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公開番号2025114917
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-06
出願番号2024009156
出願日2024-01-25
発明の名称エネルギー貯蔵システム
出願人JFEエンジニアリング株式会社
代理人個人
主分類F17C 6/00 20060101AFI20250730BHJP(ガスまたは液体の貯蔵または分配)
要約【課題】酸素窒素混合液体を媒体としてエネルギーを貯蔵するエネルギー貯蔵システムにおいて、極低温の冷熱を効率的に利用することができるエネルギー貯蔵システムを提供する。
【解決手段】本発明に係るエネルギー貯蔵システムは、LNG貯槽70と、LNGポンプ20と、LNG払出ライン171と、LNGポンプ20によって払い出されたLNGの冷熱を利用して酸素及び窒素の混合液体を生成して供給する酸素窒素液化供給装置50と、酸素窒素液化供給装置50によって供給された酸素窒素混合液体と二酸化炭素含有ガスとの熱交換により、二酸化炭素含有ガスに含まれる二酸化炭素を固化させる二酸化炭素固化装置90と、二酸化炭素固化装置90において冷熱が利用された酸素窒素混合液体を加熱して高圧ガス化したものを膨張させて発電する空気膨張タービン120と、を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
LNGを貯留するLNG貯槽と、
前記LNG貯槽に貯留されているLNGを昇圧して払い出すLNGポンプと、
前記LNGポンプによって払い出されたLNGを流すLNG払出ラインと、
前記LNGポンプによって払い出されたLNGの冷熱を利用して酸素及び窒素の混合液体を生成して供給する酸素窒素液化供給装置と、
前記酸素窒素液化供給装置によって供給された酸素窒素混合液体と二酸化炭素含有ガスとの熱交換により、前記二酸化炭素含有ガスに含まれる二酸化炭素を固化させる二酸化炭素固化装置と、
前記二酸化炭素固化装置において冷熱が利用された酸素窒素混合液体を加熱して高圧ガス化したものを膨張させて発電する空気膨張タービンと、を有することを特徴とするエネルギー貯蔵システム。
続きを表示（約 680 文字）【請求項２】
前記酸素窒素液化供給装置は、大気を取り込み、取り込んだ大気を前記LNGポンプによって払い出されたLNGの冷熱を利用して液化する空気液化装置を備えることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー貯蔵システム。
【請求項３】
前記酸素窒素混合液体の酸素及び窒素の割合を調節する酸素窒素混合比調節装置を備えることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー貯蔵システム。
【請求項４】
前記酸素窒素液化供給装置は、大気を取り込み、取り込んだ大気を前記LNGポンプによって払い出されたLNGの冷熱を利用して分離して液体酸素及び液体窒素を生成する深冷分離装置を備え、
前記酸素窒素混合比調節装置は、前記深冷分離装置で生成された前記液体酸素と前記液体窒素を所定の割合で混合することを特徴とする請求項３に記載のエネルギー貯蔵システム。
【請求項５】
前記酸素窒素液化供給装置は、大気を取り込み、取り込んだ大気を前記LNGポンプによって払い出されたLNGの冷熱を利用して液化する空気液化装置を備え、
該空気液化装置は、取り込んだ大気から酸素富化空気を生成する酸素富化装置を有し、
前記酸素窒素混合比調節装置は、前記酸素富化装置を通過する大気の量を調整することを特徴とする請求項３に記載のエネルギー貯蔵システム。
【請求項６】
前記酸素富化装置は、前記取り込んだ大気を圧縮する空気圧縮機の出口に配設された酸素富化膜ユニットであることを特徴とする請求項５に記載のエネルギー貯蔵システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸素窒素混合液体を媒体としてエネルギーを貯蔵するエネルギー貯蔵システムに関し、極低温の冷熱を有効利用できるエネルギー貯蔵システムに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
再生可能エネルギーの普及に伴い、エネルギー貯蔵システムのニーズが高まっており、液化空気によってエネルギーを貯蔵もその方法の一つとして提案されている。しかしながら、空気を液化する際の圧縮動力が極めて大きいために充放電効率が低いというデメリットが存在していた。
【０００３】
この点、特許文献１には、空気をLNG及び液体水素（LH
2
）で段階的に冷やすことで低圧で液化し、冷熱が使われたLNG及びLH
2
を発電設備の燃料に、液化空気を酸化剤として発電設備に供給する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－８１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、入手難度の高いLH
2
を前提としているため設備の実現性が乏しく、仮に入手できたとしてもLH
2
の高いコストが設備運用コストに反映されるため、事業性を損なう可能性が高い。
【０００６】
また、極低温の液化空気を作っておきながら、その極低温の冷熱を有効利用できていない点でエネルギー利用の効率が低い。
【０００７】
本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、酸素窒素混合液体を媒体としてエネルギーを貯蔵するエネルギー貯蔵システムにおいて、極低温の冷熱を効率的に利用することができるエネルギー貯蔵システム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】
【０００８】
（１）本発明に係るエネルギー貯蔵システムは、LNGを貯留するLNG貯槽と、
前記LNG貯槽に貯留されているLNGを昇圧して払い出すLNGポンプと、
前記LNGポンプによって払い出されたLNGを流すLNG払出ラインと、
前記LNGポンプによって払い出されたLNGの冷熱を利用して酸素及び窒素の混合液体を生成して供給する酸素窒素液化供給装置と、
前記酸素窒素液化供給装置によって供給された酸素窒素混合液体と二酸化炭素含有ガスとの熱交換により、前記二酸化炭素含有ガスに含まれる二酸化炭素を固化させる二酸化炭素固化装置と、
前記二酸化炭素固化装置において冷熱が利用された酸素窒素混合液体を加熱して高圧ガス化したものを膨張させて発電する空気膨張タービンと、を有することを特徴とするものである。
【０００９】
（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、前記酸素窒素液化供給装置は、大気を取り込み、取り込んだ大気を前記LNGポンプによって払い出されたLNGの冷熱を利用して液化する空気液化装置を備えることを特徴とするものである。
【００１０】
（３）また、上記（１）に記載のものにおいて、前記酸素窒素混合液体の酸素及び窒素の割合を調節する酸素窒素混合比調節装置を備えることを特徴とするものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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