(57)【要約】本発明は、燃料製造用反応システムを開示し、該燃料製造用反応システムは、発電所の給電装置に接続され、発電所の給電装置のピーク調整によって余った電力量を電源として、電解によって水素の製造を行うための電解水素製造装置と、水素及び二酸化炭素を用いて燃料を製造するための燃料製造用反応装置とを備え、燃料製造用反応装置の一方の送入端は、電解水素製造装置の水素送出配管に接続され、他方の送入端は、二酸化炭素供給源に接続され、燃料送出口は、燃料捕集装置又は燃料利用装置に接続する。上記システムは、発電所のピーク調整によって余った電力量を直接的に消費し、グリッドのバランスとピーク差の課題を緩み、発電所の装置の耐用年数を延長し、電気エネルギーを別形態で貯蔵し、エネルギーの安定した貯蔵及び効率的な利用を実現させる。本発明は、上記燃料製造用反応システムを備える発電所ピーク調整システム及び発電所を更に開示する。【選択図】図１
2020525638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電所の給電装置に接続され、前記発電所の給電装置のピーク調整によって余った電力量を電源として、電解によって水素の製造を行うための電解水素製造装置（４）と、
水素及び二酸化炭素を用いて燃料を製造するための燃料製造用反応装置とを備え、前記燃料製造用反応装置の一方の送入端は、前記電解水素製造装置（４）の水素送出配管に接続され、他方の送入端は、二酸化炭素供給源に接続され、前記燃料製造用反応装置の燃料送出口は、燃料捕集装置又は燃料利用装置に接続する燃料製造用反応システム。
【請求項２】
前記燃料製造用反応装置は、
燃料送出口がメタノール純化装置を介してメタノール貯蔵装置に接続されるメタノール燃料製造装置（５）と、
及び／又は、燃料送出口が貯油施設に接続される燃料油製造装置（６）とを備えることを特徴とする
請求項１に記載の燃料製造用反応システム。
【請求項３】
前記燃料製造用反応装置の燃料送出口は、石油化学系の燃料供給源に接続され、
及び／又は前記燃料製造用反応装置の燃料送出口は発電所のボイラの燃料貯蔵装置に接続されることを特徴とする
請求項２に記載の燃料製造用反応システム。
【請求項４】
前記電解水素製造装置（４）の水素送出配管は、超低温液化装置又は高圧ガス圧縮装置を介して搬送装置の水素タンクに接続され、超低温液体水素又は高圧圧縮水素ガスを搬送装置に供給するために用いられ、
及び／又は、前記電解水素製造装置（４）の水素送出配管は、捕集制御弁を介して水素貯蔵装置に接続されることを特徴とする
請求項１から３のいずれか一項に記載の燃料製造用反応システム。
【請求項５】
前記電解水素製造装置（４）の酸素送出配管は、発電所のボイラ又は製鉄所の高炉の酸素供給装置に接続され、発電所のボイラの酸素富化燃焼及び低負荷安定燃焼又は製鉄所の高炉への純酸素供給に用いられることを特徴とする
請求項４に記載の燃料製造用反応システム。
【請求項６】
前記電解水素製造装置（４）の水素送出配管及び／又は酸素送出配管に濾過装置及び／又は浄化装置が設けられることを特徴とする
請求項５に記載の燃料製造用反応システム。
【請求項７】
前記電解水素製造装置（４）は、アルカリ性水溶液電解水素製造装置、固体ポリマー電解水素製造装置、高温固体酸化物電解水素製造装置のうちのいずれか１種、いずれか２種又は３種を備えることを特徴とする
請求項４に記載の燃料製造用反応システム。
【請求項８】
前記二酸化炭素供給源は、発電所のボイラ又は製鉄所のボイラに接続される排煙配管であり、前記二酸化炭素供給源は二酸化炭素捕捉純化システム（３）を介して燃料製造用反応装置に接続され、
及び／又は、前記二酸化炭素捕捉純化システム（３）は、二酸化炭素捕集装置に接続されることを特徴とする
請求項４に記載の燃料製造用反応システム。
【請求項９】
前記二酸化炭素供給源は二酸化炭素回收装置であり、バイオマス製油装置又はゴミ製油装置から排出される二酸化炭素を回収するために用いられ、
前記バイオマス製油装置、ゴミ製油装置は貯油装置又は油により発電するエネルギー再生装置に接続されることを特徴とする
