JPH0579893B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0579893B2 JPH0579893B2 JP60231281A JP23128185A JPH0579893B2 JP H0579893 B2 JPH0579893 B2 JP H0579893B2 JP 60231281 A JP60231281 A JP 60231281A JP 23128185 A JP23128185 A JP 23128185A JP H0579893 B2 JPH0579893 B2 JP H0579893B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- metal hydride
- geothermal
- production well
- hydrogen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
- F24T10/00—Geothermal collectors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
- F28D20/003—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using thermochemical reactions
-
- 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
- Y02E10/10—Geothermal energy
-
- 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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
-
- 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
- Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
- Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明は、金属水素化物の熱と水素とのエネル
ギー変換機能を利用して地熱生産井と熱利用負荷
との間の熱輸送を行ない地熱を有効に利用する長
距離地熱輸送方法に関する。
ギー変換機能を利用して地熱生産井と熱利用負荷
との間の熱輸送を行ない地熱を有効に利用する長
距離地熱輸送方法に関する。
(ロ) 従来の技術
化石燃料資源の枯渇の懸念から、近年自然エネ
ルギーの利用への期待が大きく、新エネルギー開
発が活発に行なわれている。この自然エネルギー
の中でも、地熱エネルギーは、半永久的に使用で
きること、日本国内で豊富に得られること、場所
によつては比較的高い温度レベルの熱が得られる
こと等優れた特徴をもつエネルギー資源である。
このため、地熱を利用して発電、地域冷暖房、給
湯、融雪等を行なう試みがなされている。
ルギーの利用への期待が大きく、新エネルギー開
発が活発に行なわれている。この自然エネルギー
の中でも、地熱エネルギーは、半永久的に使用で
きること、日本国内で豊富に得られること、場所
によつては比較的高い温度レベルの熱が得られる
こと等優れた特徴をもつエネルギー資源である。
このため、地熱を利用して発電、地域冷暖房、給
湯、融雪等を行なう試みがなされている。
地熱エネルギーを得るための地熱源は多くの場
合山間部にあり、人間の居所地域や産業地域即ち
熱の消費地と距離を隔てている場合が多い。ま
た、地熱源は国立公園等景観の優れた地域にある
ことが多く、自然破壊等のおそれから、発電所等
の大型施設を地熱源の近くに建設することが困難
である。
合山間部にあり、人間の居所地域や産業地域即ち
熱の消費地と距離を隔てている場合が多い。ま
た、地熱源は国立公園等景観の優れた地域にある
ことが多く、自然破壊等のおそれから、発電所等
の大型施設を地熱源の近くに建設することが困難
である。
このため従来は、地熱エネルギーを利用する場
合に地熱エネルギーを取り出す生産井から熱利用
負荷までの長距離（数Km〜数十Km）を熱媒（熱
