(57)【要約】  蓄エネルギー装置１００は、気体と固体粒子とを熱交換する第１熱交換器１３０と、第１熱交換器に気体を供給する気体供給部１１０と、第１熱交換器に供給される気体または第１熱交換器内の気体を電力を消費して加熱する加熱器１２４と、第１熱交換器から排出された固気混合物を固気分離する固気分離器１４０と、固気分離器によって分離された固体粒子を貯留する高温槽１５０および低温槽１６０と、固気分離器によって分離された気体が有する熱エネルギーを利用する第１熱利用機器１８０と、高温槽に貯留された固体粒子を第１熱交換器に供給する高温粒子供給部１５２と、低温槽に貯留された固体粒子を第１熱交換器に供給する低温粒子供給部１６２とを備える。
2019097932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面または下部に形成された気体供給口から気体が供給され、前記気体供給口より上方から固体粒子が供給され、前記気体と前記固体粒子とを熱交換する第１熱交換器と、
前記第１熱交換器に気体を供給する気体供給部と、
前記気体供給部から送出され前記第１熱交換器に供給される気体、および、前記第１熱交換器内の気体のうち、いずれか一方または両方を、電力を消費して加熱する加熱器と、
前記第１熱交換器から排出された固気混合物を固気分離する固気分離器と、
前記固気分離器によって分離された前記固体粒子を貯留する高温槽および低温槽と、
前記固気分離器によって分離された前記気体が有する熱エネルギーを利用する第１熱利用機器と、
前記高温槽に貯留された前記固体粒子を前記第１熱交換器に供給する高温粒子供給部と、
前記低温槽に貯留された前記固体粒子を前記第１熱交換器に供給する低温粒子供給部と、
を備える蓄エネルギー装置。
【請求項２】
前記気体供給部、前記加熱器、および、前記低温粒子供給部を制御する制御部を備え、
前記制御部は、所定の蓄熱モードにおいて、前記気体供給部を制御して前記第１熱交換器に気体を供給し、前記加熱器を駆動して前記気体を加熱し、前記低温粒子供給部を制御して前記低温槽から前記第１熱交換器に前記固体粒子を供給して、前記第１熱交換器において前記気体で前記固体粒子を加熱し、前記固気分離器によって分離された前記固体粒子を前記高温槽に供給する請求項１に記載の蓄エネルギー装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記蓄熱モードにおいて、所定の余剰電力量に基づいて、前記低温粒子供給部が供給する前記固体粒子の量を調整する請求項２に記載の蓄エネルギー装置。
【請求項４】
前記気体供給部は、前記蓄熱モードにおいて、前記低温槽に貯留された前記固体粒子に前記気体を通過させた後、前記気体を前記第１熱交換器に供給する請求項２または３に記載の蓄エネルギー装置。
【請求項５】
前記気体供給部、前記加熱器、および、前記高温粒子供給部を制御する制御部を備え、
前記制御部は、所定の放熱モードにおいて、前記加熱器を停止し、前記気体供給部を制御して前記第１熱交換器に気体を供給し、前記高温粒子供給部を制御して前記高温槽から前記第１熱交換器に前記固体粒子を供給して、前記第１熱交換器において前記固体粒子で前記気体を加熱し、前記固気分離器によって分離された前記固体粒子を前記低温槽に供給し、前記固気分離器によって分離された前記気体を前記第１熱利用機器に供給する請求項１から４のいずれか１項に記載の蓄エネルギー装置。
【請求項６】
前記気体供給部は、前記放熱モードにおいて、前記低温槽に貯留された前記固体粒子に前記気体を通過させた後、前記気体を前記第１熱交換器に供給する請求項５に記載の蓄エネルギー装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記放熱モードにおいて、前記第１熱利用機器によって要求されるガスの要求温度に基づいて、前記高温粒子供給部が供給する前記固体粒子の量を調整する請求項５または６に記載の蓄エネルギー装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記放熱モードにおいて、前記低温粒子供給部を制御して前記低温槽から前記第１熱交換器に前記固体粒子を供給する請求項５から７のいずれか１項に記載の蓄エネルギー装置。
【請求項９】
前記高温粒子供給部および前記低温粒子供給部のいずれか一方または両方は、
通過する固体粒子の流量が互いに異なる複数の配管と、
前記複数の配管それぞれに設けられたバルブと、
を有し、
前記制御部は、前記複数のバルブそれぞれを開閉制御する請求項３または７に記載の蓄エネルギー装置。
【請求項１０】
前記低温槽は、
前記固体粒子を収容する低温収容部と、
前記低温収容部の底面または下部から流動化気体を供給する流動化気体供給部と、
を備える請求項１から９のいずれか１項に記載の蓄エネルギー装置。
【請求項１１】
前記加熱器は、前記第１熱交換器の壁、および、前記第１熱交換器内のいずれか一方または両方に設けられる請求項１から１０のいずれか１項に記載の蓄エネルギー装置。
【請求項１２】
前記固気分離器によって分離された前記固体粒子と流体とを熱交換する第２熱交換器と、
前記第２熱交換器によって熱交換された前記流体を、前記第１熱利用機器および第２熱利用機器のいずれか一方または両方に供給する流体供給部と、
を備え、
前記低温槽は、前記第２熱交換器によって熱交換された前記固体粒子を貯留する請求項１から１１のいずれか１項に記載の蓄エネルギー装置。
【請求項１３】
前記加熱器は、再生可能エネルギーを利用した発電システム、および、タービン発電機を利用した発電システムのいずれか一方または両方で生成された電力を消費する請求項１から１２のいずれか１項に記載の蓄エネルギー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、蓄エネルギー装置に関する。本出願は、２０１７年１１月１６日に提出された日本特許出願第２０１７−２２１０７６号に基づく優先権の利益を主張するものであり、その内容は本出願に援用される。
【背景技術】
【０００２】
発電された電力量（以下、「発電電力量」という）と需要される電力量（以下、「需要電力量」という）とは、必ずしも一致しない。このため、電力が余剰したり（発電電力量−需要電力量  >  ０）、電力が必要となったり（発電電力量−需要電力量  <  ０、例えば、電力が不足）する場合がある。特に、風力発電や太陽光発電といった再生可能エネルギーを利用した発電では、余剰する電力量や、不足する電力量が多い。【０００３】
