发电系统的制作方法

1.本发明涉及一种发电系统。


背景技术：

2.以往，如专利文献1那样提出了一种包含波力发电机的发电系统。
3.专利文献1：日本特开2016-039130号公报


技术实现要素：

4.然而，为了不使发电机等流动而需要设置锚固件等部件。
5.因此，本发明的目的在于提供一种能够简单地构成的包含波力发电机的发电系统。
6.本发明所涉及的发电系统具备：发电部，其包含波力发电机；蓄电部，其对利用发电部获得的电力进行蓄积；生成部，其基于利用发电部获得的电力而生成氢以及有机氢化物的至少一方；以及容器，其位于比波力发电机更靠下方的位置，对利用生成部获得的氢以及有机氢化物的至少一方进行储藏。
7.本发明所涉及的发电系统具备：发电部，其包含波力发电机；蓄电部，其对利用发电部获得的电力进行蓄积；生成部，其基于利用发电部获得的电力而生成氢以及有机氢化物的至少一方；以及容器，其位于比生成部更靠下方的位置且位于水中，对利用生成部获得的氢以及有机氢化物的至少一方进行储藏。
8.利用波力发电机等发电部获得的电力的一部分蓄积于蓄电部，剩余部分用于氢的添加等，作为氢或有机氢化物而蓄积于容器。
9.容器可以用作发电系统的配重。
10.使用位于水中的容器而能够简单地构成包含波力发电机的发电系统。
11.优选地，生成部是由芳香族化合物生成有机氢化物的氢添加部。
12.容器具有：第一容器，其对芳香族化合物进行储藏；以及第二容器，其对有机氢化物进行储藏。
13.利用波力发电机等发电部获得的电力的一部分蓄积于蓄电部，剩余部分用于氢的添加，作为含有氢的有机氢化物而蓄积于容器(第二容器)。
14.关于蓄积于第二容器的有机氢化物，与以气体或液体的状态输送氢的方式相比，能够容易地利用船舶等进行输送，在远离发电系统1的场所能够容易地取出氢而使用。
15.另外，蓄积于第一容器的芳香族化合物、以及蓄积于第二容器的有机氢化物可以用作发电系统的配重。
16.使用位于水中的容器而能够简单地构成包含波力发电机的发电系统1。
17.更优选地，波力发电机具有：浮子；第一运动部件，其与浮子的上下运动联动地上下运动；第二运动部件，其与第一运动部件卡合，基于第一运动部件的上下运动而进行旋转运动；以及发电装置，其基于第二运动部件的旋转力而进行发电。
18.能够将发电装置配置于基座部的上方等、容易实施防水措施的位置。
19.更优选地，发电部具有风力发电机。
20.第二运动部件的旋转力以及风力发电机的叶轮的旋转力经由动力传递部而向发电装置传递。
21.可以由波力发电机和风力发电机共用发电装置。
22.另外，优选地，发电系统还具备基座部，该基座部位于比波力发电机的浮子更靠上方的位置，且对蓄电部进行保持。
23.波力发电机的至少一部分从将基座部和容器连接的管状部件或棒状部件通过并保持为能够在上下方向摆动的状态。
24.可以灵活运用将基座部和容器连接的管状部件而对波力发电机进行保持。
25.更优选地，容器具有面包圈型形状。
26.管状部件或棒状部件从面包圈型形状的内侧的外壁延伸。
27.芳香族化合物从管状部件的至少1个的内部通过。
28.有机氢化物从管状部件的至少1个、且是与芳香族化合物从内部通过的管状部件不同的管状部件的内部通过。
29.容器由面包圈侧形状构成，因此，难以因来自外部的压力而破坏，即使将基座部等配置于上方也能够难以倾倒。
30.更优选地，发电系统具备以存在间隙的状态将容器覆盖的罩。
31.罩由透明的部件构成。
32.作业人员能够进入间隙而进行容器的维护作业、或者移动式的监视装置在容器与罩之间巡查而能够确定容器的破损部位。
33.另外，优选地，容器具有能够在容器的内部移动的第一间隔壁。
34.第一间隔壁用于对第一容器和第二容器进行分隔。
35.利用第一间隔壁而能够调整对芳香族化合物进行蓄积的第一容器、对有机氢化物进行蓄积的第二容器的大小。
36.更优选地，容器具有对水或空气进行储藏的第三容器。
37.第三容器用于调整容器的重量。
38.通过对水向第三容器的填充程度进行调整，容易根据第一容器的芳香族化合物以及第二容器的有机氢化物的填充程度而调整作为配重的容器的下沉状况。
39.另外，将空气向第三容器填充而能够容易地使容器上浮。
40.更优选地，容器具有能够在容器的内部移动的第二间隔壁。
41.第二间隔壁用于对第二容器和第三容器进行分隔。
42.利用第二间隔壁而能够调整第二容器、第三容器的大小。
43.另外，优选地，容器具有能够在容器的内部移动的第三间隔壁。
44.第三间隔壁用于对第三容器和第一容器进行分隔。
45.更优选地，氢添加部通过有机氢化物电解合成法而由芳香族化合物生成有机氢化物。
46.另外，优选地，发电系统还具备推进装置，该推进装置在波力发电机的下方基于来自蓄电部的电力而进行驱动。
47.发电部具有风力发电机以及太阳能发电机。
48.风力发电机以及太阳能发电机设置于基座部的上方。
49.本发明所涉及的发电系统具备：发电部，其包含波力发电机；蓄电部，其对利用发电部获得的电力进行蓄积；生成部，其基于利用发电部获得的电力而生成氢以及有机氢化物的至少一方；以及容器，其位于比生成部更靠下方的位置且位于水中，对利用生成部获得的氢以及有机氢化物的至少一方进行储藏。
50.如上，根据本发明，能够提供一种能简单地构成的包含波力发电机的发电系统。
附图说明
51.图1是示出第一实施方式的发电系统的结构的示意图。
52.图2是示出发电系统的高度方向的结构的示意图。
53.图3是发电系统的立体图。
54.图4是第一容器较大的状态的容器的剖视结构图。
55.图5是第二容器和第三容器较大的状态的容器的剖视结构图。
56.图6是示出第二实施方式的发电系统的高度方向的结构的示意图。
57.图7是示出第二实施方式的波力发电机的内部构造的示意图。
58.图8是示出第二实施方式的叶轮、动力传递部、内螺纹部以及发电装置的结构的图。
具体实施方式
59.以下，利用附图对本实施方式进行说明。
60.此外，实施方式并不局限于以下实施方式。另外，一个实施方式中记载的内容原则上还能够同样应用于其他实施方式。另外，可以适当地对各实施方式以及各变形例进行组合。
61.(发电系统1)
62.第一实施方式的发电系统1具备发电部10、基座部20、控制部30、蓄电部40、氢储藏部50、推进装置60(参照图1～图5)。
63.发电系统1以如下方式设定：使得基座部20位于水上，使得波力发电机11位于水面，使得容器53位于水中。
64.(发电部10)
65.发电部10具有波力发电机11、太阳能发电机13、风力发电机15。
66.(波力发电机11)
67.波力发电机11具有与波浪的上下运动相应地摆动的浮子，基于该浮子的上下运动而产生电力。
68.波力发电机11从氢储藏部50的管状部件通过，且以能够在上下方向上摆动的状态保持于该管状部件。
69.但是，波力发电机11也可以从将基座部20和容器53连接的管以外的棒状部件(例如支柱)通过，且以能够在上下方向上摆动的状态而保持于该棒状部件。
70.在第一实施方式中，示出了波力发电机11在基座部20的下方保持于管状部件的例
子。
71.但是，如后述的第二实施方式所示，波力发电机11的一部分(内螺纹部11c、发电装置11d等)也可以配置于基座部20的上方。
72.(太阳能发电机13)
73.太阳能发电机13基于阳光等光而产生电力。
74.太阳能发电机13设置于基座部20的上方。
75.(风力发电机15)
76.风力发电机15利用风而使得叶轮旋转，并基于叶轮的旋转力而产生电力。
77.风力发电机15设置于基座部20的上方。
78.对于利用波力发电机11产生的交流电力、利用风力发电机15产生的交流电力，利用ac/dc转换器转换为直流电力之后将其向蓄电部40或生成部51供给。
79.(基座部20)
80.基座部20位于水上，对太阳能发电机13、风力发电机15、控制部30、蓄电部40、生成部51、第一泵58a～第六泵58f进行保持。
81.(控制部30)
82.控制部30对发电系统1的各部分进行控制。
83.例如，基于蓄电部40的充电状态而进行生成部51等的驱动控制。
84.具体而言，在蓄电部40的充电状态不充分的情况下，控制部30以不对生成部51进行驱动而使得利用发电部10获得的电力蓄积于蓄电部40的方式对发电系统1的各部分进行控制。
85.在蓄电部40的充电状态充分、即处于充满电状态的情况下，不向蓄电部40进行充电而由利用发电部10获得的电力对生成部51等进行驱动。
86.(蓄电部40)
87.蓄电部40对利用发电部10获得的电力进行蓄积，并将电力向生成部51等发电系统1的电气设备供给。
88.(氢储藏部50)
89.氢储藏部50具有生成部51、容器53、间隔壁、管状部件、泵。
90.氢储藏部50的容器53具有第一容器53a、第二容器53b、第三容器53c。
91.氢储藏部50的间隔壁具有第一间隔壁55a、第二间隔壁55b、第三间隔壁55c。
92.氢储藏部50的管状部件具有第一管57a、第二管57b、第三管57c、第四管57d、第五管57e、第六管57f。
93.氢储藏部50的泵具有第一泵58a、第二泵58b、第三泵58c、第四泵58d、第五泵58e、第六泵58f。
94.(生成部51)
95.生成部51是通过有机氢化物电解合成法而由甲苯等芳香族化合物生成甲基环己烷等有机氢化物的第一氢添加装置。
96.但是，生成部51也可以构成为包含：氢生成装置，其进行水的电解而生成氢；以及第二氢添加装置，其向芳香族化合物添加产生的氢而生成有机氢化物。
97.(容器53)
98.容器53是能够在圆的外侧配置旋转轴的旋转体，即，具有近似面包圈形状。
99.容器53用于在内部对有机氢化物等进行储藏。
100.另外，容器53还用作发电系统1的配重。
101.容器53位于水中，借助管状部件以及棒状部件而与水上的基座部20连接。
102.在容器53的内部由第一间隔壁55a、第二间隔壁55b以及第三间隔壁55c形成3个空间(第一容器53a、第二容器53b、第三容器53c)。
103.第一容器53a是形成于第一间隔壁55a与第三间隔壁55c之间的空间，用于对芳香族化合物进行储藏。
104.第一容器53a与第一管57a以及第二管57b连通。
105.第二容器53b是形成于第一间隔壁55a与第二间隔壁55b之间的空间，用于对有机氢化物进行储藏。
106.第二容器53b与第三管57c以及第四管57d连通。
107.第三容器53c是形成于第二间隔壁55b与第三间隔壁55c之间的空间，用于对水或空气进行储藏。
108.第三容器53c与第五管57e以及第六管57f连通。
109.(间隔壁)
110.第一间隔壁55a能够在容器53的内部移动，用于对第一容器53a和第二容器53b进行分隔。
111.在第一间隔壁55a与容器53的内壁之间设置有用于确保密闭的o型环等密封部件(第一密封部件55a1)。
112.第一间隔壁55a可以是因第一容器53a和第二容器53b的压力差而移动的方式，也可以是借助致动器以电动的方式而移动的方式。
113.第二间隔壁55b能够在容器53的内部移动，用于对第二容器53b和第三容器53c进行分隔。
114.在第二间隔壁55b与容器53的内壁之间设置有用于确保密闭的o型环等密封部件(第二密封部件55b1)。
115.第二间隔壁55b可以是因第二容器53b与第三容器53c的压力差而移动的方式，也可以是借助致动器以电动方式而移动的方式。
116.第三间隔壁55c固定于容器53的内部，用于对第三容器53c和第一容器53a进行分隔。
117.第三间隔壁55c也可以构成为能够在容器53的内部移动。
118.在该情况下，第一间隔壁55a和第二间隔壁55b的一方可以固定于容器53的内部。
119.第一间隔壁55a在容器53的内部移动而使得第一容器53a和第二容器53b的大小发生变动。
120.第二间隔壁55b在容器53的内部移动而使得第二容器53b和第三容器53c的大小发生变动。
121.(管状部件)
