JP2000297737A - 発電システム構造艇 - Google Patents
発電システム構造艇Info
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- JP2000297737A JP2000297737A JP11143793A JP14379399A JP2000297737A JP 2000297737 A JP2000297737 A JP 2000297737A JP 11143793 A JP11143793 A JP 11143793A JP 14379399 A JP14379399 A JP 14379399A JP 2000297737 A JP2000297737 A JP 2000297737A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
Landscapes
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 潮流および海流の流力を利用して発電する潮
力および海流力発電方法に用いる発電システム構造艇を
提供するものである。 【構成】 潮流および海流の流力によって回転する水車
と、それを支えるサイド艇および中央艇に水車の回転エ
ネルギーにより駆動する発電機を設置し、かつ潜水型水
車発電機も併用した発電システム構造艇である。
力および海流力発電方法に用いる発電システム構造艇を
提供するものである。 【構成】 潮流および海流の流力によって回転する水車
と、それを支えるサイド艇および中央艇に水車の回転エ
ネルギーにより駆動する発電機を設置し、かつ潜水型水
車発電機も併用した発電システム構造艇である。
Description
【０００１】［産業上の利用分野］本発明は、潮流およ
び海流の流力を利用して発電する潮力および海流力発電
方法に用いる発電システム構造艇に関する。
び海流の流力を利用して発電する潮力および海流力発電
方法に用いる発電システム構造艇に関する。
【０００２】［従来の技術］波力発電のような波による
発電装置は見られるが、潮流や海流の流力による発電装
置は見当たらないのが現状である。
発電装置は見られるが、潮流や海流の流力による発電装
置は見当たらないのが現状である。
【０００３】［発明が解決しようとする課題］海峡や入
江の流速の速い海峡および水深の深い海域に発電装置な
どの構築物の建立は、非常に困難であるし、かつ、多額
の費用がかかる。更に、海上に半永久的に固定された装
置では保守点検、修繕が困難である。
江の流速の速い海峡および水深の深い海域に発電装置な
どの構築物の建立は、非常に困難であるし、かつ、多額
の費用がかかる。更に、海上に半永久的に固定された装
置では保守点検、修繕が困難である。
【０００４】そこで、本発明は、このような課題を解決
するために、発電システム構造艇を提供するものであ
る。
するために、発電システム構造艇を提供するものであ
る。
【０００５】［課題を解決するための手段］上記の課題
を解決するため、本発明の発電システム構造艇は公知の
各種の発電機と公知の各種の水車および、それらの付属
装置を装備し、船と同様海上に浮くように造られ、アン
カーによって静止、固定されて発電を可能にしたもので
ある。
を解決するため、本発明の発電システム構造艇は公知の
各種の発電機と公知の各種の水車および、それらの付属
装置を装備し、船と同様海上に浮くように造られ、アン
カーによって静止、固定されて発電を可能にしたもので
ある。
【０００６】発電システム構造艇は、海峡、入江、その
他の海域の状況に応じて、その規模（構造艇の幅×構造
艇の長さ）を調整して建造される。構造艇の幅を広くす
る場合には、中央艇にさらにサイド艇を増設して水車を
支える。それによって構造艇全体の浮力と強度を増進す
る。
他の海域の状況に応じて、その規模（構造艇の幅×構造
艇の長さ）を調整して建造される。構造艇の幅を広くす
る場合には、中央艇にさらにサイド艇を増設して水車を
支える。それによって構造艇全体の浮力と強度を増進す
る。
【０００７】発電システム構造艇のサイド艇および中央
艇の体積は、構造艇全体の浮力や強度を考慮して建造さ
れるから、幅および深さは、構造艇の規模により異な
る。なお、両サイド艇は横からの波の影響を防ぐ効果が