請求項４に記載の燃料製造用反応システム。
【請求項１０】
発電所の給電装置を備える発電所ピーク調整システムであって、請求項１から９のいずれか一項に記載の燃料製造用反応システムを備え、前記燃料製造用反応システムの前記電解水素製造装置（４）は、前記発電所の給電装置に接続され、ピーク調整によって余った電力量を得るようにする発電所ピーク調整システム。
【請求項１１】
前記発電所の給電装置は、発電機の出力グリッドと、前記発電機の出力グリッドに接続されるインバータとを備え、前記インバータは前記電解水素製造装置（４）に接続されることを特徴とする
請求項１０に記載の発電所ピーク調整システム。
【請求項１２】
ピーク調整によって余った電力量を制御するために用いられ、一端が前記発電所の給電装置に接続され、他端がグリッドスケジューリングセンターに接続される発電所の統括制御センターと、
エリア内のリアルタイムの発電及びピーク調整負荷の需要に応じて前記発電所の統括制御センターにピーク調整負荷命令を送信し、前記発電所の統括制御センターが前記ピーク調整負荷命令に応じて、前記ピーク調整によって余った電力量を調整するように制御するためのグリッドスケジューリングセンターとを更に備えることを特徴とする
請求項１０に記載の発電所ピーク調整システム。
【請求項１３】
請求項１から９のいずれか一項に記載の燃料製造用反応システム、及び／又は、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の発電所ピーク調整システムを備える発電所。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１７年０６月２９日に中国特許局に提出された出願番号２０１７１０５１６７５６．５、発明名称「燃料製造用反応システム、発電所ピーク調整システム及び発電所」の中国特許出願の優先権を要求し、その全ての内容は引用によって本出願に結合される。
【０００２】
本発明は、電力エネルギー技術分野に関し、より具体的には、燃料製造用反応システムに関し、また、本発明は、上記燃料製造用反応システムを備える発電所ピーク調整システム及び発電所に更に関する。
【背景技術】
【０００３】
現在、我が国の電力系において電気エネルギーの生産量が十分であるが、燃焼機関、揚水発電等のピーク調整可能な電源が不足しており、グリッドのピーク調整は火力発電ユニットの柔軟性と矛盾しており、グリッドにおいて、風力発電、太陽光発電、水力発電及び原子力発電等の新エネルギーを消化・吸収する能力が足りない。
【０００４】
従来技術において、火力発電所のピーク調整は、グリッド運営において顕著な矛盾となっている。現在、我が国で、火力発電所の柔軟なピーク調整に関する改良はいずれも冬季の暖房ユニットに対して行われているが、夏季のピーク調整を如何に行うかは、数多くの火力発電所にとって難題である。グリッドのピーク調整の需要を満たすために、ピーク調整プロセスにおけるエネルギーの無駄を最大限に低下させ、発電所が激しい競争で生き抜くためにピーク調整に対して革新を行うことは必須である。
【０００５】
よって、発電所のピーク調整によるエネルギー浪費を如何に避けるかは、当業者にとって早急に解決しなければならない課題である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これを鑑みて、本発明は、エネルギーの効率的な利用を実現させ、ピーク調整プロセスにおける電気エネルギーの損失を避けることができる燃料製造用反応システムを提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、上記燃料製造用反応システムを備える発電所ピーク調整システム及び発電所を提供することをもう１つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の技術的解決手段を提供する。
【０００９】
燃料製造用反応システムであって、
発電所の給電装置に接続され、前記発電所の給電装置のピーク調整によって余った電力量を電源として、電解によって水素の製造を行うための電解水素製造装置と、
