(57)【要約】【課題】ケーブルを用いず、水域を介して隔てられた発電部から電力需要側へ効率よく電力を供給できる電力需給システムを提供する。【解決手段】電力需給システムは、発電部１と、供給部２と、電解液運搬船３とを備える。発電部１は、自然エネルギーを利用した発電装置と、発電装置に併設され、発電装置で発電した電力を電解液を用いて充電する発電側ＲＦ電池１０とを有する。供給部２は、発電部１とは水域を介して隔てられ、充電済の電解液を利用して放電することで電力需要側へ電力を供給する供給側ＲＦ電池２０を有する。電解液運搬船３は、発電側ＲＦ電池１０から回収した充電済の電解液を貯蔵する充電液用タンクと、発電側ＲＦ電池１０に用いる未充電の電解液が貯蔵された未充電液用タンクとを有する。電解液運搬船３は、発電側ＲＦ電池１０から充電済の電解液を回収して供給部２側へ運搬する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自然エネルギーを利用した発電装置と、前記発電装置に併設され、当該発電装置で発電した電力を電解液を用いて充電する発電側レドックスフロー電池とを有する発電部と、
前記発電部とは水域を介して隔てられ、充電済の前記電解液を利用して放電することで電力需要側へ電力を供給する供給側レドックスフロー電池を有する供給部と、
前記発電側レドックスフロー電池から回収した充電済の前記電解液を貯蔵する充電液用タンクと、前記発電側レドックスフロー電池に用いる未充電の電解液が貯蔵された未充電液用タンクとを有し、前記発電側レドックスフロー電池から充電済の電解液を回収して前記供給部側へ運搬する電解液運搬船とを備える電力需給システム。
【請求項２】
前記発電部を複数備え、
各発電部は、前記発電側レドックスフロー電池の充電状態を測定する発電側測定部と、前記発電側測定部の測定結果を前記電解液運搬船に送信する発電側送信部とを有し、
前記電解液運搬船は、前記各発電部からの測定結果を受信する発電側データ受信部を有する請求項１に記載の電力需給システム。
【請求項３】
前記供給部を複数備え、
各供給部は、前記供給側レドックスフロー電池の充電状態を測定する供給側測定部と、前記供給側測定部の測定結果を前記電解液運搬船に送信する供給側送信部とを有し、
前記電解液運搬船は、前記各供給部からの測定結果を受信する供給側データ受信部を有する請求項１または２に記載の電力需給システム。
【請求項４】
前記発電装置は、風力発電、海流発電、潮流発電、潮力発電、波力発電、海洋温度差発電、太陽光発電、及び太陽熱発電の少なくとも一種を利用する請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力需給システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電力需給システムを用い、
前記発電側レドックスフロー電池の充電済の電解液と、前記電解液運搬船の未充電の電解液とを入れ替える電解液入替工程と、
港で前記電解液運搬船から前記充電済の電解液を下ろし、前記供給側レドックスフロー電池に当該充電済の電解液を移送する電解液移送工程と、
前記供給側レドックスフロー電池を放電して前記電力需要側へ電力を供給する電力供給工程とを備える電力需給システムの運用方法。
【請求項６】
前記港で前記電解液運搬船に未充電の電解液を補給する補給工程を備える請求項５に記載の電力需給システムの運用方法。
【請求項７】
前記電解液入替工程では、前記充電済の電解液が貯蔵された電解液用タンクと、前記未充電の電解液が貯蔵された前記未充電液用タンクとを入れ替える請求項５に記載の電力需給システムの運用方法。
【請求項８】
前記電解液移送工程では、前記電解液用タンクを下ろして、前記供給側レドックスフロー電池に当該電解液用タンクを移送し、
前記電解液運搬船に未充電の電解液が貯蔵された未充電液用タンクを補給する補給工程を備える請求項７に記載の電力需給システムの運用方法。
【請求項９】
前記発電部を複数備え、
前記電解液入替工程では、各発電側レドックスフロー電池の充電状態の高い順に前記電解液を入れ替える請求項５〜８のいずれか１項に記載の電力需給システムの運用方法。
【請求項１０】
前記供給部を複数備え、
