(57)【要約】  ボイラー(7)に供給するガス／空気分離装置(2)と、二酸化炭素を圧縮及び／または精製するためのボイラー供給装置(boiler-fed unit)とを有した設備に係り、前記圧縮及び／または精製する装置に送られる煙道ガスの量は、発電された電気の売値、及び／または、煙道ガスを放出する費用に基づいて変更される。【選択図】図１
2013522516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素燃料の燃焼による発電方法であって、空気ガス生成装置(2)と、炭素燃料が燃やされる装置(7)とを使用し、前記炭素燃料が燃やされる装置は、空気が伴う第１運転モードで、空気が供給されるとともに、前記生成装置からの酸素富化流体は供給されず、酸素が伴う第２運転モードで、空気よりも窒素が少なくて酸素が多い酸化剤だけが供給され、この酸化剤の少なくとも一部は、前記空気ガス分離装置と、燃焼煙道ガスに含まれる二酸化炭素を圧縮及び／または精製する装置(16,20)とから供給され、前記空気ガス生成装置の運転中は、前記空気ガス生成装置に空気が送られ、前記燃焼装置の運転中及び前記圧縮及び／または精製する装置の運転中には、前記燃焼装置からの燃焼煙道ガスの少なくとも一部が前記圧縮及び／または精製する装置に送られ、発電された電気の売値が第１閾値よりも高い場合、及び／または、前記いくつかの装置の少なくとも一つで消費される電気の買値が第２閾値よりも高い場合、及び／または、前記燃焼煙道ガスを放出する価格が第３閾値よりも低い場合、及び／または、前記煙道ガスを放出する価格と電気の売値との比率が第４閾値よりも低い場合に、前記圧縮及び／または精製する装置に送られる煙道ガスの量は、減らされ、場合によってはゼロまで減らされ、大気に送られる煙道ガスの量は、増やされ、場合によっては煙道ガスの全てを大気に送る方法。
【請求項２】
以下に示される請求項のいずれかに記載の方法において、
発電された電気の売値が前記第１閾値よりも高い場合、及び／または、前記いくつかの装置の少なくとも一つで消費される電気の買値が前記第２閾値よりも高い場合、前記空気ガス分離装置に送られる空気の量、及び／または、前記空気ガス分離装置から前記燃焼装置に送られる酸化剤の量は、減らされ、前記燃焼装置に送られる空気の量は、増やされる方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法において、
発電された電気の売値が前記第１閾値よりも高い場合、前記空気ガス分離装置に送られる空気の量、及び／または、前記空気ガス分離装置から酸化剤の量は、減らされ、場合によってはゼロまで減らされ、前記燃焼装置(7)には、空気が供給されるとともに、空気よりも窒素が少なくて酸素が多い酸化剤は供給されない方法。
【請求項４】
先行する請求項のいずれかに記載の方法において、
電気の売値が第４閾値よりも高い場合、前記燃焼装置(7)に送られる空気の量は、増やされ、場合によってはゼロから増やされ、この第４閾値は、前記第１閾値と比べて、場合によっては、小さい、同じ、または大きい値である方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の方法において、
電気の売値が前記第１閾値よりも高い場合、前記燃焼装置(7)は、空気だけで運転され、電気の売値が前記第１閾値よりも低い場合、場合によっては、空気よりも窒素が少ない酸化剤だけで運転される方法。
【請求項６】
先行する請求項のいずれかに記載の方法において、
電気の価格がある閾値よりも低い場合、前記空気ガス分離装置(2)に送られる空気中の酸素の量は、前記空気ガス分離装置から前記燃焼装置に送られる酸化剤中の酸素の量よりも多い方法。
【請求項７】
先行する請求項のいずれかに記載の方法において、
電気の価格がある閾値よりも高い場合、前記空気ガス分離装置(2)に送られる空気中の酸素の量は、前記空気ガス分離装置から前記燃焼装置に送られる酸化剤中の酸素の量よりも少ない方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法において、
前記酸化剤中の酸素の量の一部は、液体状で貯蔵された酸化剤の気化によって供給される方法。
【請求項９】
先行する請求項のいずれかに記載の方法において、
電気の価格がある閾値よりも低い場合、前記空気ガス分離装置に送られる空気中の酸素の量、及び／または、前記分離装置から送られる酸化剤の量、及び／または、前記圧縮及び/または精製する装置に送られる煙道ガスの量は、減らされ、場合によってはゼロまで減らされる方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法において、
電気の価格がある閾値よりも低い場合、前記燃焼装置(7)は、運転されない方法。
【請求項１１】
先行する請求項のいずれかに記載の方法において、
前記燃焼装置(7)は、運転時に、炭素燃料である燃料が常に供給される方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法において、
前記燃焼装置は、運転時に、電気の価格に関わらず、実質的に同じ炭素燃料が常に供給される方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法において、
前記燃焼装置は、運転時に、石炭が常に供給される方法。
【請求項１４】
第１の装置と、少なくとも第２の発電装置とが接続された発電網の運転方法であって、前記第１の装置は、先行する請求項のいずれかに記載の方法で運転され、前記第２の発電装置は、公称運転で、時間当たり第１の所定量の二酸化炭素を大気中に放出し、発電された電気の売値が前記第１閾値よりも高い場合、前記第２の装置は、運転されず、前記第１の装置は、時間当たり前記第１の所定量よりも少ない二酸化炭素を大気中に放出する方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の概要】
【０００１】
本発明は、空気ガス分離装置と、燃焼装置と、該燃焼装置で生じた燃焼煙道ガスに含まれる二酸化炭素を圧縮及び／または精製する装置とを用いた発電方法に関し、前記燃焼装置は、空気、及び、空気よりも窒素濃度が低く、前記空気ガス分離装置で生成され、前記燃焼煙道ガスを作り出す酸化剤のいずれかを用いて運転されるものである。
【０００２】
気候の変化は、最も大きな環境変化の一つである。大気中の二酸化炭素濃度の増加は、地球温暖化のとても大きな原因である。人間による二酸化炭素の大気中への放出は、発電所での化石燃料の燃焼によるところが大きい。
【０００３】
二酸化炭素の放出を抑制するために、炭素燃料の燃焼中に放たれる二酸化炭素を捕らえてそれを地下に隔離する技術がある。今後の取り組みの一つは、二酸化炭素の成分が一般的に１５％未満であり、その分離にかなりのエネルギーが必要な煙道ガス中の二酸化炭素の分離である。
【０００４】
方策の一つは、燃焼の上流で空気から窒素を分離し、ボイラーの出口に残るものを、実質的に燃焼の生成物である二酸化炭素と水だけにすることである。このとき、ボイラーは、酸素燃料燃焼(oxy-fuel combustion)で運転される。煙道ガス（大部分は二酸化炭素）の一部を酸素とともに再利用することで、ボイラー内の温度が高温になりすぎないようにすることができる。これにより、二酸化炭素を低コストで捕らえることができる。
【０００５】
この技術は、投資および世界的なエネルギーの有効利用の両方の観点から有望である。
【０００６】
発電会社は、運転に多かれ少なかれ費用がかかる様々な発電手段、例えば風力タービンや原子力発電所など、そして言うまでもなく炭素燃料発電所（ＣＦＰＳ）を有する。ＣＦＰＳは、相対的に運転費用が高い。本発明によれば、ＣＦＰＳによって発電される電気の販売価格に基づいて、発電の運転方法が変更される。
【０００７】
同様に、発電会社は、上記販売価格に基づいて、ＣＦＰＳによって放たれる二酸化炭素の全てまたは一部を捕まえること、及び敢えて捕まえないことを決めてもよい。
【０００８】
二酸化炭素を部分的に捕まえること(the partial capture of CO2)は、酸素燃料技術にあまりなじまない(not very well suited)。実際には、１００％の酸素燃料燃焼、または、大気燃焼(air combustion)で運転される必要があるが、これらの形態(regimes)を避けることは困難である。特に、煙道ガス中に３０％よりも多い窒素が含まれる場合、二酸化炭素を分離することは、その流れがより集中しているときに得られる全ての有益性を失う。
【０００９】
そのため、部分的に捕まえる(a partial capture)ための参考になる解決策は、空気分離装置（ＡＳＵ）を１００％運用(invest)して、その容量の１００％でそれを運転することである。また、圧縮乾燥装置の一部だけを運用する（または、それを１００％運用するが、捕まえることが望まれる二酸化炭素の範囲までだけ運転する）ことはできる。残念ながら、この圧縮乾燥装置は、ＡＳＵとは異なり、投入されたもの(investment)の小さな一部だけを処理するものであるとともに、それ自身でエネルギーを消費する。
【００１０】
さらに、ＡＵＳをその容量の１００％で運転することは、エネルギーの一定の消費を最終的に意味し、これはコストの変化や入手可能なエネルギーの出力の変化に適合できないものである。
【００１１】
このため、今後の問題の一つは、既知の方法よりも有益(profitable)に発電することができる発電方法を提案することである。
【００１２】
所定の瞬間で電気の価格がとても高い場合、それは、限界生産費(the marginal cost of production)がとても高くなることを意味する。この費用がとても高くなるなら、電力供給網は、最後(last resort)の発電手段を使う必要が生じるかもしれない。これら（ディーゼル／火力発電装置、ガスの開循環（gas open cycle））は、効率を大きく低下させ、二酸化炭素の排出成分(emissions factors)をしばしばとても大きくする。これらの排出成分は、空気が供給されて二酸化炭素が隔離(sequestration)されない下位モードで運転された酸素燃料燃焼装置の二酸化炭素の排出成分よりもさえ、しばしば大きい。
【００１３】
それゆえ、本発明によれば、酸素燃料燃焼装置を用いて発電することが提案される。二酸化炭素を処理せずに大気中に排出したとしても、地球規模でみれば、上記最後の発電手段よりも二酸化炭素の放出が減少するためである。このため、電気が非常に高価な場合に、酸素燃料燃焼装置でより多くの二酸化炭素を放出することは、電力供給網の全体で見れば、先行技術のそれらに比較して、二酸化炭素の放出を減らすことができる。
【００１４】
本発明の一つの主題によれば、炭素燃料を燃やす発電方法が提案され、この発電方法は、空気ガス生成装置と、炭素燃料が燃やされる装置とを使用し、該炭素燃料が燃やされる装置は、空気が伴う第１運転モードで、空気が供給されるとともに、前記生成装置で生成される酸素富化流体は供給されず、酸素が伴う第２運転モードで、空気よりも窒素が少なくて酸素が多い酸化剤だけが供給され、この酸化剤の少なくとも一部は、空気ガス(air gas)と、燃焼煙道ガスに含まれる二酸化炭素を圧縮及び／または精製する装置(16,20)とから供給され、前記空気ガス生成装置の運転中は、前記空気ガス生成装置には空気が送られ、前記燃焼装置の運転中及び前記圧縮及び／または精製する装置の運転中には、前記燃焼装置からの燃焼煙道ガスの少なくとも一部が前記圧縮及び／または精製する装置に送られ、発電された電気の売値が第１閾値よりも高い場合、及び／または、前記いくつかの装置の少なくとも一つで消費される電気の買値が第２閾値よりも高い場合、及び／または、燃焼煙道ガスを放出する価格が第３閾値よりも低い場合、及び／または、煙道ガスを放出する価格と電気の売値との比率が第４閾値よりも低い場合に、前記圧縮及び／または精製する装置に送られる煙道ガスの量は、減らされ、場合によってはゼロまで減らされ(reduced, possibly to zero)、大気に送られる煙道ガスの量は、増やされ、場合によっては煙道ガスの全てを大気に送る。
【００１５】
前記燃焼煙道ガスを放出する価格は、大気中に二酸化炭素を含むガスを排出するときに必要となる炭素税に対応する。
【００１６】
「空気による運転の間は、前記生成装置からの酸素富化流体は、ボイラーに供給されない」とは、例えば空気流れの多くて５％(at most 5% of the air flow rate)のような、酸素富化流体の小さな流れ(a small flow rate that is oxygen-enriched)がボイラーに送られることを排除するものではない。
【００１７】
また、空気による運転の概念は、前記空気ガス生成装置以外の供給源からの他の酸化剤(oxidants)、例えば煙道ガスの一部、を前記燃焼装置が受け取ることを排除するものではない。同様に、酸化剤による運転の概念は、前記空気ガス生成装置以外の供給源からの他の酸化剤(oxidants)を前記燃焼装置が受け取ることを排除するものではない。
【００１８】
他のオプション機能(optional features)：
- 発電された電気の売値が前記第１閾値よりも高い場合、及び／または、前記いくつかの装置の少なくとも一つで消費される電気の買値が前記第２閾値よりも高い場合、前記空気ガス分離装置に送られる空気の量、及び／または、前記空気ガス分離装置から前記燃焼装置に送られる酸化剤の量は、減らされ、前記燃焼装置に送られる空気の量は、増やされる。
【００１９】
- 発電された電気の売値が前記第１閾値よりも高い場合、前記空気ガス分離装置に送られる空気の量、及び／または、前記空気ガス分離装置から前記燃焼装置に送られる酸化剤の量は、減らされ、場合によってはゼロまで減らされ、前記燃焼装置には、空気が供給されるとともに、空気よりも窒素が少なくて酸素が多い酸化剤はもはや供給されない。
【００２０】
- 電気の売値が第４閾値よりも高い場合、前記燃焼装置に送られる空気の量は、増やされ、場合によってはゼロから増やされ、この第４閾値は、場合によっては(as appropriate)、前記第１閾値と比べて、低い、同じ、または高い値である。
【００２１】
- 電気の売値が前記第１閾値よりも高い場合、前記燃焼装置は、空気だけで運転され、電気の売値が前記第１閾値よりも低い場合、場合によっては、空気よりも窒素が少ない酸化剤だけで運転される。
【００２２】
- 電気の価格がある閾値よりも低い場合、前記空気ガス分離装置に送られる空気中の酸素の量は、前記空気ガス分離装置から前記燃焼装置に送られる酸化剤中の酸素の量よりも多い。
【００２３】
- 電気の価格がある閾値よりも高い場合、前記空気ガス分離装置に送られる空気中の酸素の量は、前記空気ガス分離装置から前記燃焼装置に送られる酸化剤中の酸素の量よりも少ない。
【００２４】
- 前記酸化剤中の酸素の量の一部は、液体状で貯蔵された酸化剤の気化によって供給される。
【００２５】
- 電気の価格がある閾値よりも低い場合、前記空気ガス分離装置に送られる空気中の酸素の量、及び／または、前記分離装置から送られる酸化剤の量、及び／または、前記圧縮及び/または精製する装置に送られる煙道ガスの量は、減らされ、場合によってはゼロまで減らされる。
【００２６】
- 電気の価格がある閾値よりも低い場合、前記燃焼装置は、運転されない。
【００２７】
- 前記燃焼装置は、運転時に、炭素燃料である燃料が常に供給される。
【００２８】
- 前記燃焼装置は、運転時に、電気の価格に関わらず、実質的に同じ炭素燃料が常に供給される。
【００２９】
- 前記燃焼装置は、運転時に、石炭が常に供給される。
【００３０】
本発明の別の主題によれば、第１の装置と、少なくとも第２の発電装置とが接続された発電網の運転方法が提案され、前記第１の装置は、上述の方法に基づいて運転され、前記第２の発電装置は、公称運転(nominal operation)で、時間当たり第１の所定量の二酸化炭素を大気中に放出し、発電された電気の売値が前記第１閾値よりも高い場合、前記第２の装置は、運転されず、前記第１の装置は、時間当たり前記第１の所定量よりも少ない二酸化炭素を大気中に放出する。
【００３１】
「空気ガス生成装置」は、空気からガス(gases)を分離する装置、様々な低温貯蔵機(cryogenic storage elements)、及びその運転に必要なパイプを含む装置を意味する。該装置は、例えば低温蒸留で作動される。
【００３２】
「燃焼装置」は、例えば、ボイラー、焼却装置、好ましくは、循環流動層ボイラー(a circulating fluidized bed boiler)、または粉炭ボイラーを意味する。
【００３３】
「循環流動層ボイラー」は、燃料が空気または酸素で燃やされるボイラーを意味する。
【００３４】
「粉炭ボイラー」は、燃料が細かく砕かれたボイラーを意味する。
【００３５】
「炭素燃料」は、例えば石炭、亜炭、家庭廃棄物、バイオマス由来の燃料（燃焼に供する植物生成物(plant production)、植物廃棄物(plant waste)など）を含む。
【００３６】
「空気よりも窒素が少ない酸化剤」は、空気に比べて酸素が多い流体を意味し、特に、６０ｍｏｌ％の酸素、好ましくは少なくとも９０ｍｏｌ％の酸素を含む。他の酸化剤、例えば煙道ガスの一部をＣＦＰＳに送ってもよい。
【００３７】
この燃焼方法で使用される様々な装置の運転に必要なエネルギーは、生成された酸素の少なくとも一部が供給される発電装置自体から、または、電気輸送網を介した他の発電装置から、または、再生可能供給源からの直接生成（太陽パネル、風車タービン、水力発電ダムなど）から賄われる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本願発明に係る方法で運転可能な構成の一般的な図である。
【００３９】
図１は、本願発明に係る二酸化炭素を捕らえる方法で運転可能な構成の一般的な図であり、空気ガス分離装置、燃焼装置、及び、二酸化炭素の圧縮精製装置を示す。前記燃焼装置は、粉炭ボイラーを使用し、空気よりも窒素濃度が低い酸化剤と、空気とが選択的に用いられる。
【００４０】
空気供給ダクト１は、空気ガス分離装置２に接続されており、この空気ガス分離装置２は、酸素生成ダクト３(an oxygen production duct)に接続されている。この酸素ダクト３は、貯蔵部２１(a storage element)に接続されるとともに、間接的に燃焼装置７に接続されている。前記酸素ダクトは、最初に、混合器４に接続されている。混合器４では、ダクト６、１８を通って再循環された二酸化炭素と酸素とが混じり合う。酸化剤供給管５は、混合器４と、粉炭ボイラー７とに接続されている。
【００４１】
燃料（例えば未精製の石炭）の供給ライン８は、粉砕機１０に接続されている。粉砕機１０は、粉炭ボイラー７に接続されている。
【００４２】
ボイラー７からの蒸気ダクトは、機械力を供給する蒸気タービン１１に接続されている。この機械力は、交流発電機によって電気を供給するためのエネルギーに変換される。
【００４３】
燃焼煙道ガスダクト１３は、除埃装置１４に接続されるとともに、脱硫装置１５に任意で接続されてもよい。煙道ガスは、二酸化炭素を圧縮及び／または精製する装置（ＣＰＵ）２０に送られるか、ダクト２３を通じて大気中に排出される。装置１６は、例えば圧縮装置のような調節装置(a conditioning unit)である。装置９は、例えば前処理ユニットである。
【００４４】
上記構成において、電気の売値、及び／または、買値に基づく５つの運転モードがある。
【００４５】
１）電気価格が非常に高いとともに、ボイラーの煙道ガスを大気中に放出するための価格が安い場合
上記構成によって発電される電気の価格が第１閾値よりも高く、同時に、ボイラーの煙道ガスを大気中に放出するための価格が第２閾値よりも低い場合、ボイラーには、もはや酸化剤が供給されず、空気だけが供給される。この場合、空気分離装置２には、もはや空気が供給されず、酸素も窒素も生成されない。同様に、ＣＰＵ装置２０は、運転されない。煙道ガスは、ダクト２３を通じて排出される。この運転モードは、煙道ガスを放出する価格と発電される電気の価格との比率(the ratio between the price for venting the flue gases and the price of the electricity generated)が第３閾値よりも低いときに、始めてもよい。圧縮装置１６は、運転されない。
【００４６】
この場合、空気分離装置とＣＰＵ装置とによって消費される電気を販売することは、これらの装置の運転に用いられるよりも、価値が大きい。
【００４７】
また、空気分離装置に空気を送ることを止めて、空気分離装置を止めるとともに、貯蔵された酸化剤だけをボイラーに供給することでＣＰＵ装置２０の操業を続けることも可能である。
【００４８】
２）電気価格が非常に高い場合
空気分離装置２は、電気が安い間に分離された生成物から気化した生成物の一部である空気ガス(air gas)よりも少ない空気を分離する。
【００４９】
ＣＰＵ装置は、圧縮装置１６のように運転される。ボイラーには、酸素が供給される。
【００５０】
この場合、空気分離装置２に送られる空気中の酸素の量は、ボイラー７への流れ５の中の酸素の量よりも少なくてもよい。
【００５１】
３）電気価格が適度な場合
ＣＰＵ装置２０は、運転される。ボイラーには、酸素が供給される。
【００５２】
ボイラーは、電気価格が高い（前述のケース）ときの速度(rate)よりも、低い速度で運転される。空気分離装置は、電気が安い間に分離された生成物から気化した生成物の一部である空気ガスよりも少ない空気を分離する。
【００５３】
４）電気価格が安い場合
この場合、適度に発電される。ボイラー７には、酸素が供給される。ボイラー７は、非常に低い速度で運転される。この非常に低い速度は、前記電気価格が適度な場合よりもさらに遅くした速度であり、例えば約５０％の速度である。ボイラーが最大の生産で運転されないので、作り出される煙道ガスは減少し、これにより、ＣＰＵ装置２０は、減少した二酸化炭素生成物で運転される。空気分離装置２は、液体の状態で貯蔵されて分離された空気の一部である空気ガスよりも多くの空気を分離する。
【００５４】
この場合、空気分離装置２に送られる空気流れ１の中の酸素の量は、ボイラー７に送られる流れ５の中の酸素の量よりも大きくてもよい。
【００５５】
５）電気価格が非常に安い場合
空気分離装置は、運転されるが、複数の貯蔵器に、または生成物が一つだけの場合は一つの貯蔵器に送られる液体生成物を作り出すだけである。液体貯蔵器または貯蔵器らが満杯の場合は、空気分離装置２は運転されない。ＣＰＵ装置２０は、運転されない。また、圧縮装置１６及びボイラー７も運転されない。
【００５６】
ボイラーが運転される場合は、電気価格に関わらず、ボイラーには石炭が供給される。
【００５７】
発電網を運転するためには、用いられる発電手段を選ぶ必要がある。発電網には、上述の方法によって運転される第１の装置を接続してもよく、電気価格が非常に高い場合には、空気分離装置が運転されず、ボイラーには空気だけが供給され、作り出された煙道ガスは大気中に排出され、毎時、所定量の二酸化炭素が放出される。これは、通常の運転(nominal operation)において、上記ボイラーが放出するよりも多くの量の二酸化炭素を、毎時、大気中に放出する第２の発電装置が運転されるよりも好ましいかもしれない。
【図１】
2013522516.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成25年1月10日(2013.1.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素燃料の燃焼による発電方法であって、空気ガス生成装置(2)と、炭素燃料が燃やされる装置(7)とを使用し、前記炭素燃料が燃やされる装置は、空気が伴う第１運転モードで、空気が供給されるとともに、前記生成装置からの酸素富化流体は供給されず、酸素が伴う第２運転モードで、空気よりも窒素が少なくて酸素が多い酸化剤だけが供給され、この酸化剤の少なくとも一部は、前記空気ガス生成装置と、燃焼煙道ガスに含まれる二酸化炭素を圧縮及び／または精製する装置(16,20)とから供給され、前記空気ガス生成装置の運転中は、前記空気ガス生成装置に空気が送られ、前記燃焼装置の運転中及び前記圧縮及び／または精製する装置の運転中には、前記燃焼装置からの燃焼煙道ガスの少なくとも一部が前記圧縮及び／または精製する装置に送られ、発電された電気の売値が第１閾値よりも高い場合、及び／または、前記いくつかの装置の少なくとも一つで消費される電気の買値が第２閾値よりも高い場合、及び／または、前記燃焼煙道ガスを放出する価格が第３閾値よりも低い場合、及び／または、前記煙道ガスを放出する価格と電気の売値との比率が第４閾値よりも低い場合に、前記圧縮及び／または精製する装置に送られる煙道ガスの量は、減らされ、場合によってはゼロまで減らされ、大気に送られる煙道ガスの量は、増やされ、場合によっては煙道ガスの全てを大気に送る方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
発電された電気の売値が前記第１閾値よりも高い場合、及び／または、前記いくつかの装置(2,7)の少なくとも一つで消費される電気の買値が前記第２閾値よりも高い場合、前記空気ガス生成装置(2)に送られる空気の量、及び／または、前記空気ガス生成装置から前記燃焼装置(7)に送られる酸化剤の量は、減らされ、前記燃焼装置に送られる空気の量は、増やされる方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法において、
発電された電気の売値が前記第１閾値よりも高い場合、前記空気ガス生成装置(2)に送られる空気の量、及び／または、前記空気ガス生成装置から酸化剤の量は、減らされ、場合によってはゼロまで減らされ、前記燃焼装置(7)には、空気が供給されるとともに、空気よりも窒素が少なくて酸素が多い酸化剤は供給されない方法。
【請求項４】
