(57)【要約】【課題】気象の影響を受けない若しくは受けにくく、且つ低コストおよび長寿命である、再生可能エネルギーを利用した電力供給設備および電力供給方法を提供する。【解決手段】風力を利用して電力を発生させる風力発電部１０と、風力発電部１０から電力の供給を受け、所望される出力を送電する変電部１２であって、風力発電部１０からの供給電力が所望される出力を上回るときに余剰電力を出力する変電部１２と、変電部１２から余剰電力の供給を受け、該余剰電力により熱媒を加熱する加熱部１４と、加熱部１４により加熱された熱媒を蓄える高温タンク１６と、風力発電部１０からの供給電力が所望される出力を下回るときに、高温タンク１６に蓄えられた熱媒を用いて電力を発生させ、該電力を変電部１２に供給する蒸気発電部２０とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
再生可能エネルギーを利用して電力を発生させる第１発電部と、
前記第１発電部から電力の供給を受け、所望される出力を送電する変電部であって、前記第１発電部からの供給電力が前記所望される出力を上回るときに余剰電力を出力する変電部と、
前記変電部から余剰電力の供給を受け、該余剰電力により熱媒を加熱する加熱部と、
前記加熱部により加熱された熱媒を蓄える蓄熱部と、
前記第１発電部からの供給電力が前記所望される出力を下回るときに、前記蓄熱部に蓄えられた熱媒を用いて電力を発生させ、該電力を前記変電部に供給する第２発電部と、
を備えることを特徴とする電力供給設備。
【請求項２】
前記第２発電部は、自身が前記変電部に供給する電力と、前記第１発電部から前記変電部に供給される電力の合計が前記所望される出力となるように、前記蓄熱部に蓄えられた熱媒を用いて電力を発生させることを特徴とする請求項１に記載の電力供給設備。
【請求項３】
前記蓄熱部に蓄えられた熱媒量を検出する検出部と、
検出された熱媒量に基づいて、前記変電部が前記所望される出力を送電可能な時間を予測する予測部と、
前記予測部で予測された時間経過後に前記変電部が前記所望される出力を送電できるように、前記変電部に接続された第３発電部に対して電力の供給を要求する要求部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の電力供給設備。
【請求項４】
前記変電部は、前記蓄熱部に所定量の加熱された熱媒が蓄えられるまで、前記第１発電部からの供給電力を送電せずに前記加熱部に供給し、前記蓄熱部に所定量の加熱された熱媒が蓄えられたときに、前記第１発電部からの供給電力の送電を開始することを特徴とする請求項３に記載の電力供給設備。
【請求項５】
枯渇性エネルギーを用いて熱媒を加熱し、加熱した熱媒を前記蓄熱部に供給する追加の加熱部をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の電力供給設備。
【請求項６】
再生可能エネルギーを利用して電力を発生させる第１発電部から電力の供給を受け、所望される出力を送電する変電部に適用される電力供給設備であって、
前記第１発電部からの供給電力が前記所望される出力を上回るときに前記変電部から出力された余剰電力の供給を受け、該余剰電力により熱媒を加熱する加熱部と、
前記加熱部により加熱された熱媒を蓄える蓄熱部と、
前記第１発電部からの供給電力が前記所望される出力を下回るときに、前記蓄熱部に蓄えられた熱媒を用いて電力を発生させ、該電力を前記変電部に供給する第２発電部と、
を備えることを特徴とする電力供給設備。
【請求項７】
再生可能エネルギーを利用して第１発電部で発電する第１発電ステップと、
再生可能エネルギーを利用して発電した電力を変電部に供給する第１供給ステップと、
前記変電部から所望される出力を送電するステップと、
前記第１供給ステップで前記変電部に供給される電力が前記所望される出力を上回るときに、前記変電部から余剰電力を出力するステップと、
前記変電部からの余剰電力により熱媒を加熱するステップと、
加熱された熱媒を蓄えるステップと、
前記第１供給ステップで前記変電部に供給される電力が前記所望される出力を下回るときに、蓄えられた熱媒を用いて第２発電部で発電する第２発電ステップと、
前記変電部が前記所望される出力を送電できるように、前記第２発電ステップで発電した電力を前記変電部に供給する第２供給ステップと、
を備えることを特徴とする電力供給方法。