水、加圧水、水蒸気等）を用いて熱輸送を行なつ
ていた。
合に地熱エネルギーを取り出す生産井から熱利用
負荷までの長距離（数Km〜数十Km）を熱媒（熱
水、加圧水、水蒸気等）を用いて熱輸送を行なつ
ていた。
しかしながら、熱媒による熱輸送では、十分な
断熱処理を配管に施しても、熱輸送時の配管から
の熱損失により、生産井で得られた地熱温度が大
きく低下し、有効に利用できない。また、地熱水
中にはSi，Ca等の不純物を含む場合が多く、配
管内のスケールの付着、配管の腐食により、メン
テナンスに要する労力、コストが非常に大きくな
る。更には、生産井から取水した地熱水に相当す
る水を地中に還元し、地盤のバランスを取る必要
があるが、地熱水を遠距離まで輸送すると、生産
井に近い場所で取水分を地中に還元するのが困難
となるなどの問題点があつた。
断熱処理を配管に施しても、熱輸送時の配管から
の熱損失により、生産井で得られた地熱温度が大
きく低下し、有効に利用できない。また、地熱水
中にはSi，Ca等の不純物を含む場合が多く、配
管内のスケールの付着、配管の腐食により、メン
テナンスに要する労力、コストが非常に大きくな
る。更には、生産井から取水した地熱水に相当す
る水を地中に還元し、地盤のバランスを取る必要
があるが、地熱水を遠距離まで輸送すると、生産
井に近い場所で取水分を地中に還元するのが困難
となるなどの問題点があつた。
(ハ) 発明が解決しようとする問題点
本発明は上記従来技術の問題点を解決し、金属
水素化物を利用することにより、自然環境のバラ
ンスを崩すことなく地熱を取り出し、生産井から
熱利用負荷まで温度レベルの低下が殆どなく熱輸
送を行なつて地熱を効率良く利用できる長距離地
熱輸送方法を提供することを目的とする。
水素化物を利用することにより、自然環境のバラ
ンスを崩すことなく地熱を取り出し、生産井から
熱利用負荷まで温度レベルの低下が殆どなく熱輸
送を行なつて地熱を効率良く利用できる長距離地
熱輸送方法を提供することを目的とする。
(ニ) 問題を解決するための手段
このため本発明は、地熱取り出し側と地熱利用
側のそれぞれに２台の金属水素化物容器を配置し
て水素配管で連結し、地熱生産井から取り出した
熱を一方の金属水素化物容器に与えて水素を発生
させ、これを一方の水素配管を介して地熱利用側
に送り、一方の金属水素化物容器を介して熱を取
り出し利用すると同時に、廃熱を利用して地熱利
用側の他方の金属水素化物容器から他方の水素配
管を介して地熱取り出し側の他方の冷却した金属
水素化物容器に水素を戻す操作を交互に切り換え
て連続して行なうようにしたことを特徴としてい
る。
側のそれぞれに２台の金属水素化物容器を配置し
て水素配管で連結し、地熱生産井から取り出した
熱を一方の金属水素化物容器に与えて水素を発生
させ、これを一方の水素配管を介して地熱利用側
に送り、一方の金属水素化物容器を介して熱を取
り出し利用すると同時に、廃熱を利用して地熱利
用側の他方の金属水素化物容器から他方の水素配
管を介して地熱取り出し側の他方の冷却した金属
水素化物容器に水素を戻す操作を交互に切り換え
て連続して行なうようにしたことを特徴としてい
る。
(ホ) 作用
地熱生産井から取り出した熱を、金属水素化物
により化学エネルギーである水素ガスに変換、輸
送し、地熱利用側で熱を再生するために、利用熱
温度レベルを発生熱温度レベルと全く同一にする
ことが可能となる。
により化学エネルギーである水素ガスに変換、輸
送し、地熱利用側で熱を再生するために、利用熱
温度レベルを発生熱温度レベルと全く同一にする
ことが可能となる。
また、熱輸送は水素ガスにより行なわれるた
め、輸送中の熱損失は水素ガスの顕熱損失に限ら
れる。そのため、輸送配管の距離は、ほとんど問
題とならない。同時に、輸送中の熱損失が小さい
ために、断熱の必要もなく、効率良く熱輸送を行
なつて、熱利用負荷で地熱を効率良く利用でき
る。
め、輸送中の熱損失は水素ガスの顕熱損失に限ら
れる。そのため、輸送配管の距離は、ほとんど問
題とならない。同時に、輸送中の熱損失が小さい
ために、断熱の必要もなく、効率良く熱輸送を行
なつて、熱利用負荷で地熱を効率良く利用でき
る。
(ヘ) 実施例
以下、本発明の実施例を説明する。
第１図は本発明の一実施例に係る長距離地熱輸
