本發(fā)明涉及壓縮空氣儲藏發(fā)電裝置。

背景技術(shù)：

壓縮空氣儲藏（CAES:Compressed Air Energy Storage）發(fā)電裝置在電力設(shè)備的非高峰期間中，作為壓縮空氣而儲藏電能，在需要較高電力的期間中，借助儲藏的壓縮空氣使發(fā)電機(jī)工作而生成電能。

通常的CAES發(fā)電裝置在壓縮空氣的儲藏中放出壓縮熱，因此產(chǎn)生能量損失。防止此情況而改善系統(tǒng)效率的是隔熱壓縮空氣儲藏（ACAES：Adiabatic Compressed Air Energy Storage）發(fā)電裝置。ACAES發(fā)電裝置將壓縮熱回收以及儲藏，防止壓縮空氣的儲藏中的壓縮熱的放出。而且，將儲藏的熱向驅(qū)動膨脹機(jī)時的壓縮空氣返還，從而改善系統(tǒng)效率。

像這樣的ACAES發(fā)電裝置例如在專利文獻(xiàn)1中被公開。

在專利文獻(xiàn)1中，公開有下述ACAES發(fā)電裝置，其將壓縮熱保存于熱能儲藏（TES：Thermal Energy Storage）系統(tǒng)中。

包括專利文獻(xiàn)1所公開的裝置的以往的CAES發(fā)電裝置將壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)以及罐等全部進(jìn)行現(xiàn)場組裝，因此搬運(yùn)麻煩，施工花費(fèi)時間和費(fèi)用。

專利文獻(xiàn)1：日本特表2013-512410號公報。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的課題在于提供使搬運(yùn)以及現(xiàn)場施工變得容易的CAES發(fā)電裝置。

本發(fā)明提供一種箱型壓縮空氣儲藏發(fā)電裝置，具備：壓縮機(jī)，將空氣壓縮；罐，將由壓縮機(jī)壓縮的空氣儲藏；發(fā)電機(jī)，借助由罐供給的空氣而驅(qū)動；控制裝置，對壓縮機(jī)以及發(fā)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動控制；和箱體，在該箱體內(nèi)收納壓縮機(jī)以及發(fā)電機(jī)的至少一方，在該箱體外設(shè)置罐。此外，箱型壓縮空氣儲藏發(fā)電裝置也可以在箱體內(nèi)收納壓縮機(jī)以及發(fā)電機(jī)雙方。

根據(jù)該箱型壓縮空氣儲藏發(fā)電裝置，通過將CAES發(fā)電裝置所需要的設(shè)備收納于箱體，能使搬運(yùn)以及現(xiàn)場施工變得容易。進(jìn)而，將根據(jù)發(fā)電時間而必要容量發(fā)生變化的壓縮空氣儲藏罐分離至箱體的外部，從而無需必要發(fā)電時間的長短導(dǎo)致的發(fā)電裝置部分的設(shè)計(jì)變更，能夠使用相同的封裝件，所以是經(jīng)濟(jì)的。

該箱型壓縮空氣儲藏發(fā)電裝置的箱體優(yōu)選具備：第一箱體，收納壓縮機(jī)；第二箱體，收納發(fā)電機(jī)。此外，也可以將第一熱交換器收納于第一箱體內(nèi)，將第二熱交換器收納于第二箱體內(nèi)。

根據(jù)該箱型壓縮空氣儲藏發(fā)電裝置，將箱體分割成具有壓縮功能的部分和具有發(fā)電功能的部分，從而能使箱體小型化。借助該小型化，搬運(yùn)變得更容易，并且能將設(shè)置箱體的布置的自由度擴(kuò)大。

優(yōu)選該箱型壓縮空氣儲藏發(fā)電裝置還具備：第一熱交換器，在被壓縮機(jī)壓縮以及升溫而被向罐供給的空氣與蓄熱流體之間進(jìn)行熱交換，將蓄熱流體加熱；第二熱交換器，在被從罐向發(fā)電機(jī)供給的空氣與蓄熱流體之間進(jìn)行熱交換，將該空氣加熱；和蓄熱部，能夠儲藏蓄熱流體，與第一熱交換器以及第二熱交換器流體性地連接，在收納壓縮機(jī)的箱體內(nèi)收納第一熱交換器，在收納發(fā)電機(jī)的箱體內(nèi)收納第二熱交換器，在收納壓縮機(jī)的箱體外且收納發(fā)電機(jī)的箱體外設(shè)置蓄熱部。

