造水系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及有效地利用发电电力来进行运转的反浸透膜法的造水系统，特别是涉及有效地利用可再生的自然能源的发电电力来进行运转的造水系统。
【背景技术】
[0002]以往，作为使用了反浸透膜法的一般的造水系统，已知海水淡水化系统等。该海水淡水化系统在使用UF(Ultrafiltrat1n)膜(超滤膜)、MF(Microfiltrat1n)膜(微量过滤膜)等中间膜而去除了原水中的微粒之后，使用被称为反浸透膜的RO膜(ReverseOsmosis Membrane)进行脱盐处理而淡水化。即，在一般的利用反浸透膜法(R0法)的海水淡水化系统中，使从原水罐由高压泵升压了的包含盐分的未处理水(例如海水等)通过2个海水用反浸透膜(第I盐水R0(Reverse Osmosis)、第2盐水R0)而生成盐分浓度比较低的中间水，进而，由低压泵升压而通过半咸水用反浸透膜(半咸水RO (Reverse Osmosis))，生成盐分浓度低的可流通的生产水(例如饮用水、工业用水)。
[0003]另外，作为有效地利用了发电电力的RO法的造水系统的一个例子，已知使用太阳能电池面板而使生成水制造装置运转的技术(例如参照专利文献I)。根据该技术，通过将中间水罐设置为缓冲设备，能够根据太阳能电池面板的发电电力量的变动，单独地并且最佳地对生成水制造装置的前级处理部和后级处理部进行运转控制。由此，无论太阳能电池面板的发电电力量如何变动，都能够将原水、中间水的过滤处理保持为恒定，并且最佳地进行从太阳能电池面板向蓄电池的充电控制。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献1:日本特开2011-20010号公报
【发明内容】
[0006]所述专利文献I的技术是通过生成水制造装置所固有的太阳能电池面板的发电电力对生成水制造装置进行运转控制的技术。但是，在使用对一般需求方的负载也供给电力的比较大型的太阳能电池面板而也对生成水制造装置供给电力的情况下，有时根据负载的变动、太阳能电池面板的发电电力量的变动而产生剩余电力。例如，由于天气的变化，或者在早晚和晌午，太阳能电池面板的发电电力量大幅变化，所以剩余电力大幅变动。但是，在所述专利文献公开了的技术中，无法展开到利用这样的剩余电力来对生成水制造装置进行运转控制的技术。
[0007]S卩，在利用发电电力量的变动大的自然能源的发电中，当经过I天时，发电电力量比电力需求量多而发生剩余电力，有可能该剩余电力被浪费。因此，一般已知预先将这样的剩余电力充电到蓄电池的方法。但是，在这样利用蓄电池的方法中，充电/放电中的电力损失大，所以通常有可能有15%左右的电力未被使用而消失。因此，如果利用发电电力的剩余电力、特别是可再生的自然能源的发电电力的剩余电力而使造水系统运转，则能够不浪费且高效地消耗自然能源的发电电力。但是，利用发电电力的剩余电力来对造水系统进行运转控制的技术尚未公开。
[0008]本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供一种有效地利用发电电力的剩余电力来进行运转控制的造水系统。
[0009]为了达成所述目的，本发明的造水系统如以下那样构成。即，本发明的造水系统利用发电电力的剩余电力，由高盐分浓度的原水来生成低盐分浓度的生产水，其特征在于，构成为具备:前级处理装置，通过所述剩余电力的至少一部分来驱动，由所述原水来生成中间水；中间罐，存积由所述前级处理装置生成了的中间水；后级处理装置，通过所述剩余电力的至少一部分来驱动，去除在所述中间罐中存积了的中间水中含有的盐分而生成低盐分浓度的生产水；生产水罐，存积由所述后级处理装置生成了的生产水；以及控制装置，根据剩余电力，驱动所述前级处理装置以及所述后级处理装置中的至少一个。
[0010]作为优选的方式，其特征在于，构成为具备根据对所述前级处理装置和所述后级处理装置供给电力的蓄电池的剩余容量，切换所述前级处理装置和所述后级处理装置的运转模式的控制装置。