送方法の概念構成図を示したものである。図にお
いて、地熱取り出し側には、生産井１、還元井２
を掘り、その近くに生産井１から得られる熱媒を
一旦貯えるための蓄熱槽３が設けられる。更にそ
の蓄熱槽３の近傍に金属水素化物４を収納した２
つの金属水素化物容器５Ａ，５Ｂが設置され、各
容器内部に設けられる熱交換器６Ａ，６Ｂと還元
井２および蓄熱槽３との間はポンプ７、切替弁
８，９を介して配管で接続される。更に、熱交換
器６Ａ，６Ｂには適宜のタイミングで切替えて冷
却水も供給する必要があるため、各熱交換器６
Ａ，６Ｂはポンプ１０、切替弁１１〜１６を介し
て冷却水源１７にも配管で接続されている。
送方法の概念構成図を示したものである。図にお
いて、地熱取り出し側には、生産井１、還元井２
を掘り、その近くに生産井１から得られる熱媒を
一旦貯えるための蓄熱槽３が設けられる。更にそ
の蓄熱槽３の近傍に金属水素化物４を収納した２
つの金属水素化物容器５Ａ，５Ｂが設置され、各
容器内部に設けられる熱交換器６Ａ，６Ｂと還元
井２および蓄熱槽３との間はポンプ７、切替弁
８，９を介して配管で接続される。更に、熱交換
器６Ａ，６Ｂには適宜のタイミングで切替えて冷
却水も供給する必要があるため、各熱交換器６
Ａ，６Ｂはポンプ１０、切替弁１１〜１６を介し
て冷却水源１７にも配管で接続されている。
一方、地熱利用側も同様にして熱利用負荷２１
の近傍に蓄熱槽２２が設置され、循環ポンプ２３
を介して熱媒管にて接続されている。また、蓄熱
槽２２の近傍には金属水素化物２４を収納する２
つの金属水素化物容器２５Ａ，２５Ｂが設けら
れ、各容器に設置される熱交換器２６Ａ，２６Ｂ
は切替弁２７，２８を介してそれぞれ熱利用負荷
２１および蓄熱槽２２と配管により接続されてい
る。また、これらの熱交換器２６Ａ，２６Ｂはポ
ンプ２９、切替弁３０〜３５を介して低質熱源３
６とも配管にて接続されている。低質熱源３６と
しては常温の水あるいは熱利用負荷２１からの廃
熱を利用することができる。
の近傍に蓄熱槽２２が設置され、循環ポンプ２３
を介して熱媒管にて接続されている。また、蓄熱
槽２２の近傍には金属水素化物２４を収納する２
つの金属水素化物容器２５Ａ，２５Ｂが設けら
れ、各容器に設置される熱交換器２６Ａ，２６Ｂ
は切替弁２７，２８を介してそれぞれ熱利用負荷
２１および蓄熱槽２２と配管により接続されてい
る。また、これらの熱交換器２６Ａ，２６Ｂはポ
ンプ２９、切替弁３０〜３５を介して低質熱源３
６とも配管にて接続されている。低質熱源３６と
しては常温の水あるいは熱利用負荷２１からの廃
熱を利用することができる。
更に、前記地熱取り出し側の金属水素化物容器
５Ａ，５Ｂと地熱利用側の金属水素化物容器２５
Ａ，２５Ｂがそれぞれ開閉弁４１Ａ，４１Ｂを介
して長距離水素配管４２Ａ，４２Ｂで接続されて
本実施例の地熱利用システムが構成されている。
５Ａ，５Ｂと地熱利用側の金属水素化物容器２５
Ａ，２５Ｂがそれぞれ開閉弁４１Ａ，４１Ｂを介
して長距離水素配管４２Ａ，４２Ｂで接続されて
本実施例の地熱利用システムが構成されている。
以上の構成で、先ず、地熱取り出し側では、切
替弁８，１３が蓄熱槽３と熱交換器６Ａを接続す
る側に、切替弁１４，９が熱交換器６Ａと還元井
２を接続する側にそれぞれ切り替えられる。ま
た、切替弁１１，１２，１５，１６が熱交換器６
Ｂと冷却水源１７を接続する側に切り替えられ
る。一方、地熱利用側では、切替弁３２，２７が
熱交換器２６Ａと蓄熱槽２２を接続する側に、切
替弁３３，２８が熱交換器２６Ａと熱利用負荷２
１を接続する側にそれぞれ切り替えられる。ま
た、切替弁３０，３１，３４，３５が熱交換器２
６Ｂと低質熱源３６を接続する側に切り替えられ
る。
替弁８，１３が蓄熱槽３と熱交換器６Ａを接続す
る側に、切替弁１４，９が熱交換器６Ａと還元井
２を接続する側にそれぞれ切り替えられる。ま
た、切替弁１１，１２，１５，１６が熱交換器６
Ｂと冷却水源１７を接続する側に切り替えられ
る。一方、地熱利用側では、切替弁３２，２７が
熱交換器２６Ａと蓄熱槽２２を接続する側に、切
替弁３３，２８が熱交換器２６Ａと熱利用負荷２
１を接続する側にそれぞれ切り替えられる。ま
た、切替弁３０，３１，３４，３５が熱交換器２
６Ｂと低質熱源３６を接続する側に切り替えられ
