特許 7548460 貯水装置

(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】

(24)【登録日】2024-09-02

(45)【発行日】2024-09-10

(54)【発明の名称】貯水装置

(51)【国際特許分類】

   F03B 13/06 20060101AFI20240903BHJP

   F03B 17/02 20060101ALI20240903BHJP

【ＦＩ】

F03B13/06

F03B17/02

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2024008695

(22)【出願日】2024-01-24

(62)【分割の表示】P 2020123505の分割

【原出願日】2020-07-20

(65)【公開番号】P2024032855

(43)【公開日】2024-03-12

【審査請求日】2024-01-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000000549

【氏名又は名称】株式会社大林組

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】弁理士法人一色国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】加藤 一紀

【審査官】松浦 久夫

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５４－１１５１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５５－６３８９２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特表２０１８－５０６９５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２０５４４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１６９７４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平４－５４７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０３Ｂ １３／０６

Ｆ０３Ｂ １７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内空部に貯留空間が形成されるとともに、該内空部に連通する海水流入部と海水排出部とが設けられた管材と、
該管材の長手方向を海底面に沿わせて支持する複数の管材支持部材と、を備える貯水装置であって、
前記管材の一端に形成した前記海水流入部側に、前記貯留空間に外気を供給する空気注入管が設けられているとともに、
前記管材の他端に形成した前記海水排出部側に、前記貯留空間の海水を排出する排水機構及び空気を排出する排気機構が設けられていることを特徴とする貯水装置。

【請求項2】

請求項１に記載の貯水装置において、
前記空気注入管は、開状態で前記貯留空間に外気を供給する逆止弁を備えることを特徴とする貯水装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、海中に設ける貯水装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、水の位置エネルギーを利用した蓄電システムである揚水式水力発電が広く一般に知られている。揚水式水力発電は、上部ダムと下部ダムとの間に水車タービンを備えた発電所を構築し、上部ダムから水車タービンを経由して下部ダムに向けて水を落とすことにより発電機で発電する。そののち、下部ダムに貯留した水を上部ダムに汲み上げ、水の位置エネルギーの形で電気を貯える。

【0003】

近年では、上記の揚水式水力発電と同様の原理で、海水の位置エネルギーを利用して発電と蓄電を繰り返す海水位置エネルギー利用蓄電システムとして、海洋インバースダムの開発が進められている。特許文献１には、その詳細が電力貯蔵システムとして開示されているが、概略を図９（ａ）（ｂ）に示す。海洋インバースダム２００は、沖合の海底近傍にダム空間となる函型の貯水槽２０１と発電設備２０２を構築したものである。

【0004】

海洋インバースダム２００では海水Ｗを、図９（ａ）で示すように、発電設備２０２を経由して貯水槽２０１に向けて落下させることで、発電が行われる。一方、発電に利用した海水Ｗで貯水槽２０１が満たされると、図９（ｂ）で示すように、揚水ポンプ２０３を利用して海水Ｗを排出し、貯水槽２０１を空洞にする。すると、上述した海水の位置エネルギーを利用した発電設備２０２による発電の再開が可能となるため、これをもって、電気エネルギーが蓄電された状態となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第５７８７９４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述のとおり、海水Ｗを利用する海洋インバースダム２００は、海水位の安定している沖合に構築することから、年間を通して安定して発電できる。また、函型に形成された貯水槽２０１の数量を増量し容量を増大すれば、大規模な電力量を確保することが可能となる。さらに、貯水槽２０１の天端に屋根を構築すれば、屋根部分を利用して大規模ソーラーパネルを設置したり、送受電アンテナを設置してマイクロ波ミラー衛星を利用した長距離エネルギー電送を実現することも期待される。

