JP2001295751A - 風力発電装置と太陽光発電装置を一体化した自然エネルギー発電構造物 - Google Patents
風力発電装置と太陽光発電装置を一体化した自然エネルギー発電構造物Info
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Abstract
高効率で安定した高出力の発電が可能となる風力発電装
置と太陽光発電装置を一体化した自然エネルギー発電構
造物を提供する。 【解決手段】基礎4上に立設したタワー1の上部に風力
発電機2を設け、このタワー1の中間部外周に外側に向
かって下り勾配の傾斜角30°程度で傾斜する太陽電池
パネル3を上下方向に複数段で配設し、前記傾斜角を保
持できる固定式取付装置10または前記傾斜角を変更で
きる可変式取付装置により太陽電池パネル3をタワー1
の外周部に取付ける。固定式取付装置10は、タワー1
に取付けた複数段のリング状の抱持金具に各段の太陽電
池パネル3の上辺を取付け、パネル下の抱持金具に下端
を取付けた斜めの支持部材や伸縮部材で太陽電池パネル
3の下面を支持する。
Description
陽光発電装置を一体化して発電を行う自然エネルギー発
電構造物に関するものである。
ーンな自然エネルギーである風力、あるいは太陽光を利
用して発電を行う自然エネルギー発電システムが種々提
案されている。風力発電構造物は、タワーを一本単位で
多数本を隣接地に設置しているのが通常であり、太陽光
発電構造物は、建築物の屋上を利用するか、あるいは広
大な敷地に多数敷き並べて多面積に設置している。さら
に、風力発電と太陽光発電を別々の発電構造物として隣
接場所に設置し、これらを併用して相互に補完すること
により安定した電力を得る方式もある。
物と太陽光発電構造物を別々に設置する場合、設置面積
が大きくなり、また、組み立て施工に時間がかかるなど
の課題があった。
観点から開発されたものであり、その目的は、小さな設
置面積で短時間に組み立て施工できると共に、高効率で
安定した高出力の発電が可能となる風力発電装置と太陽
光発電装置を一体化した自然エネルギー発電構造物を提
供することにある。
上に立設したタワーの上部に風力発電機を設け、このタ
ワーの外周部に外側に向かって下り勾配の傾斜角で傾斜
する太陽電池パネルを上下方向に複数段で配設すると共
に、前記傾斜角を保持できる固定式取付装置または前記
傾斜角を変更できる可変式取付装置により太陽電池パネ
ルをタワーの外周部に取付けて構成されていることを特
徴とする風力発電装置と太陽光発電装置を一体化した自
然エネルギー発電構造物である。
る。各段の太陽電池パネルの傾斜角は、水平に対して3
0°程度とするのが好ましい。また、各段の太陽電池パ
ネルは円周方向に連続して配設し傘状とする。
機のタワーの中間部に固定式取付装置または可変式取付
装置を用いて太陽電池パネルを多段に取付けるようにし
たため、設置面積を最小限にすることができると共に、
風力発電機と太陽電池パネルを個別に設置する場合に比
べて、組み立て施工が簡略化され、施工時間の短縮およ
び省力化が図られる。また、風力発電機と多段の太陽電
池パネルにより、高効率で安定した高出力の発電が可能
となる。
ギー発電構造物において、固定式取付装置は、タワー外
周部を抱持するようにタワー外周部に固定され、各段の
太陽電池パネルの上辺が取付けられる上下方向に間隔を
おいて複数の固定部材(ベルト状あるいはバンド状の抱
持金具など)と、太陽電池パネルとその下の固定部材と
の間に配設される支持部材からなることを特徴とする。
の上辺を固定部材に取付け、その直ぐ下の固定部材から
突出させた支持部材で前記太陽電池パネルの下面を支持
するため、簡単で、かつ少ない数の部材で、多数の太陽
電池パネルを高密度に配設することができ、発電効率を
向上させることができる。さらに、設置目的の消費対象
必要電力に応じて、太陽電池パネルの増設および位置の
変更を容易に行うことができる。また、太陽電池パネル
を新設のタワーに簡単に取付けることができると共に、
既設の風力発電用のタワーにも簡単に取付けることがで
きる。また、ベルト状の固定部材と支持部材を用いるこ
とで多数の太陽電池パネルをタワーに強固に取付けるこ
とができる共に、タワーには加工を施す必要がないた
め、タワーの強度が低下することがなく、強度的に優れ
た風力発電と太陽光発電による自然エネルギー発電構造
物が得られる。
ギー発電構造物において、可変式取付装置は、タワー外
周部を抱持するようにタワー外周部に固定され、各段の
太陽電池パネルの上辺が取付けられる上下方向に間隔を
おいて複数の固定部材と、この固定部材から上方に向か
って伸縮可能に突出し、1段上の固定部材に取付けられ
た太陽電池パネルを角度調整自在に支持する伸縮部材