水素及び二酸化炭素を用いて燃料を製造するための燃料製造用反応装置とを備え、前記燃料製造用反応装置の一方の送入端は、前記電解水素製造装置の水素送出配管に接続され、他方の送入端は、二酸化炭素供給源に接続され、前記燃料製造用反応装置の燃料送出口は、燃料捕集装置又は燃料利用装置に接続する。
【００１０】
好ましくは、前記燃料製造用反応装置は、
燃料送出口がメタノール純化装置を介してメタノール貯蔵装置に接続されるメタノール燃料製造装置と、
及び／又は、燃料送出口が貯油施設に接続される燃料油製造装置とを備える。
【００１１】
好ましくは、前記燃料製造用反応装置の燃料送出口は、石油化学系の燃料供給源に接続され、
及び／又は前記燃料製造用反応装置の燃料送出口は発電所のボイラの燃料貯蔵装置に接続される。
【００１２】
好ましくは、前記電解水素製造装置の水素送出配管は、超低温液化装置又は高圧ガス圧縮装置を介して運搬装置の水素タンクに接続され、超低温液体水素又は高圧圧縮水素ガスを運搬装置に供給するために用いられ、
及び／又は、前記電解水素製造装置の水素送出配管は、捕集制御弁を介して水素貯蔵装置に接続される。
【００１３】
好ましくは、前記電解水素製造装置の酸素送出配管は、発電所のボイラ又は製鉄所の高炉の酸素供給装置に接続され、発電所のボイラの酸素富化燃焼及び低負荷安定燃焼又は製鉄所の高炉への純酸素供給に用いられる。
【００１４】
好ましくは、前記電解水素製造装置の水素送出配管及び／又は酸素送出配管に濾過装置及び／又は浄化装置が設けられる。
【００１５】
好ましくは、前記電解水素製造装置は、アルカリ性水溶液電解水素製造装置、固体ポリマー電解水素製造装置、高温固体酸化物電解水素製造装置のうちのいずれか１種、いずれか２種又は３種を備える。
【００１６】
好ましくは、前記二酸化炭素供給源は、発電所のボイラ又は製鉄所のボイラに接続される排煙配管であり、前記二酸化炭素供給源は二酸化炭素捕捉純化システムを介して燃料製造用反応装置に接続され、
及び／又は、前記二酸化炭素捕捉純化システムは、二酸化炭素捕集装置に接続される。
【００１７】
好ましくは、前記二酸化炭素供給源は二酸化炭素回收装置であり、バイオマス製油装置又はゴミ製油装置から排出される二酸化炭素を回収するために用いられ、
前記バイオマス製油装置、ゴミ製油装置は貯油装置又は油により発電するエネルギー再生装置に接続される。
【００１８】
発電所ピーク調整システムであって、発電所の給電装置を備え、上記いずれか一項に記載の燃料製造用反応システムを更に備え、前記燃料製造用反応システムの前記電解水素製造装置は、前記発電所の給電装置に接続され、ピーク調整によって余った電力量を得るようにする。
【００１９】
好ましくは、前記発電所の給電装置は、発電機の出力グリッドと、前記発電機の出力グリッドに接続されるインバータとを備え、前記インバータは前記電解水素製造装置に接続される。
【００２０】
好ましくは、ピーク調整によって余った電力量を制御するために用いられ、一端が前記発電所の給電装置に接続され、他端がグリッドスケジューリングセンターに接続される発電所の統括制御センターと、
エリア内のリアルタイムの発電及びピーク調整負荷の需要に応じて前記発電所の統括制御センターにピーク調整負荷命令を送信し、前記発電所の統括制御センターが前記ピーク調整負荷命令に応じて前記ピーク調整によって余った電力量を調整するように制御するために用いられるグリッドスケジューリングセンターとを更に備える。
【００２１】
発電所であって、上記いずれか一項に記載の燃料製造用反応システム、及び／又は、上記いずれか一項に記載の発電所ピーク調整システムを備える。
【００２２】
本発明が提供する燃料製造用反応システムは、消費電力がトラフ値である時の電気エネルギーを取得することで、電力がトラフ値である段階における電気エネルギーを水素エネルギーに変換し、水素エネルギーと二酸化炭素を反応させて燃料の化学的エネルギーに変換することで、貯蔵しにくい電気エネルギーを変換するだけでなく、貯蔵しやすい水素エネルギー又は燃料エネルギーに変換する。本発明が提供する燃料製造用反応システムは、発電所のピーク調整によって余った電力量を直接的に消費し、無駄な風力、無駄な太陽光、無駄な水力、無駄な原子力による電力を間接的に活用し、グリッドのバランスとピーク差の課題を緩み、発電所の装置の耐用年数を延長し、電気エネルギーを別形態で貯蔵し、エネルギーの安定した貯蔵及び効率的な利用を実現させる。