根據(jù)該箱型壓縮空氣儲藏發(fā)電裝置，將ACAES發(fā)電裝置所需要的設(shè)備收納于箱體中，從而能使搬運(yùn)以及現(xiàn)場施工變得容易。此外，將根據(jù)發(fā)電時間而必要容量發(fā)生變化的蓄熱部分離至箱體的外部，從而無需必要發(fā)電時間的長短導(dǎo)致的發(fā)電裝置部分的設(shè)計(jì)變更，能夠使用相同的封裝件，所以是經(jīng)濟(jì)的。

該箱型壓縮空氣儲藏發(fā)電裝置的蓄熱部優(yōu)選地具備：第一蓄熱罐，將利用第一熱交換器被加熱并升溫后的蓄熱流體儲藏，以將升溫后的蓄熱流體向第二熱交換器供給的方式被流體性地連接；第二蓄熱罐，將利用第二熱交換器被進(jìn)行熱回收并降溫后的蓄熱流體儲藏，以將降溫后的蓄熱流體向第一熱交換器供給的方式被流體性地連接。

根據(jù)該箱型壓縮空氣儲藏發(fā)電裝置，具備第一蓄熱罐以及第二蓄熱罐兩個蓄熱罐，從而能將蓄熱流體以不同的溫度儲藏，能使第一熱交換器以及第二熱交換器的熱交換效率提高。

該箱型壓縮空氣儲藏發(fā)電裝置優(yōu)選地還具備收納蓄熱部的蓄熱用箱體。

根據(jù)該箱型壓縮空氣儲藏發(fā)電裝置，還具備收納蓄熱部的蓄熱用箱體，從而能防止由于散熱導(dǎo)致的熱損失，并且搬運(yùn)以及現(xiàn)場施工變得容易。

優(yōu)選該箱型壓縮空氣儲藏發(fā)電裝置還具備收納蓄熱部的蓄熱用箱體，該蓄熱用箱體在內(nèi)部具備分隔件，以便將第一蓄熱罐以及第二蓄熱罐分開收納。

根據(jù)該箱型壓縮空氣儲藏發(fā)電裝置，蓄熱用箱體在內(nèi)部具備分隔件，從而能將第一蓄熱罐以及第二蓄熱罐分開收納，能防止由于散熱導(dǎo)致的熱損失。

優(yōu)選該箱型壓縮空氣儲藏發(fā)電裝置還具備收納蓄熱部的蓄熱用箱體，蓄熱用箱體具備：第三箱體，收納第一蓄熱罐；第四箱體，收納第二蓄熱罐。

根據(jù)該箱型壓縮空氣儲藏發(fā)電裝置，蓄熱用箱體具備第三箱體以及第四箱體，從而能將第一蓄熱罐以及第二蓄熱罐分開收納，能防止由于散熱導(dǎo)致的熱損失。

該箱型壓縮空氣儲藏發(fā)電裝置的收納蓄熱部的蓄熱用箱體優(yōu)選為在蓄熱用箱體的內(nèi)側(cè)設(shè)置有隔熱件的隔熱箱體。

根據(jù)該箱型壓縮空氣儲藏發(fā)電裝置，在蓄熱用箱體的內(nèi)側(cè)設(shè)置隔熱件，從而能防止由于散熱導(dǎo)致的熱損失。

該箱型壓縮空氣儲藏發(fā)電裝置優(yōu)選地將第一熱交換器設(shè)置成與壓縮機(jī)在下方側(cè)重疊，將第二熱交換器設(shè)置成與發(fā)電機(jī)在下方側(cè)重疊。

根據(jù)該箱型壓縮空氣儲藏發(fā)電裝置，能有效利用箱體內(nèi)的有限的空間，能防止箱體大小的增大。此外，將壓縮機(jī)與發(fā)電機(jī)設(shè)置成分別重疊于第一以及第二熱交換器，從而能縮短空氣配管（空氣供給管），能降低熱損失和壓力損失。

根據(jù)本發(fā)明，將CAES發(fā)電裝置的壓縮機(jī)以及發(fā)電機(jī)的至少一方收納于箱體，從而能使搬運(yùn)以及現(xiàn)場施工容易。

附圖說明

圖1A是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的箱型CAES發(fā)電裝置的概略俯視圖。

圖1B是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的箱型CAES發(fā)電裝置的概略主視圖。

圖1C是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的箱型CAES發(fā)電裝置的概略側(cè)視圖。

圖2是示出圖1A~圖1C的各部的連接結(jié)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)圖。

圖3A是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的箱型CAES發(fā)電裝置的概略俯視圖。

圖3B是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的箱型CAES發(fā)電裝置的概略主視圖。

圖3C是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的箱型CAES發(fā)電裝置的概略側(cè)視圖。