前記電解液移送工程では、各供給側レドックスフロー電池の充電状態の低い順に前記電解液の移送を行う請求項５〜９のいずれか１項に記載の電力需給システムの運用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力需給システム、及びその運用方法に関する。特に、ケーブルを用いず、水域を介して隔てられた発電部から電力需要側へ効率よく電力を供給できる電力需給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、地球温暖化対策として、太陽光発電、風力発電といった自然エネルギー（所謂、再生可能エネルギー）を利用した発電の導入が進められている。中でも風力発電は、比較的発電コストが低いこともあり、世界各地で導入が伸びている。近年、風況に恵まれた海上に風力発電機を設置した洋上風力発電が実用化され、拡大している。
【０００３】
海上や島などに風力発電機を設置した際に、風力発電機により発電した電力を電力系統へ供給するシステムとして、例えば、特許文献１に記載のものがある。特許文献１のシステムでは、海洋上または島に設置された発電機からの交流出力を（交流／直流）変換手段により直流に変換した後、海底ケーブルにより陸上部の（直流／交流）変換手段に伝送している。
【０００４】
一方、海底ケーブルを用いることなく洋上発電で発電した電力を輸送する電力輸送方法として、例えば、特許文献２に記載のものがある。特許文献２の電力輸送方法では、波力発電装置を備える海上発電プラントがレドックスフロー電池（ＲＦ電池）を備える船舶（ＲＦ電池船）のＲＦ電池を海上で充電した後、ＲＦ電池船が港まで航行し、港でＲＦ電池からイオン溶液（電解液）を積み出すことで電力を輸送している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２５４４５６号公報
【特許文献２】特開２０１１−２３５６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のシステムのように電力の供給に海底ケーブルを用いる場合、島と陸上部との間の距離が長いほど、その間の海の水深が深いほど、海底ケーブルを布設することが困難になる。また、洋上風力発電などの場合、海底ケーブルは波に揺られたり熱伸縮したりするため、この挙動に海底ケーブルを追従する必要があり、そのための余長を保持する機構が必要となる。
【０００７】
この特許文献１に対して特許文献２の電力輸送方法では、海底ケーブルを用いないので、海底ケーブルを用いることによる上述のような問題は生じない。しかし、船にＲＦ電池を備えるので、海上発電プラントまでＲＦ電池船を航行させてからでないとＲＦ電池を充電できない上に、充電中は海上発電プラントから動くことができない。特に、大電力を蓄える場合は充電に時間を要する。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、ケーブルを用いず、水域を介して隔てられた発電部から電力需要側へ効率よく電力を供給できる電力需給システムを提供することにある。
【０００９】
本発明の別の目的は、上記電力需給システムの運用方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の電力需給システムは、発電部と、供給部と、電解液運搬船とを備える。発電部は、自然エネルギーを利用した発電装置と、発電装置に併設され、発電装置で発電した電力を電解液を用いて充電する発電側レドックスフロー電池（以下、発電側ＲＦ電池）とを有する。供給部は、発電部とは水域を介して隔てられ、充電済の電解液を利用して放電することで電力需要側へ電力を供給する供給側レドックスフロー電池（以下、供給側ＲＦ電池）を有する。電解液運搬船は、発電側ＲＦ電池から回収した充電済の電解液を貯蔵する充電液用タンクと、発電側ＲＦ電池に用いる未充電の電解液が貯蔵された未充電液用タンクとを有する。そして、電解液運搬船は、発電側ＲＦ電池から充電済の電解液を回収して供給部側へ運搬する。
【００１１】