【0007】

ところが、海中に構築する函型の貯水槽２０１には様々な課題が生じる。例えば、建築時には、貯水槽２０１を安定して設置するべく、海底面の不陸調整が必要となる。また、貯水槽２０１に海水Ｗが流入する発電時に、貯水槽２０１の重量が増大することを考慮し、これを支持できるよう、貯水槽２０１を設置する海底面全面に地盤改良を行い、地盤補強をする必要が生じる。さらには、貯水槽２０１の海水Ｗを揚水する蓄電時に、貯水槽２０１に浮力が作用することを考慮し、これに抵抗するべく、貯水槽２０１の重量を大きく構築したり、海底地盤中に地盤アンカー２０４を定着させる等の対策を講じる必要が生じる。

【0008】

また、函型の貯水槽２０１は、海底面から海面に至る高さに構築すると、津波等の自然外力が作用した場合には構造体としての機能を維持できない可能性があり、通常時であっても高い曲げ剛性を要求される。加えて、貯水槽２０１は鉄筋コンクリート造の構造体とすることが想定されるが、海洋環境下では鉄筋の早期に劣化しやすいだけでなく、劣化対策のメンテナンスも困難となりやすい。

【0009】

さらに、函型の貯水槽２０１を沖合に設けることで、海底面までの深度と広い設置面積を確保できるため、高い発電力を確保することができるが、電力を使用する陸地までの距離が長くなるため、大規模な送電設備が必要になるとともに、輸送時の電力ロスも増大することとなる。

【0010】

本発明は、かかる課題に鑑みなされたものであって、その主な目的は、海中で効率よく構築できるとともに、海水位置エネルギー利用蓄電システムへの利用に適した構造を有する貯水装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

かかる目的を達成するため、本発明の貯水装置は、内空部に貯留空間が形成される、該内空部に連通する海水流入部と海水排出部とが設けられた管材と、該管材の長手方向を海底面に沿わせて支持する複数の管材支持部材と、を備える貯水装置であって、前記管材の一端に形成した前記海水流入部側に、前記貯留空間に外気を供給する空気注入管が設けられているとともに、前記管材の他端に形成した前記海水排出部側に、前記貯留空間の海水を排出する排水機構及び空気を排出する排気機構が設けられていることを特徴とする。また、前記空気注入管は、開状態で前記貯留空間に外気を供給する逆止弁を備えることを特徴とする。

【0012】

本発明の貯水装置によれば、海底面に沿わせた管材を、複数の管材支持部材で支持することから、管材の貯留空間に海水が流入し、管材の全体重量が増大した場合には、その荷重を複数の管材支持部材で分担して支持することができる。同様に、貯留空間から海水を排出したのちに管材に浮力が作用した場合にも、複数の管材支持部材各々で分担して、この浮力に抵抗することができる。

【0013】

これにより、海底面の不陸調整や海底地盤の地盤改良等の大掛かりな海中作業を省略できるため、貯水装置を海中で効率よく構築することができる。また、貯留空間への海水の流出入が繰り返されても、管材支持部材で管材を安定して海底面に据え付けることが可能となる。したがって、発電と蓄電を繰り返すたびに海水の流出入が生じる海洋インバースダムのような海水位置エネルギー利用蓄電システムに好適な構造体として、貯水装置を利用することが可能となる。

【0014】

また、管材の延在形状を、直線状や曲線状もしくは平面視十字状など適宜変更することにより、貯留空間の容量を自在に調整することが可能となる。また、管材は、海底面に設置された際に水圧に耐えうる程度の剛性を有していれば、函型の構造体を用いる場合のように津波等による自然外力に耐えるような高い剛性を確保する必要がなく、貯水装置を、自然外力に対して高い耐力を有する構造体とすることが可能となる。

【0015】

本発明の貯水装置によれば、管材支持部材にサクションアンカーを採用することから、管材の海底面への設置作業が簡素化され、施工性を向上することが可能となる。このとき、管材として市場で取引されているプレキャスト部材等の規格品を適用すれば、海中で実施する作業を大幅に削減でき、施工性をより向上することが可能となる。また、管材の撤去作業も容易に実施できるため、供用後に実施する可能性のある管材の交換や移設等のメンテナンス作業を、容易に実施することが可能となる。