122.第一管57a的下端与第一容器53a的入口连通，上端与将芳香族化合物向第一容器53a供给的外部的第一装置(未图示)连通。
123.第二管57b的下端与第一容器53a的出口连通，上端与生成部51的入口连通。
124.第三管57c的下端与第二容器53b的入口连通，上端与生成部51的出口连通。
125.第四管57d的下端与第二容器53b的出口连通，上端与从第二容器53b接受有机氢化物的外部的第二装置(未图示)连通。
126.第五管57e的下端与第三容器53c的入口连通，上端开口。
127.第六管57f的下端与第三容器53c的出口连通，上端开口。
128.外部的第一装置以及第二装置设置于船舶或陆地上的设施等。
129.(泵)
130.第一泵58a用于从上述第一装置向第一容器53a供给芳香族化合物。
131.第二泵58b用于从第一容器53a向生成部51供给芳香族化合物。
132.第三泵58c用于从生成部51向第二容器53b供给有机氢化物。
133.第四泵58d用于从第二容器53b向上述第二装置供给有机氢化物。
134.第五泵58e用于从外部向第三容器53c供给水或空气。
135.第六泵58f用于将水或空气从第三容器53c向外部排出。
136.(推进装置60)
137.推进装置60由螺旋桨等构成，设置于容器53的下方等、比波力发电机11更靠下方且位于水中(海中)的区域。
138.推进装置60基于从蓄电部40供给的电力而进行驱动，用于发电系统1的移动以及规定位置的维持。
139.(动作)
140.接下来，对发电系统1的泵的动作进行说明。
141.在开始运转时，控制部30使第一泵58a执行动作，从外部的第一装置向第一容器53a供给芳香族化合物。因此，第一容器53a处于较大的状态(参照图4)。
142.由于仍未生成有机氢化物，因此，第二容器53b处于较小的状态。
143.另外，控制部30使第五泵58e执行动作，从外部向第三容器53c供给水。
144.因第一容器53a的芳香族化合物以及第三容器53c的水的重量而使得容器53变为沉入水中的状态。
145.通过发电部10的波力发电机11、太阳能发电机13、风力发电机15的发电而生成电力并将该电力蓄积于蓄电部40。
146.若蓄电部40变为充满电状态，则控制部30停止从发电部10向蓄电部40供给电力、且开始从发电部10向生成部51供给电力。
147.此处所说的充满电并不局限于表示100％的充电状态，也可以表示80～90％左右的规定的充电状态。
148.另外，控制部30使第二泵58b执行动作而从第一容器53a向生成部51供给芳香族化合物。
149.生成部51利用芳香族化合物而生成有机氢化物。
150.控制部30使第三泵58c执行动作，将利用生成部51生成的有机氢化物向第二容器53b供给。
151.第一容器53a的芳香族化合物减少，第二容器53b的有机氢化物增多，由此，第一间
隔壁55a进行移动，以使得第一容器53a减小，第二容器53b增大(参照图5)。
152.控制部30为了将吃水线保持为恒定状态等对容器53的下沉状况进行调整而调整第三容器53c的水量。
153.在容器53的下沉程度较浅的情况下，控制部30使第五泵58e执行动作而从外部向第三容器53c供给水。
154.在该情况下，第二间隔壁55b进行移动以使得第三容器53c增大。
155.在容器53的下沉程度较深的情况下，控制部30使第六泵58f执行动作而将第三容器53c的水向外部排出。
156.在该情况下，第二间隔壁55b进行移动以使得第三容器53c减小(参照图4)。
157.在对容器53进行维护等、使得容器53在水上漂浮的情况下，控制部30使第六泵58f执行动作而将第三容器53c的水向外部排出、且使第五泵58e执行动作而从外部向第三容器53c供给空气。
158.在该情况下，因容器53的浮力而使得容器53上浮至水面附近。
159.(蓄积电力和有机氢化物的效果)
160.在第一实施方式中，利用波力发电机11等发电部10获得的电力的一部分蓄积于蓄电部40，剩余部分用于添加氢，作为含有氢的有机氢化物而蓄积于容器53(第二容器53b)。
