(57)【要約】      （修正有）【課題】大電力の海上輸送に好適な船舶及び電力輸送方法を提供する。【解決手段】船舶１は、レドックスフロー電池２０を具備する。レドックスフロー電池２０は大型化が容易で大電力を貯える用途に好適であるため、船舶１は大電力の海上輸送に好適である。上記船舶は、前記レドックスフロー電池を充電する波力発電装置を更に具備する。前記波力発電装置は、左舷側タンクと、右舷側タンクと、前記左舷側タンク及び前記右舷側タンク間で液体が移動するように前記左舷側タンク及び前記右舷側タンクを接続する管路と、前記管路に設けられたタービンと、前記タービンに接続された発電機とを備える。本発明による電力輸送方法は、船舶１に搭載されたレドックスフロー電池２０を海上で充電するステップと、前記船舶が港まで航行するステップとを具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レドックスフロー電池を具備する
船舶。
【請求項２】
前記レドックスフロー電池を充電する波力発電装置を更に具備する
請求項１の船舶。
【請求項３】
前記波力発電装置は、
左舷側タンクと、
右舷側タンクと、
前記左舷側タンク及び前記右舷側タンク間で液体が移動するように前記左舷側タンク及び前記右舷側タンクを接続する管路と、
前記管路に設けられたタービンと、
前記タービンに接続された発電機と
を備える
請求項２の船舶。
【請求項４】
左右対称に配置された複数の帆を更に具備する
請求項２又は３の船舶。
【請求項５】
船舶に搭載されたレドックスフロー電池を海上で充電するステップと、
前記船舶が港まで航行するステップと
を具備する
電力輸送方法。
【請求項６】
前記レドックスフロー電池を海上で充電する前記ステップにおいて、海上発電プラントが前記レドックスフロー電池を充電し、
前記船舶が前記港まで航行する前記ステップにおいて、前記船舶は前記海上発電プラントから前記港まで航行する
請求項５の電力輸送方法。
【請求項７】
前記レドックスフロー電池を海上で充電する前記ステップにおいて、前記船舶に搭載された波力発電装置が前記レドックスフロー電池を充電する
請求項５の電力輸送方法。
【請求項８】
前記レドックスフロー電池を海上で充電する前記ステップにおいて、前記波力発電装置は前記船舶の横揺れによる動揺エネルギーを利用して発電する
請求項７の電力輸送方法。
【請求項９】
前記船舶に複数の帆が左右対称に設けられ、
前記レドックスフロー電池を海上で充電する前記ステップにおいて、前記複数の帆を用いて前記船舶の位置を保持する
請求項８の電力輸送方法。
【請求項１０】
前記港で前記レドックスフロー電池からイオン溶液を積み出すステップを更に具備する
請求項５乃至９のいずれかに記載の電力輸送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力の輸送に好適な船舶、及び船舶を用いた電力輸送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
波浪エネルギーを利用して発電する波力発電装置が開発されている。特許文献１は波力発電装置の一例を開示している。波力発電装置は、波浪エネルギー密度が高い海域に配置されることが好ましいため、陸上の電力需要者から遠くに配置される場合がある。波力発電装置と陸上の電力需要者との間で電力を効率的に輸送するための輸送手段が必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２９７９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、大電力の海上輸送に好適な船舶及び電力輸送方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下に、（発明を実施するための形態）で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、（特許請求の範囲）の記載と（発明を実施するための形態）との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、（特許請求の範囲）に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【０００６】
本発明による船舶（１）は、レドックスフロー電池（２０）を具備する。
【０００７】
上記船舶は、前記レドックスフロー電池を充電する波力発電装置（４０）を更に具備する。
【０００８】
前記波力発電装置は、左舷側タンク（４２）と、右舷側タンク（４３）と、前記左舷側タンク及び前記右舷側タンク間で液体が移動するように前記左舷側タンク及び前記右舷側タンクを接続する管路（４４）と、前記管路に設けられたタービン（４５）と、前記タービンに接続された発電機（４６）とを備える。
【０００９】
上記船舶は、左右対称に配置された複数の帆（５０）を更に具備する。
【００１０】
本発明による電力輸送方法は、船舶（１）に搭載されたレドックスフロー電池（２０）を海上で充電するステップと、前記船舶が港（７０）まで航行するステップとを具備する。
【００１１】
前記レドックスフロー電池を海上で充電する前記ステップにおいて、海上発電プラント（６５）が前記レドックスフロー電池を充電する。前記船舶が前記港まで航行する前記ステップにおいて、前記船舶は前記海上発電プラントから前記港まで航行する。