そこで、電気ヒータが内蔵され、内部に流路が形成されたレンガブロックを備えた装置が開発されている（例えば、特許文献１）。特許文献１の技術は、電力が余剰した時に電気ヒータを駆動してレンガブロックを加熱し蓄熱しておく。そして、特許文献１の技術は、電力が必要となった際（例えば、電力が不足した際）に流路に水を通過させて蓄熱した熱で加熱する。続いて、特許文献１の技術は、加熱された水（水蒸気）でタービンを回転させて発電する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／０２１９６５１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電力グリッドの安定化（スマートグリッドの実現）のために、余剰した電力を熱に変換して蓄熱しておき、必要となった際に蓄熱した熱を利用する技術がある。この技術において、効率よく蓄熱したり、蓄熱した熱を効率よく利用したりする技術の開発が希求されている。【０００６】
本開示は、このような課題に鑑み、電力を熱に変換して効率よく蓄熱し、必要となった際に熱を効率よく利用することが可能な蓄エネルギー装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る蓄エネルギー装置は、底面または下部に形成された気体供給口から気体が供給され、気体供給口より上方から固体粒子が供給され、気体と固体粒子とを熱交換する第１熱交換器と、第１熱交換器に気体を供給する気体供給部と、気体供給部から送出され第１熱交換器に供給される気体、および、第１熱交換器内の気体のうち、いずれか一方または両方を、電力を消費して加熱する加熱器と、第１熱交換器から排出された固気混合物を固気分離する固気分離器と、固気分離器によって分離された固体粒子を貯留する高温槽および低温槽と、固気分離器によって分離された気体が有する熱エネルギーを利用する第１熱利用機器と、高温槽に貯留された固体粒子を第１熱交換器に供給する高温粒子供給部と、低温槽に貯留された固体粒子を第１熱交換器に供給する低温粒子供給部と、を備える。【０００８】
また、気体供給部、加熱器、および、低温粒子供給部を制御する制御部を備え、制御部は、所定の蓄熱モードにおいて、気体供給部を制御して第１熱交換器に気体を供給し、加熱器を駆動して気体を加熱し、低温粒子供給部を制御して低温槽から第１熱交換器に固体粒子を供給して、第１熱交換器において気体で固体粒子を加熱し、固気分離器によって分離された固体粒子を高温槽に供給してもよい。【０００９】
また、制御部は、蓄熱モードにおいて、所定の余剰電力量に基づいて、低温粒子供給部が供給する固体粒子の量を調整してもよい。【００１０】
また、気体供給部は、蓄熱モードにおいて、低温槽に貯留された固体粒子に気体を通過させた後、気体を第１熱交換器に供給してもよい。【００１１】
また、気体供給部、加熱器、および、高温粒子供給部を制御する制御部を備え、制御部は、所定の放熱モードにおいて、加熱器を停止し、気体供給部を制御して第１熱交換器に気体を供給し、高温粒子供給部を制御して高温槽から第１熱交換器に固体粒子を供給して、第１熱交換器において固体粒子で気体を加熱し、固気分離器によって分離された固体粒子を低温槽に供給し、固気分離器によって分離された気体を第１熱利用機器に供給してもよい。【００１２】
また、気体供給部は、放熱モードにおいて、低温槽に貯留された固体粒子に気体を通過させた後、気体を第１熱交換器に供給してもよい。【００１３】
また、制御部は、放熱モードにおいて、第１熱利用機器によって要求されるガスの要求温度に基づいて、高温粒子供給部が供給する固体粒子の量を調整してもよい。【００１４】
また、制御部は、放熱モードにおいて、低温粒子供給部を制御して低温槽から第１熱交換器に固体粒子を供給してもよい。【００１５】
また、高温粒子供給部および低温粒子供給部のいずれか一方または両方は、通過する固体粒子の流量が互いに異なる複数の配管と、複数の配管それぞれに設けられたバルブと、を有し、制御部は、複数のバルブそれぞれを開閉制御してもよい。【００１６】
また、低温槽は、固体粒子を収容する低温収容部と、低温収容部の底面または下部から流動化気体を供給する流動化気体供給部と、を備えてもよい。【００１７】
また、加熱器は、第１熱交換器の壁、および、第１熱交換器内のいずれか一方または両方に設けられてもよい。【００１８】
また、固気分離器によって分離された固体粒子と流体とを熱交換する第２熱交換器と、第２熱交換器によって熱交換された流体を、第１熱利用機器および第２熱利用機器のいずれか一方または両方に供給する流体供給部と、を備え、低温槽は、第２熱交換器によって熱交換された固体粒子を貯留してもよい。【００１９】
また、加熱器は、再生可能エネルギーを利用した発電システム、および、タービン発電機を利用した発電システムのいずれか一方または両方で生成された電力を消費してもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本開示によれば、電力を熱に変換して効率よく蓄熱し、必要となった際に熱を効率よく利用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、蓄エネルギー装置を説明する図である。
【図２】図２は、蓄熱モードにおける制御部の処理を説明する図である。
【図３】図３は、放熱モードにおける制御部の処理を説明する図である。
【図４】図４は、第１の変形例にかかる流量調整弁を説明する図である。
【図５】図５は、第２の変形例にかかる流量調整弁を説明する図である。
【図６】図６は、第３の変形例にかかる粒子供給部を説明する図である。
【図７】図７Ａは、第４の変形例にかかる加熱器を説明する図である。図７Ｂは、第４の変形例にかかる加熱器を説明する図である。図７Ｃは、第４の変形例にかかる加熱器を説明する図である。
【図８】図８は、第５の変形例にかかる蓄熱モードにおける制御部の処理を説明する図である。
【図９】図９は、第６の変形例にかかる放熱モードにおける制御部の処理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の一実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００２３】
［蓄エネルギー装置１００］
図１は、蓄エネルギー装置１００を説明する図である。図１に示すように、蓄エネルギー装置１００は、気体供給部１１０と、加熱室１２０と、第１熱交換器１３０と、固気分離器１４０と、分配部１４２と、高温槽１５０と、高温粒子供給部１５２と、低温槽１６０と、低温粒子供給部１６２と、気体送出部１７０と、第１熱利用機器１８０と、第２熱交換器１９０と、流体供給部１９２と、第２熱利用機器１９４と、制御部２００とを含む。なお、図１中、実線の矢印は、固体粒子および固気混合物の流れを示す。図１中、破線の矢印は、流体の流れを示す。