る。
地熱生産井１から得られる熱媒は熱媒管路を通
じて蓄熱槽３に導入される。このときの熱媒とし
ては、熱水、加圧水、水蒸気、加圧水と水蒸気の
２相流体等が存在する。その熱媒は蓄熱槽３から
ポンプ７により切替弁８，１３を経て金属水素化
物容器５Ａの熱交換器６Ａに送られ熱交換され
る。更に、その熱交換されて温度の低下した熱媒
は、切替弁１４から９を経て還元井２に戻され
る。
じて蓄熱槽３に導入される。このときの熱媒とし
ては、熱水、加圧水、水蒸気、加圧水と水蒸気の
２相流体等が存在する。その熱媒は蓄熱槽３から
ポンプ７により切替弁８，１３を経て金属水素化
物容器５Ａの熱交換器６Ａに送られ熱交換され
る。更に、その熱交換されて温度の低下した熱媒
は、切替弁１４から９を経て還元井２に戻され
る。
このとき金属水素化物容器５Ａでは、熱交換器
６Ａに供給される熱媒により容器内部に充填され
た金属水素化物４は加熱されて水素を放出する。
放出された水素は、開いている開閉弁４１Ａを介
し、長距離水素配管４２Ａを通して金属水素化物
容器２５Ａに移送される。
６Ａに供給される熱媒により容器内部に充填され
た金属水素化物４は加熱されて水素を放出する。
放出された水素は、開いている開閉弁４１Ａを介
し、長距離水素配管４２Ａを通して金属水素化物
容器２５Ａに移送される。
これにより、金属水素化物容器２５Ａに充填さ
れている水素貯蔵金属あるいは合金（以下、この
場合も含めて金属水素化物と呼ぶ）は導入された
水素と反応して熱を発生する。発生した熱は、金
属水素化物容器２５Ａ内の熱交換器２６Ａで熱媒
に伝達され、これにより加熱された熱媒は切替弁
３２，２７を経て蓄熱槽２２に送られる。熱媒
は、更にそこからポンプ２３を介して熱媒管路を
通り、熱利用負荷２１に送られ、そこで熱が消費
される。熱利用負荷２１通過後の熱媒は、切替弁
２８，３３を経て再び熱交換器２６Ａに戻され
る。
れている水素貯蔵金属あるいは合金（以下、この
場合も含めて金属水素化物と呼ぶ）は導入された
水素と反応して熱を発生する。発生した熱は、金
属水素化物容器２５Ａ内の熱交換器２６Ａで熱媒
に伝達され、これにより加熱された熱媒は切替弁
３２，２７を経て蓄熱槽２２に送られる。熱媒
は、更にそこからポンプ２３を介して熱媒管路を
通り、熱利用負荷２１に送られ、そこで熱が消費
される。熱利用負荷２１通過後の熱媒は、切替弁
２８，３３を経て再び熱交換器２６Ａに戻され
る。
一方、このとき地熱利用側の金属水素化物容器
２５Ｂには、低質熱源３６から熱媒がポンプ２９
によつて送り出され、切替弁３０から３４を経て
熱交換器２６Ｂに供給される。これにより、金属
水素化物２４が脱水素化し、放出された水素は開
閉弁４１Ｂを経て長距距水素配管４２Ｂを通して
金属水素化物容器５Ｂに移送される。金属水素化
物容器５Ｂ内の金属水素化物４はこの水素を吸蔵
して熱を発生するが、この熱は冷却水源１７より
ポンプ１０、切替弁１２，１６を介して熱交換器
６Ｂに供給される冷却水に吸収され容器外部へ排
出される。
２５Ｂには、低質熱源３６から熱媒がポンプ２９
によつて送り出され、切替弁３０から３４を経て
熱交換器２６Ｂに供給される。これにより、金属
水素化物２４が脱水素化し、放出された水素は開
閉弁４１Ｂを経て長距距水素配管４２Ｂを通して
金属水素化物容器５Ｂに移送される。金属水素化
物容器５Ｂ内の金属水素化物４はこの水素を吸蔵
して熱を発生するが、この熱は冷却水源１７より
ポンプ１０、切替弁１２，１６を介して熱交換器
６Ｂに供給される冷却水に吸収され容器外部へ排
出される。
このようにして、生産井１から取り出した熱を
金属水素化物容器５Ａで水素に変換して地熱利用
側の金属水素化物容器２５Ａに送り、そこで再び
熱に変換して熱利用負荷２１で利用している間
に、低質熱源３６からの熱を利用して金属水素化
物容器２５Ｂで水素を放出させ、金属水素化物容
器５Ｂに送つて水素を貯え、互の系路で水素の移
動が終了したとき、各切替弁を切り替え、今度は
金属水素化物容器５Ｂから金属水素化物容器２５
Ｂに、また、金属水素化物容器２５Ａから金属水
素化物容器５Ａに水素を送る操作を繰り返すこと
により、生産井１から熱利用負荷２１へ熱を温度
レベルを低下させることなく連続的に供給するこ
とが可能となる。