上記の構成によれば、発電部から供給部への電力の受け渡しを充電済の電解液の移動により行うので、水域を介して隔てられた発電部と供給部との間の電力のやり取りを効率よく行うことができる。発電装置が発電した電力を発電側ＲＦ電池に充電するため、電解液運搬船が発電部から離れて航行している最中であっても発電部で発電した電力が無駄にならない。加えて、発電側ＲＦ電池から電解液運搬船、電解液運搬船から供給側での電力の受け渡しに電池の充放電を伴わないため、従来のように船上のＲＦ電池の充電中ずっと海上発電プラントに船を停泊させておく必要がない。また、海底ケーブルを布設する必要がなく、海底ケーブルの布設に伴う問題が生じ得ない。その上、発電部と供給部との距離が離れていたり、発電部と供給部との間の水深が深すぎたりするなど海底ケーブルを布設することが困難な場合でも、発電部と供給部との間で電力のやり取りを行うことができる。そのため、発電部の設置箇所の選択肢が広がる。
【００１２】
本発明の電力需給システムの一形態として、発電部を複数備える形態が挙げられる。この場合、各発電部は、発電側ＲＦ電池の充電状態を測定する発電側測定部と、発電側測定部の測定結果を電解液運搬船に送信する発電側送信部とを有し、電解液運搬船は、各発電部からの測定結果を受信する発電側データ受信部を有する。
【００１３】
上記の構成によれば、各発電側ＲＦ電池の充電状態を把握でき、充電状態が満充電または満充電に近い状態で電解液を回収できる。加えて、充電状態の高い発電部から順に電解液を回収でき効率よく電力を回収できる。
【００１４】
本発明の電力需給システムの一形態として、供給部を複数備える形態が挙げられる。この場合、各供給部は、供給側ＲＦ電池の充電状態を測定する供給側測定部と、供給側測定部の測定結果を電解液運搬船に送信する供給側送信部とを有し、電解液運搬船は、各供給部からの測定結果を受信する供給側データ受信部を有する。
【００１５】
上記の構成によれば、各供給側ＲＦ電池の充電状態を把握でき、回収した充電済の電解液を充電状態の低い供給側ＲＦ電池から順に供給でき、効率よく電力を供給できる。
【００１６】
本発明の電力需給システムの一形態として、発電装置が、風力発電、海流発電、潮流発電、潮力発電、波力発電、海洋温度差発電、太陽光発電、及び太陽熱発電の少なくとも一種を利用することが挙げられる。
【００１７】
これらの発電方式は地球環境の点で好ましく、中でも、風力発電は発電効率の点で好ましい。
【００１８】
本発明の電力需給システムの運用方法は、上述の本発明の電力需給システムを用い、電解液入替工程と、電解液移送工程と、電力供給工程とを備える。電解液入替工程は、発電側ＲＦ電池の充電済の電解液と、電解液運搬船の未充電の電解液とを入れ替える。電解液移送工程は、港で電解液運搬船から充電済の電解液を下ろし、供給側ＲＦ電池に充電済の電解液を移送する。電力供給工程は、供給側ＲＦ電池を放電して電力需要側へ電力を供給する。
【００１９】
上記の構成によれば、発電部から供給部への電力の受け渡しを充電済の電解液の移動により行うので、水域を介して隔てられた発電部と供給部との間の電力のやり取りを効率よく行うことができる。また、充電された電解液と未充電の電解液とを入れ替えるため、発電部で発電された電力を再度発電側ＲＦ電池に充電でき、繰り返し発電部から供給部へ電力を供給できる。
【００２０】
本発明の電力需給システムの運用方法の一形態として、港で電解液運搬船に未充電の電解液を補給する補給工程を備えることが挙げられる。
【００２１】
上記の構成によれば、補給工程を備えることで、繰り返し発電部から供給部へ電力を供給できる。
【００２２】
本発明の電力需給システムの運用方法の一形態として、電解液入替工程では、充電済の電解液が貯蔵された電解液用タンクと、未充電の電解液が貯蔵された未充電液用タンクとを入れ替えることが挙げられる。
【００２３】
上記の構成によれば、電解液の入替を貯蔵されたタンク同士の入替で行えるため、入替作業を容易かつ迅速に行うことができる。
【００２４】
本発明の電力需給システムの運用方法の一形態として、電解液入替工程で電解液用タンクと未充電液用タンクとを入れ替える場合、電解液移送工程では、電解液用タンクを下ろして、供給側ＲＦ電池に当該電解液用タンクを移送し、電解液運搬船に未充電の電解液が貯蔵された未充電液用タンクを補給する補給工程を備えることが挙げられる。
【００２５】
上記の構成によれば、電解液が貯蔵されたタンク自体の電解液運搬船からの荷降ろしや電解液運搬船への積み上げのため、移送及び補給作業を容易かつ迅速に行うことができる。
【００２６】
本発明の電力需給システムの運用方法の一形態として、発電部を複数備え、電解液入替工程では、各発電側ＲＦ電池の充電状態の高い順に電解液を入れ替えることが挙げられる。