【００２４】
気体供給部１１０は、後述する加熱室１２０に気体（例えば、空気）を供給する。気体供給部１１０は、ブロワ１１２と、配管１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃと、バルブ１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃと、ブロワ１１６ｄとを含む。ブロワ１１２は、吸入側が気体供給源に接続され、吐出側が配管１１４ａに接続される。配管１１４ａは、ブロワ１１２と加熱室１２０とを接続する。バルブ１１６ａは、配管１１４ａに設けられる。配管１１４ｂは、配管１１４ａにおけるブロワ１１２とバルブ１１６ａとの間から分岐され、後述する低温槽１６０の風箱１６０ｂに接続される。バルブ１１６ｂは、配管１１４ｂに設けられる。配管１１４ｃは、後述する低温槽１６０の低温収容部１６０ａと加熱室１２０とを接続する。バルブ１１６ｃは、配管１１４ｃに設けられる。ブロワ１１６ｄは、配管１１４ｃにおけるバルブ１１６ｃの上流側に設けられる。
【００２５】
加熱室１２０は、箱体１２２と、加熱器１２４とを含む。箱体１２２は中空形状の容器である。箱体１２２の上面は通気可能な分散板で構成されている。箱体１２２の上面は、後述する第１熱交換器１３０の底面としても機能する。箱体１２２には、気体供給部１１０（ブロワ１１２）から気体が供給される。加熱器１２４は、電力を消費して気体を加熱する。加熱器１２４は、例えば、抵抗加熱装置（電力が供給された導体から生じる熱を利用する装置）やアーク加熱装置（アーク放電の際に生じる熱を利用する装置）である。
【００２６】
加熱器１２４は、再生可能エネルギーを利用した発電システム、および、タービン発電機を利用した発電システムのいずれか一方または両方で生成された電力を消費することができる。再生可能エネルギーを利用した発電システムは、例えば、太陽熱発電システム、太陽光発電システム、風力発電システム、または、水力発電システムである。加熱器１２４が再生可能エネルギーを利用した発電システムで生成された電力を消費することで、余剰することが多い電力を効率よく熱に変換することができる。
【００２７】
加熱器１２４は、箱体１２２内に配される。加熱器１２４は、箱体１２２内に供給された気体を加熱する。したがって、加熱器１２４が駆動される場合、気体供給部１１０から箱体１２２内に供給された気体は、加熱器１２４によって加熱された後、第１熱交換器１３０に供給される。
【００２８】
第１熱交換器１３０は、底面または下部から気体および固体粒子が供給され、気体と固体粒子とを熱交換する。固体粒子は、後述する第１熱利用機器１８０の要求温度より融点が高い材料で構成される。
【００２９】
固体粒子は、例えば、シリカ、アルミナ、バライト砂（重晶石、硫酸バリウム）、部分仮焼した粘土、ガラス球、回収石油触媒等である。固体粒子は、好ましくは、シリカ、および、アルミナのうちいずれか一方または両方である。固体粒子をシリカとする場合、固体粒子に要するコストを低減することができる。また、固体粒子（シリカ）として、砂漠の砂や、川砂を用いることにより、低コストかつ容易に入手することが可能となる。また、固体粒子を相対的に融点が高いアルミナとすることで、固体粒子を高温にすることができ、より高い蓄エネルギー密度とすることが可能となる。
【００３０】
固体粒子は、粒径が０．０１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の粒子である。固体粒子の形状に限定はなく、球形状であってもよいし、球形状でなくてもよい。
【００３１】
本実施形態において、第１熱交換器１３０は、中空形状の容器である。第１熱交換器１３０の内部には、加熱器、あるいは、熱交換器が設置されることもある。第１熱交換器１３０には、後述する高温槽１５０および低温槽１６０から固体粒子が供給される。また、上記したように、第１熱交換器１３０には、加熱室１２０を通じて気体供給部１１０から気体が供給される。気体供給部１１０によって第１熱交換器１３０に供給される気体の流速は、第１熱交換器１３０内の固体粒子の終端速度（terminal velocity）以上である。また、固体粒子は、第１熱交換器１３０の底面に配される分散板（Distributor）に形成された気体供給口１３０ａより上方から供給される。したがって、固体粒子および気体の固気混合物は、第１熱交換器１３０内を下部から上部（底面から上面）に向かって通過する。また、第１熱交換器１３０内において、固体粒子および気体の固気混合物が形成され、また、固体粒子と気体とが強く攪拌されることから、固体粒子と気体とが効率よく接触して熱交換される。
【００３２】
固気分離器１４０は、第１熱交換器１３０から排出された固気混合物を固気分離する。固気分離器１４０は、例えば、サイクロンや、フィルタである。分配部１４２は、固気分離器１４０によって固気分離された固体粒子を高温槽１５０または低温槽１６０に分配する。分配部１４２は、配管１４４ａ、１４４ｂと、バルブ１４６ａ、１４６ｂとを含む。配管１４４ａは、固気分離器１４０の固体粒子の排出口と、高温槽１５０とを接続する。バルブ１４６ａは、配管１４４ａに設けられる。配管１４４ｂは、固気分離器１４０の固体粒子の排出口と、低温槽１６０とを接続する。バルブ１４６ｂは、配管１４４ｂに設けられる。なお、バルブ１４６ａとバルブ１４６ｂとは、後述する制御部２００によって排他的に開閉される。
【００３３】
高温槽１５０は、固気分離器１４０によって固気分離された固体粒子を貯留する。高温槽１５０は、例えば、ホッパである。高温粒子供給部１５２は、高温槽１５０に貯留された固体粒子を第１熱交換器１３０に供給する。高温粒子供給部１５２は、配管１５４と、流量調整弁１５６とを含む。配管１５４は、高温槽１５０の下部と第１熱交換器１３０の下部とを接続する。流量調整弁１５６は、配管１５４に設けられる。
【００３４】
低温槽１６０は、固気分離器１４０によって固気分離された固体粒子を貯留する。低温槽１６０には、高温槽１５０とタイミングを異にして固体粒子が供給される。低温槽１６０は、低温収容部１６０ａと、風箱１６０ｂ（流動化気体供給部）と、排気管１６０ｃと、逆止弁１６０ｄとを含む。低温収容部１６０ａは、分配部１４２によって供給された固体粒子を収容する。低温収容部１６０ａは、中空形状の容器である。風箱１６０ｂは、低温収容部１６０ａの下方に設けられる。風箱１６０ｂの上部は、通気可能な分散板で構成される。風箱１６０ｂの上部は、低温収容部１６０ａの底面としても機能する。風箱１６０ｂには、気体供給部１１０（ブロワ１１２）または固気分離器１４０から流動化気体（例えば、空気）が供給される。風箱１６０ｂに供給された流動化気体は、低温収容部１６０ａの底面（分散板）から低温収容部１６０ａ内に供給される。