【００２３】
本発明は、上記燃料製造用反応システムを備える発電所ピーク調整システムを更に提供し、該ピーク調整システムのピーク調整によって余った電力量は燃料製造用反応システムにより化学的エネルギーに変換されて貯蔵され、エネルギーの利用効率を効果的に向上させ、エネルギーの浪費を避ける。
【００２４】
なお、本発明は、上記燃料製造用反応システムを備える発電所を更に提供し、燃料製造用反応システムとボイラはエネルギーの繰返し利用を実現させ、エネルギーを効果的に節約する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明が提供する燃料製造用反応システムを示す概略図である。
【００２６】
図１において、１は石炭・ガスタービン発電所、２は製鉄所及びその自家発電所、３は二酸化炭素捕捉純化システム、４は電解水素製造装置、５はメタノール燃料製造装置、６は燃料油製造装置、７はバイオマス又はゴムから油を製造する装置、８は貯油施設、９は他の工業施設、１０は石油化学産業、１１は自動車、１２は飛行機、１３は建築施設、１４は再生可能なエネルギー発電装置である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の実施例又は従来技術における技術的解決手段をより明確に説明するために、以下、実施例又は従来技術の説明に必要な図面を簡単に説明する。当然、下記の図面は本発明の実施例に過ぎず、当業者は創造的労働を行わない前提で、提供される図面に基づいてその他の図を得ることもできる。
【００２８】
以下、本発明の実施例における図面を参照しながら、本発明の実施例における技術的解決手段を明確且つ完全に説明する。明らかなように、記述される実施例は、全ての実施例ではなく、ただ本発明の一部の実施例である。本発明の実施例に基づいて、当業者が創造的な労働を経なくても獲得しえる他の実施例は、全部本発明の保護範囲に属するものである。
【００２９】
本発明の要点は、エネルギーの効率的な利用を実現させ、ピーク調整プロセスにおける電気エネルギーの損失を避けることができる燃料製造用反応システムを提供することにある。
【００３０】
なお、本発明のもう１つの要点は、上記燃料製造用反応システムを備える発電所ピーク調整システム及び発電所を提供することにある。
【００３１】
本発明が提供する燃料製造用反応システムを示す概略図である図１を参照されたい。
【００３２】
本発明が提供する発電所のための燃料製造用反応システムは、電解水素製造装置４と、燃料製造用反応装置とを備える。
【００３３】
電解水素製造装置４は、発電所の給電装置に接続され、発電所のピーク調整によって余った電力量を電源として電解によって水素の製造を行うために用いられる。燃料製造用反応装置の一方の送入端は、前記電解水素製造装置４の水素送出配管に接続され、他方の送入端は二酸化炭素供給源に接続され、燃料送出口は、燃料捕集装置又は燃料利用装置に接続される。本出願で言及した水素は、気相の水素ガス、液体水素又は他の形態の水素エネルギーであってもよく、以下、水素ガスの形態で説明することに留意されたい。同様に、本出願で言及した二酸化炭素は、気相の二酸化炭素ガス、又は液体や他の形態の二酸化炭素ガスであってもよい。
【００３４】
ここで、電解水素製造装置４は電気エネルギーにより電解水反応を行うための装置であり、電解水素製造装置４に発電所における、発電所の給電装置に接続されるための電源端が設けられる。つまり、発電所の給電装置の出力電力量を電源として電解水操作を行う。電解水素製造装置４は複数の形態の水素製造装置であってもよく、いずれも水素ガスを得ることができる。電解水素製造装置４と発電所の給電装置により、発電所における発電機の電力消費量がトラフ値である段階のピーク調整によって余った電力量を利用し、電気エネルギーを水素エネルギーに変換して利用することができる。