圖4是示出圖3A~圖3C的各部的連接結(jié)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)圖。

圖5是將圖4的蓄熱流體驅(qū)動用泵設(shè)置于箱體外的情況的概略結(jié)構(gòu)圖。

圖6A是示出壓縮機(jī)與第一熱交換器的布置的側(cè)視圖。

圖6B是示出壓縮機(jī)與第一熱交換器的布置的主視圖。

圖7A是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的箱型CAES發(fā)電裝置的俯視圖。

圖7B是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的箱型CAES發(fā)電裝置的主視圖。

圖7C是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的箱型CAES發(fā)電裝置的側(cè)視圖。

圖8是表示圖7A~圖7C的各部的連接結(jié)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)圖。

圖9是表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式的箱型CAES發(fā)電裝置的各部的連接結(jié)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)圖。

圖10是表示本發(fā)明的第五實(shí)施方式的箱型CAES發(fā)電裝置的各部的連接結(jié)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖說明本發(fā)明的實(shí)施方式。

（第一實(shí)施方式）

圖1A~圖1C以及圖2示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的箱型的壓縮空氣儲藏（CAES：compressed air energy storage）發(fā)電裝置2。箱型CAES發(fā)電裝置2是將CAES發(fā)電設(shè)備收納于箱體4內(nèi)的裝置。箱型CAES發(fā)電裝置2用于變動電力的平滑化和峰值削減、或者蓄電等。

參照圖1A~圖1C以及圖2，說明本實(shí)施方式的箱型CAES發(fā)電裝置2。

箱型CAES發(fā)電裝置2具備CAES發(fā)電設(shè)備以及箱體4。在CAES發(fā)電設(shè)備中包括三臺壓縮機(jī)5a~5c、罐8、三臺發(fā)電機(jī)9a~9c、以及控制裝置12。在本實(shí)施方式的箱型CAES發(fā)電裝置2中，在一個箱體4內(nèi)配置有壓縮機(jī)5a~5c、發(fā)電機(jī)9a~9c以及控制裝置12，在箱體4外配置有罐8。壓縮機(jī)5a~5c、發(fā)電機(jī)9a~9c以及罐8經(jīng)由空氣供給管14（參照圖2）而連接。在本實(shí)施方式中，在圖1A以及圖1B中，壓縮機(jī)5a~5c、發(fā)電機(jī)9a~9c以及控制裝置12以大致排列成一排的方式從左側(cè)依次地被配置于箱體4內(nèi)。

壓縮機(jī)5a~5c具備：壓縮機(jī)主體部6a~6c、機(jī)械地連接于壓縮機(jī)主體部6a~6c的馬達(dá)16a~16c。馬達(dá)16a~16c從未圖示的電源被供給電力而被驅(qū)動。若馬達(dá)16a~16c被驅(qū)動，則壓縮機(jī)主體部6a~6c將周圍的空氣吸引并壓縮。壓縮機(jī)5a~5c經(jīng)由空氣供給管14與罐8連接，由壓縮機(jī)5a~5c壓縮后的空氣通過空氣供給管14被供給至罐8。

在壓縮機(jī)5a~5c與罐8之間的空氣供給管14上設(shè)置有閥18a~18c。閥18a~18c相對于各個壓縮機(jī)5a~5c各設(shè)置一個，能變更由哪個壓縮機(jī)5a~5c向罐8供給壓縮空氣。另外，可以借助閥18a~18c調(diào)整所使用的壓縮機(jī)5a~5c的臺數(shù)，調(diào)整向罐8供給的壓縮空氣的量。

罐8儲藏由壓縮機(jī)5a~5c壓縮的空氣。關(guān)于所使用的罐8的大小和數(shù)量，由圖1C可知，在本實(shí)施方式中設(shè)置有12個相同大小的罐8，但可以與所需要的電力以及發(fā)電時間等對應(yīng)而進(jìn)行變更，其大小和數(shù)量沒有被限定。罐8經(jīng)由空氣供給管14與發(fā)電機(jī)9a~9c連接，被儲藏于罐8的壓縮空氣通過空氣供給管14被供給至發(fā)電機(jī)9a~9c。

發(fā)電機(jī)9a~9c具備被機(jī)械地連接于發(fā)電機(jī)主體部10a~10c的膨脹機(jī)20a~20c。膨脹機(jī)20a~20c被從罐8供給的壓縮空氣驅(qū)動。若膨脹機(jī)20a~20c被驅(qū)動，則發(fā)電機(jī)9a~9c分別進(jìn)行發(fā)電。發(fā)電機(jī)9a~9c連接于未圖示的外部的系統(tǒng)，能供給產(chǎn)生的電力。

