JP2010074130A - 太陽光発電による電力発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】太陽光発電による電力発生効率を高めること。
【解決手段】軽量構造となした多数の支持体同士を、間隔を開けてケーブル状ないしは網状の連結体を介して一体に連結すると共に、同連結体は水面変位に適応して支持体が浮遊するように側端部を緊張・弛緩自在に固定し、各支持体の上面にはソーラーパネル部を張設して、同ソーラーパネル部に送電用の電線を接続している。水域では、軽量構造の支持体が水面変位に適応して浮遊するように連結体を緊張・弛緩自在となしているため、例えば、周期３００ｍ、波高３０ｍのうねりを生じる外洋や、ダム湖のように水面変位量の激しい場所にも適宜設置することができる。ここで、水域は、湖上（農業用池、発電用ダム）や洋上（防波堤、消波提、環礁の内海）などに及ぶ。
【選択図】図２

Description

本発明は、水域（湖沼、ダム湖、海等）に敷設することも、また、陸域（軟弱地盤、地盤沈下のある港湾の埋立地、地湿地帯、水田等の休耕地、起伏の多い草原、崖の傾斜面、耕作放棄地等）に敷設することも可能として、太陽光発電により電力を発生する装置に関する。

従来、太陽光発電による電力発生装置の一形態として、複数の樹脂発泡体を熱可塑性樹脂からなる一対の表皮シート間に固定・挟持して水上フロートとなし、各樹脂発泡体の上面に太陽電池を設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−１７３７１０号公報

ところが、上記した電力発生装置は、できるだけ太陽光を受光し易い外洋のような広い場所
に設置するのが望ましいが、表皮シートを緊張・弛緩自在となしていないために、例えば
、周期３００ｍ、波高３０ｍのうねりを生じる外洋のように水面変位の激しい水域には設
置できないという不具合がある。また、陸域では沈下の恐れのある軟弱地盤や起伏のある土地には設置（適用）できないという不具合がある。

そこで、本発明では、軽量構造となした多数の支持体同士を、間隔を開けてケーブル状ないしは網状の連結体を介して一体に連結すると共に、同連結体は水面変位に適応して支持体が浮遊するように側端部を緊張・弛緩自在に固定し、各支持体の上面にはソーラーパネル部を張設して、同ソーラーパネル部に送電用の電線を接続したことを特徴とする太陽光発電による電力発生装置を提供するものである。

また、本発明では、軽量構造となした多数の支持体同士を、間隔を開けてケーブル状ないしは網状の連結体を介して一体に連結すると共に、同連結体は沈下の虞のある軟弱地盤や起伏のある土地の地形に略沿わせて敷設可能とし、各支持体の上面にはソーラーパネル部を張設して、同ソーラーパネル部に送電用の電線を接続したことを特徴とする太陽光発電による電力発生装置を提供するものである。

また、本発明は、以下の構成にも特徴を有する。

（１）各支持体は柔構造となしたこと。

（２）各支持体には送水用の水管を配管して、同水管からソーラーパネル部の上面に散水・流下させるようにしたこと。

（３）水面に浮遊させた各支持体の下面にはＬＥＤ等の発光体を設けて、同発光体により支持体直下方の水中を照射するようにしたこと。

（４）各支持体には線状に伸延する複合供給体を接続すると共に、同複合供給体内には送電用の電線と送水用の水管を配置したこと。

（５）連結体の上面は作業者歩行路面となしたこと。

（１）請求項１記載の本発明では、軽量構造となした多数の支持体同士を、間隔を開けてケーブル状ないしは網状の連結体を介して一体に連結すると共に、同連結体は水面変位に適応して支持体が浮遊するように側端部を緊張・弛緩自在に固定し、各支持体の上面にはソーラーパネル部を張設して、同ソーラーパネル部に送電用の電線を接続している。

このように、水域では、軽量構造の支持体が水面変位に適応して浮遊するように連結体を緊張・弛緩自在となしているため、例えば、周期３００ｍ、波高３０ｍのうねりを生じる外洋や、ダム湖のように水面変位量の激しい場所にも適宜設置することができる。ここで、水域は、湖上（農業用池、発電用ダム）や洋上（防波堤、消波提、環礁の内海）などに及ぶ。