【請求項８】
蓄えられた熱媒量を検出するステップと、
検出された熱媒量に基づいて、前記変電部が前記所望される出力を送電可能な時間を予測するステップと、
予測された時間経過後に前記変電部が前記所望される出力を送電できるように、前記変電部に接続された第３発電部に対して電力の供給を要求するステップと、
をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の電力供給方法。
【請求項９】
所定量の加熱された熱媒が蓄えられるまで、前記第１発電部からの供給電力を前記変電部から送電せずに熱媒の加熱に利用するステップと、
前記所定量の加熱された熱媒が蓄えられたときに、前記変電部が前記第１発電部からの供給電力の送電を開始するステップと、
をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の電力供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力供給設備および電力供給方法に関し、特に、風力発電や太陽光発電等の再生可能エネルギーを利用した電力供給設備および電力供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、温暖化ガスを排出しないクリーンエネルギー発電として、風力発電や太陽光発電等の再生可能エネルギー発電が注目されている。このような再生可能エネルギー発電は、発電量が気象条件に影響されるという問題がある。この問題を解決するために、ＮＡＳ電池等の二次電池を用いて送電電力を平準化する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１９２７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＮＡＳ電池等の二次電池は一般的にコストが高く、また寿命が短い。従って、従来の二次電池を用いて送電電力を平準化する方法は、コストおよび寿命の観点から改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、こうした状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、気象の影響を受けない若しくは受けにくく、且つ低コストおよび長寿命である、再生可能エネルギーを利用した電力供給設備および電力供給方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の電力供給設備は、再生可能エネルギーを利用して電力を発生させる第１発電部と、第１発電部から電力の供給を受け、所望される出力を送電する変電部であって、第１発電部からの供給電力が所望される出力を上回るときに余剰電力を出力する変電部と、変電部から余剰電力の供給を受け、該余剰電力により熱媒を加熱する加熱部と、加熱部により加熱された熱媒を蓄える蓄熱部と、第１発電部からの供給電力が所望される出力を下回るときに、蓄熱部に蓄えられた熱媒を用いて電力を発生させ、該電力を変電部に供給する第２発電部とを備える。
【０００７】
第２発電部は、自身が変電部に供給する電力と、第１発電部から変電部に供給される電力の合計が所望される出力となるように、蓄熱部に蓄えられた熱媒を用いて電力を発生させてもよい。
【０００８】
蓄熱部に蓄えられた熱媒量を検出する検出部と、検出された熱媒量に基づいて、変電部が所望される出力を送電可能な時間を予測する予測部と、予測部で予測された時間経過後に変電部が所望される出力を送電できるように、変電部に接続された第３発電部に対して電力の供給を要求する要求部とをさらに備えてもよい。
【０００９】
変電部は、蓄熱部に所定量の加熱された熱媒が蓄えられるまで、第１発電部からの供給電力を送電せずに加熱部に供給し、蓄熱部に所定量の加熱された熱媒が蓄えられたときに、第１発電部からの供給電力の送電を開始してもよい。
【００１０】
枯渇性エネルギーを用いて熱媒を加熱し、加熱した熱媒を蓄熱部に供給する追加の加熱部をさらに備えてもよい。
【００１１】
本発明の別の態様もまた、電力供給設備である。この電力供給設備は、再生可能エネルギーを利用して電力を発生させる第１発電部から電力の供給を受け、所望される出力を送電する変電部に適用されるものである。この電力供給設備は、第１発電部からの供給電力が所望される出力を上回るときに変電部から出力された余剰電力の供給を受け、該余剰電力により熱媒を加熱する加熱部と、加熱部により加熱された熱媒を蓄える蓄熱部と、第１発電部からの供給電力が所望される出力を下回るときに、蓄熱部に蓄えられた熱媒を用いて電力を発生させ、該電力を変電部に供給する第２発電部とを備える。