【００３５】
なお、気体供給部１１０から低温収容部１６０ａに供給される流動化気体の流速は、固体粒子の最小流動化速度以上飛散速度未満である。また、固気分離器１４０から低温収容部１６０ａに供給される流動化気体の流速は、固体粒子の最小流動化速度以上終端速度（terminal velocity）未満である。したがって、固気分離器１４０から供給された固体粒子は、流動化気体によって流動化し、低温収容部１６０ａ内において流動層（気泡流動層）が形成される。また、固気分離器１４０から低温収容部１６０ａに供給される流動化気体の流速は、終端速度未満であるため、低温収容部１６０ａから固体粒子が飛散することはない。
【００３６】
排気管１６０ｃは、低温収容部１６０ａと圧力エネルギー回収部１６０ｅとを接続する。逆止弁１６０ｄは、排気管１６０ｃに設けられる。逆止弁１６０ｄは、低温収容部１６０ａ内の圧力が所定圧力以上になると開弁する。低温収容部１６０ａが加圧状態である場合、排気管１６０ｃから排気される気体の圧力は大気圧以上である。この場合、圧力エネルギー回収部１６０ｅは、例えば、タービンである。
【００３７】
低温粒子供給部１６２は、低温槽１６０に貯留された固体粒子を第１熱交換器１３０に供給する。低温粒子供給部１６２は、配管１６４と、流量調整弁１６６とを含む。配管１６４は、低温収容部１６０ａの下部と第１熱交換器１３０の下部とを接続する。流量調整弁１６６は、配管１６４に設けられる。
【００３８】
気体送出部１７０は、固気分離器１４０によって固気分離された気体を第１熱利用機器１８０または風箱１６０ｂに供給する。気体送出部１７０は、配管１７２ａ、１７２ｂと、バルブ１７４ａ、１７４ｂとを含む。配管１７２ａは、固気分離器１４０の気体の排気口と、第１熱利用機器１８０とを接続する。バルブ１７４ａは、配管１７２ａに設けられる。配管１７２ｂは、固気分離器１４０の気体の排気口と、風箱１６０ｂとを接続する。バルブ１７４ｂは、配管１７２ｂに設けられる。
【００３９】
第１熱利用機器１８０は、固気分離器１４０によって分離された気体が有する熱エネルギーを利用する機器である。第１熱利用機器１８０は、例えば、ガスタービン発電機、蒸気タービン発電機（ボイラ）、蒸気を提供するボイラ、炉（ファーネス、キルン）、空調機器である。
【００４０】
第２熱交換器１９０は、配管１４４ｂにおけるバルブ１４６ｂと低温収容部１６０ａとの間に設けられる。第２熱交換器１９０は、配管１４４ｂを通過する固体粒子と流体（例えば、水、水蒸気、空気、燃焼排ガス）とを熱交換する。第２熱交換器１９０は、固体粒子の流動層を形成する構成であってもよいし、固体粒子の移動層を形成する構成であってもよい。第２熱交換器１９０は、伝熱配管１９０ａを有する。伝熱配管１９０ａは、固体粒子内（固体粒子の流動層内または移動層内）を通過する。流体は、伝熱配管１９０ａを通過する。流体供給部１９２は、第２熱交換器１９０に流体を通過させ、第２熱交換器１９０によって熱交換（加熱）された流体を第２熱利用機器１９４に供給する。流体供給部１９２は、例えば、ポンプである。
【００４１】
第２熱利用機器１９４は、第２熱交換器１９０によって加熱された流体が有する熱エネルギーを利用する機器である。第２熱利用機器１９４は、例えば、ガスタービン発電機、蒸気タービン発電機（ボイラ）、蒸気を提供するボイラ、炉（ファーネス、キルン）、空調機器である。
【００４２】
制御部２００は、ＣＰＵ（中央処理装置）を含む半導体集積回路で構成される。制御部２００は、ＲＯＭからＣＰＵ自体を動作させるためのプログラムやパラメータ等を読み出す。制御部２００は、ワークエリアとしてのＲＡＭや他の電子回路と協働して、蓄エネルギー装置１００全体を管理および制御する。本実施形態において、制御部２００は、気体供給部１１０（ブロワ１１２、バルブ１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、ブロワ１１６ｄ）、加熱器１２４、分配部１４２（バルブ１４６ａ、１４６ｂ）、高温粒子供給部１５２（流量調整弁１５６）、低温粒子供給部１６２（流量調整弁１６６）、気体送出部１７０（バルブ１７４ａ、１７４ｂ）、流体供給部１９２を制御する。
【００４３】
本実施形態において、制御部２００は、電力が余剰（発電電力量−需要電力量  >  所定値（例えば０））する期間、余剰した電力を熱エネルギーに変換して蓄熱する（蓄熱モード）。一方、制御部２００は、熱あるいは電力が必要なとき、蓄熱した熱エネルギーを第１熱利用機器１８０、第２熱利用機器１９４で利用する（放熱モード）。なお、初期状態において、ブロワ１１２、１１６ｄ、加熱器１２４、流体供給部１９２は停止しており、バルブ１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１４６ａ、１４６ｂ、１７４ａ、１７４ｂ、流量調整弁１５６、１６６は閉弁されている。また、初期状態において、固体粒子は、低温槽１６０（低温収容部１６０ａ）に貯留されている。以下、蓄熱モードおよび放熱モードそれぞれにおける制御部２００の処理について説明する。
【００４４】
［蓄熱モード］
図２は、蓄熱モードにおける制御部２００の処理を説明する図である。なお、理解を容易にするために、図２中、蓄熱モードにおいて利用されない構成を省略する。
【００４５】
制御部２００は、バルブ１１６ｂ、１１６ｃ、１４６ｂ、１７４ａ、流量調整弁１５６を閉弁する。制御部２００は、ブロワ１１６ｄ、流体供給部１９２を停止する。また、図２に示すように、制御部２００は、ブロワ１１２、加熱器１２４を駆動する。また、制御部２００は、バルブ１１６ａ、１４６ａ、１７４ｂを開弁する。制御部２００は、流量調整弁１６６を開弁して開度を調整する。
【００４６】
そうすると、加熱器１２４によって余剰の電力が消費される。ブロワ１１２によって加熱室１２０に供給された気体は、加熱器１２４によって加熱される。加熱器１２４は、固体粒子の耐熱温度未満、第１熱利用機器１８０の要求温度を満たす所定の第１温度に気体を加熱する。例えば、加熱器１２４は、気体によって加熱される固体粒子が要求温度を満たす所定の第２温度になるように、気体を加熱する。固体粒子がシリカである場合には、気体を１６００℃以下に加熱する。また、第２温度は、第１温度より低いが、温度差は小さい（例えば、５０℃程度）。
【００４７】