【００１２】
前記レドックスフロー電池を海上で充電する前記ステップにおいて、前記船舶に搭載された波力発電装置（４０）が前記レドックスフロー電池を充電する。
【００１３】
前記レドックスフロー電池を海上で充電する前記ステップにおいて、前記波力発電装置は前記船舶の横揺れによる動揺エネルギーを利用して発電する。
【００１４】
前記船舶に複数の帆（５０）が左右対称に設けられる。前記レドックスフロー電池を海上で充電する前記ステップにおいて、前記複数の帆を用いて前記船舶の位置を保持する。
【００１５】
上記電力輸送方法は、前記港で前記レドックスフロー電池からイオン溶液を積み出すステップを更に具備する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、大電力の海上輸送に好適な船舶及び電力輸送方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係るレドックスフロー電池船の側面図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係るレドックスフロー電池の概略図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る電力輸送方法を説明するための説明図である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施形態に係るレドックスフロー電池船に搭載された波力発電装置の概略図である。
【図５】図５は、第２の実施形態に係る波力発電装置の原理を説明するための説明図である。
【図６】図６は、第２の実施形態に係る電力輸送方法を説明するための説明図である。
【図７】図７は、本発明の第３の実施形態に係るレドックスフロー電池船の側面図である。
【図８】図８は、第３の実施形態に係るレドックスフロー電池船の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
添付図面を参照して、本発明によるレドックスフロー電池船及び電力輸送方法を実施するための形態を以下に説明する。
【００１９】
（第１の実施形態）
図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係るレドックスフロー電池船１は、船体１０と、船体１０に搭載されたレドックスフロー電池２０とを備える船舶である。船体１０には、推進用のプロペラ１５と、舵１６とが設けられている。
【００２０】
図２を参照して、レドックスフロー電池２０の構成を説明する。レドックスフロー電池２０は、セル２１と、イオン溶液タンク３１及び３２と、循環ポンプ３３及び３４とを備える。セル２１は、セル容器２２と、陽イオン交換膜２５と、電極２７及び２８とを備える。セル容器２２は、陽イオン交換膜２５によって電極室２３及び２４に仕切られている。電極室２３に電極２７が設けられ、電極室２４に電極２８が設けられている。イオン溶液タンク３１には、４価のバナジウムイオン及び５価のバナジウムイオンを含むイオン溶液が貯えられている。循環ポンプ３３は、イオン溶液タンク３１と電極室２３との間で４価のバナジウムイオン及び５価のバナジウムイオンを含むイオン溶液を循環するように構成されている。イオン溶液タンク３２には、２価のバナジウムイオン及び３価のバナジウムイオンを含むイオン溶液が貯えられている。循環ポンプ３４は、イオン溶液タンク３２と電極室２４との間で２価のバナジウムイオン及び３価のバナジウムイオンを含むイオン溶液を循環するように構成されている。レドックスフロー電池２０は、充電及び放電が可能な二次電池である。レドックスフロー電池２０は大型化が容易であるため、大電力を貯える用途に好適である。
【００２１】
図２を参照して、レドックスフロー電池２０の充電中の現象を説明する。循環ポンプ３３は、イオン溶液タンク３１と電極室２３との間で４価のバナジウムイオン及び５価のバナジウムイオンを含むイオン溶液を循環する。循環ポンプ３４は、イオン溶液タンク３２と電極室２４との間で２価のバナジウムイオン及び３価のバナジウムイオンを含むイオン溶液を循環する。電極２７から外部に電子が流出し、外部から電極２８に電子が流入する。電極室２３では、４価のバナジウムイオンが５価のバナジウムイオンに変化する。電極室２４では、３価のバナジウムイオンが２価のバナジウムイオンに変化する。水素イオンが陽イオン交換膜２５を通って電極室２３から電極室２４に移動する。したがって、充電が進行すると、イオン溶液タンク３１内のイオン溶液中の５価のバナジウムイオン濃度が増加し、イオン溶液タンク３２内のイオン溶液中の２価のバナジウムイオン濃度が増加する。
【００２２】
図３を参照して、本実施形態に係る電力輸送方法を説明する。発電海域６０は海象が荒れていて波浪エネルギー密度が高い海域である。海上発電プラント６５は波力発電装置を備えている。海上発電プラント６５は、発電海域６０において波浪エネルギーを利用して発電する。港７０は、陸上の電力需要者の近くに設けられている。港７０は発電海域６０から離れている。
【００２３】