(油圧シリンダなど)からなることを特徴とする。
付装置の場合と同様の効果が得られると共に、支持部材
に伸縮部材を用いることにより、強風時等には太陽電池
パネルをタワーの外周面に閉じ込んで太陽電池パネルの
破損等を防止することができ、また太陽電池パネルの傾
斜角を任意に調整することができ、太陽高度の高い夏や
太陽高度の低い冬にも対応することができ、一年を通じ
て効率の良い発電を行うことができる。
に基づいて説明する。図1,図2は、本発明の風力発電
装置と太陽光発電装置を一体化した自然エネルギー発電
構造物の太陽電池パネルが固定式の例を示したのもので
ある。図3,図4は太陽電池パネルが可変式の例を示し
たものである。
ギー発電構造物は、基礎4上に立設された1本のタワー
1と、このタワー1の上端部に設置された風力発電機2
と、タワーの中間部に配設された多数段の太陽電池パネ
ル3と、タワー1の下部における内部等に設置される電
力制御用機器や蓄電池などの最終発電用装置(図示省
略)から構成されている。
ー鋼管などからなる単ポール式であり、この鋼管の上端
面に風力発電機2が載置される。風力発電機2は、プロ
ペラ(ブレード)2aと、発電機等を備えた本体2bか
ら構成されている。なお、タワー1は、図示例に限ら
ず、その他の構造のものでもよい。
おける外周面に傘状に取付けられ、上下方向には連続し
て多段(図示例では7段)で配設されている。最上段の
太陽電池パネル3は風力発電機2のブレード2aと干渉
しないような位置に設置される。最下段の太陽電池パネ
ル3は地表面から所定の距離だけ離れた位置に設置さ
れ、効率の良い発電ができるようにしている。
の関係から、外側に向かって下り勾配で水平面に対して
30°程度(取付精度などから±数°の範囲を持つ)の
傾斜角とされ、太陽高度の高い夏と太陽高度の低い冬に
対応することができ、また一日のうち太陽高度の高い昼
間と太陽高度の低い朝方や夕方に対応することができ、
春夏秋冬一年を通じて効率良く光を捕らえることがで
き、一年を通じて効率的な発電が可能となるようにされ
ている。
固定式取付装置10で固定し、太陽パネル3が常に傾斜
角30°を保持できるようにタワー1に固定する。この
固定式取付装置10は、タワー1の外周面を抱持するバ
ンド状の抱持金具(固定部材)11と、太陽電池パネル
3を下から支持する斜めの支持部材12から構成し、抱
持金具11を上下方向に等間隔をおいて配設し、この抱
持金具11に各段の太陽電池パネル3の上辺を固定し、
直ぐ下の抱持金具11に支持部材12の下端を取付け、
支持部材12の上端を前記太陽電池パネル3の下面に接
続する。このような固定式取付装置10であれば、簡単
で、かつ少ない数の部材で、多数の太陽電池パネル3を
高密度に配設することができ、発電効率を向上させるこ
とができる。さらに、設置目的の消費対象必要電力に応
じて、太陽電池パネルの増設および位置の変更を容易に
行うことができる。
を取り囲むリング状のバンド金具を2〜8分割し、分割
した金具をボルト等で締結することでタワー1に固定す
る構造とし、タワー1に簡単に固定できるようにする。
このような抱持金具11の場合、新設のみでなく、既設
の風力発電用のタワー1にも、太陽電池パネル3を簡単
に取付けることができる。また、抱持金具11と支持部
材12を用いることで多数の太陽電池パネル3をタワー
1に強固に取付けることができる共に、タワー1には取
付けのための加工を施す必要がないため、タワー1の強
度が低下することがなく、強度的に優れた風力発電と太
陽光発電による自然エネルギー発電構造物が得られる。
で円周方向に複数に分割し(図示例では8個)、扇形の
単位パネルから構成し、その扇形の支持板13をピン等
を介して抱持金具11に接続する。支持部材12は、各
単位パネルの下に配設し、その下端部をピン等を介して
抱持金具11に接続し、その上端部を支持板13の下面
にピン等を介して接続する。
平面視で円周方向の全面にわたって配置するのが好まし
い。このような全面配置であれば、太陽光の発電効率を
最大限に活用することができる。
池・周波数変換装置(インバーター)・AC出力器など
から構成され、風力発電機2および太陽電池パネル3の
出力が入力され、直流および交流が出力される。
式取付装置10に代えて可変式取付装置20により太陽
電池パネル3を支持している。その他の構成は図1,図
2の場合と同様である。図3は、傘状の太陽電池パネル
3を閉じた状態を示している。
0の支持部材12に代えて油圧シリンダ22等の伸縮装
置を使用する。抱持金具21や支持板23等は図1,図
2の場合と同じものを使用することができる。
大きなストロークが得られる多段式シリンダなどを使用
し、伸出ストロークエンドで太陽電池パネル3が傾斜角
30°でセットされ、収縮ストロークエンドで太陽電池
の傾斜角が90°近くとなってタワー1の外周面に折り
畳み収納されるようにする。隣接する単位パネルは端部
同士を重ねて収納することになる。
述した固定式取付装置と同様の効果が得られる他、油圧
シリンダ22等を用いることにより、強風時等にはタワ
ー1の外周面に閉じ込んで太陽電池パネル3の破損等を
防止することができ、また太陽電池パネル3の傾斜角
を、例えば太陽高度の高い夏には30°程度に、太陽高
度の低い冬には60°程度とすることにより、一年を通
じて効率の良い発電を行うことができる。
圧シリンダ等のアクチュエータに限らず、スクリューロ
ッドとナット部材等の機械式の伸縮装置を用いることも
できる。
で、次のような効果を奏する。
取付装置または可変式取付装置を用いて太陽電池パネル
を多段に取付けるようにしたため、設置面積を最小限に
することができると共に、風力発電機と太陽電池パネル
を個別に設置する場合に比べて、組み立て施工が簡略化
され、施工時間の短縮および省力化を図ることができ、
コストを低減することができる。
より、高効率で安定した高出力の発電が可能となる。
付け、その直ぐ下の固定部材から突出させた支持部材あ
るいは伸縮部材で前記太陽電池パネルの下面を支持する
ため、簡単で、かつ少ない数の部材で、多数の太陽電池
パネルを高密度に配設することができ、発電効率を向上
させることができる。
置を用いることにより、設置目的の消費対象必要電力に
応じて、太陽電池パネルの増設および位置の変更を容易
に行うことができる。
置を用いることにより、太陽電池パネルを新設のタワー
に簡単に取付けることができると共に、既設の風力発電
用のタワーにも簡単に取付けることができる。
部材を用いることで多数の太陽電池パネルをタワーに強
固に取付けることができる共に、タワーには加工を施す
必要がないため、タワーの強度が低下することがなく、
強度的に優れた風力発電と太陽光発電による自然エネル
ギー発電構造物が得られる。
強風時等には太陽電池パネルをタワーの外周面に閉じ込
んで太陽電池パネルの破損等を防止することができ、ま
た太陽電池パネルの傾斜角を任意に調整することがで
き、太陽高度の高い夏や太陽高度の低い冬にも対応する
ことができ、一年を通じて効率の良い発電を行うことが
できる。
化した自然エネルギー発電構造物の太陽電池パネルが固
定式の1例の概要を示す側面図である。
たものであり、(a) は太陽電池パネルの上面図、(b) は
太陽電池パネルを断面にして示した側面図、(c) は太陽
電池パネルの下面図である。
化した自然エネルギー発電構造物の太陽電池パネルが可
変式の1例の概要を示す側面図(太陽電池パネルが閉じ
た状態)である。
たものであり、(a) は太陽電池パネルの上面図、(b) は
太陽電池パネルを断面にして示した側面図、(c) は太陽
電池パネルの下面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 基礎上に立設したタワーの上部に風力発
電機を設け、このタワーの外周部に外側に向かって下り
勾配の傾斜角で傾斜する太陽電池パネルを上下方向に複
数段で配設すると共に、前記傾斜角を保持できる固定式
取付装置または前記傾斜角を変更できる可変式取付装置
により太陽電池パネルをタワーの外周部に取付けて構成
されていることを特徴とする風力発電装置と太陽光発電
装置を一体化した自然エネルギー発電構造物。 - 【請求項2】 固定式取付装置は、タワー外周部を抱持
するようにタワー外周部に固定され、各段の太陽電池パ
ネルの上辺が取付けられる上下方向に間隔をおいて複数
の固定部材と、太陽電池パネルとその下の固定部材との
間に配設される支持部材からなることを特徴とする請求
項1に記載の風力発電装置と太陽光発電装置を一体化し
た自然エネルギー発電構造物。 - 【請求項3】 可変式取付装置は、タワー外周部を抱持
するようにタワー外周部に固定され、各段の太陽電池パ
ネルの上辺が取付けられる上下方向に間隔をおいて複数
の固定部材と、この固定部材から上方に向かって伸縮可
能に突出し、1段上の固定部材に取付けられた太陽電池
パネルを角度調整自在に支持する伸縮部材からなること
を特徴とする請求項1に記載の風力発電装置と太陽光発
電装置を一体化した自然エネルギー発電構造物。
Priority Applications (1)
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JP2000116807A JP3790409B2 (ja) | 2000-04-18 | 2000-04-18 | 風力発電装置と太陽光発電装置を一体化した自然エネルギー発電構造物 |
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