こうして加熱された高温の気体（第１温度の気体）は、第１熱交換器１３０に供給される。また、低温収容部１６０ａから第１熱交換器１３０に低温の固体粒子が供給される。したがって、第１熱交換器１３０において、高温の気体と低温の固体粒子とが強く攪拌され、高温の気体と低温の固体粒子とで熱交換が為される。これにより、気体によって固体粒子が加熱され、固体粒子によって気体が冷却される。なお、第１熱交換器１３０の出口において、固体粒子の温度と気体の温度とはほぼ等しくなる（第２温度となる）。
【００４８】
そして、固気分離器１４０は、第１熱交換器１３０から排出された固気混合物を固気分離する。固気分離された高温の固体粒子（第２温度の固体粒子）は、配管１４４ａを通じて高温槽１５０に供給される。高温槽１５０は、高温の固体粒子を貯留する。一方、固気分離された第２温度の気体は、配管１７２ｂを通じて、風箱１６０ｂに供給される。風箱１６０ｂに供給された第２温度の気体は、低温収容部１６０ａに収容された固体粒子を流動化させる。また、第２温度の気体によって、低温収容部１６０ａに収容された固体粒子は、第４温度（第４温度は、後述する第３温度より低く、常温（例えば、２５℃）より高い）に加熱される。つまり、低温収容部１６０ａに収容された固体粒子は、第１熱交換器１３０から排出された気体が有する熱を一部回収することができる。
【００４９】
このように、蓄熱モードにおいて、余剰の電力が熱に変換されて、まず、気体に伝熱される。そして、高温の気体と低温の固体粒子とで熱交換が為され、熱が固体粒子に伝達される。こうして、余剰の電力が熱エネルギーに変換されて固体粒子に保持（蓄熱）される。なお、固体粒子の熱容量は気体（空気）より大きいので、固体粒子の蓄熱密度（Ｊ／ｍ３）は気体より高い。
【００５０】
なお、制御部２００は、余剰した電力の量（以下、「余剰電力量」という）に基づいて、流量調整弁１６６の開度を調整する。具体的に説明すると、加熱器１２４によって余剰電力量の電力が熱エネルギーに変換され、この熱エネルギーで（気体を介して）固体粒子を加熱した場合に、第２温度となる固体粒子の量が決定される。したがって、制御部２００は、決定された量の固体粒子が、第１熱交換器１３０に供給されるように流量調整弁１６６の開度を調整する。
【００５１】
これにより、余剰電力量が変動した場合（余剰電力量が時間的に変動した場合）であっても、高温槽１５０に貯留される固体粒子の温度を、定常的に第２温度に維持することができる。つまり、余剰電力量の変動に対応することができる。したがって、後述する放熱モードにおいて、追加のエネルギーを使用せずとも（例えば、補助燃料を燃焼させずとも）、要求温度を満たす第３温度の気体を第１熱利用機器１８０に供給することが可能となる。
【００５２】
［放熱モード］
図３は、放熱モードにおける制御部２００の処理を説明する図である。なお、理解を容易にするために、図３中、放熱モードにおいて利用されない構成を省略する。
【００５３】
制御部２００は、バルブ１１６ａ、１４６ａ、１７４ｂ、流量調整弁１６６を閉弁する。制御部２００は、加熱器１２４を停止する。また、図３に示すように、制御部２００は、バルブ１１６ｂ、１１６ｃ、１４６ｂ、１７４ａを開弁し、流量調整弁１５６を開弁して開度を調整する。制御部２００は、ブロワ１１２、１１６ｄ、流体供給部１９２を駆動する。
【００５４】
そうすると、ブロワ１１２から低温槽１６０、箱体１２２を通じて第１熱交換器１３０に気体が供給される。なお、ブロワ１１２は、第１熱利用機器１８０の要求流量で気体を供給する。また、第１熱交換器１３０には、高温槽１５０から高温の固体粒子（第２温度の固体粒子）が供給される。したがって、第１熱交換器１３０において、低温の気体と高温の固体粒子とで熱交換が為される。これにより、固体粒子によって気体が加熱され、気体によって固体粒子が冷却される。なお、第１熱交換器１３０から排出される固体粒子および気体の温度は、概ね等しく、第３温度である。
【００５５】
そして、固気分離器１４０は、第１熱交換器１３０から排出された固気混合物を固気分離する。固気分離された高温の気体（第３温度の気体）は、配管１７２ａを通じて第１熱利用機器１８０に供給される。なお、第３温度は、第１熱利用機器１８０の要求温度を満たす所定の温度であり、第２温度より低い。これにより、第１熱利用機器１８０において、気体が有する熱エネルギーが利用される（例えば、発電される）。一方、固気分離された第３温度の固体粒子は、配管１４４ｂを通じて低温槽１６０（低温収容部１６０ａ）に供給される。低温槽１６０は、第３温度の固体粒子を貯留する。
【００５６】
このように、放熱モードにおいて、高温の固体粒子と低温の気体とで熱交換が為され、熱が気体に伝達される。そして、必要となった際（例えば、電力が不足している期間）において、高温の気体（第３温度の気体）が第１熱利用機器１８０で利用される（例えば、発電される）。
【００５７】
なお、制御部２００は、第１熱利用機器１８０の要求温度および要求流量に基づいて、流量調整弁１５６の開度を調整する。具体的に説明すると、ブロワ１１２が第１熱利用機器１８０の要求流量で気体を供給し、高温槽１５０に貯留された第２温度の固体粒子で気体を加熱する場合に、気体を第３温度に加熱するための固体粒子の量が決定される。したがって、制御部２００は、決定された量の固体粒子が、第１熱交換器１３０に供給されるように流量調整弁１５６の開度を調整する。
【００５８】
これにより、第１熱利用機器１８０に供給される気体の温度を第１熱利用機器１８０の要求温度にすることができる。したがって、追加のエネルギーを使用せずとも（例えば、補助燃料を燃焼させずとも）、安定的に、要求温度を満たす第３温度の気体を第１熱利用機器１８０に供給することが可能となる。第１熱利用機器１８０の要求温度（例えば、要求される発電量）が時間的に変動しても、固体粒子の供給量を調整して対応できる。
【００５９】
また、流体供給部１９２は、流体を第２熱交換器１９０の伝熱配管１９０ａに通過させる。そうすると、配管１４４ｂを通過する固体粒子と流体とで熱交換が為される。こうして、固体粒子によって加熱された流体は、第２熱利用機器１９４に供給される。そして、第２熱利用機器１９４は、流体が有する熱（固気分離器１４０で分離された固体粒子が有する熱）を利用する。第２熱交換器１９０および流体供給部１９２を備える構成により、気体を第３温度に加熱した後の固体粒子の熱を有効利用することができる。
【００６０】