在罐8與發(fā)電機(jī)9a~9c之間的空氣供給管14上設(shè)置有閥18d~18f。在本實(shí)施方式中，閥18d~18f相對于各個發(fā)電機(jī)9a~9c各設(shè)置一個。因此，能變更由罐8向哪個發(fā)電機(jī)9a~9c供給壓縮空氣。像這樣，可以借助閥18d~18f調(diào)整所使用的發(fā)電機(jī)9a~9c的數(shù)量，調(diào)整所產(chǎn)生的電力量。

對空氣供給管14的箱體4的內(nèi)外的配管進(jìn)行說明?？諝夤┙o管14將箱體4外的罐8、箱體4內(nèi)的壓縮機(jī)5a~5c以及發(fā)電機(jī)9a~9c連接。例如如單點(diǎn)劃線4A所示地設(shè)成使空氣供給管14在箱體4內(nèi)合流后向箱體4外取出的結(jié)構(gòu)時，能使箱體4外的配管變少，但會使箱體4內(nèi)的剩余空間緊張。代替此情況，如雙點(diǎn)劃線4B所示地設(shè)成使空氣供給管14在向箱體4外取出后在箱體4外合流的結(jié)構(gòu)時，箱體4外的配管較多，但能在箱體4內(nèi)確保剩余空間。因此，可以考慮空氣供給管14的配管的處理和箱體4內(nèi)的剩余空間的必要性而變更結(jié)構(gòu)。

控制裝置12包括：控制盤22、變換器24、電抗器26以及轉(zhuǎn)換器28。由此，箱型CAES發(fā)電裝置2的各部能夠電氣地連接。但是，根據(jù)輸出方式，也可以省略轉(zhuǎn)換器28。此外，控制裝置12還被電氣地連接于壓縮機(jī)5a~5c、發(fā)電機(jī)9a~9c以及閥18a~18f，控制各自的動作。例如，控制裝置12進(jìn)行變動電力的平滑化控制。在此情況下，在來自未圖示的電源的變動電力比既定的值大時，打開閥18a~18c，驅(qū)動壓縮機(jī)5a~5c，向罐8中儲藏壓縮空氣而進(jìn)行蓄電。此外，在來自未圖示的電源的變動電力比既定的值小時，打開閥18a~18c，借助自罐8的壓縮空氣驅(qū)動發(fā)電機(jī)9a~9c而進(jìn)行發(fā)電。在此使用的既定的值可以基于過去的電力需要數(shù)據(jù)來確定所需要的電力值。這樣一來，控制裝置12能驅(qū)動控制壓縮機(jī)5a~5c、發(fā)電機(jī)9a~9c以及閥18a~18f，能使變動電力平滑化?？刂蒲b置12不僅可以用于變動電力的平滑化控制，也可以如前所記載那樣用于峰值削減。

本實(shí)施方式的箱體4是用于多種類的一般貨物運(yùn)輸?shù)拈L度為40英尺的箱體。但是，箱體4的種類和大小不限于此，也可以使用例如長度為20英尺的箱體等其他通常被經(jīng)常使用的箱體。

根據(jù)該箱型CAES發(fā)電裝置2，通過將CAES發(fā)電設(shè)備收納于箱體4內(nèi)，搬運(yùn)以及現(xiàn)場施工能夠變得容易。進(jìn)而，將根據(jù)發(fā)電時間而其必要容量發(fā)生變化的罐8配置于箱體4外，從而無需必要發(fā)電時間的長短導(dǎo)致的CAES發(fā)電設(shè)備部分的設(shè)計(jì)變更，能使用相同的封裝件（壓縮機(jī)5a~5c、發(fā)電機(jī)9a~9c以及控制裝置12），所以是經(jīng)濟(jì)的。此外，因?yàn)槭窍湫?，所以能多臺排列地使用，借助增設(shè)實(shí)現(xiàn)的大容量化是容易的。進(jìn)而，向屋外的設(shè)置也是可能的。另外，作為箱體4，也可以使用側(cè)開式箱體而使維修變得容易。

在本實(shí)施方式中，將壓縮機(jī)5a~5c以及發(fā)電機(jī)9a~9c雙方配置于箱體4內(nèi)，但也可以僅將某一方配置于箱體4內(nèi)?？刂蒲b置12還可以配置于箱體4外。

（第二實(shí)施方式）

圖3A~圖3C以及圖4示出本發(fā)明的第二實(shí)施方式的箱型CAES發(fā)電裝置2。本實(shí)施方式的箱型CAES發(fā)電裝置2的關(guān)于下述部分以外的結(jié)構(gòu)與圖1A~圖1C以及圖2的第一實(shí)施方式同樣：第一熱交換器30a~30c、第二熱交換器32a~32c以及第一蓄熱罐33a以及第二蓄熱罐33b。因此，對于與圖1A~圖1C以及圖2所示的結(jié)構(gòu)同樣的部分賦予同樣的標(biāo)記，省略說明。