【００３５】
燃料製造用反応装置は水素及び二酸化炭素を用いて燃料を製造する。燃料製造用反応装置の水素送入配管は、電解水素製造装置４の水素送出配管に接続され、燃料製造用反応装置は、二酸化炭素を供給するための二酸化炭素供給源に接続される。燃料製造用反応装置の燃料送出口は燃料捕集装置又は燃料利用装置に接続される。なお、上記二酸化炭素供給源は二酸化炭素ガス貯蔵タンク等の装置であってもよい。
【００３６】
燃料製造用反応装置は、水素エネルギー及び二酸化炭素を利用して燃料を製造する時、従来技術における様々な製造プロセスを参考にして、水素エネルギー及び二酸化炭素からメタノール及び燃料油等のような様々な燃料を得ることができる。
【００３７】
本発明が提供する燃料製造用反応システムは、発電所の消費電力がトラフ値である段階の電気エネルギーで水素ガスを製造し、水素エネルギーと二酸化炭素を反応させて燃料の化学的エネルギーに変換することで、貯蔵しにくい電気エネルギーを貯蔵しやすい水素エネルギー又は燃料エネルギーに変換する。本発明が提供する燃料製造用反応システムは、発電所のピーク調整によって余った電力量を直接的に消費し、無駄な風力、無駄な太陽光、無駄な水力、無駄な原子力による電力を間接的に活用し、グリッドのバランスとピーク差の課題を緩み、発電所の装置の耐用年数を延長し、電気エネルギーを別形態で貯蔵し、エネルギーの安定した貯蔵及び効率的な利用を実現させる。
【００３８】
上記実施例の上で、燃料製造用反応装置は、メタノール燃料製造装置５及び／又は燃料油製造装置６を備え、メタノール燃料製造装置５の燃料送出口は、メタノール純化装置を介してメタノール貯蔵装置に接続され、燃料油製造装置６の燃料送出口は貯油施設に接続される。
【００３９】
ここで、メタノール燃料製造装置５は、メタノールを製造するために用いられ、燃料油製造装置６は燃料油を製造するために用いられる。
【００４０】
燃料製造用反応装置がメタノール燃料製造装置５である場合、該メタノール燃料製造装置５に、メタノール製造のための反応を行うために、反応触媒が設けられるべきであるため、メタノール燃料製造装置５に触媒を補充するための通路又はスペースが設けれることに留意されたい。同様に、燃料製造用反応装置が燃料油製造装置６である場合、燃料油製造のための反応を触媒するための触媒を備えるべきである。なお、燃料製造用反応装置は、燃料を製造するための他の反応装置であってもよい。
【００４１】
上記実施例の上で、燃料製造用反応装置の燃料送出口は石油化学系の燃料供給源に接続され、及び／又は燃料製造用反応装置に燃料送出口が設けられ、燃料送出口は、発電所のボイラの燃料貯蔵装置に接続されるために用いられる。
【００４２】
エネルギーの利用及び貯蔵を容易にするために、燃料製造用反応装置で製造された燃料を石油化学系に直接的に利用することができ、なお、ボイラに燃料源を供給するために、燃料を発電所のボイラに直接的に利用することができることに留意されたい。
【００４３】
上記いずれかの実施例の上で、電解水素製造装置４の水素送出配管は、超低温液化装置又は高圧ガス圧縮装置を介して運搬装置の水素タンクに接続され、超低温液体水素又は高圧圧縮水素ガスを運搬装置に供給するために用いられる。それにより、超低温液体水素（−２５３度）又は高圧圧縮水素ガス（０．５ＭＰａ〜８０ＭＰａ）を運搬装置に供給する。任意選択的に、電解水素製造装置４の水素送出配管は、エネルギーを貯蔵するための水素貯蔵装置に接続され、水素送出配管と水素貯蔵装置との接続配管には、捕集制御弁が設けられる。
【００４４】
電解水素製造装置４で製造された水素ガスを反応装置に直接送入して利用することができ、水素エネルギーが電気エネルギーよりも貯蔵しやすいため、水素ガスを直接貯蔵することができることに留意されたい。上記超低温液化装置又は高圧ガス圧縮装置は、水素エネルギーを更に貯蔵しやすくする。なお、運搬装置とは、車両、船舶及び飛行機を指す。水素エネルギー技術の成長に伴い、車両用、船舶用、飛行機用は、水素エネルギーの主な用途となっており、運搬装置は、水素エネルギーを携帯しやすくするために、水素貯蔵タンクを必要とする。