さらに、ブロワ１１２が加熱室１２０（第１熱交換器１３０）に気体を直接供給するのではなく、低温収容部１６０ａに収容された固体粒子に通過させて（固体粒子を経由して）第１熱交換器１３０に気体を供給する。これにより、第１熱交換器１３０に供給される気体を、第４温度（例えば、３００℃以上４００℃以下程度）の固体粒子によって予熱することができる。このように、低温収容部１６０ａに収容された固体粒子の熱を利用することによって、熱の利用効率を向上させることが可能となる。そうすると、第１熱利用機器１８０の出力を増加させることができる。例えば、第１熱利用機器１８０が蒸気タービン発電機や、ガスタービン発電機である場合に、発電効率を向上させることが可能となる。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態にかかる蓄エネルギー装置１００は、余剰の電力を熱エネルギーに変換して固体粒子に保持させておく。これにより、余剰の電力を二次電池に蓄電する従来技術や余剰の電力を水素に転換する従来技術と比較して低コストでエネルギーを保持することが可能となる。また、余剰の電力を水素に転換して保持しておく従来技術と比較して、必要となった際（例えば、電力が不足している場合）に、保持させたエネルギーを高速で熱エネルギーや電気エネルギーに変換することができる。
【００６２】
さらに、レンガブロックで蓄熱する従来技術と比較して、蓄熱モードにおいて、蓄熱させる固体粒子の量を調整することで、余剰電力が変動しても、指定する第２温度の固体粒子を貯留することができる。また、放熱モードにおいて、ブロワ１１２が供給する気体の流量を第１熱利用機器１８０の要求流量とし、第１熱交換器１３０に供給する固体粒子の量を調整することによって、第１熱利用機器１８０に供給される気体の温度を第１熱利用機器１８０の要求温度とすることができる。したがって、補助燃料を要さずとも、第１熱利用機器１８０の時間的な負荷変動に対しても対応することが可能となる。
【００６３】
［第１の変形例］
上記実施形態において、流量調整弁１５６、１６６が開度を調整できる機械式の弁（バタフライ弁）である構成を例に挙げて説明した。しかし、流量調整弁１５６、１６６は、通過させる固体粒子の流量を調整できれば構成に限定はない。
【００６４】
図４は、第１の変形例にかかる流量調整弁３１０を説明する図である。なお、ここでは、流量調整弁１５６に代えて流量調整弁３１０が設けられる場合を例に挙げて説明する。しかし、流量調整弁１６６に代えて流量調整弁３１０が設けられてもよい。
【００６５】
図４に示すように、流量調整弁３１０は、Ｌバルブ型ループシールである。具体的に説明すると、流量調整弁３１０は、鉛直管３１２と、水平管３１４と、接続管３１６と、流動用ガス供給部３１８とを含む。鉛直管３１２は鉛直方向に延在した管である。鉛直管３１２は、上端が高温槽１５０に接続される。水平管３１４は、水平方向に延在した管である。水平管３１４は、鉛直管３１２に連続する。つまり、鉛直管３１２、水平管３１４は、Ｌ字形状の配管である。接続管３１６は、水平管３１４に連続する。接続管３１６は、第１熱交換器１３０に接続される。
【００６６】
流動用ガス供給部３１８は、鉛直管３１２または水平管３１４にガスを供給する。流動用ガス供給部３１８は、ノズル３１８ａと、ポンプ３１８ｂとを含む。ノズル３１８ａは、開口が水平管３１４に臨んで配される。ポンプ３１８ｂは、ノズル３１８ａにガスを供給する。
【００６７】
流量調整弁３１０では、高温槽１５０から鉛直管３１２に固体粒子が落下して、鉛直管３１２および水平管３１４に堆積する。ここで、流動用ガス供給部３１８によってガスが供給されると、堆積した固体粒子がガスによって流動化され、接続管３１６に送出される。
【００６８】
なお、ポンプ３１８ｂは、制御部２００によって制御される。制御部２００は、ポンプ３１８ｂが供給するガスの流量を制御することで、接続管３１６に送出される固体粒子の流量を調整することができる。
【００６９】
流量調整弁３１０をＬバルブ型ループシール（非機械式の弁）とすることで、固体粒子が高温であっても固体粒子の流量を調整することができる。また、Ｌバルブ型ループシールは、簡単な構造であるため、容易にメンテナンスすることが可能となる。
【００７０】
［第２の変形例］
図５は、第２の変形例にかかる流量調整弁３２０を説明する図である。なお、ここでは、流量調整弁１５６に代えて流量調整弁３２０が設けられる場合を例に挙げて説明する。しかし、流量調整弁１６６に代えて流量調整弁３２０が設けられてもよい。
【００７１】
図５に示すように、流量調整弁３２０は、Ｊバルブ型ループシールである。具体的に説明すると、流量調整弁３２０は、鉛直管３２２と、ポット部３２４と、接続管３２６と、流動用ガス供給部３２８とを含む。
【００７２】
鉛直管３２２は鉛直方向に延在した管である。鉛直管３２２は、上端が高温槽１５０に接続され、下端がポット部３２４の入口３２４ａに接続される。ポット部３２４は、中空形状の容器である。ポット部３２４は、天井に入口３２４ａが形成されている。ポット部３２４は、側面に出口３２４ｂが形成されている。ポット部３２４内には、天井から鉛直下方に延在した仕切板３２４ｃが設けられている。仕切板３２４ｃは、ポット部３２４内を、入口３２４ａが形成される領域と、出口３２４ｂが形成される領域とに区画する。また、仕切板３２４ｃの先端は、出口３２４ｂの下端より鉛直下方まで延在している。接続管３２６は、ポット部３２４の出口３２４ｂと第１熱交換器１３０とを接続する。
【００７３】
流動用ガス供給部３２８は、ポット部３２４の底面からガスを供給する。具体的に説明すると、流動用ガス供給部３２８は、風箱３２８ａと、ポンプ３２８ｂとを含む。風箱３２８ａは、ポット部３２４の下方に設けられる。風箱３２８ａの上部は、通気可能な分散板で構成される。風箱３２８ａの上部は、ポット部３２４の底面としても機能する。風箱３２８ａには、ポンプ３２８ｂから流動化気体（空気）が供給される。風箱３２８ａに供給された流動化気体は、ポット部３２４の底面（分散板）からポット部３２４内に供給される。
【００７４】
なお、流動用ガス供給部３２８からポット部３２４に供給される流動化気体の流速は、固体粒子の最小流動化速度以上飛散速度未満である。したがって、鉛直管３２２を通じて高温槽１５０から落下した固体粒子は、流動化気体によって流動化し、ポット部３２４内において流動層（気泡流動層）が形成される。
【００７５】
そして、高温槽１５０からのさらなる固体粒子の導入に伴って、流動層の鉛直方向の位置が高くなると、固体粒子は、出口３２４ｂの下端をオーバーフローし、接続管３２６へ送出される。
【００７６】
なお、ポンプ３２８ｂは、制御部２００によってオンオフ制御される。制御部２００は、ポンプ３２８ｂを駆動させることで、高温槽１５０から接続管３２６に固体粒子を送出させる。また、制御部２００がポンプ３２８ｂを停止させることで、高温槽１５０からの接続管３２６への固体粒子の送出を停止させる。
【００７７】
流量調整弁３２０をＪバルブ型ループシール（非機械式の弁）とすることで、固体粒子が高温であっても固体粒子を供給することができる。