【００２７】
上記の構成によれば、効率よく電力を回収できる。
【００２８】
本発明の電力需給システムの運用方法の一形態として、供給部を複数備え、電解液移送工程では、各供給側ＲＦ電池の充電状態の低い順に電解液の移送を行うことが挙げられる。
【００２９】
上記の構成によれば、充電状態の低い供給側ＲＦ電池から順に充電済の電解液を供給することで効率よく電力を供給できる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の電力需給システムは、ケーブルを用いず、水域を介して隔てられた発電部から供給部へ電力を効率的に供給できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施形態１に係る電力需給システムの構成を説明する図である。
【図２】発電側及び供給側レドックスフロー電池の動作原理図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３３】
《実施形態１》
〔電力需給システム〕
図１，２を参照して、実施形態１に係る電力需給システムを説明する。電力需給システムは、水域を介して隔てられた発電部１と供給部２との間で自然エネルギーを利用して発電した電力の受け渡しを行うものである。そのシステムの主たる特徴は、発電部１に設けられた発電側レドックスフロー（以下ＲＦ）電池１０で充電された電解液を供給部２に設けられた供給側ＲＦ電池２０に電解液運搬船３で運搬することで、発電部１から供給部２へ電力を供給することにある。以下、発電部１と供給部２とが共に１箇所の場合を例に説明する。
【００３４】
［電解液運搬船］
電解液運搬船３は、発電部１と供給部２との間を航行して発電部１の発電側ＲＦ電池１０の充電済の電解液を回収して供給部２側（供給側ＲＦ電池２０）へ運搬する。電解液運搬船３は、充電済の電解液の回収と共に、未充電の電解液を発電部１の発電側ＲＦ電池１０に供給も行う。
【００３５】
電解液運搬船３は、発電側ＲＦ電池１０から回収した充電済の正負極の電解液をそれぞれ貯蔵する一対の充電液用タンク（図示略）と、発電側ＲＦ電池１０に用いる未充電の正負極の電解液がそれぞれ貯蔵された一対の未充電液用タンク（図示略）との計４つのタンクを有する。それにより、充電済の電解液を回収できると共に、回収後、発電側ＲＦ電池１０の空になった電解液用タンク１０６，１０７（図２）に未充電の電解液を補給でき、再度、発電側ＲＦ電池１０を充電できる。電解液運搬船３は、搬送する電解液を充放電する電池は不要である。そのため、搬送する電解液を貯蔵するタンクのスペースを確保でき、大量の電解液を運ぶことができる。
【００３６】
電解液運搬船３は、発電側ＲＦ電池１０の充電状態の測定結果を受信する発電側データ受信部（図示略）を備えることが好ましい。そうすれば、発電側ＲＦ電池１０が適切な充電状態のときに電解液を回収しに発電部１に行くことができる。この発電側データ受信部としては、無線通信機能と表示装置（モニタ）とを搭載したコンピュータなどが挙げられる。このコンピュータのモニタに受信した充電状態の測定結果が表示されるようにしておけば、目視にて容易に充電状態を確認することができる。
【００３７】
［発電部と供給部］
発電部１は、自然エネルギーを利用して電力を発電する発電装置と、この発電装置に併設され、発電装置で発電した電力を電解液を用いて充電する発電側ＲＦ電池１０とを有する。一方、供給部２は、発電側ＲＦ電池１０の充電済の電解液を利用して放電することで電力需要側へ電力を供給する供給側ＲＦ電池２０を有する。
【００３８】
これら発電部１と供給部２とは、水域を介して隔てられて設けられる。水域を介するとは、主として発電部１と供給部２とが陸続きになっていないことを言う。なお、「水域を介する」には、発電部１と供給部２とが陸続きでも、発電部１と供給部２との間で道路が寸断されて孤立した沿岸部など、発電部１から供給部２への電力の供給に電解液運搬船３を利用する場合なども含む。具体的には、発電部１を設ける箇所は、水上、又は陸上が挙げられ、供給部２を設ける箇所は、陸上が挙げられる。ここで水上とは、係留されるなどで海洋又は湖に浮いている場合は勿論、浮いていなくても海底又は湖底に固定された人工物の場合も含む。陸上とは、自然に形成された陸地（島や大陸）を言う。なお、供給部２を設ける箇所は、一般には上述のように陸上が挙げられるが、水上（電力需要家のいる）でもよい。ここでは、発電部１を洋上に、供給部２を陸上に設ける。なお発電部１は、代表的には、本実施形態のように洋上に設ける場合、船のように、実用的な航行速度では航行せず、かつ実質的に接岸できない程度の大きさである。
【００３９】
（発電装置）
発電装置は、例えば、風力発電、海流発電、潮流発電、潮力発電、波力発電、海洋温度差発電、太陽光発電、及び太陽熱発電の少なくとも一種を利用することが挙げられる。ここでは、風力発電を利用する。洋上は、風況がよく発電効率の点で好ましい。洋上に設ける風力発電は、海底に固定する着床式と海上に係留する浮体式とが挙げられ、ここでは浮体式とする。
【００４０】
（ＲＦ電池の共通構成）
発電側及び供給側ＲＦ電池１０，２０を図２の動作原理図を参照して説明する。発電側ＲＦ電池１０及び供給側ＲＦ電池２０はそれぞれ、電池セル１００と、正負極の電解液を貯蔵する一対の電解液用タンク１０６，１０７とを有する。
【００４１】
電池セル１００は、イオン透過膜からなる隔膜１０１で分離された正極セル１０２及び負極セル１０３を有し、正極セル１０２及び負極セル１０３にはそれぞれ正極電極１０４及び負極電極１０５が内蔵されている。また、電池セル１００には、電極液用タンク１０６，１０７から配管１０８〜１１１を介して正負極の電解液が循環される。具体的には、正極セル１０２と電解液用タンク１０６との間が配管１０８，１１０で接続され、配管１０８に設けられたポンプ１１２により正極電解液が循環するように構成されている。一方、負極セル１０３と電解液用タンク１０７との間が配管１０９，１１１で接続され、配管１０９に設けられたポンプ１１３により負極電解液が循環するように構成されている。
【００４２】
電池セル１００は通常、正極電極１０４と隔膜１０１と負極電極１０５とを構成要素とする単セルを複数積層したセルスタックと呼ばれる形態で利用される。セルスタックには、一面に正極電極１０４、他面に負極電極１０５が配置された双極板（図示せず）と、電解液を供給する給液孔及び電解液を排出する排液孔を有し、上記双極板の外周に形成される枠体（図示せず）とを備えるセルフレームが利用される。複数のセルフレームを積層することで、上記給液孔及び排液孔は電解液の流路を構成し、この流路は配管１０８〜１１１に接続される。セルスタックは、セルフレーム、正極電極１０４、隔膜１０１、負極電極１０５、セルフレーム、…の順に積層して構成される。
【００４３】
発電側及び供給側ＲＦ電池１０，２０は、上述ようにして各電解液用タンク１０６，１０７から電解液を電池セル１００に供給することで、電池セル１００内で電解液中の金属イオンの価数が変化することにより、充放電が行われる。なお、図２では、正負極の電解液にバナジウムイオン水溶液を用いたバナジウム系ＲＦ電池の場合を例に示している。また、図２中、実線矢印は充電反応を、破線矢印は放電反応をそれぞれ示す。
【００４４】
〈発電側ＲＦ電池〉
発電部１では、図２に示すように、発電側ＲＦ電池１０を、代表的には、交流／直流変換器を介して上述の発電装置に接続し、発電装置で発電された電力の充電を行う。
【００４５】
発電側ＲＦ電池１０は、充電状態を測定する発電側測定部（図示略）と、その充電側測定部の測定結果を電解液運搬船に送信する発電側送信部（図示略）とを備えることが好ましい。そうすれば、発電側ＲＦ電池１０の充電状態を電解液運搬船３に把握させることができる。発電側測定部としては、例えば、開放電圧を測定するためのモニタセル（図示略）が挙げられる。このモニタセルを利用して測定した開放電圧から充電状態を把握することができる。発電側送信部としては、例えば、無線通信機能を搭載したコンピュータなどが挙げられる。
【００４６】
〈供給側ＲＦ電池〉
一方、供給部２では、図２に示すように、供給側ＲＦ電池２０を、代表的には、交流／直流変換器を介して変電設備を含む電力系統に接続し、発電側ＲＦ電池１０の充電済の電解液を利用して放電を行い、電力需要家（負荷）に電力を供給する。
【００４７】
〔電力需給システムの運用方法〕
電力需給システムの運用方法の一例を説明する。電力需給システムの運用方法は、電解液入替工程と、電解液移送工程と、電力供給工程とを備える。
【００４８】
［電解液入替工程］