ある。
艇の体積は、構造艇全体の浮力や強度を考慮して建造さ
れるから、幅および深さは、構造艇の規模により異な
る。なお、両サイド艇は横からの波の影響を防ぐ効果が
ある。
【０００８】構造艇は通常の船舶のようにフルスピード
で波浪の中を航行するわけでないが、台風やしけの波浪
にも耐えることのできるように、頑丈に建造される。更
に、塩害による電気系の絶縁低下を防ぐ対策や艇全体を
通じての防錆対策を講じる。
で波浪の中を航行するわけでないが、台風やしけの波浪
にも耐えることのできるように、頑丈に建造される。更
に、塩害による電気系の絶縁低下を防ぐ対策や艇全体を
通じての防錆対策を講じる。
【０００９】各種水車（スクリュウ型を含む）羽根板の
面積の大きさや形状については効率性や設置海域の状況
を勘案して最良の条件をもって製作される。更に水車の
間隔も調整される。
面積の大きさや形状については効率性や設置海域の状況
を勘案して最良の条件をもって製作される。更に水車の
間隔も調整される。
【００１０】各水車からの回転エネルギーを歯車に通じ
て回転シャフトに合成すれば、強大な回転エネルギーに
なり、大型発電機を駆動できる。
て回転シャフトに合成すれば、強大な回転エネルギーに
なり、大型発電機を駆動できる。
【００１１】構造艇の艇首部および艇尾部へ流入する流
れを遮断する装置を備えることにより、水車およびシャ
フトの回転を止めることができる。タグボートにより曵
航される場合には、さらにシャフト等を回転止め装置に
より固定する。
れを遮断する装置を備えることにより、水車およびシャ
フトの回転を止めることができる。タグボートにより曵
航される場合には、さらにシャフト等を回転止め装置に
より固定する。
【００１２】船舶と同様に建造されるので、明り取り
窓、照明、霧笛、海上から乗艇するためのラダー（階
段）の装備や内部点検の通路の確保、点検保守用具の格
納庫の確保、その他安全に必要な装置やあらゆる対策が
講じられる。
窓、照明、霧笛、海上から乗艇するためのラダー（階
段）の装備や内部点検の通路の確保、点検保守用具の格
納庫の確保、その他安全に必要な装置やあらゆる対策が
講じられる。
【００１３】発電システム構造艇の全体をカバーで覆う
が、それは風圧の影響を避けるためであるが、しけの時
発生する波しぶきや塩風の影響を少なくする効果もあ
る。更に、堅牢な造りで適度な広場を確保しておけば、
緊急時、ヘリコプターの発着場所としても利用できる。
が、それは風圧の影響を避けるためであるが、しけの時
発生する波しぶきや塩風の影響を少なくする効果もあ
る。更に、堅牢な造りで適度な広場を確保しておけば、
緊急時、ヘリコプターの発着場所としても利用できる。
【００１４】発電システム構造艇の周辺装置、海流力発
電用の発電システム構造艇の艇首部に使用する係留ブイ
は、海流の流れの変化に応じて艇尾部が変化するので回
転機能を持たせたものが要求される。また、特に潮力発
電用に用いる発電システム構造艇の場合、流木や様々な
漂流物を除去するために、構造艇の前後に網などによる
除去装置が必要である。
電用の発電システム構造艇の艇首部に使用する係留ブイ
は、海流の流れの変化に応じて艇尾部が変化するので回
転機能を持たせたものが要求される。また、特に潮力発
電用に用いる発電システム構造艇の場合、流木や様々な
漂流物を除去するために、構造艇の前後に網などによる
除去装置が必要である。
【００１５】［作用］本発明の発電システム構造艇は、
直接または係留ブイおよび係留艇を介して、海流の方向
に対して艇の艇首部のみをアンカーにより静止、固定さ
せるので、艇の艇尾部は自由に流れに応じて動き、艇は
常に海流の方向に艇首部を向けるので、海流の流力を利
用した発電が可能となる。また、海流の流れ方向があま
り変化しない海域においては、係留ブイ、係留艇をそれ
ぞれ直接アンカーで静止、固定し、発電システム構造艇
を海流の方向に向け係留索で静止、固定するか、必要に
よっては、さらに発電システム構造艇の周囲を直接アン
カーまたは係留ブイを介して静止、固定するので、潮流
および海流の流力を利用した発電が可能である。
直接または係留ブイおよび係留艇を介して、海流の方向
に対して艇の艇首部のみをアンカーにより静止、固定さ
せるので、艇の艇尾部は自由に流れに応じて動き、艇は
常に海流の方向に艇首部を向けるので、海流の流力を利