參照圖3A~圖3C以及圖4，第二實(shí)施方式的箱型CAES發(fā)電裝置2在箱體內(nèi)具備第一熱交換器30a~30c以及第二熱交換器32a~32c，在箱體4外具備蓄熱罐33a、33b。第一熱交換器30a~30c、第二熱交換器32a~32c以及蓄熱罐33a、33b經(jīng)由蓄熱流體供給管34（參照圖4）而連接。在本實(shí)施方式中，在圖3A以及圖3B中，第一熱交換器30a~30c（壓縮機(jī)5a~5c）、第二熱交換器32a~32c（發(fā)電機(jī)9a~9c）以及控制裝置12以大致排列成一排的方式從左側(cè)依次地被配置于箱體4內(nèi)。

在蓄熱流體供給管34的內(nèi)部流動有蓄熱流體。在蓄熱流體供給管34中設(shè)置有用于使蓄熱流體流動的泵36a~36f。蓄熱流體借助來自泵36a~36f的壓力而在第一熱交換器30a~30c和第二熱交換器32a~32c和蓄熱罐33a、33b之間循環(huán)流動。

第一熱交換器30a~30c相對于各個壓縮機(jī)5a~5c各設(shè)置一個。第一熱交換器30a~30c在流動于壓縮機(jī)5a~5c和罐8之間的空氣供給管14的空氣、流動于蓄熱流體供給管34中的蓄熱流體間進(jìn)行熱交換。具體而言，從被壓縮機(jī)5a~5c壓縮而在此時被附加了壓縮熱的空氣進(jìn)行熱回收，用該熱對蓄熱流體加熱。被加熱的蓄熱流體通過蓄熱流體供給管34而被供給至第一蓄熱罐33a。

第一蓄熱罐33a將利用第一熱交換器30a~30c被加熱而升溫后的蓄熱流體儲藏。第一蓄熱罐33a優(yōu)選由隔熱部件形成，使得所儲藏的升溫后的蓄熱流體的熱不向外部放出。在第一蓄熱罐33a中儲藏的升溫后的蓄熱流體通過蓄熱流體供給管34被供給至第二熱交換器32a~32c。

第二熱交換器32a~32c相對于各個發(fā)電機(jī)9a~9c各設(shè)置一個。第二熱交換器32a~32c在流動于蓄熱流體供給管34中的升溫后的蓄熱流體、流動于罐8和發(fā)電機(jī)9a~9c之間的空氣供給管14中的壓縮空氣間進(jìn)行熱交換。具體而言，從升溫后的蓄熱流體進(jìn)行熱回收，用該熱對壓縮空氣加熱。被加熱并升溫后的壓縮空氣通過空氣供給管14被供給至發(fā)電機(jī)9a~9c。利用第二熱交換器32a~32c被進(jìn)行熱回收并降溫后的蓄熱流體通過蓄熱流體供給管34被供給至第二蓄熱罐33b。

第二蓄熱罐33b將利用第二熱交換器32a~32c被進(jìn)行熱回收并降溫后的蓄熱流體儲藏。第二蓄熱罐33b優(yōu)選由隔熱部件形成，使得所儲藏的蓄熱流體的熱不向外部放出。由第二蓄熱罐33b儲藏的蓄熱流體通過蓄熱流體供給管34而被供給至第一熱交換器30a~30c。

這樣，蓄熱流體被第一熱交換器30a~30c加熱而被第一蓄熱罐33a儲藏、被第二熱交換器32a~32c冷卻而被第二蓄熱罐33b儲藏、向第一熱交換器30a~30c返還并被加熱，重復(fù)此流程。

關(guān)于蓄熱流體供給管34的箱體4的內(nèi)外的配管，與空氣供給管14同樣。蓄熱流體供給管34將箱體4外的蓄熱罐33a、33b和箱體4內(nèi)的第一熱交換器30a~30c以及第二熱交換器32a~32c連接。例如如單點(diǎn)劃線4A所示地設(shè)成使蓄熱流體供給管34在箱體4內(nèi)合流后向箱體4外取出的結(jié)構(gòu)時，能夠使箱體4外的配管減少，但會使箱體4內(nèi)的剩余空間緊張。代替此情況，如雙點(diǎn)劃線4B所示地設(shè)成使蓄熱流體供給管34在向箱體4外取出后在箱體4外合流的結(jié)構(gòu)時，箱體4外的配管較多，但容易在箱體4內(nèi)確保剩余空間。因此，可以考慮蓄熱流體供給管34的配管的處理和箱體4內(nèi)的剩余空間的必要性而變更結(jié)構(gòu)。

在本實(shí)施方式中，如圖4所示，泵36a~36f被設(shè)置于箱體4內(nèi)。通過這樣地設(shè)置，搬運(yùn)以及施工變得容易。但是，泵36a~36f并非必須限于箱體4內(nèi)，也可以如圖5所示地設(shè)置于箱體4外。如果這樣設(shè)置，則容易在箱體4內(nèi)確保剩余空間。另外，在本實(shí)施方式中，如果設(shè)成在蓄熱流體供給管34合流而成為一根的位置處設(shè)置泵，則能減少泵的臺數(shù)。

若根據(jù)本實(shí)施方式的箱型CAES發(fā)電裝置2，通過將根據(jù)發(fā)電時間而必要容量發(fā)生變化的蓄熱罐33a、33b配置于箱體4外，能夠無需必要發(fā)電時間的長短導(dǎo)致的CAES發(fā)電設(shè)備的設(shè)計(jì)變更。因此，能使用相同的封裝件，是經(jīng)濟(jì)的。

對第一熱交換器30a~30c的布置進(jìn)行說明。圖6A、圖6B是示出第一熱交換器30a~30c和壓縮機(jī)5a~5c的布置的主視圖以及側(cè)視圖。在本實(shí)施方式中使用的壓縮機(jī)5a~5c是兩級型，具有低壓級壓縮部38和高壓級壓縮部40。第一熱交換器30a~30c對于壓縮空氣起到下述作用：作為中間冷卻器的作用，將借助低壓級壓縮部38產(chǎn)生的第一階段的壓縮熱進(jìn)行熱回收并進(jìn)行冷卻；以及作為后冷卻器的作用，將借助高壓級壓縮部40產(chǎn)生的第二階段的壓縮熱進(jìn)行熱回收并進(jìn)行冷卻。但是，壓縮機(jī)5a~5c不限于兩級型，可以是三級型以上，或者可以是單級型。

關(guān)于第二熱交換器32a~32c的布置，與第一熱交換器30a~30c同樣。即，與在圖6A、圖6B中將第一熱交換器30a~30c置換成第二熱交換器32a~32c、將壓縮機(jī)5a~5c置換成發(fā)電機(jī)9a~9c后的情況同樣。但是，第二熱交換器32a~32c與第一熱交換器30a~30c不同，對于壓縮空氣起到加熱器的作用。即，起到下述作用：作為預(yù)加熱器的作用，在借助高壓級壓縮部40進(jìn)行的第一階段的膨脹前進(jìn)行熱供給；以及作為中間加熱器的作用，在借助低壓級膨脹部38進(jìn)行的第二階段的膨脹前進(jìn)行熱供給。

如圖6A、圖6B所示，第一熱交換器30a~30c（第二熱交換器32a~32c）以與壓縮機(jī)5a~5c（發(fā)電機(jī)9a~9c）重疊的方式被配置于其下方側(cè)。因此，通過這樣重疊地配置，不會較多地占有箱體4內(nèi)的設(shè)置面積，能夠有效利用空間。此外，通過將壓縮機(jī)5a~5c與第一熱交換器30a~30c或者將發(fā)電機(jī)9a~9c與第二熱交換器32a~32c重疊地接近配置，能使連接這些的空氣供給管14的長度縮短，因此，能使在內(nèi)部流動的壓縮空氣的壓力損失以及熱損失降低。

在將CAES發(fā)電設(shè)備收納于箱體4內(nèi)時，壓縮機(jī)5a~5c（或者發(fā)電機(jī)9a~9c）等會發(fā)熱，因此存在箱體4內(nèi)的溫度上升、控制裝置12等電子設(shè)備被置于高溫中的可能。但是，在使用ACAES發(fā)電設(shè)備進(jìn)行熱回收時，能夠抑制箱體4內(nèi)的溫度上升，所以能夠保護(hù)控制裝置12等電子設(shè)備免受由于熱導(dǎo)致的損傷。進(jìn)一步地說，如果使用本申請申請人在日本特愿2014-172836號中提出的將產(chǎn)生的熱全部回收的全熱回收型的ACAES發(fā)電設(shè)備，則箱體4內(nèi)的散熱幾乎不存在，因此不需要換氣扇或空調(diào)設(shè)備。因此，僅設(shè)置能夠進(jìn)出空氣的通氣口即可。