【００４５】
上記いずれかの実施例の上で、電解水素製造装置４の酸素送出配管は、発電所のボイラ又は製鉄所の高炉の酸素供給装置に接続され、発電所のボイラの酸素富化燃焼及び低負荷安定燃焼又は製鉄所の高炉への純酸素供給に用いられる。
【００４６】
上記いずれかの実施例の上で、電解水素製造装置４の水素送出配管及び／又は酸素送出配管にガス濾過装置及び／又は浄化装置が設けられる。
【００４７】
電解水素製造装置４は、水素を製造できる以外、酸素を得ることもでき、ガスの形態を例として、酸素ガス及び水素ガスはいずれも普通に利用されている産業用ガスであり、本実施例において、製造された２種のガスに対して濾過及び浄化を行うことで、ガスの純度を高くし、不純物による影響を避け、これにより製造された酸素ガス及び水素ガスをより好適に利用することができることに留意されたい。
【００４８】
上記いずれかの実施例の上で、電解水素製造装置４はアルカリ性水溶液電解水素製造装置、固体ポリマー電解水素製造装置、高温固体酸化物電解水素製造装置のうちのいずれか１種、いずれか２種又は３種の組み合わせを備える。
【００４９】
電解水素製造装置４において、アルカリ性水溶液電解水素製造装置、固体ポリマー電解水素製造装置、高温固体酸化物電解水素製造装置のうちの少なくと１種の電気エネルギーが発電所の給電装置からのものであり、任意選択的に、アルカリ性水溶液及び固体ポリマー電解装置の水源は、ボイラの排水又はボイラシステムの凝縮水からのものであってもよく、高温固体酸化物の電解装置の水源は発電所の高温主蒸気からのものであることに留意されたい。
【００５０】
上記いずれかの実施例の上で、電解水素製造装置４に酸素送出配管が設けられ、酸素送出配管は発電所のボイラの酸素供給装置に接続されるために用いられる。電解水素製造装置４は水素を製造すると共に酸素ガスを生成する。酸素ガスは、発電所のボイラの燃焼室における酸素富化燃焼反応工程に用いられ、ボイラの燃料のために、一般的には酸素ガスを提供する必要がある。電解水素製造装置４からの酸素ガスをボイラ低負荷酸素富化燃焼及び安定燃焼に用いることで、ユニットボイラのピーク調整運転能力を高めることができる。
【００５１】
任意選択的に、酸素送出配管に不純物フィルタが設けられる。
【００５２】
上記酸素送出配管がボイラに接続され、また電器分解水素製造装置４の水源はボイラの凝縮水からのものであってもよく、凝縮水の電解後に水素ガス及び酸素ガスを生成し、水素ガスがボイラの燃料炉のための燃料を合成するために用いられ、酸素ガスがボイルの酸素富化燃焼の確保に用いられることに留意されたい。
【００５３】
上記いずれかの実施例の上で、二酸化炭素供給源に、二酸化炭素を純化するための二酸化炭素捕捉純化システム３が設けられ、二酸化炭素捕捉純化システム３は二酸化炭素捕集装置に更に接続される。
【００５４】
別の実施例において、二酸化炭素供給源は発電所のボイラの排煙システムに接続される。
【００５５】
任意選択的に、二酸化炭素供給源は、発電所のボイラ又は製鉄所のボイラに接続される排煙配管であり、二酸化炭素供給源は、二酸化炭素捕捉純化システム３を介して燃料製造用反応装置に接続され、及び／又は、二酸化炭素捕捉純化システム３は二酸化炭素捕集装置に接続される。
【００５６】
二酸化炭素供給源として、現有の二酸化炭素を用いることができる以外、ボイラの排ガスにおける二酸化炭素を用いることもでき、二酸化炭素の使用コストを低減させる一方で、ボイラの排ガスを回収し、二酸化炭素の排出量を低減させるだけでなく、エネルギーの浪費を避けることに留意されたい。なお、二酸化炭素捕捉純化システム３は、ボイラの排ガスに対して濾過及び純化を行い、取得した二酸化炭素を燃料製造用反応装置に供給するために用いられる。上記二酸化炭素收集装置は一時的に反応を行わない二酸化炭素ガスを貯蔵することができる。
【００５７】
別の実施例において、二酸化炭素供給源は、二酸化炭素排ガス回収装置である。二酸化炭素供給源の排煙配管は、バイオマス製油装置又はゴミ製油装置に更に接続され、前記バイオマス製油装置、ゴミ製油装置は貯油装置又は油により発電を行うエネルギー再生装置に接続される。