金属水素化物容器５Ａで水素に変換して地熱利用
側の金属水素化物容器２５Ａに送り、そこで再び
熱に変換して熱利用負荷２１で利用している間
に、低質熱源３６からの熱を利用して金属水素化
物容器２５Ｂで水素を放出させ、金属水素化物容
器５Ｂに送つて水素を貯え、互の系路で水素の移
動が終了したとき、各切替弁を切り替え、今度は
金属水素化物容器５Ｂから金属水素化物容器２５
Ｂに、また、金属水素化物容器２５Ａから金属水
素化物容器５Ａに水素を送る操作を繰り返すこと
により、生産井１から熱利用負荷２１へ熱を温度
レベルを低下させることなく連続的に供給するこ
とが可能となる。
上記実施例において、生産井１の地熱温度が80
〜90℃の場合、金属水素化物４としてはCa−Ni
系金属水素化物、金属水素化物２４としてはLa
−Ni系金属水素化物が使用できる。また、地熱
温度が150〜200℃の場合には、Ti−Co系金属水
素化物が使用できる。また、熱利用負荷２１とし
ては、地熱温度が80〜90℃の場合は吸収冷凍機を
はじめ冷暖房機等が使用でき、地熱温度が150〜
200℃の場合にはスチーム乾燥等の産業プロセス
の適用が挙げられる。
〜90℃の場合、金属水素化物４としてはCa−Ni
系金属水素化物、金属水素化物２４としてはLa
−Ni系金属水素化物が使用できる。また、地熱
温度が150〜200℃の場合には、Ti−Co系金属水
素化物が使用できる。また、熱利用負荷２１とし
ては、地熱温度が80〜90℃の場合は吸収冷凍機を
はじめ冷暖房機等が使用でき、地熱温度が150〜
200℃の場合にはスチーム乾燥等の産業プロセス
の適用が挙げられる。
次に、上記実施例の長距離地熱輸送方法と、従
来の熱媒輸送システムとの生産井１から熱利用負
荷２１までの温度降下の比較を地熱温度：150℃、
熱媒体：加圧水、利用熱量：800000Kcal／hr、
生産井１と熱利用負荷２１間の距離：約1300ｍと
して行なつた。その結果、従来の熱媒だけを行う
システムでは、熱利用負荷へ導入される熱媒の温
度は約124℃であり、26℃の温度低下がみられた
のに対し、上記実施例においては約150℃であり、
まつたく温度降下は認められなかつた。この差は
生産井と熱利用負荷との距離が長くなれば、増々
顕著になることは明らかである。
来の熱媒輸送システムとの生産井１から熱利用負
荷２１までの温度降下の比較を地熱温度：150℃、
熱媒体：加圧水、利用熱量：800000Kcal／hr、
生産井１と熱利用負荷２１間の距離：約1300ｍと
して行なつた。その結果、従来の熱媒だけを行う
システムでは、熱利用負荷へ導入される熱媒の温
度は約124℃であり、26℃の温度低下がみられた
のに対し、上記実施例においては約150℃であり、
まつたく温度降下は認められなかつた。この差は
生産井と熱利用負荷との距離が長くなれば、増々
顕著になることは明らかである。
第２図は本発明の他の実施例のシステム構成図
を示したものである。図中、第１図と同一符号は
同一または相当部分を示す。
を示したものである。図中、第１図と同一符号は
同一または相当部分を示す。
地熱温度が300〜400℃に達する場合は、熱利用
負荷として発電機を駆動させることができる。第
２図に示した例は、地熱源が300〜400℃の場合
に、熱利用負荷として発電機を駆動させるもの
で、地熱源と発電機は大きな距離を隔てて設置さ
れる。第２図において、地熱の生産井から水素に
より熱を輸送する部分の基本構成は第１図の実施
例に示したものとほぼ同様である。即ち、生産井
１から得られた熱は金属水素化物容器５Ａ内で水
素に変換される。その水素は長距離水素配管４２
Ａを通して金属水素化物容器２５Ａに移送され、
これにより熱が発生する。その熱により熱交換器
２６Ａで加熱された熱媒は切替弁３２から２７を
経てポンプ５１により蒸気発生器５２に送られ
る。この熱媒は更に切替弁２８から３３を経て熱
交換器２６Ａに戻される。
負荷として発電機を駆動させることができる。第
２図に示した例は、地熱源が300〜400℃の場合
に、熱利用負荷として発電機を駆動させるもの
で、地熱源と発電機は大きな距離を隔てて設置さ
れる。第２図において、地熱の生産井から水素に
より熱を輸送する部分の基本構成は第１図の実施
例に示したものとほぼ同様である。即ち、生産井