【００１２】
本発明の別の態様は、電力供給方法である。この方法は、再生可能エネルギーを利用して第１発電部で発電する第１発電ステップと、再生可能エネルギーを利用して発電した電力を変電部に供給する第１供給ステップと、変電部から所望される出力を送電するステップと、第１供給ステップで変電部に供給される電力が所望される出力を上回るときに、変電部から余剰電力を出力するステップと、変電部からの余剰電力により熱媒を加熱するステップと、加熱された熱媒を蓄えるステップと、第１供給ステップで変電部に供給される電力が所望される出力を下回るときに、蓄えられた熱媒を用いて第２発電部で発電する第２発電ステップと、変電部が所望される出力を送電できるように、第２発電ステップで発電した電力を変電部に供給する第２供給ステップとを備える。
【００１３】
蓄えられた熱媒量を検出するステップと、検出された熱媒量に基づいて、変電部が所望される出力を送電可能な時間を予測するステップと、予測された時間経過後に変電部が所望される出力を送電できるように、変電部に接続された第３発電部に対して電力の供給を要求するステップとをさらに備えてもよい。
【００１４】
所定量の加熱された熱媒が蓄えられるまで、第１発電部からの供給電力を変電部から送電せずに熱媒の加熱に利用するステップと、所定量の加熱された熱媒が蓄えられたときに、変電部が第１発電部からの供給電力の送電を開始するステップとをさらに備えてもよい。
【００１５】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、気象の影響を受けない若しくは受けにくく、且つ低コストおよび長寿命である、再生可能エネルギーを利用した電力供給設備および電力供給方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る電力供給設備を説明するための図である。
【図２】本発明の実施形態に係る電力供給設備の動作を説明するための図である。
【図３】比較例の動作を説明するための図である。
【図４】本実施形態に係る電力供給設備における稼働率の計算結果の一例を示す図である。
【図５】本実施形態に係る電力供給設備の動作のシミュレーション結果を示す図である。
【図６】本発明の別の実施形態に係る電力供給設備を説明するための図である。
【図７】変形例に係る電力供給設備の動作を説明するための図である。
【図８】変形例に係る電力供給設備の動作のシミュレーション結果を示す図である。
【図９】変形例に係る電力供給設備における稼働率の計算結果の一例を示す図である。
【図１０】本発明のさらに別の実施形態に係る電力供給設備を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係る電力供給設備１００を説明するための図である。図１に示す電力供給設備１００は、再生可能エネルギー（「自然エネルギー」とも呼ばれる）を利用して発生した電力を需要家に出力するものである。再生可能エネルギーとは、エネルギー源として永続的に利用することができると認められるものであり、例えば太陽光エネルギーや風力エネルギーを含む。再生可能エネルギーを利用した発電は、発電量を制御できないという特徴を有する。本明細書においては、再生可能エネルギーを利用した発電として、風力発電を例として説明する。
【００１９】
図１に示すように、電力供給設備１００は、風力発電部１０と、変電部１２と、加熱部１４と、高温タンク１６と、低温タンク１８と、蒸気発電部２０とを備える。なお、図１において、実線矢印は電気の流れを示し、破線矢印は熱媒の流れを示し、点線矢印は水または水蒸気の流れを示す。
【００２０】
風力発電部１０は、風力によって回転する風車１１と、風車１１の回転運動から電力を発生させる発電機（図示せず）等から構成される。風力発電部１０は、大型の風車を備える風力発電所であってもよいし、小型の風車を備える風力発電装置であってもよい。風力発電部１０で発生した電気は、送電線を介して変電部１２に供給される。風力発電部１０の発電量は、気象条件によって変動する。
【００２１】