【0016】

本発明の貯水装置によれば、管材が複数の管材本体により構成されることから、連結する管材本体の本数を適宜変更することにより、内空部に設けられる貯留空間の容量を容易に増減することが可能となる。また、管材の一部に破損等の不具合が生じた場合には、損傷した管材本体を撤去し交換すればよく、管材のメンテナンス作業を容易に実施することも可能となる。

【0017】

本発明の貯水装置を、電気エネルギーを海水の位置エネルギーに変換して貯蔵する蓄電システムに採用すれば、海底面に沿って設置される管材の海水流入部を岸側近傍に配置した状態で、管材の延在形状を適宜変更することにより貯留空間の容量を自在に調整できる。これにより、管材の海水流入部に接続される発電設備を岸側近傍に配置しながら、所望の蓄電量を確保できるだけでなく、発電した電力を陸地に送電する際に必要とする送電設備の省力化や、送電に伴う電力ロスの大幅な削減を図ることが可能となる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、貯水装置が、内空部に貯留空間が設けられる管材を、海底面に沿わせた状態で複数の管材支持部材により支持する簡略な構造であるため、海中で効率よく構築できるとともに、貯留空間への海水の流出入が繰り返されても、管材支持部材で管材を安定して海底面に据え付けることができるため、海水位置エネルギー利用蓄電システムに好適な構造体として利用することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施の形態における蓄電システムの概略を示す図である。

【図2】本発明の実施の形態における管材支持部材の詳細を示す図である。

【図3】本発明の実施の形態における貯水装置の事例を示す図である（その１）。

【図4】本発明の実施の形態における貯水装置の事例を示す図である（その２）。

【図5】本発明の実施の形態における貯水装置の事例を示す図である（その３）。

【図6】本発明の実施の形態における貯水装置の事例を示す図である（その４）。

【図7】本発明の実施の形態における貯水装置の構築方法を示す図である（その１）。

【図8】本発明の実施の形態における貯水装置の構築方法を示す図である（その２）。

【図9】従来技術である海洋インバースダムの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明の貯水装置は、電気エネルギーを海水の位置エネルギーに変換して貯蔵する蓄電システムへの利用に適したものであり、貯水装置を用いた蓄電システムと併せてその詳細を、図１～図８を参照しつつ以下に説明する。

【0021】

≪≪蓄電システム≫≫
蓄電システム１００は、図１（ａ）（ｂ）で示すように、海水Ｗを利用して発電する発電設備１０と、発電設備１０で利用した海水Ｗが流下する貯水装置２０と、貯水装置２０に貯留された海水Ｗを排出する排水設備３０と、貯水装置２０に外気を供給する空気注入管４０とを備える。

【0022】

発電設備１０は、海水Ｗが流入する流入管路１１と、流入管路１１を流下した海水Ｗが供給される発電装置１２と、発電装置１２から流出した海水Ｗを、貯水装置２０に供給する流出管路１３と、を備える。発電装置１２は、揚水式水力発電に設けられている発電設備と同様の設備であり、海水Ｗを利用して回転する水車タービンと、水車タービンの回転を利用して発電する発電機と、を備えている。なお、必要に応じて、流入管路１１から流出管路１３に向けて流下する海水Ｗの流速を調整する流水設備を備えてもよい。

【0023】

貯水装置２０は、海底の岸側に配置されている発電設備１０と沖側に配置されている排水設備３０とを接続するようにして、海底面ｓｆに沿って設置されており、発電設備１０から流下した海水Ｗを貯留することの可能な貯留空間Ｓ１を有している。なお、貯水装置２０の詳細は後述する。

【0024】

排水設備３０は、貯水装置２０に貯留する海水Ｗを排出する排水ポンプ３１と、排水ポンプ３１の動力を創出する発電システム３２とを備えている。本実施の形態では、発電システム３２として洋上風力発電を事例に挙げているが、これに限定するものではなく、太陽光発電等を採用してもよい。また、排水ポンプ３１に動力を供給できる装備が備えられていれば、発電システム３２は必ずしも設置されていなくてもよい。