１から得られた熱は金属水素化物容器５Ａ内で水
素に変換される。その水素は長距離水素配管４２
Ａを通して金属水素化物容器２５Ａに移送され、
これにより熱が発生する。その熱により熱交換器
２６Ａで加熱された熱媒は切替弁３２から２７を
経てポンプ５１により蒸気発生器５２に送られ
る。この熱媒は更に切替弁２８から３３を経て熱
交換器２６Ａに戻される。
この熱媒の循環供給により蒸気発生器５２で発
生した水蒸気（例えば280℃、60Kg／cm2）は、発
電用タービン５３に供給されて発電機５４を駆動
する。発電用タービン５３通過後の水蒸気は熱交
換器５５で金属水素化物容器２５Ｂの熱交換器２
６Ｂに供給する熱媒の加熱に使用される。熱交換
器５５通過後の水蒸気は復水器５６で水に凝縮さ
れた後、熱媒ポンプ５７を介して熱媒経路を通し
て再び蒸気発生器５２に送られる。
生した水蒸気（例えば280℃、60Kg／cm2）は、発
電用タービン５３に供給されて発電機５４を駆動
する。発電用タービン５３通過後の水蒸気は熱交
換器５５で金属水素化物容器２５Ｂの熱交換器２
６Ｂに供給する熱媒の加熱に使用される。熱交換
器５５通過後の水蒸気は復水器５６で水に凝縮さ
れた後、熱媒ポンプ５７を介して熱媒経路を通し
て再び蒸気発生器５２に送られる。
この実施例においても、第１図に示した実施例
と同様、金属水素化物容器５Ａ，２５Ａおよび金
属水素化物容器５Ｂ，２５Ｂの２組において、生
産井から熱利用負荷（発電タービン）への熱の移
動（熱移動過程）および熱利用負荷（発電タービ
ン）側から生産井側へ水素を逆に移動（再生過
程）を交互に繰り返すことにより、生産井から熱
利用負荷（発電タービン）に連続的に地熱を移動
させることが可能となる。
と同様、金属水素化物容器５Ａ，２５Ａおよび金
属水素化物容器５Ｂ，２５Ｂの２組において、生
産井から熱利用負荷（発電タービン）への熱の移
動（熱移動過程）および熱利用負荷（発電タービ
ン）側から生産井側へ水素を逆に移動（再生過
程）を交互に繰り返すことにより、生産井から熱
利用負荷（発電タービン）に連続的に地熱を移動
させることが可能となる。
なお、このとき使用する金属水素化物として
は、２種類ともMg−Ni系金属水素化物等が挙げ
られる。
は、２種類ともMg−Ni系金属水素化物等が挙げ
られる。
(ト) 発明の効果
以上のように本発明によれば、生産井から熱利
用負荷への長距離の熱の輸送に金属水素化物を使
用して水素の形態で熱を輸送するようにしたの
で、 生産井で得られた地熱を、長距離を隔てた熱利
用地に温度降下させることなく輸送でき、地熱エ
ネルギーを有効に利用することが可能となる。
地熱水の長距離配管がないため、配管内のスケー
ルの付着、配管の腐食がなく、メンテンスが極め
て容易となる。生産井から取水した地熱水を熱
交換後、生産井に近い場所に還元できるため、地
盤のバランスを保ち自然環境を保護することがで
きる。長距離にわたつて熱媒を輸送する必要が
ないため、輸送動力を必要とせず、ランニングコ
ストが低減できるなどの効果が得られる。
用負荷への長距離の熱の輸送に金属水素化物を使
用して水素の形態で熱を輸送するようにしたの
で、 生産井で得られた地熱を、長距離を隔てた熱利
用地に温度降下させることなく輸送でき、地熱エ
ネルギーを有効に利用することが可能となる。
地熱水の長距離配管がないため、配管内のスケー
ルの付着、配管の腐食がなく、メンテンスが極め
て容易となる。生産井から取水した地熱水を熱
交換後、生産井に近い場所に還元できるため、地
盤のバランスを保ち自然環境を保護することがで
きる。長距離にわたつて熱媒を輸送する必要が
ないため、輸送動力を必要とせず、ランニングコ
ストが低減できるなどの効果が得られる。
第１図は本発明の一実施例に係る長距離地熱輸
送方法のシステム構成図、第２図は本発明の他の
実施例に係る長距離地熱輸送方法のシステム構成
図である。 １……生産井、２……還元井、３，２２……蓄
熱槽、４，２４……金属水素化物、５Ａ，５Ｂ，
２５Ａ，２５Ｂ……金属水素化物容器、６Ａ，６
Ｂ，２６Ａ，２６Ｂ，５５……熱交換器、７，１
０，２９，５１……ポンプ、８，９，１１〜１
６，２７，２８，３０〜３５……切替弁、１７…
…冷却水源、２１……熱利用負荷、２３……循環