しかも、網状の連結体により外力負荷が分散されて波浪に柔軟に応答でき、浮体が転覆する等の不具合がない。

さらには、例えば、１８００ｍ×８００ｍの広範囲に連結体を張設して、同連結体に上面にソーラーパネル部を張設した多数の支持体を連結することにより、太陽光発電による電力発生効率を高めることができる。

ここで、支持体の大部分は、比重の小さい強化発泡ウレタンで形成することにより、水面に浮遊可能な軽量構造の浮体（表面を防水性のあるガラス繊維布などで接着被覆）となすと共に嵐の際の大きな波頭等のような大きな衝撃力を吸収・軽減させて、ソーラーパネル部の支持機能を良好に確保することができる。また、網状の連結体としては、伸びが少ない、摩擦に強い、水中でも強度低下しない、沈まない、加工し易い、使用後硬くならない等の特長を有する素材を使用するのが好ましい。ただし、連結体の端部は緊張・弛緩自在に固定して、水面変位への適応が図れるようにしており、好ましくは衝撃力が吸収できるように支持する。必要に応じて、連結体の中間にヒンジ構造の小支持体を設けて、同小支持体を介して海底からアンカー支持して、潮流力等に抵抗させることもできる。

（２）請求項２記載の本発明では、軽量構造となした多数の支持体同士を、間隔を開けてケーブル状ないしは網状の連結体を介して一体に連結すると共に、同連結体は沈下の虞のある軟弱地盤や起伏のある土地の地形に略沿わせて敷設可能とし、各支持体の上面にはソーラーパネル部を張設して、同ソーラーパネル部に送電用の電線を接続している。

このように、陸域では、沈下の虞のある軟弱地盤（沼地、水田休耕地、浚渫土の埋立地等、もしくはそれらの組み合わせ）や起伏のある土地（崖の斜面、大型河川堤防、丘陵等、もしくはそれらの組み合わせ）、さらには、地盤沈下のある港湾の埋立、地湿地帯、起伏の多い草原、耕作放棄地等の地形に略沿わせて連結体を敷設して、適当な箇所で地盤に杭等で固定することができる。そして、連結体に軽量構造の支持体を多数連結することで電力発生装置となすことができる。そのため、かかる電力発生装置の設置・増設・撤去が容易（整地が不要で基礎工簡易）となる。別の場所への転用も容易に行うことができる。
また、日中は本発明に係る電力発生装置で太陽光発電を行い、夜間は風力発電等を行うことでエコ・ハイブリッド発電を行うことができる。高効率な風車としては、例えば、大屋祐二九州大学教授らが開発した世界最高出力効率の小型風レンズ風車（3〜5kW）の改良型（100kW〜5MW)を採用することができる。

（３）請求項３記載の本発明では、各支持体は柔構造となしている。

このように、軽量構造に加えて柔構造としているため、従来型の剛構造に較べて地震・台風に強く、不当沈下に良く対処できて、設置・増設・撤去が容易で汎用性のある電力発生装置となすることができる。そして、別の場所への転用も容易な電力発生装置となすことができる。また、必要な期間にリース方式で発電できる。

ここで、柔構造としては、例えば、耐久性のある袋状の被覆布や軽量コンクリート（比重１.８）製型枠ないしは気泡コンクリート（比重０.６）製外殻体に、発砲スチロールやゴムや塩ビ（塩化ビニル）ボトル等の中空容器を詰め、その間を高質発砲ウレタン（比重０.３）や軽量コンクリートで充填して形状化させることで支持体（洋上：浮体）となす構造とすることができる。また、塩化ビニル等の中空容器を単数もしくは複数配置して、その表面を錆びない新素材（アラミドやガラス繊維、炭素繊維）の補強筋で強化した薄肉の軽量コンクリートや気泡コンクリートで被覆して支持体となすこともできる。被覆布は、水密性でなくて良い。軽量コンクリート薄板はクラック許容できる。被覆布は、太陽光による劣化を防ぎ、耐久性をもたせるためと、隅各部で連結体と連結し易くするためである。被覆布の場合、支持体(例えば1.3mx2.8mx0.4m)の重量は5〜50kg,軽量薄肉コンクリートの場合、100〜200kgに軽量化することが出来る。

（４）請求項４記載の本発明では、各支持体には送水用の水管を配管して、同水管からソーラーパネル部の上面に散水・流下させるようにしている。

このように、水管からソーラーパネル部の上面に散水させると共にソーラーパネル部の上面に沿って流下させるようにしているため、ソーラーパネル部の表面を洗浄することができる。特に、電力発生装置を海洋に設置した場合や海洋に近接する陸域に設置した場合には、海水の塩分が結晶化してソーラーパネル部の発電効率を低下させるという不具合があるが、洗浄することによってかかる不具合を解消することができる。

しかも、上記のように散水・流下させた洗浄水により過剰に発熱しやすいソーラーパネル部を冷却させることができて、この点からもソーラーパネル部の発電効率を良好に確保することができると共に寿命を長期間確保することができる。

ここで、送水として、ポンプで汲み上げた海洋の深層水を利用した場合には、深層水は塩分が比較的少ないため、ソーラーパネル部の洗浄効果がある上に、比較的低温である深層水によるソーラーパネル部の冷却効果が高い。そして、深層水は、多分に養分であるミネラル分を有した栄養価の高い水であるが、ソーラーパネル部を流下した洗浄後の深層水が海洋に流れ込むことで、同海洋の表層部に栄養分を供給することができるため、藻などの栄養源となる。かかる吐水作業は定期的に行うことで、良好な漁場環境を形成することができる。この際、網状の連結体を介して海藻類を植生・生育させることで、海を緑化して、漁場を再生させることができる。

（５）請求項５記載の本発明では、水域に浮遊させた各支持体の下面にはＬＥＤ等の発光体を設けて、同発光体により支持体直下方の水中を照射するようにしている。

このように、浮体直下方の水中を発光体により照射することで、支持体によって陰となる部分を明るくすることができる。特に、海洋では海藻類の生育し易い色をＬＥＤにより照射することにより、また、有害な植物性プランクトンの発生を抑制する色をＬＥＤにより照射することにより、漁場環境を良好となすことができる。

（６）請求項６記載の本発明では、各支持体には線状に伸延する複合供給体を接続すると共に、同複合供給体内には送電用の電線と送水用の水管を配置している。

このように、複合供給体内に送電用の電線と送水用の水管を配置することで、コンパクトに電線と水管を配置することができる。この際、複合供給体の表層に耐蝕性と高張力性とを保有させることで、同複合供給体を連結体の構造体の一部として機能させることができる。また、複合供給体には、適宜、情報供給用の光ファイバーケーブルを配置することもでき、同光ファイバーケーブルの先端部に接続したセンサ等を支持体に設けることもできる。

（７）請求項７記載の本発明では、連結体の上面は作業者歩行路面となしている。

このように、連結体の上面に作業者歩行路面を設けることで、同連結体の上面を作業者が適宜歩行することができて、支持体等のメンテナンス作業等を足場の悪い水上においてもまた沼地等においても容易に行うことができる。その結果、電力発生装置の機能を良好に確保することができる。

本発明に係る電力発生装置を備える多目的施設のイメージ図。 水域における多目的施設の斜視説明図。 同多目的施設の平面説明図。 同多目的施設の側面説明図。 緊張・弛緩体の平面説明図。 同緊張・弛緩体の側面説明図。 水上に敷設した電力発生装置の一部拡大斜視説明図。 同電力発生装置の一部拡大側面説明図。 複合供給体の斜視説明図。 変容例としての浮体の側面断面説明図。 複合供給体の周壁形成片への接続構造の変容例としての側面断面説明図。 陸域における多目的施設の斜視説明図。 第２実施形態としての支持体の斜視説明図。 同支持体の一部切欠斜視説明図。 第３実施形態としての分解斜視説明図。 第４実施形態としての支持体の一部切欠平面説明図。 同支持体の断面側面説明図。 吊りケーブル型の陸域敷設電力発生装置の斜視説明図。

