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公開番号2024156384
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-06
出願番号2023070798
出願日2023-04-24
発明の名称発電システムおよび発電方法、並びにこれを用いた水素の製造方法
出願人個人,個人,個人
代理人個人
主分類F03G 4/00 20060101AFI20241029BHJP(液体用機械または機関;風力原動機,ばね原動機,重力原動機;他類に属さない機械動力または反動推進力を発生するもの)
要約【課題】火山性マグマに依存せず、非火山性地域の地熱資源を海底の下側にある海洋地殻内の発電所で利用することで掘削コストを抑えると共に長期安定的な発電を行うことができる発電システムおよび発電方法、並びにこれを用いた水素の製造方法を提供する。
【解決手段】海洋地殻内に設けられる発電所と、非火山性の深層地殻熱域からの地殻熱を熱媒を介して前記発電所に向け伝搬するための熱媒管と、前記発電所からの深さが異なる位置に設けられ、前記熱媒管を中継する複数の蓄熱室と、を有し、前記発電所において前記複数の蓄熱室を経由した前記地殻熱を温度差発電方式またはタービン方式により発電する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
海洋地殻内に設けられる発電所と、
非火山性の深層地殻熱域からの地殻熱を熱媒を介して前記発電所に向け伝搬するための熱媒管と、
前記発電所からの深さが異なる位置に設けられ、前記熱媒管を中継する複数の蓄熱室と、
を有し、
前記発電所において前記複数の蓄熱室を経由した前記地殻熱を温度差発電方式またはタービン方式により発電することを特徴とする発電システム。
続きを表示（約 600 文字）【請求項２】
前記発電所は沿岸地域の海洋地殻内に設けられ、トンネルを介して陸地側と接続することを特徴とする請求項１に記載の発電システム。
【請求項３】
前記発電所はドーム型で構成されることを特徴とする請求項１に記載の発電システム。
【請求項４】
前記熱媒管は、断面中央部が熱回収管、断面周辺部が複数の集熱管、断面外側部が保護管を備え、熱媒管ユニットとしてユニット化されることを特徴とする請求項１に記載の発電システム。
【請求項５】
前記蓄熱室は、前記発電所からの深さが同じ階に複数設けられることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか1項に記載の発電システム。
【請求項６】
海洋地殻内に設けられる発電所と、
非火山性の深層地殻熱域からの地殻熱を熱媒を介して前記発電所に向け伝搬するための熱媒管と、
前記発電所からの深さが異なる位置に設けられ、前記熱媒管を中継する複数の蓄熱室と、
を設置する第１のステップと、
前記発電所において前記複数の蓄熱室を経由した前記地殻熱を温度差発電方式またはタービン方式により発電する第２のステップと、
を有することを特徴とする発電方法。
【請求項７】
請求項６に記載の発電方法による発電を用いて、水素を製造することを特徴とする水素の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、非火山性地域の地熱資源を利用した発電システムおよび発電方法、並びにこれを用いた水素の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
一般的な地熱発電は、タービンで電力を得るものとして知られており（特許文献１）、火山系の溶岩マグマが水と接触して発生する高温蒸気を発電所に導き、タービンで電力を得る。このマグマ水蒸気による発電も貴重な自然エネルギーに拠るものであるが、規模が小さく、大規模な電力事業に対して基幹技術とはなり難い。また、マグマが移動することもあるため、長期安定的な発電事業は期待し難い。
【０００３】
また、タービンを用いず、ゼーペック効果を備える２種類の材質を有し、一方の端部を高温部側とし、他方の端部を低温部側として、両者の温度差で発電する発電素子が知られている（非特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６５８７１１８号公報
【非特許文献】
【０００５】
２０２１年１月１３日号ＪｏｕｒｎａｌｏｆｐｈｙｓｉｃｓＤ；Ａｐｐｌｉｅｄｐｈｙｓｉｃｓｐｐ．１１５５０３Ｍｉｘｅｄ‐ＰｈａｓｅｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｈｉｇｈＳｅｅｂｅｃｋｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｌｏｗｅｌｅｃｔｒｉｃａｌＲｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙｉｎｔｈｅＡｇ２Ｓ
２０１９年８月２１日日本経済新聞ＮＥＤＯ、アイシン精機、茨城大学は、ありふれた材料のみで構成し、体温などわずかな温度差を使って発電する技術の開発に成功したと発表した。鉄とアルミニウム、シリコンから構成し、従来のような希少元素や毒性のある元素は含まず、材料コストは５分の１以下に削減可能。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般的な地熱発電では、様々な限定条件があり、小規模な発電しか期待できない。また、動きやすい火山性マグマに依存しているため、発電の長期安定的な事業性は期待できない。更に、新規開発を行って蒸気が出るか出ないか事前には分からないというリスクも常に付きまとう。
【０００７】
本発明の目的は、火山性マグマに依存せず、非火山性地域の地熱資源を海底の下側にある海洋地殻内の発電所で利用することで掘削コストを抑えると共に長期安定的な発電を行うことができる発電システムおよび発電方法、並びにこれを用いた水素の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る発電システムは、海洋地殻内に設けられる発電所と、非火山性の深層地殻熱域からの地殻熱を熱媒を介して前記発電所に向け伝搬するための熱媒管と、前記発電所からの深さが異なる位置に設けられ、前記熱媒管を中継する複数の蓄熱室と、を有し、前記発電所において前記複数の蓄熱室を経由した前記地殻熱を温度差発電方式またはタービン方式により発電することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る発電方法は、海洋地殻内に設けられる発電所と、非火山性の深層地殻熱域からの地殻熱を熱媒を介して前記発電所に向け伝搬するための熱媒管と、前記発電所からの深さが異なる位置に設けられ、前記熱媒管を中継する複数の蓄熱室と、を設置する第１のステップと、前記発電所において前記複数の蓄熱室を経由した前記地殻熱を温度差発電方式またはタービン方式により発電する第２のステップと、を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る水素の製造方法は、上記発電方法による発電を用いて、水素を製造することを特徴とする。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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