ポンプ、３６……低質熱源、４１Ａ，４１Ｂ……
開閉弁、４２Ａ，４２Ｂ……長距離水素配管、５
２……蒸気発生器、５３……発電用タービン、５
４……発電機、５６……復水器、５７……熱媒ポ
ンプ。
送方法のシステム構成図、第２図は本発明の他の
実施例に係る長距離地熱輸送方法のシステム構成
図である。 １……生産井、２……還元井、３，２２……蓄
熱槽、４，２４……金属水素化物、５Ａ，５Ｂ，
２５Ａ，２５Ｂ……金属水素化物容器、６Ａ，６
Ｂ，２６Ａ，２６Ｂ，５５……熱交換器、７，１
０，２９，５１……ポンプ、８，９，１１〜１
６，２７，２８，３０〜３５……切替弁、１７…
…冷却水源、２１……熱利用負荷、２３……循環
ポンプ、３６……低質熱源、４１Ａ，４１Ｂ……
開閉弁、４２Ａ，４２Ｂ……長距離水素配管、５
２……蒸気発生器、５３……発電用タービン、５
４……発電機、５６……復水器、５７……熱媒ポ
ンプ。
Claims (1)
- １ 地熱生産井の近くに設けられた冷却水源およ
び内部に貫通する熱交換器と共に金属水素化物を
気密に収納してなる２つの金属水素化物容器と、
これら金属水素化物容器内の各熱交換器に前記地
熱生産井からの熱媒を流すか前記冷却水源からの
冷却水を流すかを切り替える複数の切替弁と、前
記地熱生産井から遠く離れた熱利用負荷の近くに
設けられた低質熱源および内部に貫通する熱交換
器と共に金属水素化物を気密に収納してなる２つ
の金属水素化物容器と、これら金属水素化物容器
内の各熱交換器に前記熱利用負荷への熱媒を流す
か前記低質熱源からの熱媒を流すかを切り替える
複数の切替弁と、前記地熱生産井近くに設けられ
た２つの金属水素化物容器と前記地熱生産井から
遠く離れた熱利用負荷近くに設けられた２つの金
属水素化物容器とをそれぞれ連結する２本の長距
離水素配管とを備え、前記地熱生産井から取り出
した地熱を前記地熱生産井側金属水素化物容器の
一方に与えて水素を発生させ、前記２本の長距離
水素配管の一方を介して前記熱利用負荷側金属水
素化物容器の一方に送つて熱を取り出し利用する
と同時に、前記低質熱源からの熱を利用して前記
熱利用負荷側金属水素化物容器の他方から前記２
本の長距離水素配管の他方を介して前記地熱生産
井側金属水素化物容器の他方に水素を戻す操作を
交互に切り替えて連続して行うようにしたことを
特徴とする長距離地熱輸送方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60231281A JPS6294763A (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | 長距離地熱輸送方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60231281A JPS6294763A (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | 長距離地熱輸送方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6294763A JPS6294763A (ja) | 1987-05-01 |
| JPH0579893B2 true JPH0579893B2 (ja) | 1993-11-05 |
Family
ID=16921142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60231281A Granted JPS6294763A (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | 長距離地熱輸送方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6294763A (ja) |
-
1985
- 1985-10-18 JP JP60231281A patent/JPS6294763A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6294763A (ja) | 1987-05-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lipka et al. | Regress in nuclear district heating. The need for rethinking cogeneration | |