（第三實(shí)施方式）

圖7A~圖7C以及圖8示出本發(fā)明的第三實(shí)施方式的箱型CAES發(fā)電裝置2。本實(shí)施方式的箱型CAES發(fā)電裝置2在關(guān)于箱體4（第一箱體4a以及第二箱體4b）的部分以外的結(jié)構(gòu)與圖3A~圖3C以及圖4的第二實(shí)施方式同樣。因此，對于與圖3A~3C以及圖4所示的結(jié)構(gòu)同樣的部分，賦予同樣的標(biāo)記，省略說明。

參照圖7A~圖7C以及圖8，本實(shí)施方式的箱型CAES發(fā)電裝置2具備第一箱體4a以及第二箱體4b。第一箱體4a以及第二箱體4b是用于多種類的一般貨物運(yùn)輸?shù)拈L度為20英尺的箱體。關(guān)于第一箱體4a以及第二箱體4b的大小，不限于此，也可以使用例如長度為40英尺的箱體等其他通常被經(jīng)常使用的箱體。

在第一箱體4a內(nèi)，收納有關(guān)于壓縮功能的設(shè)備。在關(guān)于壓縮功能的設(shè)備中，包括：壓縮機(jī)5a~5c、第一熱交換器30a~30c以及控制這些的控制裝置12a。

在第二箱體4b內(nèi)，收納有關(guān)于發(fā)電功能的設(shè)備。在關(guān)于發(fā)電功能的設(shè)備中，包括：發(fā)電機(jī)9a~9c、第二熱交換器32a~32c以及控制這些的控制裝置12b。

關(guān)于空氣供給管14以及蓄熱流體供給管34的第一箱體4a以及第二箱體4b的內(nèi)外的配管，與第二實(shí)施方式同樣。即，空氣供給管14既可以在第一箱體4a以及第二箱體4b內(nèi)合流（參照圖8的單點(diǎn)劃線4A），也可以在第一箱體4a以及第二箱體4b外合流（參照圖8的雙點(diǎn)劃線4B）。蓄熱流體供給管34也同樣。關(guān)于泵36a~36f，在圖8中被配置于第一箱體4a以及第二箱體4b內(nèi)，但也可以被配置于第一箱體4a以及第二箱體4b外，該情況也與第二實(shí)施方式同樣（參照圖4以及圖5）。

根據(jù)該箱型CAES發(fā)電裝置2，具備：具有壓縮功能的第一箱體4a和具有發(fā)電功能的第二箱體4b，從而能使各箱體4a、4b小型化。借助該小型化，搬運(yùn)變得更容易，并且能將設(shè)置各箱體4a、4b的布置的自由度擴(kuò)大。

（第四實(shí)施方式）

圖9示出本發(fā)明的第四實(shí)施方式的箱型CAES發(fā)電裝置2。本實(shí)施方式的箱型CAES發(fā)電裝置2關(guān)于蓄熱用箱體41的部分以外的結(jié)構(gòu)與圖5的第二實(shí)施方式同樣。因此，對于與圖5所示的結(jié)構(gòu)同樣的部分，賦予同樣的標(biāo)記，省略說明。

參照圖9，本實(shí)施方式的箱型CAES發(fā)電裝置2具備蓄熱用箱體41。蓄熱用箱體41收納第一蓄熱罐33a以及第二蓄熱罐33b。在本實(shí)施方式中，也可以如圖5的箱體4A、4B那樣，與蓄熱流體供給管34的配管對應(yīng)地變更其大小以及結(jié)構(gòu)。例如，可以如雙點(diǎn)劃線41B所示，使蓄熱流體供給管34在蓄熱用箱體41內(nèi)合流后，向蓄熱用箱體41外取出。此外，也可以如單點(diǎn)劃線41A所示，使蓄熱流體供給管34在向蓄熱箱體41外取出后在蓄熱用箱體41外合流。因此，可以考慮蓄熱流體供給管34的配管的處理和蓄熱用箱體41內(nèi)的剩余空間的必要性而變更大小以及結(jié)構(gòu)。

蓄熱用箱體41是在內(nèi)側(cè)設(shè)置有隔熱件的隔熱箱體（也稱作保溫箱體），在內(nèi)部具備分隔件42，以便將第一蓄熱罐33a以及第二蓄熱罐33b分開收納。第一蓄熱罐33a以及第二蓄熱罐33b在內(nèi)部儲藏的蓄熱流體的溫度各自不同，因此通過設(shè)置分隔件42能將空間分開，能防止由于散熱導(dǎo)致的熱損失。分隔件42也由隔熱件構(gòu)成，從而能進(jìn)一步地防止熱損失。