【0025】

上述する構成の蓄電システム１００は、図１（ａ）で示すように、貯水装置２０の貯留空間Ｓ１が空洞の状態もしくは貯水可能な空隙を有した状態で、流入管路１１を介して発電装置１２への海水Ｗの供給を開始する。このとき、空気注入管４０は、逆止弁等の電磁弁（図示せず）を閉状態としておく。また、貯留空間Ｓ１の空気を排気する排気機構（図示せず）を、例えば排水設備３０に設けておき、これを作動させておく。これにより、海水Ｗが供給されると発電装置１２は発電し、発電により取得した電気は、送電設備１４を介して陸地側に設けられている変電施設１５に送電される。

【0026】

その一方で、発電装置１２を経由した海水Ｗは、流出管路１３を介して貯水装置２０に流下し、貯留空間Ｓ１に貯留される。そして、図１（ｂ）で示すように、貯水装置２０の貯留空間Ｓ１が満たされた時点で、もしくは所望の発電量に達した時点で発電を一時停止し、排水設備３０を稼働させる。このとき、空気注入管４０は、逆止弁等の電磁弁（図示せず）を開状態とし、貯留空間Ｓ１に外気を供給可能な状態としておく。

【0027】

すると、貯留空間Ｓ１は海水Ｗが排出されて空洞になるため、発電設備１０による海水Ｗの位置エネルギーを利用した発電が再度可能な状態となり、これをもって、電気エネルギーが蓄電されたこととなる。これにより蓄電システム１００は、海水Ｗの位置エネルギーを利用して発電と蓄電を繰り返す、海水位置エネルギー利用蓄電システムとして機能することとなる。

【0028】

≪≪貯水装置≫≫
上記のように利用される貯水装置２０は、図１（ｂ）で示すように、内空部が貯留空間Ｓ１となる管材２１と、管材２１を海底面ｓｆ上で支持する複数の管材支持部材２２と、を備えている。

【0029】

管材２１は、岸側から沖側に向けて延在するように海底面ｓｆに沿って設置されており、岸側に位置する一端に海水流入部２１ａが形成され、この海水流入部２１ａに発電設備１０の流出管路１３が接続されている。また、管材２１の沖側に位置する他端に海水流出部２１ｂが形成され、この海水排出部２１ｂに、排水設備３０の排水ポンプ３１が接続されている。このように、発電設備１０と排水設備３０とを接続する管材２１は、管材支持部材２２を介して、海底面ｓｆに据え付けられている。

【0030】

管材支持部材２２は、図２（ａ）で示すように、管材２１を把持する把持部材２３と、把持部材２３が設けられたサクションアンカー２４とを備えている。サクションアンカー２４は、頂版２４１と、頂版２４１の下面より垂下されている筒体形状よりなるスカート部材２４２とにより構成され、頂版２４１の上面に把持部材２３が取り付けられている。

【0031】

頂版２４１にはさらに、図２（ａ）（ｂ）で示すように、頂版２４１とスカート部材２４２との囲繞空間Ｓ２により囲まれた空間に滞留する海水Ｗを排出する排水孔２４１１が設けられている。これにより、図２（ｂ）で示すように、スカート部材２４２を海底面ｓｆに当接させた状態で、囲繞空間Ｓ２の海水Ｗを排水孔２４１１を利用して排出すると、スカート部材２４２が海底地盤に貫入されるとともにその状態が維持され、海底地盤に定着するアンカー部材として機能する。

【0032】

このような管材支持部材２２を、把持部材２３を介して把持した管材２１の長手方向に複数設けることにより、図１（ｂ）で示すように、管材２１の貯留空間Ｓ１に海水Ｗが貯留された状態では、その荷重を複数の管材支持部材２２により分担して支持することが可能となる。したがって、貯水装置２０が位置する海底地盤に対して、大掛かりな地盤改良を施す必要はない。