[0011]作为更具体的方式，其特征在于，所述前级处理装置是功耗相对大的海水用反浸透膜装置，所述后级处理装置是功耗相对小的半咸水用反浸透膜装置。
[0012]进而，作为具体的方式，其特征在于，所述控制装置在所述蓄电池的剩余容量相对小时仅对所述后级处理装置进行运转控制，在所述蓄电池的剩余容量相对大时仅对所述前级处理装置进行运转控制。
[0013]另外，作为其他具体的方式，其特征在于，所述控制装置在所述蓄电池的剩余容量相对小时，仅对所述后级处理装置进行运转控制，在所述蓄电池的剩余容量为相对中间左右时，仅对所述前级处理装置进行运转控制，在所述蓄电池的剩余容量相对大时，对所述前级处理装置和所述后级处理装置这两者进行运转控制。
[0014]根据本发明的造水系统，通过应用在前级处理装置与后级处理装置之间设置了中间罐的海水淡水化系统，灵活地调整处理水质、处理流量等，能够通过紧凑的造水系统的设备尚效地利用剩余电力。
【附图说明】
[0015]图1是示出风力发电系统中的自然能源的剩余电力的概念图。
[0016]图2是示出在本发明的第I实施方式中应用的使用了剩余电力的造水系统和外围装置的结构图。
[0017]图3是在对图2所示的造水系统进行两阶段运转切换的情况下的各种波形。
[0018]图4是在对图2所示的造水系统进行三阶段运转切换的情况下的各种波形。
[0019]图5是示出运转切换的定时的图，(a)示出不切换地运转的情况、(b)示出通过两阶段切换来运转的情况、(C)示出通过三阶段切换来运转的情况。
[0020]图6是示出在本发明的第2实施方式中应用的使用了剩余电力的造水系统和外围装置的结构图。
[0021]图7是示出在本发明的第3实施方式中应用的使用了剩余电力的造水系统和外围装置的结构图。
[0022]【符号说明】
[0023]10a、10b、1c:造水系统；
[0024]lla、llb:海水用反浸透膜装置(盐水RO装置)〈前级处理装置〉；
[0025]12:第I中间罐；
[0026]13:第2中间罐；
[0027]14:半咸水用反浸透膜装置(半咸水RO装置)〈后级处理装置> ;
[0028]14a:低压泵(BP)；
[0029]14b:半咸水用反浸透膜(半咸水R0)；
[0030]14c:生产水罐；
[0031]15:控制装置；
[0032]16:原水罐；
[0033]17:高压泵(HP)；
[0034]18:第I海水用反浸透膜(第I盐水R0)；
[0035]19:第2海水用反浸透膜(第2盐水R0)；
[0036]20:自然能源发电机(W)；
[0037]21:电力需求负载；
[0038]22:剩余电力；
[0039]23:蓄电池
【具体实施方式】
[0040]《对本实施方式的造水系统的研宄》
[0041 ] 考虑通过自然能源的发电电力的剩余电力而使一般的海水淡水化系统运转，生成淡水并存积的方法。但是，在该方法中，由于利用剩余电力来以水的形态进行存积，所以剩余电力的利用效率良好，但为了将剩余电力的变动量全部用来进行淡水化而存积，所以存在海水淡水化系统变得大型化的担心。换言之，基于自然能源的发电电力的剩余电力并非恒定而在一天内发生变动的情况较多。因此，如果仅在剩余电力多时使海水淡水化系统运转，例如以4小时运转的情况，则相比于整日恒定运转，需要6倍的海水淡水化系统的规模。另一方面，在整日恒定运转的情况下，为了储存剩余电力而实现整日运转，需要庞大的蓄电池。因此，为了使海水淡水化系统的规模以及蓄电池的规模最小化，使用能够根据剩余电力的变化而进行运转控制那样的造水系统既可。
[0042]因此，在本实施方式的造水系统中，应用在前级处理装置与后级处理装置之间设置了中间罐的海水淡水化系统。由此，能够根据剩余电力的变动(即根据与造水系统连接的蓄电池的剩余容量)来最佳地切换前级处理装置和后级处理装置的运转，同时灵活地调整处理水质、处理流量等。由此，能够通过紧凑的造水系统的设备高效地利用剩余电