電解液入替工程では、発電側ＲＦ電池１０の電解液用タンク１０６，１０７に貯蔵されている充電済の電解液と、電解液運搬船３の未充電液用タンクに貯蔵された未充電の電解液とを入れ替える。
【００４９】
まず、充電済の電解液を電解液運搬船３の充電液用タンクに回収する。その際、電解液用タンク１０６、１０７内の充電済の電解液のみ回収してもよいし、充電済の電解液が貯蔵された電解液用タンク１０６，１０７を回収してもよい。電解液のみ回収する場合、例えば、電解液運搬船３の充電液用タンクと発電側ＲＦ電池１０の電解液用タンク１０６，１０７とをホースで接続し、ポンプを用いて汲み出すことが挙げられる。一方、電解液用タンク１０６，１０７自体を回収する場合、クレーンなどで電解液用タンク１０６，１０７を運ぶことが挙げられる。
【００５０】
次に、電解液運搬船３の未充電液用タンクから未充電の電解液を発電側ＲＦ電池１０の電解液用タンク１０６，１０７に補給する。充電済の電解液の回収と同様にして未充電の電解液を補給できる。
【００５１】
［電解液移送工程］
電解液移送工程では、港で電解液運搬船３から充電済の電解液を下ろし、供給側ＲＦ電池２０に充電済の電解液を移送する。まず、電解液入替工程後、電解液運搬船３を港に航行させる。
【００５２】
港に供給側ＲＦ電池２０を設けている場合、電解液運搬船３から供給側ＲＦ電池２０の電解液用タンク１０６，１０７に充電済の電解液を直接充填することができる。電解液入替工程で電解液のみを回収した場合、電解液入替工程と同様にして、充電液用タンクと供給側ＲＦ電池２０の電解液用タンク１０６，１０７とをホースで接続し、ポンプを用いて汲み出すことが挙げられる。一方、電解液入替工程で電解液用タンク１０６，１０７を回収した場合、港に設けられたクレーン（例えば、ガントリークレーン）などで、電解液運搬船３から電解液用タンク１０６，１０７を運び出して供給側ＲＦ電池２０に直接設置することが挙げられる。
【００５３】
港に供給側ＲＦ電池２０を設けていない場合は、タンクローリーで電解液を陸送したりトレーラーで電解液用タンクを陸送したりすることや、パイプラインを使用することが挙げられる。
【００５４】
［補給工程］
電解液運搬船３が帰港した際、未充電の電解液を補給することが好ましい。そうすれば、電解液運搬船３の充電済の電解液を下ろした後、再び出港して発電側ＲＦ電池１０の電解液と入れ替えに行くことができ、繰り返し電解液の入れ替えを行える。この補給工程も、電解液入替工程や電解液移送工程と同様、電解液のみ補給する場合は、ホースとポンプを利用でき、タンクを積み込む場合はクレーンなどを利用できる。
【００５５】
［電力供給工程］
電解液移送工程後、供給側ＲＦ電池２０を放電する。それにより、変電設備を介して電力需要側へ電力を供給する。
【００５６】
《作用効果》
以上説明した実施形態によれば、洋上に設けられた発電部１から陸上に設けられた供給部２への電力の供給を、電解液運搬船３による充電済の電解液の移動により行うので、洋上に設けられた発電部１と陸上に設けられた供給部２との間の電力のやり取りを効率よく行うことができる。また、電解液の移動により電力のやり取りを行うので、海底ケーブルを布設する必要がなく、海底ケーブルの布設に伴う問題が生じ得ない。その上、発電部１と供給部２との距離が離れていたり、発電部１と供給部２との間の水深が深すぎたりするなど海底ケーブルを布設するのが困難な場合でも、発電部１と供給部２との間で電力のやり取りを行うことができる。そのため、発電部１の設置箇所の選択肢が広がる。
【００５７】
《実施形態２》
実施形態２では、複数の発電部が洋上に設けられている形態を説明する。発電部の数を除いた電力需給システムの構成は実施形態１と同様であり、ここでは実施形態１との相違点を中心に説明する。各発電部は、洋上において各発電部同士が水域を介して十分に離れて設けられている。
【００５８】
〔電力需給システム〕
［電解液運搬船］
電解液運搬船の充電液用タンク及び未充電液用タンクの数は、正負極用に各一つずつでもよいし、電解液回収に向かう発電部の数と同数であってもよい。充電液用タンク及び未充電液用タンクの大きさは、前者の場合、回収する全ての電解液が貯蔵される程度の大きさとすることが挙げられ、後者の場合、各発電部から回収する電解液が貯蔵される程度の大きさとすることが挙げられる。
【００５９】
