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風力発電システム NEW 外国出願あり

国内特許コード P180015514
整理番号 4342
掲載日 2018年11月21日
出願番号 特願2013-176088
公開番号 特開2015-046984
登録番号 特許第6257960号
出願日 平成25年8月27日(2013.8.27)
公開日 平成27年3月12日(2015.3.12)
登録日 平成29年12月15日(2017.12.15)
発明者
  • 岡崎 徹
  • 中村 武恒
出願人
  • 住友電気工業株式会社
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 風力発電システム NEW 外国出願あり
発明の概要 【課題】風力を利用して電気と熱の両方で発電でき、電力需要に応じた発電電力の制御が可能で、風力エネルギーを有効に利用できる風力発電システムを提供する。
【解決手段】風力発電システム1は、風車10と、風車10の回転軸に連結される誘導回転機20と、誘導回転機20に励磁電流を供給する電力変換装置30と、誘導回転機20で発生した熱を受け取る熱媒体を流通させる熱媒体流通機構40と、熱媒体の熱を蓄える蓄熱器50と、蓄熱器50に蓄えられた熱媒体の熱を電気に変換する熱発電機60と、電力系統100の電力需要に応じて、励磁電流を制御する電機子制御部と、を備える。電機子制御部は、誘導回転機20を発電機として動作させる発電モード制御と、誘導回転機20を発熱機として動作させる発熱モード制御との一方又は両方を行う。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


近年、再生可能エネルギーを利用した発電システムが注目されており、その一つとして、風車の回転エネルギーを発電機で電気エネルギーに変換する風力発電システムが知られている。また最近では、風車の回転エネルギーを誘導加熱(渦電流)による発熱を利用した発熱機で熱エネルギーに変換し、その熱を電気エネルギーに変換する風力熱発電システムが提案されている(例えば特許文献1、2参照)。



また、例えば特許文献3、4には、再生可能エネルギーを利用した発電システムにおいて、発電効率を向上させる技術、発電電力を有効活用する技術が提案されている。特許文献3には、風力発電装置において、風車に軸結合した発電機の損失による排熱を利用してタービンを駆動し、このタービンに軸結合した発電機から発電電力として回収することで、装置の効率を向上させる技術が提案されている。一方、特許文献4には、自然エネルギー利用発電システムにおいて、発電手段(太陽光発電、風力発電)で発電した余剰の電力を電熱体で熱に変換し蓄熱手段(電気温水器)に蓄えることで、発電電力を熱エネルギーとして有効に活用する技術が提案されている。

産業上の利用分野


本発明は、風力発電システムに関する。特に、風力を利用して電気と熱の両方で発電でき、電力需要に応じた発電電力の制御が可能で、風力エネルギーを有効に利用できる風力発電システムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
風車と、
前記風車の回転軸に連結される誘導回転機と、
前記誘導回転機に励磁電流を供給する電力変換装置と、
前記誘導回転機で発生した熱を受け取る熱媒体を流通させる熱媒体流通機構と、
前記熱媒体流通機構に流通する前記熱媒体の熱を蓄える蓄熱器と、
前記蓄熱器に蓄えられた前記熱媒体の熱を電気に変換する熱発電機と、
電力系統の電力需要に応じて、前記励磁電流を制御する電機子制御部と、を備え、
前記誘導回転機は、
界磁鉄心とその周囲に配置された界磁導体を有する界磁と、
前記界磁に対して間隔をあけて配置され、前記界磁に対向する突極を有する電機子鉄心とその突極に巻回された電機子巻線を有する電機子とを備え、
前記電機子制御部は、
前記励磁電流として前記電力系統から無効電流を供給する制御により、前記誘導回転機を発電機として動作させる発電モード制御と、
前記励磁電流として負荷トルクを生じるすべりとなるトルク電流を供給する制御により、前記誘導回転機を発熱機として動作させる発熱モード制御との一方又は両方を行う風力発電システム。

【請求項2】
前記電機子制御部は、前記発熱モード制御において、前記トルク電流を直流又は交流に制御する請求項1に記載の風力発電システム。

【請求項3】
前記電機子制御部は、前記発熱モード制御において、前記トルク電流を定格トルクから停動トルクまでとなる周波数の交流に制御する請求項1に記載の風力発電システム。

【請求項4】
前記誘導回転機を収納する断熱容器を備え、
前記熱媒体流通機構が、前記断熱容器内に前記熱媒体を流通させる請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の風力発電システム。

【請求項5】
前記電力系統の電力需要に応じて、前記熱発電機の発電電力を制御する電力制御部を備える請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の風力発電システム。

【請求項6】
前記界磁導体がかご形導体である請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の風力発電システム。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2013176088thum.jpg
出願権利状態 登録
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