【0033】

一方、図２（ｃ）で示すように、管材２１の貯留空間Ｓ１から海水Ｗが排出された状態では、管材２１に浮力が発生して複数の管材支持部材２２各々に引抜き荷重が作用する。しかし、管材２１は、海底地盤に定着された管材支持部材２２を構成するサクションアンカー２４により、これに抵抗することができる。したがって、浮力を考慮して管材２１の重量を大きくしたり、バラストを設ける等の対策を講じる必要もない。

【0034】

このように、貯水装置２０は、管材２１の貯留空間Ｓ１に対して海水Ｗの流出入が繰り返された場合にも、管材支持部材２２により管材２１を海底面ｓｆ上で安定して据え付け支持することができる。したがって、発電と蓄電を繰り返すたびに海水Ｗの流出入が生じる海水位置エネルギー利用蓄電システムに好適な構造体として、貯水装置２０を利用することが可能となる。

【0035】

≪≪管材の延在形状≫≫
上述する構成の貯水装置２０は、管材２１が複数の管材本体２１１により構成されている。そして、図１及び図３～図６で例示するように、複数の管材本体２１１を組み合わせて管材２１の延在形状を適宜変更することにより、その内空部に設けられる貯留空間Ｓ１の容量を、自在に調整することが可能となっている。

【0036】

管材本体２１１は、図１（ｂ）で示すように、内空部を有する長尺の管状部材であって、海底面ｓｆ上に位置する状態で、水圧の影響を受けても大きな変形を生じない程度の剛性を有する材料であれば、いずれの材料により構成されるものであってもよい。例えば、プレキャストコンクリート造のヒューム管やボックスカルバート等、市場で広く取引されている規格品を採用することが可能であり、その断面形状も円筒型もしくは角筒型等いずれであってもよい。

【0037】

このような管材本体２１１は、貯留空間Ｓ１を構成する内空部が連通するよう、隣り合う端部どうしを連結して管材２１を構成する。これにより、管材２１の一部に損傷等の不具合が生じた場合には、不具合を生じた部分に位置する管材本体２１１を撤去し交換すればよく、管材２１のメンテナンス作業を容易に実施することが可能となる。管材本体２１１どうしの連結方法はいずれの手段によるものであってもよいが、例えば、図２（ａ）で示すような中継躯体２５を採用するとよい。

【0038】

中継躯体２５は、隣り合う管材本体２１１を連通状態で連結する継手部材であり、水密に連結できるとともに着脱自在な部材であれば、スリーブ継手や可撓性継手等いずれの構造のものも採用可能である。このような構成の中継躯体２５は、管材支持部材２２のサクションアンカー２４を構成する頂版２４１の上面に、把持部材２３とともに設置してもよいし、管材支持部材２２に設置することなく単体で用いてもよい。

【0039】

なお、管材本体２１１が、例えば両端部にオス継手もしくはメス継手を備え、隣り合う管材本体２１１どうしの間で水密構造の継手を形成できるものであれば、必ずしも中継躯体２５は用いなくてもよい。

【0040】

このような構成の管材本体２１１は、例えば図１（ａ）（ｂ）で示すように、複数を長手方向に直線状もしくは曲線状に順次連結して管材２１を構成し、発電設備１０と排水設備３０とを接続する。これにより、管材２１の貯留空間Ｓ１の容量と管材２１の延長長さを容易に増減することが可能となる。

【0041】

ここで、発電設備１０と排水設備３０とを接続する管材２１は、１本のみに限定されるものではなく複数本を並列配置してもよい。例えば、図３（ａ）（ｂ）では２本の管材２１を並列に配置し、各々の海水流入部２１ａ及び海水排出部２１ｂを、発電設備１０及び排水設備３０に接続している。こうすると、いずれか一方に損傷等を生じるなどしてメンテナンスを行う必要が生じた場合にも、発電設備１０を継続して稼働させることが可能となる。このとき、並行する２本の管材２１どうしは、図３（ａ）で示すように中継躯体２５を利用して両者が連通する構造としてもよいし、図３（ｂ）で示すようにそれぞれを独立させる構造としてもよい。