変電部１２は、風力発電部１０から電気の供給を受け、該電気の電圧を変換して需要家に送電する。変電部１２は、需要家から所望される出力（以下、「変電部出力」と呼ぶ）を送電することが求められる。変電部出力は、電力供給設備１００が電力を供給する需要家の需要によって変動する。本実施形態において、変電部１２は、風力発電部１０からの供給電力（適宜「風力発電電力」と呼ぶ）が変電部出力を上回るとき、風力発電電力から変電部出力を差し引いた残りの余剰電力を加熱部１４に供給する。一方、風力発電電力が変電部出力を下回るとき、変電部１２は、蒸気発電部２０からの電力（適宜「蒸気発電電力」と呼ぶ）の供給を受け、蒸気発電電力と風力発電電力を合わせて所望される変電部出力を需要家に送電する。
【００２２】
加熱部１４は、変電部１２から余剰電力の供給を受け、該余剰電力により熱媒を加熱する。熱媒は、２００℃〜６００℃の温度領域で使用可能なものを好適に用いることができ、例えば溶融塩（硝酸ナトリウム６０％と硝酸カリウム４０％の混合物）を用いることができる。加熱部１４は、高温タンク１６と、低温タンク１８とに接続されている。加熱部１４は、低温タンク１８から供給された低温（例えば２９０℃）の熱媒を余剰電力を用いて高温（例えば５５０℃）に加熱し、加熱した熱媒を高温タンク１６に供給する。
【００２３】
高温タンク１６は、加熱部１４から供給された高温（例えば５５０℃）の熱媒を蓄える。高温タンク１６は、蒸気発電部２０の蒸気発生器２２に高温の熱媒を供給可能に接続されている。
【００２４】
低温タンク１８は、蒸気発電部２０の蒸気発生器２２から排出される低温（例えば２９０℃）の熱媒を蓄える。低温タンク１８は、加熱部１４に低温の熱媒を供給可能に接続されている。
【００２５】
蒸気発電部２０は、熱媒の熱エネルギーを用いて電気を発生させる。蒸気発電部２０にて発生した電気は、変電部１２に供給される。蒸気発電部２０は、蒸気発生器２２と、蒸気タービン２４と、凝縮器２６と、発電機２８とを備える。
【００２６】
蒸気発生器２２は、高温タンク１６から供給された高温の熱媒との熱交換により水を加熱蒸発する。蒸気発生器２２で発生した蒸気は、蒸気タービン２４に送られる。また、水との熱交換により温度が低下した熱媒は、低温タンク１８に供給される。
【００２７】
蒸気タービン２４は、蒸気発生器２２から供給される蒸気を用いて、発電機２８を駆動させる。発電機２８は、蒸気タービン２４からの動力を用いて電気を発生し、該電気を変電部１２に供給する。凝縮器２６は、蒸気タービン２４から排出された蒸気を凝縮して水とする。この凝縮水は、蒸気発生器２２に供給され、再び蒸気の発生に利用される。
【００２８】
図２は、本発明の実施形態に係る電力供給設備の動作を説明するための図である。また、図３は、比較例として、風力発電電力のみをそのまま変電部から出力した場合の動作を説明するための図である。すなわち、図３は、蓄熱を行わない場合の動作を示す。図２、３に示すグラフにおいて、縦軸は電力を表し、横軸は時間を表す。また、図２、３に示すグラフにおいて、破線は風力発電電力を表し、実線は実際に変電部１２から需要家に送電される送電電力を表し、点線は需要家から所望される変電部出力を表す。なお、図２、３では説明を簡略化するため変電部出力を一定としているが、実際には変電部出力は需要家の需要によって変動する。
【００２９】
風力発電部１０から風力発電電力の供給を受けると、変電部１２は、該風力発電電力を需要家に送電する。図２、３に示すように、風力発電電力は、通常、気象の変動に伴って時間によって変動し、変電部出力を上回るときもあれば、変電部出力を下回るときもある。図３に示す比較例では、風力発電電力が変電部出力を上回ると、変電部出力が変電部１２から需要家に送電され、変電部出力を上回る分の余剰電力は損失となる。
【００３０】
一方、図２に示す本実施形態に係る電力供給設備１００では、風力発電電力が変電部出力を上回ると、変電部出力が変電部１２から需要家に送電され、変電部出力を上回る分の余剰電力を利用して熱が蓄えられる。すなわち、加熱部１４により余剰電力を用いて熱媒が加熱され、加熱された熱媒が高温タンク１６に蓄えられる。
【００３１】