先行する請求項のいずれかに記載の方法において、
電気の売値が前記第４閾値よりも高い場合、前記燃焼装置(7)に送られる空気の量は、増やされ、場合によってはゼロから増やされ、この第４閾値は、前記第１閾値と比べて、場合によっては、小さい、同じ、または大きい値である方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の方法において、
電気の売値が前記第１閾値よりも高い場合、前記燃焼装置(7)は、空気だけで運転され、電気の売値が前記第１閾値よりも低い場合、場合によっては、空気よりも窒素が少ない酸化剤だけで運転される方法。
【請求項６】
先行する請求項のいずれかに記載の方法において、
電気の価格がある閾値よりも低い場合、前記空気ガス生成装置(2)に送られる空気中の酸素の量は、前記空気ガス生成装置(2)から前記燃焼装置(7)に送られる酸化剤中の酸素の量よりも多い方法。
【請求項７】
先行する請求項のいずれかに記載の方法において、
電気の価格がある閾値よりも高い場合、前記空気ガス生成装置に送られる空気中の酸素の量は、前記空気ガス生成装置(2)から前記燃焼装置(7)に送られる酸化剤中の酸素の量よりも少ない方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法において、
前記酸化剤中の酸素の量の一部は、液体状で貯蔵された酸化剤の気化によって供給される方法。
【請求項９】
先行する請求項のいずれかに記載の方法において、
電気の価格がある閾値よりも低い場合、前記空気ガス生成装置(2)に送られる空気中の酸素の量、及び／または、前記生成装置から送られる酸化剤の量、及び／または、前記圧縮及び/または精製する装置(16,20)に送られる煙道ガスの量は、減らされ、場合によってはゼロまで減らされる方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法において、
電気の価格がある閾値よりも低い場合、前記燃焼装置(7)は、運転されない方法。
【請求項１１】
先行する請求項のいずれかに記載の方法において、
前記燃焼装置(7)は、運転時に、炭素燃料である燃料が常に供給される方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法において、
前記燃焼装置(7)は、運転時に、電気の価格に関わらず、実質的に同じ炭素燃料が常に供給される方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法において、
前記燃焼装置(7)は、運転時に、石炭が常に供給される方法。
【請求項１４】
第１の装置と、少なくとも第２の発電装置とが接続された発電網の運転方法であって、前記第１の装置は、先行する請求項のいずれかに記載の方法で運転され、前記第２の発電装置は、公称運転で、時間当たり第１の所定量の二酸化炭素を大気中に放出し、発電された電気の売値が前記第１閾値よりも高い場合、前記第２の装置は、運転されず、前記第１の装置は、時間当たり前記第１の所定量よりも少ない二酸化炭素を大気中に放出する方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
発電網を運転するためには、用いられる発電手段を選ぶ必要がある。発電網には、上述の方法によって運転される第１の装置を接続してもよく、電気価格が非常に高い場合には、空気分離装置が運転されず、ボイラーには空気だけが供給され、作り出された煙道ガスは大気中に排出され、毎時、所定量の二酸化炭素が放出される。これは、通常の運転(nominal operation)において、上記ボイラーが放出するよりも多くの量の二酸化炭素を、毎時、大気中に放出する第２の発電装置が運転されるよりも好ましいかもしれない。
以下に、出願当初の特許請求の範囲に記載された発電方法及び運転方法を付記する。