【００７８】
［第３の変形例］
図６は、第３の変形例にかかる粒子供給部３３０を説明する図である。なお、ここでは、高温粒子供給部１５２に代えて粒子供給部３３０が設けられる場合を例に挙げて説明する。しかし、低温粒子供給部１６２に代えて粒子供給部３３０が設けられてもよい。
【００７９】
図６に示すように、粒子供給部３３０は、主配管３３２と、複数の副配管３３４、３３６と、バルブ３３２ａ、３３４ａ、３３６ａとを含む。主配管３３２は、高温槽１５０と第１熱交換器１３０とを接続する。バルブ３３２ａは主配管３３２に設けられる。副配管３３４は、高温槽１５０と、主配管３３２におけるバルブ３３２ａと第１熱交換器１３０との間とを接続する。バルブ３３４ａは、副配管３３４に設けられる。副配管３３６は、高温槽１５０と、主配管３３２における副配管３３４との接続箇所と第１熱交換器１３０との間を接続する。バルブ３３６ａは、副配管３３６に設けられる。
【００８０】
主配管３３２の流路断面積は、副配管３３４より大きい。副配管３３４の流路断面積は、副配管３３６より大きい。具体的に説明すると、主配管３３２の流路断面積は、高温粒子供給部１５２の配管１５４の流路断面積の１／２である。副配管３３４の流路断面積は、配管１５４の１／４（１／２２）である。副配管３３６の流路断面積は、配管１５４の１／８（１／２３）である。つまり、主配管３３２、副配管３３４、３３６は、それぞれ、固体粒子が通過する流量が異なる。例えば、主配管３３２の流量を１／２とすると、副配管３３４の流量は１／４であり、副配管３３６の流量は１／８である。なお、副配管３３６は２つ設けられてもよい。
【００８１】
バルブ３３２ａ、３３４ａ、３３６ａは、開閉弁である。バルブ３３２ａ、３３４ａ、３３６ａは、例えば、上記第２の変形例で説明したＪバルブ型ループシールである。
【００８２】
なお、バルブ３３２ａ、３３４ａ、３３６ａは、制御部２００によって開閉制御される。制御部２００は、バルブ３３２ａ、３３４ａ、３３６ａのいずれか１または複数を開閉制御するだけで、高温槽１５０から第１熱交換器１３０に供給される固体粒子の流量を調整することができる。
【００８３】
なお、主配管３３２の流量を１／２とした場合、流量が１／１６、１／３２、１／６４、…１／２ｎ（１／２ｎの副配管は２つ設けられてもよい）の副配管をさらに備えてもよい。これにより、高温槽１５０から第１熱交換器１３０に供給される固体粒子の流量をより高精度に調整することができる。
【００８４】
［第４の変形例］
図７Ａは、第４の変形例にかかる加熱器４２４を説明する図である。図７Ｂは、第４の変形例にかかる加熱器５２４を説明する図である。図７Ｃは、第４の変形例にかかる加熱器６２４を説明する図である。なお、第４の変形例において、上記実施形態で説明した構成と実質的に等しい構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００８５】
加熱器４２４は、電気ヒータである。図７Ａに示すように、加熱器４２４は、第１熱交換器１３０の外壁に設けられる。
【００８６】
加熱器５２４は、電気ヒータである。図７Ｂに示すように、加熱器５２４は、第１熱交換器１３０の内壁に設けられる。
【００８７】
加熱器６２４は、電気ヒータである。図７Ｃに示すように、加熱器６２４は、第１熱交換器１３０内に設けられる。
【００８８】
加熱器４２４、５２４、６２４は、少なくとも第１熱交換器１３０の下部に設けられる。加熱器４２４、５２４、６２４の加熱温度は、箱体１２２の耐熱温度（箱体１２２の分散板の耐熱温度）未満とする。
【００８９】
加熱器４２４、５２４、６２４は、制御部２００によって駆動制御される。具体的に説明すると、加熱器４２４、５２４、６２４は、蓄熱モードにおいて駆動され、放熱モードにおいて停止される。加熱器４２４、５２４、６２４を備えることにより、固体粒子に効率よく伝熱することが可能となる。
【００９０】
［第５の変形例］
上記実施形態の蓄熱モードにおいて、低温槽１６０の低温収容部１６０ａから排気された第４温度の気体が、圧力エネルギー回収部１６０ｅに供給される場合を例に挙げて説明した。しかし、蓄熱モードにおいて、低温収容部１６０ａから排気された気体は、他の構成に供給されてもよい。
【００９１】
図８は、第５の変形例にかかる蓄熱モードにおける制御部２００の処理を説明する図である。なお、理解を容易にするために、図８中、蓄熱モードにおいて利用されない構成を省略する。
【００９２】
第５の変形例の蓄熱モードにおいて、制御部２００は、バルブ１１６ｂ、１４６ｂ、１７４ａ、流量調整弁１５６を閉弁する。制御部２００は、流体供給部１９２を停止する。また、図８に示すように、制御部２００は、ブロワ１１２、１１６ｄ、加熱器１２４を駆動する。また、制御部２００は、バルブ１１６ａ、１１６ｃ、１４６ａ、１７４ｂを開弁する。制御部２００は、流量調整弁１６６を開弁して開度を調整する。
【００９３】
そうすると、ブロワ１１２によって供給された気体に加えて、低温槽１６０（低温収容部１６０ａ）から排気された気体が加熱室１２０に供給される。つまり、気体供給部１１０は、低温槽１６０に貯留された固体粒子に気体を通過させた後、気体を第１熱交換器１３０に供給する。これにより、低温槽１６０で予熱された気体を第１熱交換器１３０に供給することができる。したがって、気体供給部１１０は、低温収容部１６０ａに収容された固体粒子が回収しきれなかった、第１熱交換器１３０から排出された気体が有する熱を回収することが可能となる。
【００９４】
［第６の変形例］
上記実施形態の放熱モードにおいて、固体粒子は、高温槽１５０からのみ第１熱交換器１３０に供給される構成を例に挙げて説明した。しかし、第１熱交換器１３０には、他の構成から固体粒子が供給されてもよい。
【００９５】
図９は、第６の変形例にかかる放熱モードにおける制御部２００の処理を説明する図である。なお、理解を容易にするために、図９中、放熱モードにおいて利用されない構成を省略する。
【００９６】
第６の変形例の放熱モードにおいて、制御部２００は、バルブ１１６ａ、１４６ａ、１７４ｂを閉弁する。制御部２００は、加熱器１２４を停止する。また、図９に示すように、制御部２００は、バルブ１１６ｂ、１１６ｃ、１４６ｂ、１７４ａを開弁し、流量調整弁１５６、１６６を開弁して開度を調整する。制御部２００は、ブロワ１１２、１１６ｄ、流体供給部１９２を駆動する。つまり、第６の変形例の制御部２００は、放熱モードにおいて、高温槽１５０に貯留された固体粒子に加えて、低温粒子供給部１６２を制御して低温槽１６０から第１熱交換器１３０に固体粒子を供給する。
【００９７】