用した発電が可能となる。また、海流の流れ方向があま
り変化しない海域においては、係留ブイ、係留艇をそれ
ぞれ直接アンカーで静止、固定し、発電システム構造艇
を海流の方向に向け係留索で静止、固定するか、必要に
よっては、さらに発電システム構造艇の周囲を直接アン
カーまたは係留ブイを介して静止、固定するので、潮流
および海流の流力を利用した発電が可能である。
【００１６】［実施例］以下本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。 図１の１は本発明の発電システム構
造艇であり、２はサイド艇、３は水車、４は発電機、５
は艇首部、 ６は艇尾部、７は中央艇である。８は潜水
型水車発電機。図１（ａ）および図１（ｂ）に示すよう
に、発電システム構造艇の艇首部を海流方向に向けてア
ンカーにより静止、固定すると、海流の流力によって、
水車の羽根板は垂直方向からの流速の力を受け、水車は
回転する。この水車の回転エネルギーにより発電機を駆
動して発電を可能にする。また、水車と発電機の数は総
発電量によって決められ、発電機の設置場所も水車の回
転方向を水平から垂直に変換することにより自由に選択
できる。
づいて説明する。 図１の１は本発明の発電システム構
造艇であり、２はサイド艇、３は水車、４は発電機、５
は艇首部、 ６は艇尾部、７は中央艇である。８は潜水
型水車発電機。図１（ａ）および図１（ｂ）に示すよう
に、発電システム構造艇の艇首部を海流方向に向けてア
ンカーにより静止、固定すると、海流の流力によって、
水車の羽根板は垂直方向からの流速の力を受け、水車は
回転する。この水車の回転エネルギーにより発電機を駆
動して発電を可能にする。また、水車と発電機の数は総
発電量によって決められ、発電機の設置場所も水車の回
転方向を水平から垂直に変換することにより自由に選択
できる。
【００１７】水車の羽根板は、常に一定の水深を保ち、
少なくとも毎秒０．５〜１ｍの海流の流速があれば発電
可能である。海流の流速と発電量は、水力学の運動量理
論による次の公式で示される。 Ｆ＝ρＡＶ２ 但し、Ｆ：力 Ｎ（ニユートン） ρ：海水の密度 ｋｇ／ｍ３ Ｖ：流速 ｍ／ｓ Ａ：水車の羽根板の面積 ｍ２ Ｗ：発電量 Ｎｍ／ｓ 従って、海流力発電の場合、海水の密度を１，０２１ｋ
ｇ／ｍ３とし、海流の流速が毎秒１ｍ（２ノット）で、
水車の羽根板の面積が７ｍ２の場合の発電量は約４ｋＷ
（効率が６０％の場合）であり、流速が増大することに
より、流速の２乗倍に増大する。すなわち、幅７０ｍ、
長さ３５０ｍの規模の発電システム構造艇で水車が２５
２台設置された場合、その発電量は、海流の流速が毎秒
１ｍの場合、約１、０８０ｋＷであり、流速が毎秒２ｍ
の場合は約４、３２０ｋＷとなる。一方、海中の潜水型
水車発電機の発電量は次式で計算される。 Ｗ＝１／２ρＣｐＡＶ３ 但しＣｐは出力係数であ
り、本発明にはＣｐ＝０．３５を採用すると、流速毎秒
１ｍ（２ノット）で面積Ａが１０ｍ２の場合１．７５Ｋ
ｗ、流速毎秒２ｍ（４ノット）の場合１４Ｋｗとなる。
すなわち、幅７０ｍ、長さ３５０ｍの規模の発電システ
ム構造艇には潜水型水車発電機が１２０台設置され、そ
の発電量は、海流の流速が毎秒１ｍの場合２１０Ｋｗ、
流速毎秒２ｍの場合１，６８０Ｋｗとなる。従って、海
面で使用する羽根板の発電量と海中で使用する潜水型水
車発電機の発電量とを合計すると１艇につき流速毎秒２
ｍで約６，００Ｋｗになる。５Ｋｍ四方の海域に３６隻
の発電システム構造艇を配置すれば、その総発電量は流
速毎秒２ｍ（４ノット）で２１万６千Ｋｗ、１．５ｍ
（３ノット）で１１万３千Ｋｗ、１ｍ（２ノット）で４
万６千Ｋｗとなる。ちなみに、黒潮の流速は海域と季節
により若干異なるが、年中０．５〜２ｍが観測されてい
る。
少なくとも毎秒０．５〜１ｍの海流の流速があれば発電
可能である。海流の流速と発電量は、水力学の運動量理
論による次の公式で示される。 Ｆ＝ρＡＶ２ 但し、Ｆ：力 Ｎ（ニユートン） ρ：海水の密度 ｋｇ／ｍ３ Ｖ：流速 ｍ／ｓ Ａ：水車の羽根板の面積 ｍ２ Ｗ：発電量 Ｎｍ／ｓ 従って、海流力発電の場合、海水の密度を１，０２１ｋ
ｇ／ｍ３とし、海流の流速が毎秒１ｍ（２ノット）で、
水車の羽根板の面積が７ｍ２の場合の発電量は約４ｋＷ