風力発電電力が変電部出力を下回ると、高温タンク１６に蓄えられた熱媒を利用して蒸気発電部２０により蒸気発電が行われ、蒸気発電電力が変電部１２に供給される。ここで、蒸気発電部２０は、自身が変電部１２に供給する蒸気発電電力と、風力発電部１０から変電部１２に供給される風力発電電力の合計が所望される変電部出力となるように、高温タンク１６に蓄えられた熱媒を用いて電力を発生させる。これにより、図２に示すように、風力発電電力が変電部出力を下回った後も、変電部１２の送電電力を変電部出力に維持でき、送電電力が安定する時間を増やすことができる。すなわち、本実施形態に係る電力供給設備１００によれば、エネルギー回生および送電電力の平準化を図ることができる。
【００３２】
本実施形態に係る電力供給設備１００は、ＮＡＳ電池等の二次電池を用いて余剰電力を蓄えるのではなく、余剰電力を一旦熱エネルギーの形で蓄え、必要なときに該熱エネルギーを用いて蒸気発電して電力に戻す構成を採用している。電力供給設備１００で用いている加熱部１４、高温タンク１６、低温タンク１８および蒸気発電部２０は、ＮＡＳ電池に比べて安価であるため、電力供給設備１００のコストを低減できる。また、電力供給設備１００で用いている加熱部１４、高温タンク１６、低温タンク１８および蒸気発電部２０は、二次電池よりも長寿命であるため、電力供給設備１００の寿命を長くすることができる。
【００３３】
図４は、本実施形態に係る電力供給設備における稼働率（定格送電率）の計算結果の一例を示す。図４には、比較例として、図３で説明した蓄熱を行わない構成における稼働率の計算結果の一例も示す。ここでは、計算の条件として、風力定格出力を５０ＭＷ、変電部出力を１０ＭＷとした。また、蓄熱を行う本実施形態の条件として、蒸気発電効率を０．４、蓄熱容量を２０００ＭＷｈとした。
【００３４】
本実施形態においては、風力発電部１０での発電量である風力発電量が９６ＧＷｈ／年、風力発電された電気の送電量である風力送電量が４４ＧＷｈ／年、高温タンク１６に蓄えられる蓄熱量が４７ＧＷｈ／年であった。蒸気発電効率が０．４であるので、蒸気発電部２０から変電部１２に発送される蒸気発送電量は、蓄熱量×蒸気発電効率＝４７ＧＷｈ／年×０．４≒１９ＧＷｈ／年となる。風力送電量と蒸気発送電量を合わせた合計送電量は、４４ＧＷｈ／年＋１９ＧＷｈ／年＝６３ＧＷｈ／年となる。風力発電量に対する合計送電量の割合は、（６３ＧＷｈ／年）／（９６ＧＷｈ／年）×１００≒６６％となる。従って、稼働率は、（６３GWｈ／年）／（１０MW×２４時間×３６５日）≒７２％となる。
【００３５】
一方、比較例においては、風力発電量が９６ＧＷｈ／年、風力送電量が４４ＧＷｈ／年であり、これらは本実施形態と同じであるが、比較例では蓄熱を行わないので、風力発電量が合計送電量となる。従って、風力発電量に対する合計送電量の割合は、（４４ＧＷｈ／年）／（９６ＧＷｈ／年）×１００≒４６％となる。従って、稼働率は、（４４GWｈ／年）／（１０MW×２４時間×３６５日）≒５１％となる。このように、本実施形態によれば、蓄熱を行わない場合と比較して、稼働率を向上することができる。
【００３６】
図５は、本実施形態に係る電力供給設備の動作のシミュレーション結果を示す。図５に示すシミュレーション結果において、縦軸は電力を表し、横軸は時間を表す。また、破線は風力発電電力を表し、実線は送電電力を表す。本シミュレーションの条件は、図４で説明した稼働率の計算と同じであり、変電部出力を１０ＭＷとしている。図５のシミュレーション結果に示されるように、本実施形態に係る電力供給設備１００によれば、送電電力の平準化を図ることができる。
【００３７】
図６は、本発明の別の実施形態に係る電力供給設備２００を説明するための図である。図６に示す電力供給設備２００において、図１に示す実施形態と同一または対応する構成要素については同一の符号を付すとともに重複する説明は適宜省略する。
【００３８】
図６に示すように、本実施形態に係る電力供給設備２００は、制御部６０をさらに備える。この制御部６０は、検出部６２と、予測部６４と、要求部６６とを備える。制御部６０は、ＣＰＵ、メモリ、メモリにロードされたプログラム、センサなどによって実現され、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。これらの機能ブロックがハードウエアおよびソフトウエアの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者に理解されるところである。
【００３９】
