードＭ２に基づく変換ユニット３２のリール３２２又はそれに対応する第二ギアｇ２に搭載されるラチェットを解除する。これより、ブロック３１が落下する。
ブロック３１が落下すると、プーリ３２４の位置を介して、ワイヤー３２３が繰り出され、リール３２２が回転する。
リール３２２が回転すると、切替部３２５（図中、ギアの一部を開示）の第二ギアｇ２が回転する。これより、制御手段４が選択した発電モードＭ２に基づく切替部３２５のギアの噛み合わせによって、対応する第三ギアｇ３が回転する。
第三ギアｇ３が回転すると、発電機接続手段５を介して、外部の発電機又は発電機６の回転駆動軸が駆動される。
この間、制御手段４は、ブロック３１が完全に落下するときには、ブロック３１が浮体本体１１に衝突しないように切替部３２５のギアの回転を制御し、そのまま変換ユニット３２の対応する発電モードＭ２を終了させることが、好ましい。
以上の流れで、ブロック３１の浮体１に対する位置エネルギーが電力量に変換されることとなる。
ブロック３１が落下すると、プーリ３２４の位置を介して、ワイヤー３２３が繰り出され、リール３２２が回転する。
リール３２２が回転すると、切替部３２５（図中、ギアの一部を開示）の第二ギアｇ２が回転する。これより、制御手段４が選択した発電モードＭ２に基づく切替部３２５のギアの噛み合わせによって、対応する第三ギアｇ３が回転する。
第三ギアｇ３が回転すると、発電機接続手段５を介して、外部の発電機又は発電機６の回転駆動軸が駆動される。
この間、制御手段４は、ブロック３１が完全に落下するときには、ブロック３１が浮体本体１１に衝突しないように切替部３２５のギアの回転を制御し、そのまま変換ユニット３２の対応する発電モードＭ２を終了させることが、好ましい。
以上の流れで、ブロック３１の浮体１に対する位置エネルギーが電力量に変換されることとなる。
【0088】
本実施形態は、次のような第一の変更例においても実施可能である。
【0089】
ブロック３１は、第一ブロック３１１と、第二ブロック３１２と、を含むように分類される。これに伴い、第二ギアｇ２は、第一ブロック３１１に対応する蓄電第二ギアｇ２１と、第二ブロック３１２に対応する発電第二ギアｇ２２と、に分類される。
【0090】
蓄電モードＭ１は、第一ギアｇ１と蓄電第二ギアｇ２１との組合せのすべてに対応して定義される。第一ギアｇ１と発電第二ギアｇ２２との組合せを含めて定義されてもよい。ただし、切替部３２５の構造の簡略化のために、この組合せの一部は省略されてもよい。
【0091】
発電モードＭ２は、発電第二ギアｇ２２と第三ギアｇ３との組合せのすべてに対応して定義される。蓄電第二ギアｇ２１と第三ギアｇ３との組合せを含めて定義されてもよい。
【0092】
変換ユニット３２の駆動モードは、重心調整モードＭ３をさらに含む。
【0093】
重心調整モードＭ３は、第一ブロック３１１を落下させて第二ブロック３１２を持ち上げるために、第一ブロック３１１に対応するリール３２２と第二ブロック３１２に対応するリール３２２とを連動させるように、切替部３２５のギアを噛み合わせるモードである。
重心調整モードＭ３は、蓄電第二ギアｇ２１と発電第二ギアｇ２２との組合せのすべてに対応して定義される。ただし、切替部３２５の構造の簡略化のために、この組合せの一部は省略されてもよい。
重心調整モードＭ３は、蓄電第二ギアｇ２１と発電第二ギアｇ２２との組合せのすべてに対応して定義される。ただし、切替部３２５の構造の簡略化のために、この組合せの一部は省略されてもよい。
【0094】
切替部３２５は、複数の蓄電モードＭ１と発電モードＭ２と重心調整モードＭ３を同時に実行可能に構成され、制御手段４は、実行する複数の蓄電モードＭ１と発電モードＭ２と重心調整モードＭ３を、第一ギアｇ１と第二ギアｇ２との組合せ、第二ギアｇ２同士の組合せ及び第二ギアｇ２と第三ギアｇ３との組合せが干渉しないように選択することが、好ましい。
【0095】
駆動決定ステップＳ４では、さらに、判断部４３２が、ブロックデータｄ１と重心データｄ３に基づき、落下させる第一ブロック３１１と持ち上げる第二ブロック３１２の組合せを決定する。これによって、処理部４３は、この組合せに対応する重心調整モードＭ３を選択し、変換ユニット３２に実行させる。
【0096】
図８に示すように、蓄電システムＸ１は、次のようにして重心調整可能である。
重心調整において、制御手段４は、位置取得ステップＳ１と、外部情報取得ステップＳ２と、重心計算ステップＳ３と、駆動決定ステップＳ４と、によって、変換ユニット３２の駆動モードを経時的に選択する。なお、変換ユニット３２は同時に複数の駆動モードで実行可能であるため、重心調整は、蓄電運用や発電運用と同時に実施可能である。
重心調整において、制御手段４は、位置取得ステップＳ１と、外部情報取得ステップＳ２と、重心計算ステップＳ３と、駆動決定ステップＳ４と、によって、変換ユニット３２の駆動モードを経時的に選択する。なお、変換ユニット３２は同時に複数の駆動モードで実行可能であるため、重心調整は、蓄電運用や発電運用と同時に実施可能である。
【0097】
制御手段４は、少なくとも１つの重心調整モードＭ３を選択した場合、重心調整モードＭ３に基づく変換ユニット３２のリール３２２又はそれに対応する蓄電第二ギアｇ２１に搭載されるラチェットを解除する。これより、第一ブロック３１１が落下する。
第一ブロック３１１が落下すると、プーリ３２４の位置を介して、ワイヤー３２３が繰り出され、リール３２２が回転する。
リール３２２が回転すると、切替部３２５（図中、ギアの一部を開示）の蓄電第二ギアｇ２１が回転する。これより、制御手段４が選択した重心調整モードＭ３に基づく切替部３２５のギアの噛み合わせによって、対応する発電第二ギアｇ２２が回転する。
発電第二ギアｇ２２が回転すると、対応するリール３２２が回転する。これより、ワイヤー３２３が巻き取られ、プーリ３２４の位置を介して、第二ブロック３１２が持ち上がる。
この間、制御手段４は、第一ブロック３１１が完全に落下するときや、第二ブロック３１２が完全に持ち上がるときには、第一ブロック３１１が浮体本体１１に衝突したり、第二ブロック３１２がプーリ３２４に衝突したりしないように、切替部３２５のギアの回転を制御し、そのまま変換ユニット３２の対応する重心調整モードＭ３を終了させることが、好ましい。
以上の流れで、第一ブロック３１１の浮体１に対する位置エネルギーが第二ブロック３１２の浮体１に対する位置エネルギーに変換されることとなり、重心調整が達成される。
第一ブロック３１１が落下すると、プーリ３２４の位置を介して、ワイヤー３２３が繰り出され、リール３２２が回転する。
リール３２２が回転すると、切替部３２５（図中、ギアの一部を開示）の蓄電第二ギアｇ２１が回転する。これより、制御手段４が選択した重心調整モードＭ３に基づく切替部３２５のギアの噛み合わせによって、対応する発電第二ギアｇ２２が回転する。
発電第二ギアｇ２２が回転すると、対応するリール３２２が回転する。これより、ワイヤー３２３が巻き取られ、プーリ３２４の位置を介して、第二ブロック３１２が持ち上がる。
この間、制御手段４は、第一ブロック３１１が完全に落下するときや、第二ブロック３１２が完全に持ち上がるときには、第一ブロック３１１が浮体本体１１に衝突したり、第二ブロック３１２がプーリ３２４に衝突したりしないように、切替部３２５のギアの回転を制御し、そのまま変換ユニット３２の対応する重心調整モードＭ３を終了させることが、好ましい。