| Sezer et al. | Design and analysis of an integrated concentrated solar and wind energy system with storage | |
| CN103119390B (zh) | 能量存储装置与分开的热过程的结合方法 | |
| Mehrpooya et al. | Hybrid solar parabolic dish power plant and high‐temperature phase change material energy storage system | |
| JPH0794815B2 (ja) | 温度差発電装置 | |
| Hadidi | Thermodynamic design of the novel energy storage system based on liquid carbon dioxide for a 17 MW concentrated solar thermal power plant | |
| Ma et al. | Electricity-assisted thermochemical sorption system for seasonal solar energy storage | |
| JP6021313B2 (ja) | 発電所のキャリヤ流体を冷却する方法、発電所、及び冷却システム | |
| JP2001504208A (ja) | 熱エネルギを貯蔵するための装置およびプロセス | |
| CN102061950B (zh) | 超低温发电联合深冷中压法捕捉烟道气中二氧化碳装置 | |
| CN112554984A (zh) | 一种带有储热的恒压型抽水压缩空气储能系统及运行方法 | |
| CN116164573B (zh) | 一种基于二氧化碳气固相变的干冰储能系统及方法 | |
| CN111486068A (zh) | 一种太阳能辅助海洋温差发电系统 | |
| US20090175603A1 (en) | Equipment group and procedure for storage of heat energy using electric current | |
| FI129736B (fi) | Kaukolämpöjärjestelmä | |
| EP0275619B1 (en) | Method and apparatus for generating electric energy using hydrogen storage alloy | |
| CN110243009B (zh) | 用于供热机组的吸收式热泵储热与放热系统及其工作方法 | |
| JPH0476203A (ja) | エネルギーの利用方法および利用システム | |
| KR20220087530A (ko) | 물과 이산화탄소를 이용한 열 에너지 전달 방법 | |
| Yuksel et al. | Performance assessment of a solar tower‐based multigeneration system with thermal energy storage | |
| Xiao et al. | Multi-objective optimization of an integrated ocean thermal energy conversion system | |
| CN105114142B (zh) | 一种新型的lng冷能发电的成套设备 | |
| CN104220814A (zh) | 用于热能循环的方法和用于工业与商业点之间的热交换的环路系统 | |
| Chubb et al. | Application of chemical engineering to large scale solar energy | |
| CN208106676U (zh) | 一种温度差驱动的热源利用系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |