When we adopt CAES (Compressed Air Energy Storage) system as an option of electric energy storage systems in Japan, a large amount of highly compressed air should be stored in deep excavated caverns without lining and the air leakage should be prevented by surrounding underground water from the economical reasons. In order to investigate this so-called water confining system, an experimental study was carried out with use of a test chamber in a submerged rock. The test chamber (3.2m × 3.2m × 51m) was excavated and left without lining in about 200-meter depth of underground water. The results showed the feasibility of compressed air storage with the water confining system as well as the related fundamental geohydrological characteristics.

Le système "CAES" (Compressed Air Energy Storage = Stockage d'energied' air comprime) adopte au Japon en tant qu'option pour le stockage d'energie electrique, consiste à stocker un volume important d'air hautement comprime dans des cavernes creusees tres profondement, non tapissees de revêtement, mais protegees contre les fuites d'air par les eaux souterraines les entourant, ce qui est ecomiquement avantageux. Dans le but d'etudier ce système de retenue par l'eau, on a realise une experience ayant recours à une cavite experimentale situee dans une roche submergee. Cette cavite (3,2m × 3,2m × 51m) fut creusee et laisse sans revêtement à une profondeur d'eau souterraine d'environ 200m. Les resultats ont montre la faisabilite de ce système de stockage d'air cornprime dont la retenue est assuree par l'eau, de même que les caracteristiques geohydrologiques de base y etant liees.

Bei der Verwendung von CAES (Compressed Air Energy Storage) in Japan als eine Möglichkeit der Stromspeichertechnologie sollte eine große Menge Druckluft in tief ausgeschachteten, nicht ausgekleideten Kavernen gespeichert werden. Aus Gruenden der Wirtschaftlichkeit sollte das Austreten von Luft durch das die Kaverne umgebene Untergrundwasser verhindert werden. Zur Erforschung dieses Systems des Einschlusses durch Wasser wurde eine experimentelle Studie durchgefuehrt, bei der eine Testkammer in von Wasser eingeschlossenem Gestein verwendet wurde. Die Testkammer (3,2 m × 3,2 m × 51m) wurde ausgeschachtet und ohne Auskleidung in 200 Meter Tiefe im Untergrundwasser belassen. Das Ergebnis zeigt die Durchfuehrbarkeit der Druckluftspeicherung mit dem Einschluss durch Wasser und den darnit in Zusammenhang stehenden wesentlichen geohydrologischen Merkmalen.

Introduction

Electric power consumption in Japan has a trend to concentrate in the afternoon. Especially in summer the peak of the consumption often becomes more than double the lowest. So leveling the power load is an important Issue for stabel e lectric power supplying, energy conservation and CO2 emiss ion reduction. Pumped hydro power stations have been main countermeasures for leveling the e lectric load. In addition, middle-sized storage systems are required for effic iency these days. From this point a compressed air energy storage (abbreviated as CAES) system has been studied recently as an effective option. In this system, during low consumption time, we drive a compressor and store highly compressed air into storage caverns. In daytime we retrieve and use the stored compressed air for power generation. Foregoing CAES systems in Germany and the U.S. have the storage caverns constructed in salt dome. As unfortunately we don't have uch salt dome in Japan, a large amount of highly compressed air should be stored in deep excavated caverns without lining in order to make the

(Figure in full paper)

CAES system more economjcal and more feasible in Japan.

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