【0042】

また、管材２１は、必ずしも直線や曲線等の線状に限定されるものではなく、例えば図４（ａ）で示すように、管材２１よりなる１本の本線２１Ａで発電設備１０と排水設備３０とを接続する。そして、この本線２１Ａに、同じく管材２１よりなる２本の支線２１Ｂを別途連結し、平面視で十字形状をなすように形成してもよい。この場合には、本線２１Ａと支線２１Ｂとの連結部に上述した中継躯体２５を介装し、本線２１Ａと支線２１Ｂの貯留空間Ｓ１を連通させる。

【0043】

また、図４（ｂ）で示すように、本線２１Ａに対して複数の支線１Ｂを連結させてもよい。こうすると、本線２１Ａに対して連結する支線２１Ｂの本数や長さを適宜変更することで、発電設備１０と排水設備３０との距離を一定に維持しながら、貯留空間Ｓ１の容量を調整することが可能となる。これにより、例えば、発電設備１０と排水設備３０とを接続する本線２１Ａを短小に抑えつつ、つまり、蓄電システム１００全体を海域の岸側に寄せながら、大容量の貯留空間Ｓ１を確保することも可能となる。

【0044】

さらに、管材２１に設ける海水流入部２１ａと海水排出部２１ｂは、必ずしも異なる位置に設ける必要はなく、両者を兼用させてもよい。具体的には、図５で示すように、管材２１よりなる本線２１Ａに海水流出入口２１ｃを設けるとともに、管材２１よりなる支線２１Ｂを２本準備する。そのうえで、これら２本の支線２１Ｂの他端を各々海水流出入口２１ｃに接続させ、一方の支線２１Ｂの一端には発電設備１０を接続し、他方の支線２１Ｂの一端には排水設備３０を接続する。

【0045】

そして、本線２１Ａと２本の支線２１Ｂとの連結部には、上述した中継躯体２５を介装し３本を連通させる。このとき、海水流出入口２１ｃを本線２１Ａの長手方向の岸側に設けると、発電設備１０及び排水設備３０をともに岸側に配置することができるため、排水設備３０を沖側に配置する場合と比較して、建設時の施工性を大幅に向上できるとともに、運用時のメンテナンス作業の作業性も向上させることが可能となる。

【0046】

また、管材２１に設ける海水流入部２１ａと海水排出部２１ｂは、それぞれ１か所に限定されるものではなく、複数個所に設ける構成としてもよい。例えば、図６では、管材２１を平面視でコの字状に構築し、コの字の開口側を岸に向けて海底面ｓｆ上に設置する。そのうえで、管材２１の岸側に位置する２つの端部各々に海水流入部２１ａを設け、発電設備１０をそれぞれ接続する。また、管材２１の沖側に位置する部分に海水排出部２１ｂを３か所設け、各々に排水設備３０を接続する。

【0047】

こうすると、２つの発電設備１０を同時もしくは交互に稼働させて、発電量を増大させることが可能となる。また、発電設備１０のいずれか一方に不具合を生じるなどしてメンテナンスを行う必要が生じた場合にも、他方の発電設備１０を稼働させることができ、電力供給の必要時に発電作業を継続して実施することが可能となる。

【0048】

≪≪貯水装置の構築方法≫≫
上記の貯水装置２０の構築方法について、その一事例を説明する。まず、図７（ａ）で示すように、海底面ｓｆにおける管材２１の設置予定位置に所定の間隔で管材支持部材２２を配置する。このとき、管材支持部材２２のサクションアンカー２４を海底地盤に一部突き当てておくとよい。

【0049】

次に、図７（ｂ）で示すように、頂版２４１とスカート部材２４２とにより囲まれた囲繞空間Ｓ２に滞留する海水Ｗを排水孔２４１１を利用して排出することで、スカート部材２４２を海底地盤に貫入させて、管材支持部材２２を海底地盤に定着させる。なお、本実施の形態では、管材支持部材２２の設置間隔を、おおよそ管材本体２１１の長さに相当する間隔とし、隣り合う管材本体２１１の端部どうしが管材支持部材２２の上方で対向するように配置している。