〔電力需給システムの運用方法〕
まず、電解液運搬船が受信した各発電部からの充電状態の測定結果に基づいて、充電状態の高い発電側ＲＦ電池から順に電解液を入れ替えるように航路を決める。その航路に沿って電解液運搬船を航行させ、各発電部から充電済の電解液を回収する。回収後は、港に帰還して充電済の電解液を移送する。
【００６０】
発電部が複数あっても、各発電側ＲＦ電池が充電状態の測定結果を送信する発電側送信部を有し、電解液運搬船がその結果を受信する発電側データ受信部を備えることで、充電状態が満充電または満充電に近い状態で電解液を回収できる。その上、充電状態の高い発電側ＲＦ電池から順に電解液を回収でき、効率よく電力を回収できる。
【００６１】
《実施形態３》
実施形態３では、複数の発電部が洋上に設けられ、複数の供給部が陸上に設けられている形態を説明する。供給部の数を除いて、電力需給システムの構成は実施形態２と同様であり、ここでは、実施形態２との相違点を中心に説明する。
【００６２】
〔電力需給システム〕
［電解液運搬船］
電解液運搬船は、供給側ＲＦ電池の充電状態の測定結果を受信する供給側データ受信部を備えることが好ましい。そうすれば、各供給側ＲＦ電池の充電状態を把握でき、供給側ＲＦ電池の充電状態の低い順に充電済の電解液を供給することができる。この供給側データ受信部としては、上述の発電側データ受信部と同様コンピュータを利用することができる。そうすれば、発電側ＲＦ電池と供給側ＲＦ電池の両方の充電状態を把握できる。
【００６３】
［供給部］
各供給部を設ける箇所は、同一の陸上の複数箇所（例えば、沿岸部の複数箇所）でもよいし、異なる陸上（複数の島）、即ち、供給部同士が水域を介して隔てられて設けられてもよい。
【００６４】
各供給側ＲＦ電池は、充電状態を測定する供給側測定部と、その供給側測定部の測定結果を電解液運搬船に送信する供給側送信部とを備えることが好ましい。そうすれば、供給側ＲＦ電池の充電状態を電解液運搬船に把握させることができる。供給側測定部と供給側送信部はそれぞれ、上述の発電側ＲＦ電池に備わる発電側測定部と発電側送信部と同様のものが挙げられる。
【００６５】
〔電力需給システムの運用方法〕
実施形態２と同様に、電解液運搬船が受信した各発電部からの充電状態の測定結果に基づいて航路を決めて充電状態の高い発電部から順に電解液の入替を行い、各発電部から充電済の電解液を回収する。次に、各供給部からの充電状態の測定結果に基づき、充電状態の低い供給側ＲＦ電池から順に供給するように航路を決める。そして、その航路に沿って電解液運搬船を航行させ、各港で電解液を下ろす。その際、補給工程は、各港に帰還する度に行うことが挙げられる。充電済の電解液を下ろすと共に未充電の電解液を補給すれば、未充電の電解液の補給を効率よく行うことができる。
【００６６】
供給部が複数あっても、各供給側ＲＦ電池が充電状態の測定結果を送信する供給側測定部を有し、電解液運搬船がその結果を受信する供給側データ受信部を備えることで、充電状態の低い供給側ＲＦ電池から順に充電済の電解液を供給することができ、効率よく電力の供給を行うことができる。
【００６７】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、上述した実施の形態は、本発明の要旨を逸脱することなく、適宜変更することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明の電力需給システムは、水域を介して隔てられた発電部から供給部への電力の供給に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１  発電部  ２  供給部  ３  電解液運搬船
１０  発電側レドックスフロー電池  ２０  供給側レドックスフロー電池
１００  電池セル
１０１  隔膜  １０２  正極セル  １０３  負極セル
１０４  正極電極  １０５  負極電極
１０６，１０７  電解液用タンク
１０８，１０９，１１０，１１１  配管  １１２，１１３  ポンプ
【図１】
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【図２】
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