【００５８】
上記いずれかの実施例の上で、二酸化炭素供給源は二酸化炭素排ガス回収装置であり、二酸化炭素はバイオマス製油装置又はゴミ製油装置からのものであってもよく、前記バイオマス製油装置、ゴミ製油装置は貯油装置又は油により発電を行うエネルギー再生装置に接続される。
【００５９】
図１を参照すると、図１におけるバイオマス又はゴムから油を製造する装置７はバイオマス製油装置又はゴムから油を製造する装置を備え、捕集した二酸化炭素により反応を行うことで、油を取得して貯蔵することができる。
【００６０】
電解水素製造装置４は発電所の化学水処理作業場における純水製造装置に接続され、純水製造装置による水資源を水源とする。電解水素製造装置４、純水製造装置、ボイラ及びタービンの間で水循環回路を形成することができる。例えば、電解水素製造装置４の水源配管はボイラのタービンに接続されることで、タービンの凝縮水を利用して電解による水素製造を行う。
【００６１】
任意選択的に、製鉄所及びその自家発電所２により二酸化炭素の抽出及び貯蔵を行うこともできる。
【００６２】
本発明が提供する燃料製造用反応システムは消費電力がトラフ値である時の電力を利用し、インバータを介して電解水素製造装置に給電し、大量の高純度水素ガスを純化することができる。また、発電所、製鉄所、自家発電所及び製油工場のボイラ排煙配管に二酸化炭素捕集システムを設けることで高濃度の二酸化炭素を製造し、続いて、燃料製造用反応装置において、異なる温度や圧力及び異なる触媒で、合成反応によりメタノール又は燃料油等の異なる液体燃料を生成することができる。上記の２種類の液体燃料は石油化学産業用原料として用いられてもよいし、建築及び交通施設の燃料として用いられてもよい。また、ボイラに送り込まれて、水素製造プロセスで発生した純酸素と共に、発電所、製鉄所、熱分解製油工場における炭素中和及び酸素富化燃焼を実現させることができる。本発明が提供する燃料製造用反応システムは、発電所の電気消費量がピーク差である時のバランスが好ましくないことによる発電所の装置への損傷を大幅に低減させ、貯蔵しにくい電気エネルギーを水素エネルギー又は化学的エネルギーに変換して貯蔵し、エネルギーの効率的な貯蔵を実現させ、エネルギーを節約することができる。
【００６３】
上記各実施例が提供する燃料製造用反応システム以外、該燃料製造用反応システムの他の各構成は従来技術を参照することができ、ここで説明を省略する。なお、本出願は、上記燃料製造用反応システムを備える発電所ピーク調整システムを更に提供する。具体的には。発電所ピーク調整システムは、発電所の給電装置を備え、上記いずれか１つの実施例に記載の燃料製造用反応システムを更に備え、燃料製造用反応システムの電解水素製造装置４は、発電所の給電装置に接続され、ピーク調整によって余った電力量を得るようにする。
【００６４】
上記各実施例の上で、発電所の給電装置は、発電機の出力グリッドと、前記発電機の出力グリッドに接続されるインバータとを備え、インバータは電解水素製造装置に接続される。
【００６５】
上記各実施例の上で、発電所の給電装置はピーク調整によって余った電力量を制御するための発電所の統括制御センターに接続され、発電所の統括制御センターはグリッドスケジューリングセンターに接続され、グリッドスケジューリングセンターが、エリア内のリアルタイムの発電及びピーク調整負荷の需要に応じて発電所の統括制御センターにピーク調整負荷命令を送信し、発電所の統括制御センターがピーク調整負荷命令に応じてピーク調整によって余った電力量を調整するように制御して発電所の給電装置に搬送する。
【００６６】
具体的には、発電所の統括制御センターはピーク調整によって余った電力量を制御するために用いられ、発電所の統括制御センターの一端が発電所の給電装置に接続され、他端がグリッドスケジューリングセンターに接続される。グリッドスケジューリングセンターは、エリア内のリアルタイムの発電及びピーク調整負荷の需要に応じて発電所の統括制御センターにピーク調整負荷命令を送信するために用いられ、発電所の統括制御センターはピーク調整負荷命令に応じてピーク調整によって余った電力量を調整するように制御する。