以上の流れで、第一ブロック３１１の浮体１に対する位置エネルギーが第二ブロック３１２の浮体１に対する位置エネルギーに変換されることとなり、重心調整が達成される。
【0098】
この重心調整においては、例えば、第一ブロック３１１が比較的大きく、第二ブロック３１２が比較的小さく形成されていることが、好ましい。
蓄電運用においては、少数の蓄電モードＭ１で蓄電が十分可能になるため、切替部３２５の構成が簡素になることが見込まれる。また、重心調整においては、中央近傍の第二ブロック３１２に対応する重心調整モードＭ３を優先的に選択することで、浮体１におけるモーメントの釣り合いを良好に維持することができ、転覆を抑制することができる。
蓄電運用においては、少数の蓄電モードＭ１で蓄電が十分可能になるため、切替部３２５の構成が簡素になることが見込まれる。また、重心調整においては、中央近傍の第二ブロック３１２に対応する重心調整モードＭ３を優先的に選択することで、浮体１におけるモーメントの釣り合いを良好に維持することができ、転覆を抑制することができる。
【0099】
図９に示すように、本実施形態は、次のような第二の変更例においても実施可能である。
【0100】
浮体１は、ガイドレール１３（図中、一部黒透過）をさらに有する。
【0101】
ガイドレール１３は、少なくとも一つのブロック３１の移動範囲を囲うようにして設置される。ガイドレール１３による囲いは、ブロック３１の移動範囲の全周であってもよいし、その一部であってもよい。
ガイドレール１３は、トラス構造で形成される。この構造はこれに制限されず、設計要求などに基づいて選択可能である。
ガイドレール１３は、トラス構造で形成される。この構造はこれに制限されず、設計要求などに基づいて選択可能である。
【0102】
これによって、ブロック３１はガイドレール１３に沿って上下するため、ブロック３１の揺れを大幅に抑制することができる。このとき、ブロック３１とガイドレール１３との摩擦を低減するための車輪などの構成を、ブロック３１とガイドレール１３の少なくとも一方に配置してもよい。
【0103】
ガイドレール１３が、プーリ３２４を設置可能な天井を含むように構成されれば、蓄電室１２がなく、蓄電ユニット３がむき出しになってもよい。
【0104】
以上が本実施形態の説明であるが、この説明に含まれる各構成及びその寸法、形状、配置などの各要素については一例であって、これらは設計要求などに基づいて種々変更可能である。
【符号の説明】
【0105】
Ｘ 発電システム
Ｘ１ 蓄電システム
１ 浮体
１１ 浮体本体
１２ 蓄電室
１３ ガイドレール
２ 基準部
２１ ラックギア
３ 蓄電ユニット
３１ ブロック
３１１ 第一ブロック
３１２ 第二ブロック
３２ 変換ユニット
３２１ ピニオンギア
３２２ リール
３２３ ワイヤー
３２４ プーリ
３２５ 切替部
４ 制御手段
４１ 位置取得部
４２ 外部情報取得部
４３ 処理部
５ 発電機接続手段
６ 発電機
Ａ 海底
Ｂ 海面
Ｘ１ 蓄電システム
１ 浮体
１１ 浮体本体
１２ 蓄電室
１３ ガイドレール
２ 基準部
２１ ラックギア
３ 蓄電ユニット
３１ ブロック
３１１ 第一ブロック
３１２ 第二ブロック
３２ 変換ユニット
３２１ ピニオンギア
３２２ リール
３２３ ワイヤー
３２４ プーリ
３２５ 切替部
４ 制御手段
４１ 位置取得部
４２ 外部情報取得部
４３ 処理部
５ 発電機接続手段
６ 発電機
Ａ 海底
Ｂ 海面
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