また、制御部２００は、第１熱利用機器１８０の要求温度および要求流量に基づいて、流量調整弁１５６、１６６の開度を調整する。具体的に説明すると、ブロワ１１２が第１熱利用機器１８０の要求流量で気体を供給し、高温槽１５０に貯留された第２温度の固体粒子および低温槽１６０に貯留された第４温度の固体粒子で気体を加熱する場合に、気体を第３温度に加熱するための、第２温度の固体粒子の量、および、第４温度の固体粒子の量が決定される。したがって、制御部２００は、決定された量の第２温度の固体粒子が、第１熱交換器１３０に供給されるように流量調整弁１５６の開度を調整する。また、制御部２００は、決定された量の第４温度の固体粒子が、第１熱交換器１３０に供給されるように流量調整弁１６６の開度を調整する。
【００９８】
このように、放熱モードにおいて、制御部２００が、高温槽１５０および低温槽１６０から第１熱交換器１３０に固体粒子を供給することにより、高温槽１５０からのみ固体粒子を供給する場合と比較して、固体粒子の供給時間を延長することができる。つまり。第１熱交換器１３０は、固体粒子と気体とを熱交換させる時間を延長することが可能となる。したがって、気体送出部１７０は、第１熱利用機器１８０に第３温度の気体を長時間供給することができる。これにより、第１熱利用機器１８０は、長時間運転することが可能となる。
【００９９】
以上、添付図面を参照しながら一実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１００】
例えば、上述した実施形態において、気体供給部１１０が供給する気体として、空気を例に挙げて説明した。しかし、気体供給部１１０が供給する気体に限定はない。気体供給部１１０は、例えば、二酸化炭素や燃焼排ガスを供給してもよい。
【０１０１】
また、上記実施形態において、気体供給部１１０が、ブロワ１１２を備える構成を例に挙げて説明した。しかし、気体供給部１１０は、気体を第１熱交換器１３０に供給できれば構成に限定はない。例えば、気体供給部１１０は、ブロワ１１２に代えて、圧縮気体源（例えば、圧縮空気源）やポンプを備えてもよい。
【０１０２】
また、上記実施形態において、第１熱交換器１３０の底面から気体が供給される構成を例に挙げて説明した。しかし、気体（空気）は、第１熱交換器１３０における固体粒子の供給箇所より下方から供給されればよい。例えば、気体（空気）は、第１熱交換器１３０の下部から供給されてもよい。また、気体供給部１１０は、常圧の気体を供給してもよいし、加圧した気体を供給してもよい。
【０１０３】
また、上記実施形態において、流体供給部１９２が、第２熱交換器１９０によって熱交換された流体を第２熱利用機器１９４に供給する場合を例に挙げて説明した。しかし、流体供給部１９２は、第２熱交換器１９０によって熱交換された流体を第２熱利用機器１９４に代えて、または、加えて、第１熱利用機器１８０に供給してもよい。
【０１０４】
また、上記実施形態において、低温槽１６０が流動層として固体粒子を貯留する構成を例に挙げて説明した。これにより、放熱モードにおいて固体粒子の熱で効率よく気体を予熱することができる。しかし、低温槽１６０は、固体粒子を貯留できれば構成に限定はない。低温槽１６０は、例えば、ホッパであってもよい。また、低温槽１６０が移動層として固体粒子を貯留してもよい。
【０１０５】
また、上記実施形態において、高温槽１５０がホッパである場合を例に挙げて説明した。これにより、高温の固体粒子の放熱を抑制することができる。しかし、高温槽１５０は、固体粒子を貯留できれば構成に限定はない。高温槽１５０は、例えば、低温槽１６０と同様に、流動層として固体粒子を貯留する構成であってもよい。
【０１０６】
また、上記実施形態において、電力が余剰（発電電力量−需要電力量  >  所定値（例えば０））する期間を蓄熱モードとした。しかし、電力を他のエネルギーに転換する必要があるとき（例えば、電力グリッドを安定させるために電力を消費する必要があるとき）に、蓄熱モードとしてもよい。また、必要となった際に放熱モードとした。しかし、熱を利用する必要があるとき（例えば、セメント工場で熱を利用したい場合）に放熱モードとしてもよい。
【０１０７】
また、上記実施形態において、蓄エネルギー装置１００がブロワ１１６ｄを備える構成を例に挙げて説明した。しかし、ブロワ１１６ｄは、必須の構成ではない。例えば、放熱モードにおいて、制御部２００は、ブロワ１１６ｄを駆動させずともよい。また、蓄エネルギー装置１００は、配管１１４ｃに接続され、ブロワ１１６ｄを迂回するバイパス管を備えてもよい。この場合、蓄熱モードにおいて、制御部２００は、気体の通過経路を、ブロワ１１６ｄを通過する経路とする。また、放熱モードにおいて、制御部２００は、気体の通過経路を、バイパス管を通過する経路とする。
【０１０８】
また、上記実施形態の放熱モードにおいて、制御部２００が、第１熱利用機器１８０の要求温度および要求流量に基づいて、流量調整弁１５６の開度を調整する構成を例に挙げて説明した。しかし、制御部２００は、第１熱利用機器１８０の要求温度に基づいて、流量調整弁１５６の開度を調整してもよい。同様に、第６の変形例において、制御部２００は、第１熱利用機器１８０の要求温度に基づいて、流量調整弁１５６、１６６の開度を調整してもよい。
【０１０９】
また、上記第３の変形例において、副配管が２つ設けられる構成を例に挙げて説明した。しかし、副配管の数に限定はない。副配管は、互いに管径が異なればよい。
【０１１０】
また、蓄エネルギー装置１００は、加熱器１２４、４２４、５２４、６２４のうち、１または複数を備えればよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本開示は、蓄エネルギー装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１１２】
１００：蓄エネルギー装置  １１０：気体供給部  １２４、４２４、５２４、６２４：加熱器  １３０：第１熱交換器  １４０：固気分離器  １５０：高温槽  １５２：高温粒子供給部  １６０：低温槽  １６０ａ：低温収容部  １６０ｂ：風箱（流動化気体供給部）  １６２：低温粒子供給部  １８０：第１熱利用機器  １９０：第２熱交換器  １９２：流体供給部  １９４：第２熱利用機器  ２００：制御部  ３３２：主配管（配管）  ３３２ａ、３３４ａ、３３６ａ：バルブ  ３３４、３３６：副配管（配管）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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