【００６７】
具体的な実施例において、発電所の給電装置は、発電機出力グリッドとインバータとを備え、グリッドスケジューリングセンターは、発電所の統括制御センターにピーク調整命令を出すために用いられ、グリッドスケジューリングセンターは、給電量を制御するための発電所の統括制御センターに接続され、インバータは発電所の統括制御センターと電解水素製造装置を接続する。
【００６８】
図１を参照すると、グリッドスケジューリングセンター及びインバータ等の装置はいずれも石炭・ガスタービン発電所１に含まれ、石炭・ガスタービン発電所１は石炭・ガスタービン発電所１の発電機出力グリッドに接続され、発電機出力グリッドは具体的には発電であってもよく、ボイラのタービンは発電機に接続され、ピーク調整プロセスにおいて発電機が電気エネルギー源であることに留意されたい。インバータは発電機の電気エネルギーを電解水素製造装置に搬送して電解に用いる。
【００６９】
上記システムにおいて、グリッド及び発電所のピーク調整プラットフォームを備え、該グリッド及び発電所のピーク調整プラットフォームはグリッドスケジューリングセンター及び発電所の統括制御センターを備え、グリッドスケジューリングセンターが、エリア内の風力・光起電力のリアルタイムの発電及びピーク調整負荷の需要に応じて発電所の統括制御センターにピーク調整負荷命令、ピーク調整負荷を送信し、発電所の統括制御センターは発電機とインバータとの間に接続される電気スイッチ回路を制御することで、インバータを制御して発電機の直流電を交流電に変換し、電解水素製造装置の電源として用いる。
【００７０】
なお、本発明は、発電所を更に提供する。該発電所は上記燃料製造用反応システム及び発電所ピーク調整システムのうちの少なくとも１つを備え、即ち、燃料製造用反応システムを備えてもよいし、上記発電所ピーク調整システムを備えてもよいし、燃料製造用反応システムと発電所ピーク調整システムとの組み合わせを備えてもよい。
【００７１】
本発明が提供する具体的な実施例において、本発明で取得した電力エネルギーはグリッド回路により、石油化学産業１０の関連施設、自動車１１、飛行機１２、他の工業施設９及び他の社会インフラ１３のような施設に対して給電又は電力貯蔵を行うことができる。ここで説明を省略する。
【００７２】
燃料製造用反応システムで製造した燃料油は、対応する給油パイプラインを介して貯油配管の地下貯油倉庫のような貯油施設８に給油することができる。無論、供給対象は、石油化学産業１０における関連施設、自動車１１、飛行機１２、他の工業施設９及び他の建築施設１３等であってもよい。
【００７３】
同様に、本発明で取得した水素エネルギーは、自動車１１、飛行機１２に供給されてもよく、又は供給配管又は装置を介して他の工業施設９に供給されてもよい。
【００７４】
なお、発電所の給電装置の電気エネルギー源は、複数の発電方式で発生することができる。ここで、各類の再生可能なエネルギーが含まれる。つまり、再生可能なエネルギー発電装置１４により発電を行い、発電所の給電装置に電気エネルギーを供給する。
【００７５】
本明細書における各実施例は漸進的方式で説明され本明細書の各実施例は、全て段階的な方法で説明しており、各実施例が重点的に説明したのは、その他の実施例と異なる点であり、各実施例の同士の同じまたは類似な部分は互いに参考すればよい。
【００７６】
以上、本発明が提供する燃料製造用反応システム、発電所ピーク調整システム及び発電所を詳しく説明した。本文では、具体的な実施例にて本発明の原理及び実施様態を説明したが、以上の実施例に関する説明は本発明の方法及び核心的な発想を理解させるために行われたものである。なお、当業者にとっては、本発明の原理から逸脱しない複数の改良及び修飾は、本発明の保護範囲と見なされるべきである。
【図１】
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【国際調査報告】
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