此外，在本實(shí)施方式中，泵36a~36f被設(shè)置于蓄熱用箱體41內(nèi)。通過這樣地設(shè)置，搬運(yùn)以及施工變得容易。但是，泵36a~36f并非必須限于蓄熱用箱體41內(nèi)，可以如圖4所示地設(shè)置于箱體4內(nèi)，也可以配置于箱體4、41的外部。為了使施工更容易，優(yōu)選地配置于某一個箱體4、41內(nèi)。

（第五實(shí)施方式）

圖10示出本發(fā)明的第五實(shí)施方式的箱型CAES發(fā)電裝置2。本實(shí)施方式的箱型CAES發(fā)電裝置2關(guān)于蓄熱用箱體41（第三箱體41a以及第四箱體41b）的部分以外的結(jié)構(gòu)與圖9的第四實(shí)施方式同樣。因此，對于與圖9所示的結(jié)構(gòu)同樣的部分賦予同樣的標(biāo)記，省略說明。

參照圖10，本實(shí)施方式的箱型CAES發(fā)電裝置2具備蓄熱用箱體41。蓄熱用箱體41具備第三箱體41a以及第四箱體41b。第三箱體41a收納第一蓄熱罐33a。第四箱體41b收納第二蓄熱罐33b。關(guān)于蓄熱流體供給管34的第三箱體41a以及第四箱體41b的內(nèi)外的配管，與第四實(shí)施方式同樣。即，蓄熱流體供給管34既可以在第三箱體41a以及第四箱體41b內(nèi)合流（參照圖10的雙點(diǎn)劃線41B），也可以在第三箱體41a以及第四箱體41b外合流（參照圖10的單點(diǎn)劃線41A）。關(guān)于泵36a~36f，在圖10中被配置于蓄熱用箱體41內(nèi)，但也可以被配置于蓄熱用箱體41外，此情況也與第二實(shí)施方式同樣。

第三箱體41a以及第四箱體41b是在內(nèi)側(cè)設(shè)置有隔熱件的隔熱箱體。第一蓄熱罐33a以及第二蓄熱罐33b在內(nèi)部儲藏的蓄熱流體的溫度各自不同，因此，通過如第三箱體41a以及第四箱體41b那樣將空間分開，能防止由于散熱導(dǎo)致的熱損失。此外，具備收納第一蓄熱罐33a的第三箱體41a與收納第二蓄熱罐33b的第四箱體41b，從而能使各箱體41a、41b小型化。借助該小型化，搬運(yùn)變得更容易，并且能將設(shè)置各箱體41a、41b的布置的自由度擴(kuò)大。

在此記載的各個實(shí)施方式中對壓縮機(jī)5a~5c與發(fā)電機(jī)9a~9c的臺數(shù)相等的情況進(jìn)行了說明。但是，不需要使壓縮機(jī)5a~5c與發(fā)電機(jī)9a~9c的臺數(shù)、容量一致，可以使壓縮機(jī)5a~5c側(cè)變?。ɑ蛘咦兩伲┒拱l(fā)電機(jī)9a~9c側(cè)變大（或者變多），也可以是與其相反的情況。尤其是在第三實(shí)施方式中，可以將具有壓縮功能的第一箱體4a的數(shù)量與具有發(fā)電功能的第二箱體4b的數(shù)量改變而使用。

此外，在本實(shí)施方式中，例示了將罐8與箱體外部鄰接設(shè)置的情況。但是，罐不限于該形態(tài)，可以是埋設(shè)于地下的形態(tài)，或者可以使用坑道、地下空洞作為罐。

附圖標(biāo)記說明

2箱型壓縮空氣儲藏發(fā)電裝置（箱型CAES發(fā)電裝置），

4、4A、4B箱體，

4a第一箱體，

4b第二箱體，

5a、5b、5c壓縮機(jī)，

6a、6b、6c壓縮機(jī)主體部，

8罐，

9a、9b、9c發(fā)電機(jī)，

10a、10b、10c發(fā)電機(jī)主體部，

12、12a、12b控制裝置，

14空氣供給管，

16a、16b、16c馬達(dá)，

18a、18b、18c、18d、18e、18f閥，

20a、20b、20c膨脹機(jī)，

22控制盤，

24變換器，

26電抗器，

28轉(zhuǎn)換器，

30a、30b、30c第一熱交換器，

32a、32b、32c第二熱交換器，

33a第一蓄熱罐，

33b第二蓄熱罐，

34蓄熱流體供給管，

36a、36b、36c、36d、36e、36f泵，

38低壓級壓縮部，

40高壓級壓縮部，

41蓄熱用箱體，

41a第三箱體，

41b第四箱體，

42分隔件。