（効率が６０％の場合）であり、流速が増大することに
より、流速の２乗倍に増大する。すなわち、幅７０ｍ、
長さ３５０ｍの規模の発電システム構造艇で水車が２５
２台設置された場合、その発電量は、海流の流速が毎秒
１ｍの場合、約１、０８０ｋＷであり、流速が毎秒２ｍ
の場合は約４、３２０ｋＷとなる。一方、海中の潜水型
水車発電機の発電量は次式で計算される。 Ｗ＝１／２ρＣｐＡＶ３ 但しＣｐは出力係数であ
り、本発明にはＣｐ＝０．３５を採用すると、流速毎秒
１ｍ（２ノット）で面積Ａが１０ｍ２の場合１．７５Ｋ
ｗ、流速毎秒２ｍ（４ノット）の場合１４Ｋｗとなる。
すなわち、幅７０ｍ、長さ３５０ｍの規模の発電システ
ム構造艇には潜水型水車発電機が１２０台設置され、そ
の発電量は、海流の流速が毎秒１ｍの場合２１０Ｋｗ、
流速毎秒２ｍの場合１，６８０Ｋｗとなる。従って、海
面で使用する羽根板の発電量と海中で使用する潜水型水
車発電機の発電量とを合計すると１艇につき流速毎秒２
ｍで約６，００Ｋｗになる。５Ｋｍ四方の海域に３６隻
の発電システム構造艇を配置すれば、その総発電量は流
速毎秒２ｍ（４ノット）で２１万６千Ｋｗ、１．５ｍ
（３ノット）で１１万３千Ｋｗ、１ｍ（２ノット）で４
万６千Ｋｗとなる。ちなみに、黒潮の流速は海域と季節
により若干異なるが、年中０．５〜２ｍが観測されてい
る。
【００１８】大量の電力を得るには、多数の発電システ
ム構造艇を敷設し、各発電システム構造艇で発電した電
力を一箇所にまとめ、公知の送電技術により、海底ケー
ブルによって陸上に送電する。
ム構造艇を敷設し、各発電システム構造艇で発電した電
力を一箇所にまとめ、公知の送電技術により、海底ケー
ブルによって陸上に送電する。
【００１９】
【発明の効果】１，発電システム構造艇は中央艇と両サ
イド艇との構成で、安定性を増し、ローリングなどの揺
れを防ぐ効果が上がり、かつ構造艇全体の強度も増大す
る。 ２、海流力発電として利用する場合、中央艇の艇首部が
中心支点として海流の方向へなびかせるのに都合がよ
い。 ３、艇の構造は比較的単純で、現在の技術水準で即建造
が可能であり、規模は状況に応じて調整され建造できる
ので、あらゆる海峡、入江、および海域に導入が容易で
ある。 ４、半永久的に固定された発電装置とは異なり、ドック
入りが可能なため、保守点検、修理が容易である。 ５、海上に浮くように造られるので、干満による水位が
変化しても、艇の喫水（ドラフト）は一定に保たれ、水
車の羽根板の水深は常に一定である。 ６、化石燃料による発電装置は、炉から廃棄汚染物質が
出るが、この艇からは、汚染物質は出ず、危険性はな
い。 ７、何らかの事情により、その発電施設を撤去する場合
でも、比較的容易である。 ８、海面で使用する羽根板型の水車は、しけの時若干、
波浪の影響を受けるが、海中で使用する潜水型水車発電
機は、その影響が少ない。
イド艇との構成で、安定性を増し、ローリングなどの揺
れを防ぐ効果が上がり、かつ構造艇全体の強度も増大す
る。 ２、海流力発電として利用する場合、中央艇の艇首部が
中心支点として海流の方向へなびかせるのに都合がよ
い。 ３、艇の構造は比較的単純で、現在の技術水準で即建造
が可能であり、規模は状況に応じて調整され建造できる
ので、あらゆる海峡、入江、および海域に導入が容易で
ある。 ４、半永久的に固定された発電装置とは異なり、ドック
入りが可能なため、保守点検、修理が容易である。 ５、海上に浮くように造られるので、干満による水位が
変化しても、艇の喫水（ドラフト）は一定に保たれ、水
車の羽根板の水深は常に一定である。 ６、化石燃料による発電装置は、炉から廃棄汚染物質が
出るが、この艇からは、汚染物質は出ず、危険性はな
い。 ７、何らかの事情により、その発電施設を撤去する場合
でも、比較的容易である。 ８、海面で使用する羽根板型の水車は、しけの時若干、
波浪の影響を受けるが、海中で使用する潜水型水車発電
機は、その影響が少ない。
【図１】本発明の発電システム構造艇の平面説明図
（ａ）、立面説明図（ｂ）。
（ａ）、立面説明図（ｂ）。
【図２】本発明の発電システム構造艇の艇首部側面図
で、水面で使用する羽根板と海中で使用する潜水型水車
発電機の設置位置関係図。
で、水面で使用する羽根板と海中で使用する潜水型水車
発電機の設置位置関係図。
１ 発電システム構造艇 ２ サイド艇 ３ 水車 ４ 発電機 ５ 艇首部 ６ 艇尾部 ７ 中央艇 ８ 潜水型水車発電機
Claims (1)
- 【請求項１】 潮流および海流の流力によって回転する
水車と、それを支えるサイド艇および中央艇と、水車の
回転エネルギーにより駆動する発電機をサイド艇および
中央艇のいずれかまたは両方の艇に設置し、かつ潜水型
水車発電機も併用したことを特徴とする発電システム構
造艇。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11143793A JP2000297737A (ja) | 1999-04-15 | 1999-04-15 | 発電システム構造艇 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11143793A JP2000297737A (ja) | 1999-04-15 | 1999-04-15 | 発電システム構造艇 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000297737A true JP2000297737A (ja) | 2000-10-24 |
Family
ID=15347126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11143793A Pending JP2000297737A (ja) | 1999-04-15 | 1999-04-15 | 発電システム構造艇 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000297737A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100858586B1 (ko) * | 2006-07-19 | 2008-09-17 | 케니스 성균 최 | 유수로부터 에너지를 얻기 위한 부유전력발전장치 |
| JP2014503753A (ja) * | 2011-01-28 | 2014-02-13 | レネテック カンパニー リミティッド | 潮流発電装置 |
| WO2015076603A1 (ko) * | 2013-11-25 | 2015-05-28 | 지앤지 주식회사 | 부하 승강 유도체 |
| JP2015108366A (ja) * | 2014-02-17 | 2015-06-11 | 健 秋元 | 潮流発電（複胴式） |
| CN104763580A (zh) * | 2014-01-03 | 2015-07-08 | 杭州林东新能源科技股份有限公司 | 可调节负荷的潮流能发电装置 |
| CN117028117A (zh) * | 2023-08-31 | 2023-11-10 | 西安热工研究院有限公司 | 一种应用于船只的发电装置 |
-
1999
- 1999-04-15 JP JP11143793A patent/JP2000297737A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100858586B1 (ko) * | 2006-07-19 | 2008-09-17 | 케니스 성균 최 | 유수로부터 에너지를 얻기 위한 부유전력발전장치 |
| JP2014503753A (ja) * | 2011-01-28 | 2014-02-13 | レネテック カンパニー リミティッド | 潮流発電装置 |
| WO2015076603A1 (ko) * | 2013-11-25 | 2015-05-28 | 지앤지 주식회사 | 부하 승강 유도체 |
| CN104763580A (zh) * | 2014-01-03 | 2015-07-08 | 杭州林东新能源科技股份有限公司 | 可调节负荷的潮流能发电装置 |
| JP2015108366A (ja) * | 2014-02-17 | 2015-06-11 | 健 秋元 | 潮流発電（複胴式） |
| CN117028117A (zh) * | 2023-08-31 | 2023-11-10 | 西安热工研究院有限公司 | 一种应用于船只的发电装置 |
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