検出部６２は、高温タンク１６に蓄えられた加熱された熱媒量を検出する。予測部６４は、検出部６２で検出された熱媒量に基づいて、変電部１２が所望される変電部出力を送電可能な時間を予測する。要求部６６は、予測部６４で予測された時間経過後に変電部１２が所望される変電部出力を送電できるように、変電部１２に接続された火力発電部６８に対して電力の供給を要求する。
【００４０】
風力発電部１０で発生する電力の変動を予測するのは難しいが、蒸気発電部２０で発生させる電力は制御することができる。従って、風力発電電力と蒸気発電電力を組み合わせて変電部出力を送電しているときは、高温タンク１６に蓄えられた熱媒量に基づいて、変電部１２が変電部出力を送電可能な時間を予測することができる。例えば、予測部６４は、今から３時間は変電部出力を送電できるが、３時間経過後は変電部出力を送電できなくなると予測することができる。本実施形態では、このような変電部出力を送電可能な時間を予測できる点を利用して、変電部１２に接続された火力発電部６８に電力の供給を要求する。例えば予測部６４で３時間経過後に変電部出力を送電できなくなると予測された場合は、火力発電部６８に対して３時間経過後に変電部１２に電力の供給を開始するよう要求する。火力発電部６８から電力が供給されると、風力発電電力と蒸気発電電力だけでは電力が不足する場合でも、所望の変電部出力を送電することができる。
【００４１】
なお、ここでは風力発電部１０および蒸気発電部２０とは別の第３の発電部として、火力発電部を例示したが、第３の発電部は特に火力発電部に限定されず、例えば水力発電であってもよい。第３の発電部は、風力発電部１０よりも安定して出力を送電可能なものが望ましい。
【００４２】
次に、図６に示す実施形態の変形例について説明する。図７は、変形例に係る電力供給設備の動作を説明するための図である。本変形例では、変電部１２は、高温タンク１６に所定量の加熱された熱媒が蓄えられるまで、風力発電部１０からの風力発電電力を需要家に送電せずに加熱部１４に供給する。加熱部１４はこの風力発電電力を用いて熱媒を加熱し、高温タンク１６に供給する。そして、変電部１２は、高温タンク１６に所定量の加熱された熱媒が蓄えられたときに、風力発電電力の需要家への送電を開始する。風力発電電力が変電部出力を上回るときには余剰電力で蓄熱する点、および風力発電電力が変電所出力を下回るときには蓄熱で蒸気発電を行う点は、上述の実施形態と同様である。
【００４３】
図６に示す実施形態では、風力発電電力と蒸気発電電力とを組み合わせて変電部出力を送電しているときは、送電停止時間を予測できるが、風力発電電力のみを送電しているときには、送電電力の変動を予測することはできない。一方、本変形例によれば、変電部１２からの送電電力の変動をほぼ完全に予測できるので、第３の発電部に対して適切なタイミングでの電力供給開始を要求することが可能となり、送電電力の安定化を図ることができる。
【００４４】
図８は、変形例に係る電力供給設備の動作のシミュレーション結果を示す。図８に示すシミュレーション結果において、縦軸は電力を表し、横軸は時間を表す。また、破線は風力発電電力を表し、実線は送電電力を表す。本シミュレーションの条件は、図４で説明した稼働率の計算と同じであり、変電部出力を１０ＭＷとしている。図８に示すシミュレーション結果を見ると、本変形例の送電電力は、図５に示すシミュレーション結果と比較して、所望される変電部出力（１０ＭＷ）を長時間にわたって維持できており、より平準化されていることが分かる。
【００４５】
図９は、変形例に係る電力供給設備における稼働率（定格送電率）の計算結果の一例を示す。図９には、比較例として、ＮＡＳ電池を用いて送電電力を平準化する構成における稼働率の計算結果の一例も示す。ここでは、計算の条件として、風力定格出力を５０ＭＷ、変電部出力を１０ＭＷとした。ＮＡＳ電池を用いる構成の条件として、充放電効率を０．７５、蓄電容量を２４４ＭＷｈとした。また、蓄熱を行う本変形例の条件として、蒸気発電効率を０．４、蓄熱容量を２０００ＭＷｈとした。なお、ＮＡＳ電池を用いる構成と本変形例の設備費は、共に１００億円に設定した。
【００４６】
本変形例においては、風力発電量が９６ＧＷｈ／年、風力送電量が３８ＧＷｈ／年、蓄熱量が５３ＧＷｈ／年であった。蒸気発電効率が０．４であるので、蒸気発送電量は、蓄熱量×蒸気発電効率＝５３ＧＷｈ／年×０．４≒２１ＧＷｈ／年となる。風力送電量と蒸気発送電量を合わせた合計送電量は、３８ＧＷｈ／年＋２１ＧＷｈ／年＝５９ＧＷｈ／年となる。風力発電量に対する合計送電量の割合は、（５９ＧＷｈ／年）／（９６ＧＷｈ／年）×１００≒６１％となる。従って、稼働率は、（５９ＧＷｈ／年）／（１０MW×２４時間×３６５日）≒６７％となる。