【0050】

次に、図７（ｃ）で示すように、サクションアンカー２４の頂版２４１に管材本体２１１の端部近傍を配置したのち、把持部材２３を介して管材本体２１１を頂版２４１上で把持する。このような作業を連続して行い、図８（ａ）で示すように、複数の管材本体２１１を順次、把持部材２３を介して管材支持部材２２上に設置する。

【0051】

管材本体２１１を管材支持部材２２上に設置する作業と並行して、もしくはこれらの作業を終了したのち、図８（ｂ）で示すように、中継躯体２５を利用して隣り合う管材本体２１１の端部どうしを連通状態で連結し、所望の延在形状に形成された、もしくは貯留空間Ｓ１に所望の容量を有する管材２１を構築する。なお、本実施の形態では、隣り合う管材本体２１１の端部どうしを頂版２４１上で対向させているため、管材支持部材２２上に中継躯体２５を配置している。

【0052】

このように、海底面ｓｆの不陸調整や海底地盤の地盤改良等の大掛かりな作業を省略した状態で、貯留空間Ｓ１への海水Ｗの流出入が繰り返されても、管材支持部材２２で管材２１を安定して海底面ｓｆに据え付け支持することが可能となる。したがって、貯水装置２０を構築するための海中作業を大幅に削減でき、効率よく貯水装置２０を海中で構築することができる。

【0053】

上述する手順で管材２１と管材支持部材２２とにより構成される貯水装置２０を構築したのち、貯水装置２０に発電設備１０及び排水設備３０を接続し、図１で示すような蓄電システム１００を海底面ｓｆに構築する。

【0054】

上記の蓄電システム１００は、貯水装置２０を採用することにより、海底面ｓｆに沿って設置される管材２１の海水流入部２１ａを岸側近傍に配置した状態で、管材２１の延在形状を適宜変更することにより貯留空間Ｓ１の容量を自在に調整できる。これにより、管材２１の海水流入部２１ａに接続される発電設備１０を岸側に配置しながら、所望の蓄電量を確保できるだけでなく、発電した電力を陸地に送電する際に必要とする送電設備１４の省力化や、送電に伴う電力ロスの大幅な削減を図ることが可能となる。

【0055】

本発明の貯水装置２０及び貯水装置２０を用いた蓄電システム１００は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0056】

例えば、本実施の形態では、海底面ｓｆ上で管材２１を支持する管材支持部材２２を、管材２１を把持する把持部材２３と、把持部材２３が設けられたサクションアンカー２４とにより構成したが、必ずしもこれに限定されるものではない。管材２１を海底面ｓｆ上に安定して定着支持できれば、管材支持部材２２はいずれの支持構造を採用してもよい。

【0057】

また、本実施の形態では、管材２１を備えた貯水装置２０のみを利用して蓄電システム１００を構築したが、これに限定されるものではなく、従来技術で図８（ａ）（ｂ）で示すような、函型の貯水槽２０１を備える海洋インバースダム２００を組み合わせて蓄電システムを構築してもよい。

【符号の説明】

【0058】

１００ 蓄電システム
１０ 発電設備
１１ 流入管路
１２ 発電装置
１３ 流出管路
１４ 送電設備
１５ 変電設備
２０ 貯水装置
２１ 管材
２１ａ 海水流入部
２１ｂ 海水排出部
２１１ 管材本体
２１Ａ 本線
２１Ｂ 支線
２２ 管材支持部材
２３ 把持部材（装着具）
２４ サクションアンカー
２４１ 頂版
２４１１ 排水孔
２４２ スカート部材
２５ 中継躯体
３０ 排水設備
３１ 排水ポンプ
３２ 発電システム
４０ 空気注入管
２００ 海洋インバースダム
２０１ 貯水槽
２０２ 発電設備
２０３ 揚水ポンプ
２０４ 地盤アンカー
ｓｆ 海底面
Ｗ 海水
Ｓ１ 貯留空間
Ｓ２ 囲繞空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】