JP6719224B2

JP6719224B2 - Power generation system

Info

Publication number: JP6719224B2
Application number: JP2016025174A
Authority: JP
Inventors: 磯田　和彦; 和彦磯田; 健司嶋田
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 2016-02-12
Filing date: 2016-02-12
Publication date: 2020-07-08
Anticipated expiration: 2036-02-12
Also published as: JP2017141799A

Description

本発明は、発電システムに係り、特に、揚水式発電を利用したものに関する。 The present invention relates to a power generation system, and more particularly to a system using pumped storage power generation.

従来、発電システムとしては、特許文献１に示されるような揚水式発電が知られている。この揚水式発電は、余剰電力を利用して低所の水を高所に揚水し、電力の需要に合わせてその揚水した水を落下させ、発電機に接続されているライナを回転させて電力を生成するように構成されている。
一方で、水力発電は、火力発電等の他の発電方式に比べてその発電効率が８０〜９０％と優れているとともに、一酸化炭素（ＣＯ_２）を排出せず、設備の維持管理コストが小さいという特徴を有している。 Conventionally, as a power generation system, pumped-storage power generation as shown in Patent Document 1 is known. This pumped-storage power generation uses surplus power to pump water from low places to high places, drop the pumped water according to the demand for electricity, and rotate the liner connected to the generator to generate electricity. Is configured to generate.
On the other hand, hydroelectric power generation has an excellent power generation efficiency of 80 to 90% as compared with other power generation methods such as thermal power generation, does not emit carbon monoxide (CO ₂ ), and has a facility maintenance cost. It has the feature of being small.

特開２００４−１８３５２１号公報JP, 2004-183521, A

しかしながら、従来の水力発電による揚水式発電を利用した発電システムは、揚水した水の落差を利用するので、設置する場所が山間部や傾斜地等に制約されるとともに、初期導入コストが高くなるという問題があった。 However, the conventional power generation system that uses pumped-storage power generation by hydropower uses the head of pumped water, so the installation location is restricted to mountain areas and slopes, and the initial introduction cost is high. was there.

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、設置場所の制約を受けることなく、変動が小さく安定した電力を安価に供給することができる発電システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a power generation system that can supply stable electric power with a small fluctuation without being restricted by the installation location.

上記目的を達成するため、本発明に係る発電システムは、洋上に浮上可能な浮体構造物内の上部側に設けられた上部水槽と、前記浮体構造物内の下部側に設けられた下部水槽と、前記上部水槽内に貯留されているバラスト水を前記下部水槽に落下させて排出する排水路と、前記排水路を流れるバラスト水で回転駆動される発電機と、前記下部水槽に排出されたバラスト水を前記上部水槽内に揚水する揚水装置と、を備えていることを特徴としている。 To achieve the above object, the power generation system according to the present invention includes an upper water tank provided on the upper side in a floating body structure capable of floating on the sea, and a lower water tank provided on the lower side in the floating body structure. A drainage channel for discharging the ballast water stored in the upper water tank to the lower water tank and discharging it; a generator driven to rotate by the ballast water flowing through the drainage channel; and a ballast discharged to the lower water tank. And a pumping device for pumping water into the upper water tank.

本発明に係る発電システムは、上部水槽内に貯留されているバラスト水が排水路を通じて下部水槽に落下することにより排出される際に発電機が回転駆動され、水力発電式により効率よく発電が行われる。すなわち、本発電システムによれば、水力発電で得られる発電量の変動が小さく安定した電力を外部に供給することができる。 In the power generation system according to the present invention, when the ballast water stored in the upper water tank is discharged to the lower water tank by being discharged through the drainage channel, the generator is rotationally driven to efficiently generate power by the hydroelectric power generation system. Be seen. That is, according to the present power generation system, it is possible to supply stable electric power to the outside with little fluctuation in the amount of power generated by hydroelectric power generation.

また、再生可能エネルギー等を利用して発電した電気を使用して揚水装置を駆動することで、下部水槽内のバラスト水を上部水槽内に揚水することができ、浮体構造物の内部だけでバラスト水を循環させて発電が行われるので、設置場所に制約されることなく、安価に製造することができる。つまり、本発明の発電システムでは、浮体構造物を海や池、河川、湖等に設置することが可能であり、上池や下池を利用する従来の揚水式水力発電と比べて、山間部や傾斜地等の設置場所に限られずに設置することができる。
さらに、本発明に係る発電システムでは、浮体構造物内に入れられるバラスト水の量は、その浮体構造物が洋上に浮かべられたときの喫水線が所定の位置となるように決められ、浮体構造物内のバラスト水の量が常時一定であるから、浮体構造物の浮上状態を常時、安定に保つことができる。 In addition, the ballast water in the lower tank can be pumped into the upper tank by driving the pumping equipment using electricity generated using renewable energy, etc. Since water is circulated to generate electricity, it can be manufactured at low cost without being restricted by the place of installation. That is, in the power generation system of the present invention, it is possible to install the floating structure in the sea, pond, river, lake, etc. It can be installed without being limited to the installation place such as a sloping land.
Further, in the power generation system according to the present invention, the amount of ballast water put in the floating structure is determined so that the waterline when the floating structure is floated on the sea is at a predetermined position. Since the amount of ballast water in the inside is always constant, the floating state of the floating structure can always be kept stable.

また、本発明に係る発電システムは、前記排水路を流れるバラスト水を調節する開閉弁が設けられていることが好ましい。 Further, the power generation system according to the present invention is preferably provided with an opening/closing valve for adjusting the ballast water flowing through the drainage channel.

この場合には、余剰電力によって下部水槽から上部水槽へバラスト水を揚水する際に、開閉弁を閉じて排水路を閉止することができ、上部水槽にバラスト水を貯留することができる。また、開閉弁を調整することで、落下する水量とともに発電量を調節することができる。 In this case, when the ballast water is pumped from the lower water tank to the upper water tank by the surplus power, the drain valve can be closed by closing the on-off valve, and the ballast water can be stored in the upper water tank. Further, by adjusting the on-off valve, it is possible to adjust the amount of water generated and the amount of power generation.

また、本発明に係る発電システムは、前記浮体構造物の内部には、水平方向に複数に区画する仕切壁が設けられていてもよい。 Further, in the power generation system according to the present invention, a partition wall that horizontally divides the floating structure into a plurality of partitions may be provided inside the floating structure.

このような構成とすることで、浮体構造物の内部が複数に区画され、スロッシングを利用した制振機能をもたせることが可能となる。また、区画の大きさを適宜調整することによって、複数の異なる周期のスロッシングダンパーを構成することができ、チューニングにロバスト性をもたせることができる。 With such a configuration, the inside of the floating structure is divided into a plurality of sections, and it is possible to provide a vibration damping function using sloshing. Further, by appropriately adjusting the size of the partition, it is possible to configure a plurality of sloshing dampers having different periods, and to make the tuning robust.

本発明に係る発電システムは、前記揚水装置は、再生可能エネルギーを利用して駆動されることが好ましい。 In the power generation system according to the present invention, it is preferable that the pumping device is driven by using renewable energy.

この場合には、下部水槽から上部水槽へのバラスト水の揚水を再生可能エネルギーを利用して行うことで、ＣＯ_２や有毒ガスを排出することなく発電することができる。 In this case, by pumping ballast water from the lower water tank to the upper water tank using renewable energy, it is possible to generate power without discharging CO ₂ or toxic gas.

本発明に係る発電システムは、前記浮体構造物は、周壁部が円柱状をなし、その円柱の軸心方向が垂直方向となるように洋上に浮上されていることが好ましい。 In the power generation system according to the present invention, it is preferable that the floating body structure is floated on the sea so that the peripheral wall portion has a cylindrical shape and the axial center direction of the circular cylinder is the vertical direction.

この場合には、浮体構造物の外周形状が円形であるので、内外の水圧による応力は周方向の圧縮力または引張力となり、浮体構造物の外周壁に曲げ応力が生じることを抑制することができる。 In this case, since the outer peripheral shape of the floating structure is circular, the stress due to the water pressure inside and outside becomes a compressive force or tensile force in the circumferential direction, and it is possible to suppress the occurrence of bending stress on the outer peripheral wall of the floating structure. it can.

本発明に係る発電システムは、設置場所の制約を受けることなく、変動が小さく安定した電力を安価に供給することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The power generation system according to the present invention can supply stable and inexpensive electric power with little fluctuation, without being restricted by the installation location.

本発明の実施の形態による発電システムの概略構成の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of a schematic configuration of a power generation system according to an embodiment of the present invention. 図１のＸ−Ｘ線断面図である。It is the XX sectional view taken on the line of FIG. 図１に示す発電システムにおける発電装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the electric power generating apparatus in the electric power generation system shown in FIG. 本実施の形態による発電システムの貯蔵電力量を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the stored electric energy of the electric power generation system by this Embodiment. 本実施の形態による発電システムの浮体構造物の制振機能を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the damping function of the floating structure of the electric power generation system by this Embodiment. 本実施の形態による発電システムを大規模浮体構造物に適用したときの説明図である。It is explanatory drawing when the power generation system by this Embodiment is applied to a large-scale floating structure.

以下、本発明の実施の形態による発電システムについて、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, a power generation system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１及び図２に示すように、本実施の形態による発電システムＧは、浮体構造物１、発電装置１０及び揚水装置２０を備えている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the power generation system G according to the present embodiment includes a floating structure 1, a power generation device 10, and a pumping device 20.

浮体構造物１は、洋上に浮上可能に設けられ、上面及び下面がそれぞれ円形で、所定高さを有する円柱状の周壁部を呈し、内部が中空に形成されている。すなわち、この浮体構造物１は、上方から見た平面視で円形の上面壁２及び下面壁３と、これら両面壁２、３の外周を覆う外周壁４と、で構成されている。 The floating body structure 1 is provided so as to be able to float on the ocean, and has an upper surface and a lower surface each having a circular shape, a cylindrical peripheral wall portion having a predetermined height, and a hollow interior. That is, the floating structure 1 is composed of an upper surface wall 2 and a lower surface wall 3 which are circular in a plan view seen from above, and an outer peripheral wall 4 which covers outer peripheries of the both side walls 2 and 3.

浮体構造物１の内部は、ほぼ中間の高さの位置に内部空間を高さ方向に２つに区画する区画壁５が設けられていて、その区画壁５の上側の空間が上部水槽６に形成されるとともに、区画壁５の下側の空間が下部水槽７に形成されている。なお、浮体構造物１の外殻部としては、例えば鉄筋コンクリート製、プレキャストコンクリート製、或いは鋼製などの部材によって形成することができる。 Inside the floating structure 1, a partition wall 5 that partitions the internal space into two in the height direction is provided at a position of approximately the middle height, and the space above the partition wall 5 is the upper water tank 6. While being formed, the space below the partition wall 5 is formed in the lower water tank 7. The outer shell of the floating structure 1 can be formed of a member such as reinforced concrete, precast concrete, or steel.

上部水槽６及び下部水槽７の内部には、それぞれ所定量のバラスト水Ｗが入れられるように構成されている。浮体構造物１の内部に入れられるバラスト水Ｗの量は、浮体構造物１が海又は湖の洋上に設置されたときに、浮体構造物１の喫水線Ｌの高さ、すなわち、外周壁４における水面位置は、下面壁３から所定高さとなるように決められている。例えば、その水面位置は、外周壁４の高さの０．８倍以下となるように設定されている。 Each of the upper water tank 6 and the lower water tank 7 is configured to contain a predetermined amount of ballast water W. The amount of the ballast water W put inside the floating structure 1 is the height of the water line L of the floating structure 1, that is, at the outer peripheral wall 4 when the floating structure 1 is installed on the ocean or the ocean. The water surface position is determined so as to be a predetermined height above the lower surface wall 3. For example, the water surface position is set to 0.8 times or less the height of the outer peripheral wall 4.

浮体構造物１内のバラスト水Ｗは、発電装置１０及び揚水装置２０により、上部水槽６及び下部水槽７間で循環するように流動されるが、バラスト水Ｗが上部水槽６内のみに貯留している場合、又は下部水槽７内のみに貯留している場合であっても、浮体構造物１内におけるバラスト水Ｗの総水量が変化しないため、浮体構造物１の喫水線Ｌの位置も変化することはない。 The ballast water W in the floating structure 1 is circulated between the upper water tank 6 and the lower water tank 7 by the power generator 10 and the pumping apparatus 20, but the ballast water W is stored only in the upper water tank 6. The floating line L of the floating body structure 1 also changes because the total amount of the ballast water W in the floating body structure 1 does not change even when the floating body structure 1 stores it in the lower water tank 7. There is no such thing.

発電装置１０は、下部水槽７の底面に相当する下面壁３の上の上方から見た平面視で中央付近に設けられている。発電装置１０は、縦管路１１、水平管路１２、ランナ１３及び発電機１４を備えている。 The power generator 10 is provided in the vicinity of the center of the lower wall 3 corresponding to the bottom surface of the lower water tank 7 when viewed from above in a plan view. The power generator 10 includes a vertical pipe line 11, a horizontal pipe line 12, a runner 13, and a generator 14.

縦管路１１及び水平管路１２は、本発明の排水路に相当している。縦管路１１は、所定の管径を有し、下部水槽７の高さよりも短い管材で形成されている。そして、縦管路１１は、上端が区画壁５に貫通した状態で設けられ、下端には二方向に分岐されて水平管路１２が接続されている。そして、縦管路１１の上部の開口部分には、縦管路１１の開口を開閉するとともに、開口割合を調整するための開閉弁１１ａが設けられている。
水平管路１２は、縦管路１１の下端から二方向に分岐された水平部分であり、下部水槽７の底面に沿うようにして配置されている。 The vertical pipeline 11 and the horizontal pipeline 12 correspond to the drainage channel of the present invention. The vertical pipe line 11 has a predetermined pipe diameter and is formed of a pipe material shorter than the height of the lower water tank 7. The vertical conduit 11 is provided with the upper end penetrating the partition wall 5, and the lower end is branched in two directions and connected to the horizontal conduit 12. An opening/closing valve 11a for opening and closing the opening of the vertical pipe 11 and adjusting the opening ratio is provided at the upper opening of the vertical pipe 11.
The horizontal conduit 12 is a horizontal portion branched from the lower end of the vertical conduit 11 in two directions, and is arranged along the bottom surface of the lower water tank 7.

ランナ１３は、縦管路１１の位置を中心にした両側の水平管路１２の各内側に設けられている。ランナ１３は、図３に示されるように、周知の水力発電で使用されるランナと同様に構成されている。すなわち、ランナ１３は、水平管路１２の軸心上に回転自在に設けられる主軸１３ａにそれぞれ取り付けられている。 The runners 13 are provided inside the horizontal conduits 12 on both sides of the vertical conduit 11 as a center. As shown in FIG. 3, the runner 13 is configured similarly to a runner used in known hydroelectric power generation. That is, the runners 13 are attached to the main shafts 13 a that are rotatably provided on the axis of the horizontal conduit 12.

発電機１４は、各ランナ１３に対応して２セット設けられている。発電機１４の回転軸１４ｂとランナ１３の主軸１３ａとは、伝達ベルト１４ａが巻き掛けられている。そして、ランナ１３の回転は伝達ベルト１４ａを介して発電機１４が回転駆動されるように構成されている。そして、発電機１４は、後述する点検用立坑８の下部部分内にそれぞれ設けられていて、発電機１４が気中に配置された状態になっている。なお、各発電機１４は、耐水性に優れた水中式の発電機とすることもできる。 Two sets of generators 14 are provided corresponding to each runner 13. A transmission belt 14a is wound around the rotating shaft 14b of the generator 14 and the main shaft 13a of the runner 13. The rotation of the runner 13 is configured such that the generator 14 is rotationally driven via the transmission belt 14a. The generators 14 are respectively provided in the lower portion of the inspection shaft 8 to be described later, and the generators 14 are placed in the air. In addition, each generator 14 may be an underwater type generator having excellent water resistance.

揚水装置２０は、図１に示すように、揚水ポンプ２１及び揚水パイプ２２で構成されていて、浮体構造物１内に複数個（図示の例では４個）が設けられている。 As shown in FIG. 1, the water pumping device 20 is composed of a water pump 21 and a water pump pipe 22, and a plurality (four in the illustrated example) are provided in the floating structure 1.

各揚水ポンプ２１は、周知の水中ポンプで構成されていて、下部水槽７内において下面壁３上の外周側に所定間隔を保って設けられている。 Each pumping pump 21 is composed of a well-known submersible pump, and is provided in the lower water tank 7 on the outer peripheral side on the lower surface wall 3 with a predetermined interval.

揚水パイプ２２は、各揚水ポンプ２１に対応して複数本設けられている。そして、各揚水パイプ２２は、浮体構造物１の高さ、すなわち浮体構造物１の外周壁４の高さより少し短いパイプ材でそれぞれ形成されている。揚水パイプ２２の下端は、各揚水ポンプ２１の吐出側に接続されているとともに、区画壁５を貫通して上方に向けて延びていて、揚水パイプ２２の上端側が上部水槽６の上部に位置している。 A plurality of pumping pipes 22 are provided corresponding to each pump 21. Each pumping pipe 22 is formed of a pipe material that is slightly shorter than the height of the floating structure 1, that is, the height of the outer peripheral wall 4 of the floating structure 1. The lower end of the pumping pipe 22 is connected to the discharge side of each pumping pump 21, extends upward through the partition wall 5, and the upper end side of the pumping pipe 22 is located above the upper water tank 6. ing.

また、浮体構造物１には、区画壁５を貫通して上部水槽６と下部水槽７のそれぞれの内部に挿通される点検用立坑８が設けられている。 Further, the floating structure 1 is provided with an inspection shaft 8 which penetrates the partition wall 5 and is inserted into the upper water tank 6 and the lower water tank 7, respectively.

点検用立坑８は、作業員が内部を通過できる十分な空間を有する管材からなり、上端部が上面壁２上に位置し、下端部が下面壁３の近くで、後述する発電装置１０の発電機１４を覆うようにして、浮体構造物１の内部に上下方向に延在して設けられている。点検用立坑８の上端部の開口の上部ハッチ８ａには、開閉蓋８ｂが設けられている。また、図示しないが、点検用立坑８の内部の縦方向には、作業員が上下動するためのラダーが設けられている。 The inspection shaft 8 is made of a pipe material having a sufficient space through which an operator can pass, the upper end is located on the upper surface wall 2, the lower end is near the lower surface wall 3, and power generation by a power generator 10 described later is performed. It is provided inside the floating structure 1 so as to cover the machine 14 and extend in the vertical direction. An opening/closing lid 8b is provided on the upper hatch 8a of the opening at the upper end of the inspection shaft 8. Further, although not shown, a ladder for vertically moving a worker is provided in the vertical direction inside the inspection vertical shaft 8.

点検用立坑８のうち、上部水槽６に位置する上部には、上部開口８ｃが設けられているとともに、下部水槽７に位置する上部には、下部開口８ｄが設けられていて、これら両開口８ｃ、８ｄを介して、両水槽６、７の空間が常時、連通状態が保たれるように構成されている。そのため、上部水槽６に設けられる上部開口８ｃの位置は、その上部水槽６に貯留される後述するバラスト水Ｗの上限位置よりも上方になっている。また、下部水槽７に設けられる下部開口８ｄの位置は、その下部水槽７に入れられるバラスト水Ｗの上限位置よりも上方になっている。 An upper opening located in the upper water tank 6 of the inspection shaft 8 is provided with an upper opening 8c, and an upper area located in the lower water tank 7 is provided with a lower opening 8d. , 8d, the spaces of both water tanks 6 and 7 are always maintained in a communicating state. Therefore, the position of the upper opening 8c provided in the upper water tank 6 is higher than the upper limit position of the ballast water W, which will be described later, stored in the upper water tank 6. The position of the lower opening 8d provided in the lower water tank 7 is higher than the upper limit position of the ballast water W put in the lower water tank 7.

係留装置３０は、洋上に浮かぶ船舶等の浮遊体を係留する周知の係留装置からなり、図示しないアンカー（錨）とロープとからなり、浮体構造物１が洋上に設置されたときに、その浮体構造物１を所定の位置に係留することができるように構成されている。 The mooring device 30 is composed of a well-known mooring device for mooring a floating body such as a ship floating on the sea, and is composed of an anchor (anchor) and a rope (not shown). The structure 1 can be moored at a predetermined position.

次に、図４（ａ）、（ｂ）を用いて、上記構成からなる発電システムＧの貯蔵電力量Ｕを、浮体構造物１の具体的な寸法を示しながら説明する。 Next, the stored power amount U of the power generation system G configured as described above will be described with reference to FIGS. 4A and 4B while showing specific dimensions of the floating structure 1.

浮体構造物１の直径、すなわち上面壁２及び下面壁３の円の直径を１００ｍ、浮体構造物１の高さ、すなわち外周壁４の高さを４６ｍとし、区画壁５の高さを浮体構造物１の底面、すなわち下面壁３から２２ｍとする。そして、浮体構造物１内に入れられるバラスト水Ｗの水深は、各水槽６、７の片方に入れたときに２０ｍとする。したがって、浮体構造物１の貯蔵水量Ｖは、（１）式で求められる。
Ｖ＝π／４×１００^２×２０＝１５７，１００ｍ^３・・・（１） The diameter of the floating structure 1, that is, the diameter of the circle of the upper surface wall 2 and the lower surface wall 3 is 100 m, the height of the floating structure 1, that is, the height of the outer peripheral wall 4 is 46 m, and the height of the partition wall 5 is the floating structure. The bottom surface of the article 1, that is, the bottom wall 3 to 22 m. The depth of the ballast water W put in the floating structure 1 is 20 m when it is put in one of the water tanks 6 and 7. Therefore, the stored water amount V of the floating structure 1 is calculated by the equation (1).
V=π/4×100 ² ×20=157,100 m ³ (1)

発電機出力Ｐ（ｋＷ）は、Ｐ＝重力加速度（ｇ＝９．８ｍ／ｓｅｃ^２）×有効落差（ｍ）×流量Ｑ（ｍ^３／ｓ）×発電効率ηで表されるから、有効落差を２２ｍ、流量Ｑを１０ｍ^３／ｓ、発電効率ηを０．８とすると、発電機出力Ｐは、（２）式で示される。
Ｐ＝９．８×２２×１０×０．８＝１，７２５ｋＷ・・・（２）
ここで、上述した実施の形態では、発電機１４は２基であるから、その発電機出力Ｐの合計出力は、１，７２５×２＝３，４５０ｋＷとなる。 The generator output P (kW) is expressed as P=gravitational acceleration (g=9.8 m/sec ² )×effective head (m)×flow rate Q (m ³ /s)×power generation efficiency η, and therefore the effective head Is 22 m, the flow rate Q is 10 m ³ /s, and the power generation efficiency η is 0.8, the generator output P is expressed by equation (2).
P=9.8×22×10×0.8=1,725 kW (2)
Here, in the above-described embodiment, since the number of the generators 14 is two, the total output of the generator outputs P is 1,725×2=3,450 kW.

一方、貯蔵水量Ｖと流量２Ｑ（発電機が２基）との関係から、発電継続時間Ｔ（時間）は、（３）式となる。
Ｔ＝Ｖ／２Ｑ＝７，８５５ｓｅｃ＝２．１８時間・・・（３）
よって、発電システムＧの貯蔵電力量Ｕ（ｋＷｈ）は、（４）式となる。
Ｕ＝３，４５０×２．１８＝７，５２１ｋＷｈ・・・（４） On the other hand, from the relationship between the stored water amount V and the flow rate 2Q (two generators), the power generation continuation time T (hour) is given by equation (3).
T=V/2Q=7,855 sec=2.18 hours (3)
Therefore, the stored power amount U(kWh) of the power generation system G is expressed by the equation (4).
U=3,450×2.18=7,521 kWh (4)

上述の貯蔵電力量Ｕは、一般家庭３３００世帯分を２時間まかなえる電力である。当然ながら、縦管路１１の流量を１／２とすれば発電出力Ｐは１／２となるが、発電継続時間は２倍となる。これだけの貯蔵電力量があれば、太陽光発電や風力発電などの発電量の変動が大きい再生可能エネルギーと組み合わせても、電力網に変動負荷をかけることなく、安定した電力供給ができることとなる。 The above-mentioned stored power amount U is power that can cover 3300 ordinary households for 2 hours. As a matter of course, if the flow rate of the vertical conduit 11 is halved, the power generation output P is halved, but the power generation duration time is doubled. With such an amount of stored power, it is possible to provide a stable power supply without imposing a fluctuating load on the power grid even when combined with renewable energy such as solar power generation or wind power generation, which has large fluctuations in power generation.

上述の発電システムＧの浮体構造物１は、直径が１００ｍ、高さが４６ｍにも及ぶ巨大な構造物であり、洋上に浮かぶ一種の浮島を呈しており、例えば以下のように設計することができる。
本実施の形態の浮体構造物１では、外周壁４を円形にすることにより、水圧による応力は壁の周方向の圧縮力となることから、外周壁４に曲げ応力が生じることがない。そのため、直径１００ｍの外周壁（ＲＣ壁厚１ｍ）に水深３４ｍの水圧が作用した際の周方向の圧縮応力度σ_Ｃは、（５）式のようになる。
σ_Ｃ＝９．８×３４×１００／２＝１６，７００ｋＮ／ｍ^２＝１６，７Ｎ／ｍｍ^２・・・（５）
外周壁（薄い鋼板の内側にＲＣ壁を増打ちしたもの）に使用するコンクリートは、一般的な設計基準強度（Ｆ_Ｃ＝６０Ｎ／ｍｍ^２）で十分に対応することができる。 The floating structure 1 of the power generation system G described above is a huge structure having a diameter of 100 m and a height of 46 m, and is a kind of floating island floating on the ocean. For example, it can be designed as follows. it can.
In the floating structure 1 of the present embodiment, by making the outer peripheral wall 4 circular, the stress due to water pressure becomes a compressive force in the circumferential direction of the wall, so that no bending stress occurs in the outer peripheral wall 4. Therefore, the compressive stress degree σ _{C in} the circumferential direction when a water pressure of a depth of 34 m acts on the outer peripheral wall having a diameter of 100 m (RC wall thickness 1 m) is given by the equation (5).
σ _C =9.8×34×100/2=16,700 kN/m ² =16,7 N/mm ² (5)
Concrete used for the outer peripheral wall (inside the thin steel sheets obtained by increasing beating the RC walls) may correspond fully with the general design strength _{(F C = 60N / mm 2} ).

また、浮体構造物１の外周壁４に曲げ応力が生じないので、ＲＣ壁の配筋は最小配筋ですむこととなる。喫水線Ｌが変わらないことから、外周壁の最小必要厚さは水深に比例することとなり、水深６ｍ以浅のＲＣ壁厚は２００ｍｍでよい。
また、上部水槽外周壁には揚水時に内側から水深８ｍの水圧が作用するため周方向に引張力が生じるが、外周壁を厚さ１９ｍｍの鋼板とすれば周方向引張応力度σ_ｔは、（６）式のようになり、通常の構造用鋼材ＳＮ４９０材で十分対応できることが分かる。
σ_ｔ＝９．８×８×１００／２／０．０１９＝２０６，３００ｋＮ／ｍ^２＝２０６Ｎ／ｍｍ^２・・・（６） In addition, since bending stress is not generated in the outer peripheral wall 4 of the floating structure 1, the RC wall can be reinforced with the minimum reinforcement. Since the water line L does not change, the minimum required thickness of the outer peripheral wall is proportional to the water depth, and the RC wall thickness of shallower than 6 m is 200 mm.
Further, when a water pressure of 8 m is applied from the inside to the outer peripheral wall of the upper water tank at the time of pumping, a tensile force is generated in the circumferential direction. However, if the outer peripheral wall is a steel plate with a thickness of 19 mm, the circumferential tensile stress σ _t is ( The equation (6) is obtained, and it can be seen that the ordinary structural steel material SN490 material can be sufficiently applied.
σ _t =9.8×8×100/2/0.019=206, 300 kN/m ² =206 N/mm ² (6)

次に、上述した構成からなる発電システムＧの作用について、図面を用いて詳細に説明する。
図１に示すように、上部水槽６にバラスト水Ｗが入れられている状態で開閉弁１１ａが開かれると、バラスト水Ｗが縦管路１１及び水平管路１２を通過して下部水槽７に落下して放出される。この放出の際、水平管路１２に設けられている図３に示すランナ１３を回転させて主軸１３ａが回転される。この主軸１３ａの回転により、発電機１４が伝達ベルト１４ａを介して回転駆動されて電力を出力し、水力発電式により効率よく発電が行われる。すなわち、本発電システムＧによれば、水力発電で得られる発電量の変動が小さく安定した電力を外部に供給することができる。
そして、電力を生成して下部水槽７内に排出されたバラスト水Ｗは、例えば再生可能エネルギーにより発電した電気を使用することにより揚水装置２０の揚水ポンプ２１を駆動させることで、揚水パイプ２２を通して上部水槽６に揚水され、再び発電用として使用される。つまり、バラスト水Ｗは、上部水槽６及び下部水槽７の間で循環することになる。 Next, the operation of the power generation system G having the above configuration will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, when the opening/closing valve 11a is opened in a state where the ballast water W is contained in the upper water tank 6, the ballast water W passes through the vertical pipe line 11 and the horizontal pipe line 12 to the lower water pipe 7. It is dropped and released. At the time of this discharge, the main shaft 13a is rotated by rotating the runner 13 shown in FIG. 3 provided in the horizontal conduit 12. Due to the rotation of the main shaft 13a, the power generator 14 is rotationally driven via the transmission belt 14a to output electric power, and power is efficiently generated by the hydraulic power generation system. That is, according to the present power generation system G, it is possible to supply stable electric power to the outside with little fluctuation in the amount of power generation obtained by hydraulic power generation.
Then, the ballast water W that has generated electric power and is discharged into the lower water tank 7 is passed through the pumping pipe 22 by driving the pumping pump 21 of the pumping device 20 by using electricity generated by renewable energy, for example. The water is pumped to the upper water tank 6 and used again for power generation. That is, the ballast water W circulates between the upper water tank 6 and the lower water tank 7.

このように、本実施の形態では、浮体構造物１の内部だけでバラスト水Ｗを循環させて発電が行われるので、設置場所に制約されることなく、安価に製造することができる。つまり、浮体構造物１を海や池、河川、湖等に設置することが可能であり、上池や下池を利用する従来の揚水式水力発電と比べて、山間部や傾斜地等の設置場所に限られずに設置することができる。
そして、本実施の形態の浮体構造物１は、円形の上部水槽６及び下部水槽７を上下２段に積層した浮体構造とすることにより、巨大な電力貯蔵（蓄電）施設となり、ＣＯ_２や有毒ガスを排出することがないため、電力消費地の近郊の洋上に設けることが可能となる利点がある。 As described above, in the present embodiment, since the ballast water W is circulated only inside the floating structure 1 to generate electricity, the manufacturing cost can be reduced without being restricted by the installation location. In other words, it is possible to install the floating structure 1 in the sea, pond, river, lake, etc., and compared to conventional pumped hydropower generation that uses upper and lower ponds, it can be installed in areas such as mountains and slopes. It can be installed without limitation.
The floating construction 1 of the present embodiment, by a floating structure formed by laminating circular upper water tank 6 and the lower water tank 7 to the two upper and lower stages becomes a huge power storage (energy storage) facility, CO ₂ and organic Since it does not emit poisonous gas, it has the advantage that it can be installed offshore near the power consumption area.

さらに、本実施の形態では、浮体構造物１（上下２段の上部水槽６及び下部水槽７）内に入れられるバラスト水Ｗの量は、その浮体構造物１が洋上に浮かべられたときの喫水線Ｌが所定の位置となるように決められ、浮体構造物１内のバラスト水Ｗの総量が常時一定である。そのため、揚水しても発電しても浮体構造物１の全体に作用する浮力は変化せず、喫水線Ｌも変化しないため、浮体構造物１の浮上状態を常時、安定に保つことができる。
このように本実施の形態の浮体構造物１は、一種の浮島を洋上に設けたようなもので、常に一定の浮力が確保され沈むことがないため、暴風時にも安全な避難場所として利用することができる。 Further, in the present embodiment, the amount of ballast water W put in the floating structure 1 (upper and lower water tanks 6 and 7 in the upper and lower two stages) is determined by the draft line when the floating structure 1 is floated on the sea. L is determined to be a predetermined position, and the total amount of ballast water W in the floating structure 1 is always constant. Therefore, the buoyancy acting on the entire floating body structure 1 does not change even if the water is pumped up or the power is generated, and the water line L does not change, so that the floating state of the floating body structure 1 can be always kept stable.
As described above, the floating structure 1 of the present embodiment is a kind of floating island provided on the sea, and since it has a certain buoyancy and does not sink, it is used as a safe evacuation site even in a windstorm. be able to.

また、本実施の形態では、余剰電力によって下部水槽７から上部水槽６へバラスト水Ｗを揚水する際に、開閉弁１１ａを閉じて縦管路１１及び水平管路１２を閉止することができ、上部水槽６にバラスト水Ｗを貯留することができる。また、開閉弁１１ａを調整することで、落下する水量とともに発電量を調節することができる。 Further, in the present embodiment, when the ballast water W is pumped from the lower water tank 7 to the upper water tank 6 by the surplus power, the opening/closing valve 11a can be closed to close the vertical pipe line 11 and the horizontal pipe line 12, Ballast water W can be stored in the upper water tank 6. Further, by adjusting the opening/closing valve 11a, it is possible to adjust the amount of water that drops and the amount of power generation.

また、本実施の形態では、上述したように周知の揚水式発電と同様に余剰電力を利用して揚水装置２０を駆動することができる。なお、本発電システムＧは、図示しない太陽光発電や風力発電、或いは海流発電等の自然エネルギー（再生可能エネルギー）と組み合わされて使用することも可能であり、揚水装置２０の駆動においてもその自然エネルギーを利用して行うことができ、ＣＯ_２や有毒ガスを排出することを抑制することができる。例えば、浮体構造物１の上面壁２に太陽光発電パネルを敷設したり、発電用風車を設置したりすることが容易にできる。 Further, in the present embodiment, as described above, the pumping device 20 can be driven by utilizing the surplus electric power as in the well-known pumped power generation. The power generation system G can also be used in combination with natural energy (renewable energy) such as solar power generation, wind power generation, or ocean current power generation (not shown). It can be performed by using energy, and emission of CO ₂ and toxic gas can be suppressed. For example, it is possible to easily lay a photovoltaic power generation panel on the upper surface wall 2 of the floating structure 1 or install a wind turbine for power generation.

さらに、本実施の形態では、浮体構造物１の外周形状が円形であるので、内外の水圧による応力は周方向の圧縮力または引張力となり、浮体構造物１の外周壁４に曲げ応力が生じることを抑制することができる。また、外周壁４を円形にすることで波による抗力を小さくすることができる。例えば、外壁部が平面視で正方形の場合と比較すると抗力が４割程度低減し、荒天時の安全性を向上できる。 Further, in the present embodiment, since the outer peripheral shape of the floating structure 1 is circular, the stress due to the water pressure inside and outside becomes a compressive force or tensile force in the circumferential direction, and bending stress is generated in the outer peripheral wall 4 of the floating structure 1. Can be suppressed. Further, by making the outer peripheral wall 4 circular, the drag force due to waves can be reduced. For example, as compared with the case where the outer wall portion has a square shape in a plan view, the drag force is reduced by about 40%, and the safety in stormy weather can be improved.

また、本実施の形態の発電システムＧは、その設置場所での電力貯蔵（蓄電）によるエネルギーバッファ（電力需要の変動に対応する供給源）としてだけではなく、スマートグリッドを介して周辺地域の再生可能エネルギーのバッファとして用いることができる。 In addition, the power generation system G of the present embodiment is not only used as an energy buffer (supply source corresponding to fluctuations in power demand) due to power storage (storage) at the installation location, but is also used to regenerate the surrounding area via the smart grid. It can be used as a buffer of possible energy.

また、発電システムＧは、水力発電を利用したものであり、施設の耐久性（寿命）は例えば５０年以上の長期間とすることが可能となり、長期間運用時における点検・取替え作業も低減することができ、さらに揚水発電のため基本的には蓄電期間における放電のロスがないという利点がある。 Further, the power generation system G uses hydroelectric power generation, and the durability (lifetime) of the facility can be extended to a long period of, for example, 50 years or more, and inspection/replacement work during long-term operation is also reduced. In addition, there is an advantage that there is basically no loss of discharge during the storage period because of pumped storage power generation.

さらに、本実施の形態の発電システムＧによれば、外周壁４のうち水面から上に突出する部位を抑制することができるため、美観を損ねる等の景観上の障害を抑えることができる。
さらにまた、本実施の形態の発電システムＧでは、洋上に浮かぶ施設となるので、船で曳航することにより容易に移動させることができる。例えば、沖合の風力発電所で発電した電力をこの発電システムＧの施設で蓄電して電力消費地まで曳航すれば、海中に送電ケーブルを敷設しがたい場合（海流が激しい場所や船舶の往来が多い場所など）でも対応できる。 Further, according to the power generation system G of the present embodiment, it is possible to suppress a portion of the outer peripheral wall 4 that projects above the water surface, and thus it is possible to suppress a landscape obstacle such as spoiling aesthetics.
Furthermore, since the power generation system G of the present embodiment is a facility floating on the ocean, it can be easily moved by towing by a ship. For example, if electricity generated by an offshore wind farm is stored in the facility of this power generation system G and towed to a power consumption area, it is difficult to lay a power transmission cable in the sea (a place where the ocean current is intense or traffic of ships is frequent). Even in many places).

また、この発電システムＧは、船舶や洋上プラットフォームを建設する従来の工事と同様に、全て現在使用されている技術の組み合わせで実施でき、施工に当たり特別な技能を要しない。 Further, this power generation system G can be implemented by a combination of all the technologies currently used, as in the conventional construction for constructing ships and offshore platforms, and does not require special skill for construction.

さらに、本実施の形態による浮体構造物１は、洋上において浮体構造物１が波の影響を受けやすい場所に設置される場合には、図５に示されるようなスロッシングを利用した制振機構を設けることも可能である。 Furthermore, when the floating structure 1 according to the present embodiment is installed in a place where the floating structure 1 is easily affected by waves, a vibration damping mechanism using sloshing as shown in FIG. 5 is used. It is also possible to provide.

図５に示される制振機構は、浮体構造物１の上部水槽６及び下部水槽７のそれぞれを２枚の仕切壁４１ａ、４１ｂを用いて複数（ここでは２区画）に区画することによって実現している。これら仕切壁４１ａ、４１ｂは、水平方向に所定の間隔を保って、かつ面方向を鉛直方向に向けた状態で浮体構造物１内に設けられている。 The damping mechanism shown in FIG. 5 is realized by partitioning each of the upper water tank 6 and the lower water tank 7 of the floating structure 1 into a plurality (here, two compartments) using two partition walls 41a and 41b. ing. These partition walls 41a and 41b are provided in the floating body structure 1 with a predetermined space kept in the horizontal direction and with the surface direction directed in the vertical direction.

上述のように、浮体構造物１の内部が複数に区画されたときは、スロッシングを利用した制振機能をもたせることが可能となり、また、区画の大きさを適宜調整することによって、複数の異なる周期のスロッシングダンパーを構成することができ、チューニングにロバスト性をもたせることができる。
なお、仕切壁４１ａ、４１ｂは、上述のような配置に限定されることはなく、上面壁２（下面壁３）と同軸で円周方向に延在するように配置したり、その円周方向を分割した放射方向に沿うように配置してもよい。 As described above, when the inside of the floating structure 1 is divided into a plurality of sections, it is possible to provide a vibration damping function using sloshing, and by adjusting the size of the sections as appropriate, a plurality of different A sloshing damper with a cycle can be configured, and tuning can be made robust.
The partition walls 41a and 41b are not limited to the above-described arrangement, and may be arranged to extend coaxially with the upper surface wall 2 (lower surface wall 3) in the circumferential direction, or the circumferential direction thereof. May be arranged along the divided radial direction.

また、本実施の形態の浮体構造物１は、上述のように大型の構造物であるので、内部には適当な補強材が設けられる。補強材としては、上部水槽６及び下部水槽７内に鉛直方向に向けて配置され、かつ下部に開口を備えた仕切壁を設けて形成することができる。このような仕切壁は、上述したスロッシング用と兼用することもできる。 Further, since the floating structure 1 of the present embodiment is a large structure as described above, an appropriate reinforcing material is provided inside. As the reinforcing material, a partition wall which is arranged in the upper water tank 6 and the lower water tank 7 in the vertical direction and has an opening at the lower portion can be formed. Such a partition wall can also be used for the above-mentioned sloshing.

図６は、上述した本実施の形態の発電システムＧを大規模浮遊体構造１００に採用した構成を示した図である。大規模浮遊体構造１００は、海中に浮遊して設けられる球殻形状をなし、例えば住空間やオフィス空間等を備えた潜水都市として利用される構造物である。
大規模浮遊体構造１００は、内部空間Ｒを形成する球状の外殻部１０１（図６では外殻部１０１は断面で示されている。）と、外殻部１０１の下方に連結されるバラスト１０２と、を備えている。外殻部１０１には、高さ方向の略中央の位置での内部空間Ｒを上下に分割する隔壁１０３が設けられている。そして、隔壁１０３の上部空間には平面視中央に上下方向に沿って中央タワー部１０４が配置され、隔壁１０３の下部空間には上述した発電システムＧが設置されている。なお、図６では、上述した発電装置１０の表示が省略されており、揚水ポンプ２１及び揚水パイプ２２を有する揚水装置２０のみが記載されている。 FIG. 6 is a diagram showing a configuration in which the above-described power generation system G of the present embodiment is adopted in the large-scale floating body structure 100. The large-scale floating body structure 100 has a spherical shell shape that is provided floating in the sea and is used as a submerged city including, for example, a living space and an office space.
The large-scale floating body structure 100 includes a spherical outer shell portion 101 (an outer shell portion 101 is shown in cross section in FIG. 6) that forms an inner space R, and a ballast connected below the outer shell portion 101. And 102. The outer shell portion 101 is provided with a partition wall 103 that divides the internal space R at a substantially central position in the height direction into upper and lower parts. The central tower section 104 is arranged in the upper space of the partition 103 along the vertical direction at the center in plan view, and the above-described power generation system G is installed in the lower space of the partition 103. In addition, in FIG. 6, the display of the above-described power generation device 10 is omitted, and only the pumping device 20 including the pumping pump 21 and the pumping pipe 22 is illustrated.

外殻部１０１は、例えば直径が５００ｍの球体を呈しているとともに、その外殻部１０１内に設けられる中央タワー部１０４は、多層階からなる建物に形成されていて、住空間やオフィス空間等に利用される。そして、発電システムＧは、その中央タワー部１０４で使用される電力を担うことができる。なお、バラスト１０２は、外殻部１０１を海上又は海中に任意に移動させるために利用される。 The outer shell portion 101 is, for example, a sphere having a diameter of 500 m, and the central tower portion 104 provided in the outer shell portion 101 is formed in a building having multi-story floors, such as a living space or an office space. Used for. And the power generation system G can bear the electric power used by the central tower part 104. The ballast 102 is used to arbitrarily move the outer shell 101 into or out of the sea.

上述の大規模浮遊体構造１００は、本発明に係る発電システムＧを海中に浮遊して設けられる球殻型の例を示したものであるが、この発電システムＧを盤状の浮体構造上にタワー部が構築されるような大規模浮遊体構造に付随させた構成とすることも可能である。この場合も、発電システムＧで生成された電力がタワー部で使用される電力を担うことができる。 The large-scale floating body structure 100 described above shows an example of a spherical shell type in which the power generation system G according to the present invention is suspended in the sea, and the power generation system G is mounted on a board-shaped floating body structure. It is also possible to have a structure attached to a large-scale floating body structure such that the tower section is constructed. In this case as well, the electric power generated by the power generation system G can bear the electric power used in the tower section.

以上、本発明による発電システムの実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上述した実施の形態では、浮体構造物１の形状を略円筒形としているが、角柱形等の他の形状とすることもできる。 Although the embodiments of the power generation system according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
For example, although the floating structure 1 has a substantially cylindrical shape in the above-described embodiments, it may have another shape such as a prismatic shape.

また、本実施の形態では、上方から見た平面視で略中央に排水路（縦管路１１）を配置しているが、中央であることに限定されることはなく、適宜な位置に配置することが可能である。そして、本実施の形態では、排水路として縦管路１１と、この縦管路１１の下端から２つに分岐される水平管路１２を設け、それぞれの水平管路１２毎に発電機１４を設けた構成としているが、これに限定されることはない。例えば、縦管路１１の下端にＬ状に曲がる分岐しない水平管路１２を設け、１基の発電装置１０とする構成であっても良い。或いは、複数の縦管路１１を設けるようにしても良いし、発電装置１０の数量についてもとくに制限されるものではない。要は、排水路の径寸法や数量、発電装置１０の数量、揚水装置２０は、浮体構造物１の大きさ、上部水槽６及び下部水槽７の容量、バラスト水の貯水量などの条件に合わせて適宜設定することができる。 Further, in the present embodiment, the drainage channel (vertical pipe line 11) is arranged substantially at the center in a plan view seen from above, but the drainage channel (vertical conduit 11) is not limited to the center, and may be arranged at an appropriate position. It is possible to Then, in the present embodiment, a vertical pipe line 11 and a horizontal pipe line 12 branched from the lower end of the vertical pipe line 11 are provided as drainage lines, and a generator 14 is provided for each horizontal pipe line 12. Although the configuration is provided, it is not limited to this. For example, a configuration may be adopted in which a horizontal pipe line 12 that bends in an L shape and does not branch is provided at the lower end of the vertical pipe line 11 to form one power generator 10. Alternatively, a plurality of vertical conduits 11 may be provided, and the number of power generators 10 is not particularly limited. In short, the diameter and number of drainage channels, the number of power generators 10, the pumping device 20, the size of the floating structure 1, the capacity of the upper water tank 6 and the lower water tank 7, the amount of ballast water storage, etc. Can be set appropriately.

また、点検用立坑８は、上述した実施の形態では、発電機１４の設置位置に対応した二箇所に設けられているが、浮体構造物１の上面壁２の円の直径が大きいときは三箇所以上に設けるようにしてもよい。そして、発電機１４はランナ１３と伝達ベルト１４ａで接続されていれば良く、必ずしもランナ１３の近傍に発電機１４が配置されている必要は無い。例えば、発電機１４を下部水槽７のバラスト水Ｗに水没しない上部空間に配置することができ、かつ上部空間にアクセス可能な構造とした場合には、発電機１４用の点検用立坑８を省略することも可能である。 Further, although the inspection shaft 8 is provided at two locations corresponding to the installation position of the generator 14 in the above-mentioned embodiment, it is three when the diameter of the circle of the upper surface wall 2 of the floating structure 1 is large. You may make it provide more than one place. The generator 14 only needs to be connected to the runner 13 by the transmission belt 14a, and the generator 14 does not necessarily have to be arranged near the runner 13. For example, when the generator 14 can be arranged in an upper space that is not submerged in the ballast water W of the lower water tank 7 and has a structure accessible to the upper space, the inspection shaft 8 for the generator 14 is omitted. It is also possible to do so.

さらに、上述した実施の形態の発電システムＧでは、浮体構造物１を単独で配置するものとしたが、これに限定されず、複数の浮体構造物１を互いに連結して、より大きな電力貯蔵（蓄電）システムとすることも可能である。そして、このような連結箇所には、風力発電設備を設けるようにしてもよい。 Further, in the power generation system G of the above-described embodiment, the floating body structure 1 is arranged alone, but the present invention is not limited to this, and a plurality of floating body structures 1 are connected to each other to achieve a larger power storage ( A power storage system can also be used. Then, a wind power generation facility may be provided at such a connection point.

さらにまた、浮体構造物１の上に各種施設を構築してもよい。この場合には、市街地から離れた水中施設となるので、騒音を発生する工場やカジノ施設、観光客相手の商業施設としたり、魚類や牡蠣の加工場など漁業関係施設としたりすることもできる。 Furthermore, various facilities may be constructed on the floating structure 1. In this case, since it is an underwater facility away from the city, it can be used as a noise-generating factory, a casino facility, a commercial facility for tourists, or a fishery-related facility such as a fish and oyster processing plant.

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。 In addition, it is possible to appropriately replace the constituent elements in the above-described embodiments with known constituent elements without departing from the spirit of the present invention.

Ｇ発電システム
Ｗバラスト水
Ｌ喫水線
１浮体構造物
２上面壁
３下面壁
４外周壁
５区画壁
６上部水槽
７下部水槽
８点検用立坑
１０発電装置
１１縦管路（排水路）
１１ａ開閉弁
１２水平管路（排水路）
１３ランナ
１４発電機
２０揚水装置
２１揚水ポンプ
２２揚水パイプ
３０係留装置
４１ａ、４１ｂ仕切壁
１００大規模浮遊体構造
１０１外殻部
１０２バラスト
１０３隔壁
１０４中央タワー部 G Power generation system W Ballast water L Draft line 1 Floating structure 2 Upper surface wall 3 Lower surface wall 4 Outer peripheral wall 5 Partition wall 6 Upper water tank 7 Lower water tank 8 Vertical shaft for inspection 10 Power generator 11 Vertical pipe (drain)
11a Open/close valve 12 Horizontal pipe (drain)
13 runner 14 generator 20 pumping device 21 pumping pump 22 pumping pipe 30 mooring device 41a, 41b partition wall 100 large-scale floating body structure 101 outer shell 102 ballast 103 bulkhead 104 central tower section

Claims

An upper water tank provided on the upper side in a floating structure that can float on the sea,
A lower water tank provided on the lower side in the floating structure,
A drainage channel for discharging the ballast water stored in the upper water tank by dropping it into the lower water tank,
A generator driven to rotate by ballast water flowing through the drainage channel,
A pumping device for pumping ballast water discharged to the lower water tank into the upper water tank,
A power generation system comprising:

The power generation system according to claim 1, further comprising an opening/closing valve that adjusts ballast water flowing through the drainage channel.

The power generation system according to claim 1, wherein a partition wall that divides the floating structure into a plurality of parts in the horizontal direction is provided inside the floating structure.

The power generation system according to any one of claims 1 to 3, wherein the water pumping device is driven by using renewable energy.

5. The floating body structure has a cylindrical peripheral wall portion, and is floated on the ocean so that the axial center direction of the circular cylinder is vertical. Power generation system.