【００４７】
一方、ＮＡＳ電池を用いる構成においては、風力発電量が９６ＧＷｈ／年、風力送電量が３８ＧＷｈ／年、蓄電量が２０ＧＷｈ／年であった。充放電効率が０．７５であるので、電池発送電量は、蓄電量×充放電効率＝２０ＧＷｈ／年×０．７５＝１５ＧＷｈ／年となる。風力送電量と電池発送電量を合わせた合計送電量は、３８ＧＷｈ／年＋１５ＧＷｈ／年＝５３ＧＷｈ／年となる。風力発電量に対する合計送電量の割合は、（５３ＧＷｈ／年）／（９６ＧＷｈ／年）×１００≒５５％となる。従って、稼働率は、（５３ＧＷｈ／年）／（１０MW×２４時間×３６５日）≒６０％となる。
【００４８】
上記のように、設備費を１００億円に設定した場合、本変形例では５３ＧＷｈ／年を蓄熱できる設備を設けることができるのに対し、ＮＡＳ電池を用いる構成では２０ＧＷｈ／年を蓄電できる設備しか設けることができない。これは、ＮＡＳ電池が本変形例で用いる蓄熱設備に比べて高価であることに起因する。その結果、本変形例に係る電力供給設備は、蒸気発電効率（０．４）がＮＡＳ電池の充放電効率（０．７５）と比較して低いにもかかわらず、ＮＡＳ電池を用いる構成よりも高い稼働率を実現できる。言い換えると、同じ稼働率を実現するために必要なコストは、本変形例に係る電力供給設備の方がＮＡＳ電池を用いる構成よりも低い。従って、本変形例によれば、ＮＡＳ電池を用いた構成よりも低コストな電力供給設備を実現できる。
【００４９】
図１０は、本発明のさらに別の実施形態に係る電力供給設備３００を説明するための図である。図１０に示す電力供給設備２００において、図１に示す実施形態と同一または対応する構成要素については同一の符号を付すとともに重複する説明は適宜省略する。
【００５０】
図１０に示すように、本実施形態に係る電力供給設備３００は、変電部１２から余剰電力の供給を受け、該余剰電力により熱媒を加熱する第１加熱部３１４（図１の加熱部１４に対応する）に加えて、第２加熱部３１５をさらに備える。この第２加熱部３１５は、石炭、石油などの枯渇性エネルギーを用いて低温タンク１８から供給される熱媒を加熱し、加熱した熱媒を高温タンク１６に供給する。
【００５１】
第２加熱部３１５は、第１加熱部３１４により加熱された熱媒を用いて発生させた電力を変電部１２に供給しても変電部１２が所望される変電部出力を送電できない場合に、枯渇性エネルギーを用いて熱媒を加熱し、加熱した熱媒を高温タンク１６に供給する。これにより、蒸気発電部２０は、第２加熱部３１５により加熱された熱媒を用いて蒸気発電を行い、変電部１２から変電部出力を送電させることができる。
【００５２】
本実施形態に係る電力供給設備３００によれば、追加的な第２加熱部３１５を設けたことにより、図６に示す電力供給設備２００のように、火力発電部などの他の発電部と連系せずとも、所望の変電部出力を維持することができる。ＮＡＳ電池を用いて送電電力を平準化する構成は、他の発電部と連系することなく変電部出力を維持することは実質的に不可能である。従って、ＮＡＳ電池を用いる電力供給設備は、他の発電部の発電能力に左右されるため、設置の自由度が低いという問題がある。その点、本実施形態に係る電力供給設備３００は、他の発電部の発電能力に影響されることがないため、設置の自由度が高いという利点を有する。
【００５３】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００５４】
１０  風力発電部、  １２  変電部、  １４  加熱部、  １６  高温タンク、  １８  低温タンク、  ２０  蒸気発電部、  ２２  蒸気発生器、  ２４  蒸気タービン、  ２６  凝縮器、  ２８  発電機、  ６０  制御部、  ６２  検出部、  ６４  予測部、  ６６  要求部、  ６８  火力発電部、  １００，２００，３００  電力供給設備、  ３１４  第１加熱部、  ３１５  第２加熱部。
【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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【図１０】
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