本実施形態に係る電力輸送方法は、充電ステップ、航行ステップ、イオン溶液積み出しステップを備える。充電ステップにおいて、海上発電プラント６５がレドックスフロー電池船１のレドックスフロー電池２０を海上で充電する。航行ステップにおいて、レドックスフロー電池船１が海上発電プラント６５から港７０まで航行する。イオン溶液積み出しステップにおいて、港７０でレドックスフロー電池船１のレドックスフロー電池２０からイオン溶液を積み出す。例えば、循環ポンプ３３及び３４を用いてイオン溶液を積み出す。積み出されたイオン溶液は陸上に設けられた電力供給設備（不図示）まで陸送される。陸送は、例えば、車両又はパイプラインにより行われる。電力供給設備は、レドックスフロー電池を備え、レドックスフロー電池船１から積み出されたイオン溶液を用いて発電し、電力需要者に電力を供給する。
【００２４】
また、海上発電プラント６５は、波力発電装置のかわりに風力発電装置や太陽電池を備えてもよい。この場合、海上発電プラント６５は、風力発電や太陽光発電に適した海域で発電し、レドックスフロー電池船１のレドックスフロー電池２０を充電する。
【００２５】
本実施形態によれば、大電力の海上輸送に好適な船舶及び電力輸送方法が提供される。
【００２６】
（第２の実施形態）
図４を参照して、本発明の第２の実施形態に係るレドックスフロー電池船１は、第１の実施形態に係るレドックスフロー電池船１に波力発電装置４０が追加されたものである。波力発電装置４０は、波浪によるレドックスフロー電池船１の横揺れによる動揺エネルギーを利用して発電し、レドックスフロー電池２０を充電する。波力発電装置４０は、アンチローリングタンク４１と、タービン４５と、発電機４６とを備える。アンチローリングタンク４１は、左舷側タンク４２と、右舷側タンク４３と、管路４４とを備える。左舷側タンク４２は船体１０の左舷側に設けられる。右舷側タンク４３は船体１０の右舷側に設けられる。管路４４は、左舷側タンク４２及び右舷側タンク４３間で液体（例示：海水）が移動するように左舷側タンク４２及び右舷側タンク４３を接続する。タービン４５は、管路４４に設けられ、発電機４６に接続されている。
【００２７】
図５を参照して波力発電装置４０の原理を説明する。レドックスフロー電池船１に横揺れが生じると、アンチローリングタンク４１内の液体は、左舷側タンク４２から右舷側タンク４３へ、右舷側タンク４３から左舷側タンク４２へ、管路４４を通って移動する。この液体の移動によりタービン４５が回転し、発電機４６が発電する。波力発電装置４０は、大型化及び船舶への搭載が容易である。
【００２８】
図６を参照して、本実施形態に係る電力輸送方法を説明する。本実施形態に係る電力輸送方法は、以下に述べる点を除いて第１の実施形態に係る電力輸送方法と同じである。充電ステップにおいて、レドックスフロー電池船１は発電海域６０においてレドックスフロー電池２０を充電する。より具体的には、波力発電装置４０がレドックスフロー電池船１の横揺れの動揺エネルギーを利用して発電し、レドックスフロー電池２０を充電する。航行ステップにおいて、レドックスフロー電池船１が発電海域６０から港７０まで航行する。
【００２９】
なお、本実施形態に係るレドックスフロー電池船１は、波力発電装置４０のかわりに他の方式の波力発電装置を備えてもよい。
【００３０】
本実施形態によれば、レドックスフロー電池船１にレドックスフロー電池２０を充電する機能を持たせることができる。
【００３１】
（第３の実施形態）
図７を参照して、本発明の第３の実施形態に係るレドックスフロー電池船１は、第２の実施形態に係るレドックスフロー電池船１に複数の帆５０が追加されたものである。
【００３２】
図８を参照して、複数の帆５０は左右対称に配置されている。ただし、帆５０の数及び配置は図８に示す例に限定されない。ここで、帆５０が発生する推進力が矢印５１で示されている。複数の帆５０が左右対称に配置されているため、レドックスフロー電池船１の船首を風上に向けた状態において、一つの帆５０が発生する推進力の船幅方向の成分と、その帆５０と左右対称の関係にある他の帆５０が発生する推進力の船幅方向の成分とを相殺することができる。したがって、本実施形態に係るレドックスフロー電池船１は、プロペラ１５を使用しなくても、複数の帆５０によりレドックスフロー電池船１の位置を保持することが可能である。
【００３３】
本実施形態に係る電力輸送方法は、以下に述べる点を除いて第２の実施形態に係る電力輸送方法と同じである。充電ステップにおいて、レドックスフロー電池船１は、複数の帆５０を用いてレドックスフロー電池船１の位置を保持する。これにより、レドックスフロー電池船１が風や波によって漂流することが防止される。また、図８に示すように位置保持を行うことで、レドックスフロー電池船１の横揺れが大きくなる。その結果、波力発電装置４０の発電量が増加してレドックスフロー電池２０の充電時間が短縮される。
【符号の説明】
【００３４】
１…レドックスフロー電池船
１０…船体
１５…プロペラ
１６…舵
２０…レドックスフロー電池
２１…セル
２２…セル容器
２３、２４…電極室
２５…陽イオン交換膜
２７、２８…電極
３１、３２…イオン溶液タンク
３３、３４…循環ポンプ
４０…波力発電装置
４１…アンチローリングタンク
４２…左舷側タンク
４３…右舷側タンク
４４…管路
４５…タービン
４６…発電機
５０…帆
５１…矢印
６０…発電海域
６５…海上発電プラント
７０…港
【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】
2011235674.tif 000008
【図７】
2011235674.tif 000009
【図８】
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