161.蓄电部40中蓄积的电力用于发电系统1的电气设备的驱动、以及外部的电气设备的驱动。
162.另外，可以将蓄积有电力的状态的蓄电部40拆下而用于外部的电气设备的驱动。
163.关于蓄积于第二容器53b的有机氢化物，与以气体或液体的状态输送氢的方式相比，能够容易地利用船舶等进行输送，在远离发电系统1的场所能够容易地取出氢而使用。
164.另外，第一容器53a中蓄积的芳香族化合物、以及第二容器53b中蓄积的有机氢化物可以用作发电系统1的配重。
165.使用位于水中的容器53而能够简单地构成包含波力发电机11的发电系统1。
166.(利用氢储藏部50的管对波力发电机进行保持的效果)
167.另外，波力发电机11的至少一部分(浮子等)以能够在上下方向上摆动的状态从第一管57a等氢储藏部50的管通过并保持于该管。
168.因此，能够灵活运用将基座部20和容器53连接的管状部件等而对波力发电机11进行保持。
169.(将容器设为面包圈型形状的效果)
170.由于容器53以面包圈侧形状构成，因此，难以因来自外部的压力而破坏，即使将基座部20等配置于上方也能够使其难以倾倒。
171.(设置第一间隔壁的效果)
172.利用第一间隔壁55a而能够根据填充程度对蓄积芳香族化合物的第一容器53a、蓄积有机氢化物的第二容器53b的大小进行调整。
173.(设置第三容器53c的效果)
174.通过调整水向第三容器53c的填充程度而容易根据第一容器53a的芳香族化合物、以及第二容器53b的有机氢化物的填充程度来调整作为配重的容器53的下沉状况。
175.另外，通过向第三容器53c填充空气而能够容易地使容器53上浮。
176.(设置第二间隔壁的效果)
177.另外，通过使用第二间隔壁55b而能够对第二容器53b、蓄积水或空气的第三容器53c的大小进行调整。
178.(储藏氢的方式)
179.此外，在第一实施方式中，对将利用发电部10获得的电力的一部分作为含有氢的有机氢化物而储藏于容器53的例子进行了说明。
180.然而，只要将容器53配置为比波力发电机11以及生成部51的至少一方更靠下方而在水中将其灵活用作配重即可，储藏于容器53的物质并不局限于有机氢化物。例如，能想到以气体或液体的状态将通过水的电解而获得的氢储藏于容器53。
181.在该情况下，生成部51作为进行水的电解而生成氢的氢生成装置而发挥功能。
182.(蓄积电力及氢的效果)
183.在第一实施方式中，利用波力发电机11等发电部10获得的电力的一部分蓄积于蓄电部40，剩余部分用于生成氢，氢蓄积于容器53。
184.蓄电部40中蓄积的电力用于发电系统1的电气设备的驱动、以及外部的电气设备的驱动。
185.另外，也可以将蓄积有电力的状态的蓄电部40拆下而将其用于外部的电气设备的驱动。
186.另外，容器53能够用作发电系统1的配重。
187.使用位于水中的容器53而能够简单地构成包含波力发电机11的发电系统1。
188.(波力发电机11的具体例)
189.另外，在第一实施方式中，对波力发电机11的浮子以及发电装置收容于1个壳体、且位于比基座部20更靠下方的位置的例子进行了说明。
190.具体而言，能想到如下方式：通过浮子的上下运动而使得空气室的容积变化，并基于该容积变化使得涡轮旋转而进行发电。
191.另外，还能想到如下方式：通过浮子的上下运动而使得与管状部件的齿条卡合的发电装置的小齿轮旋转并基于该旋转而进行发电。
192.另外，还能想到如下方式：螺旋桨通过浮子的上下运动而上下移动，位于浮子的上方的水上或者浮子的下方的水中，绕与管状部件延伸的上下方向平行的轴旋转，使该螺旋桨进行旋转，并基于该旋转而进行发电。
193.此外，该螺旋桨并不局限于绕与上下方向平行的轴旋转，也可以绕与水平方向平行的轴旋转。在该情况下，该螺旋桨与横向的潮汐的流动对应地旋转。另外，与推进装置60相同地，该螺旋桨也可以位于容器53的下方。