[１]、炭素燃料の燃焼による発電方法であって、空気ガス生成装置(2)と、炭素燃料が燃やされる装置(7)とを使用し、前記炭素燃料が燃やされる装置は、空気が伴う第１運転モードで、空気が供給されるとともに、前記生成装置からの酸素富化流体は供給されず、酸素が伴う第２運転モードで、空気よりも窒素が少なくて酸素が多い酸化剤だけが供給され、この酸化剤の少なくとも一部は、前記空気ガス分離装置と、燃焼煙道ガスに含まれる二酸化炭素を圧縮及び／または精製する装置(16,20)とから供給され、前記空気ガス生成装置の運転中は、前記空気ガス生成装置に空気が送られ、前記燃焼装置の運転中及び前記圧縮及び／または精製する装置の運転中には、前記燃焼装置からの燃焼煙道ガスの少なくとも一部が前記圧縮及び／または精製する装置に送られ、発電された電気の売値が第１閾値よりも高い場合、及び／または、前記いくつかの装置の少なくとも一つで消費される電気の買値が第２閾値よりも高い場合、及び／または、前記燃焼煙道ガスを放出する価格が第３閾値よりも低い場合、及び／または、前記煙道ガスを放出する価格と電気の売値との比率が第４閾値よりも低い場合に、前記圧縮及び／または精製する装置に送られる煙道ガスの量は、減らされ、場合によってはゼロまで減らされ、大気に送られる煙道ガスの量は、増やされ、場合によっては煙道ガスの全てを大気に送る方法。
[２]、以下に示されるいずれかの方法において、発電された電気の売値が前記第１閾値よりも高い場合、及び／または、前記いくつかの装置の少なくとも一つで消費される電気の買値が前記第２閾値よりも高い場合、前記空気ガス分離装置に送られる空気の量、及び／または、前記空気ガス分離装置から前記燃焼装置に送られる酸化剤の量は、減らされ、前記燃焼装置に送られる空気の量は、増やされる方法。
[３]、[２]に記載の方法において、発電された電気の売値が前記第１閾値よりも高い場合、前記空気ガス分離装置に送られる空気の量、及び／または、前記空気ガス分離装置から酸化剤の量は、減らされ、場合によってはゼロまで減らされ、前記燃焼装置(7)には、空気が供給されるとともに、空気よりも窒素が少なくて酸素が多い酸化剤は供給されない方法。
[４]、先行して記載されたいずれかの方法において、電気の売値が第４閾値よりも高い場合、前記燃焼装置(7)に送られる空気の量は、増やされ、場合によってはゼロから増やされ、この第４閾値は、前記第１閾値と比べて、場合によっては、小さい、同じ、または大きい値である方法。
[５]、[１]乃至[４]のいずれかに記載の方法において、電気の売値が前記第１閾値よりも高い場合、前記燃焼装置(7)は、空気だけで運転され、電気の売値が前記第１閾値よりも低い場合、場合によっては、空気よりも窒素が少ない酸化剤だけで運転される方法。
[６]、先行して記載されたいずれかの方法において、電気の価格がある閾値よりも低い場合、前記空気ガス分離装置(2)に送られる空気中の酸素の量は、前記空気ガス分離装置から前記燃焼装置に送られる酸化剤中の酸素の量よりも多い方法。
[７]、先行して記載されたいずれかの方法において、電気の価格がある閾値よりも高い場合、前記空気ガス分離装置(2)に送られる空気中の酸素の量は、前記空気ガス分離装置から前記燃焼装置に送られる酸化剤中の酸素の量よりも少ない方法。
[８]、[７]に記載の方法において、前記酸化剤中の酸素の量の一部は、液体状で貯蔵された酸化剤の気化によって供給される方法。
[９]、先行して記載されたいずれかの方法において、電気の価格がある閾値よりも低い場合、前記空気ガス分離装置に送られる空気中の酸素の量、及び／または、前記分離装置から送られる酸化剤の量、及び／または、前記圧縮及び/または精製する装置に送られる煙道ガスの量は、減らされ、場合によってはゼロまで減らされる方法。
[１０]、[９]に記載の方法において、電気の価格がある閾値よりも低い場合、前記燃焼装置(7)は、運転されない方法。
[１１]、先行して記載されたいずれかの方法において、前記燃焼装置(7)は、運転時に、炭素燃料である燃料が常に供給される方法。
[１２]、[１１]に記載の方法において、前記燃焼装置は、運転時に、電気の価格に関わらず、実質的に同じ炭素燃料が常に供給される方法。
[１３]、[１２]に記載の方法において、前記燃焼装置は、運転時に、石炭が常に供給される方法。
[１４]、第１の装置と、少なくとも第２の発電装置とが接続された発電網の運転方法であって、前記第１の装置は、先行する請求項のいずれかに記載の方法で運転され、前記第２の発電装置は、公称運転で、時間当たり第１の所定量の二酸化炭素を大気中に放出し、発電された電気の売値が前記第１閾値よりも高い場合、前記第２の装置は、運転されず、前記第１の装置は、時間当たり前記第１の所定量よりも少ない二酸化炭素を大気中に放出する方法。
【国際調査報告】
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