194.然而，波力发电机11并不限定于上述方式，也可以是其他结构(第二实施方式、参照图6～图8)。
195.第二实施方式的波力发电机11具有浮子11a、外螺纹部(第一运动部件)11b、内螺纹部(第二运动部件)11c以及发电装置11d。
196.外螺纹部11b设置于管状部件(例如第一管57a)的外壁、且将该管状部件的侧面覆盖。
197.外螺纹部11b与浮子11a的上部被固定、且与浮子11a的上下运动相应地进行上下
运动。
198.内螺纹部11c在上下方向的运动受到抑制的状态下与外螺纹部11b卡合。
199.因此，外螺纹部11b沿上下方向移动，由此使得内螺纹部11c进行旋转运动而不沿上下方向移动。
200.内螺纹部11c以及发电装置11d例如配置于基座部20。
201.外螺纹部11b的一部分以及浮子11a配置于基座部20的下方。
202.内螺纹部11c与外螺纹部11b的上下运动相应地进行旋转运动，发电装置11d基于该内螺纹部11c的旋转力而发电。
203.在该情况下，能够将发电装置11d配置于基座部20的上方等、容易实施防水措施的位置。
204.此外，也可以是如下方式：内螺纹部11c以及发电装置11d包含于包含浮子11a的壳体，与浮子11a一起进行上下运动。在该情况下，外螺纹部11b固定于管状部件而不与浮子11a的上下运动联动。
205.(容器53的罩59)
206.另外，如图6所示，可以在容器53设置将整个容器53覆盖的罩59。
207.通过设置罩59而能够防止容器53受到海水等的腐蚀。
208.例如，罩59由耐压强化透明硬质玻璃构成。
209.在该情况下，容易从罩59的外部目视确认容器53的破损状况等。
210.另外，优选在罩59的内壁与容器53的外壁之间设置间隙。
211.作业人员能够进入间隙而进行容器53的维护作业、或者移动式的监视装置能够在容器53与罩59之间巡查而确定容器53的破损部位。
212.(发电装置的共用)
213.另外，在第一实施方式中，对分别构成波力发电机11以及风力发电机15的例子进行了说明。
214.然而，基于波力发电机11的内螺纹部11c等的旋转力进行发电的发电装置11d也可以基于风力发电机15的叶轮15a的旋转力而进行发电。
215.在该情况下，在内螺纹部11c等波力发电机11的进行旋转运动的部件、与叶轮15a等风力发电机15的进行旋转运动的部件之间设置动力传递部11e。
216.内螺纹部11c的旋转力以及叶轮15a的旋转力经由动力传递部11e而向发电装置11d传递，发电装置11d基于上述旋转力而发电。
217.由此，波力发电机11和风力发电机15能够共用发电装置。
218.对本发明的几个实施方式进行了说明，但上述实施方式是作为例子而提示的，其意图并非限定发明的范围。关于这些实施方式，可以以其他各种方式而实施，也可以在未脱离发明主旨的范围内进行各种省略、置换、变更。与包含于发明的范围及其主旨的情况相同，上述实施方式及其变形包含于权利要求书中记载的发明及其等同范围。
219.附图标记说明
[0220]1…
发电系统；10
…
发电部；11
…
波力发电机；11a
…
浮子；11b
…
外螺纹部；11c
…
内螺纹部；11d
…
发电装置；11e
…
动力传递部；13
…
太阳能发电机；15
…
风力发电机；15a
…
叶轮；20
…
基座部；30
…
控制部；40
…
蓄电部；50
…
氢储藏部；51
…
生成部(氢添加装置或氢生
成装置)；53
…
容器；53a
…
第一容器；53b
…
第二容器；53c
…
第三容器；55a
…
第一间隔壁；55a1
…
第一密封部件；55b
…
第二间隔壁；55b1
…
第二密封部件；55c
…
第三间隔壁；57a
…
第一管；57b
…
第二管；57c
…
第三管；57d
…
第四管；57e
…
第五管；57f
…
第六管；58a
…
第一泵；58b
…
第二泵；58c
…
第三泵；58d
…
第四泵；58e
…
第五泵；58f
…
第六泵；59
…
罩；60
…
推进装置。