以下に、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は水域に敷設した本発明に係る電力発生装置（以下に「水域敷設電力発生装置」ともいう。）Ｂと陸域に敷設した本発明に係る電力発生装置（以下に「陸域敷設電力発生装置」ともいう。）Ｃを備える多目的施設Ａのイメージ図、図２は水域である海洋に敷設した多目的施設Ａの斜視説明図、図３は同多目的施設Ａの平面説明図、図４は同多目的施設Ａの側面説明図である。

水域である海洋に敷設した多目的施設Ａは、図２〜図４に示すように、対向状態に設置した連結支持体としての一側プラットフォームＰ１と他側プラットフォームＰ２との間に本発明に係る水域敷設電力発生装置Ｂを介設すると共に、同水域敷設電力発生装置Ｂは海洋の水面（本実施形態では海面）Ｓ上に敷設している。

一側プラットフォームＰ１は、図３及び図４に示すように、着底式プラットフォームであり、浅い水深（例えば、６０ｍ以下）の海底地盤Ｇに複数の支柱１を立設して、これら支柱１の上にセミサブ（半潜水）型のプラットフォーム本体（以下「ＰＦ本体」という。）２を載設している。そして、ＰＦ本体２は、平面視正六角形リング状に形成した複数個（本実施形態では５個）の形成体３をハニカム状に接続して構成している。また、ＰＦ本体２の上面には太陽発電用の太陽電池であるソーラーパネル（図示せず）を張設すると共に、形成体３の角部には風力発電用の風車４を配設している。なお、形成体３の駆体は、軽量かつ高強度で、海水の塩分に対する耐性を有する素材で形成している。例えば、先に発明者が発明したＣＦＲＰ補強コンクリート製構造体（ＷＯ２００７／０７４８４０に開示されている。）を用いて形成することができる。

しかも、一側プラットフォームＰ１には、図４に示すように、海底の深層水Ｗを汲み上げる汲み上げ装置５を設けており、同汲み上げ装置５は、太陽発電や風力発電により一側プラットフォームＰ１上で発生させた電力を利用して汲み上げポンプ（図示せず）を駆動させるようにしている。

他側プラットフォームＰ２は、図３及び図４に示すように、浮体式プラットフォームであり、深い水深（例えば、６０ｍ〜３００ｍ）の海底地盤Ｇにアンカー６を介してセミサブ（半潜水）型のフロート式ＰＦ本体７を固定している。そして、フロート式ＰＦ本体７は、基本的に前記したＰＦ本体２と同様に構成しており、フロート式ＰＦ本体７上にて太陽発電や風力発電を行うようにしている。

［水域敷設電力発生装置Ｂ］
水域敷設電力発生装置Ｂは、図２〜図４に示すように、対向状態に設置した前記一側プラットフォームＰ１に一側端部を緊張・弛緩自在に連結する一方、他側プラットフォームＰ２に他側端部を緊張・弛緩自在に連結して、海洋の水面Ｓ上浮遊状態で敷設している。

すなわち、水域敷設電力発生装置Ｂは、図５及び図６にも示すように、網状の連結体１０と、同連結体１０に連結した多数の第１実施形態としての支持体（水域では「浮体」ともいう。）１１を具備している。連結体１０は、前記一側プラットフォームＰ１と他側プラットフォームＰ２の対向方向に伸延する帯状（例えば、１８００ｍ×８００ｍ）の網本体１０ａと、同網本体１０ａを補強すべく幅方向に一定の間隔を開けて複数配置した補強ロープ１０ｂとから水面Ｓに浮上可能に形成しており、各補強ロープ１０ｂは、図７及び図８に示すように、一側端部を一側プラットフォームＰ１に設けた緊張・弛緩体１２に連結する一方、他側端部を他側プラットフォームＰ２に設けた緊張・弛緩体１２に連結して、連結体１０を緊張・弛緩自在に連結・固定している。

ここで、連結体１０としては、水面Ｓに浮上し、伸びが少ない、摩擦に強い、水中でも強度低下しない、沈まない、加工し易い、使用後硬くならない等の特長を有する素材を使用するのが好ましい。具体的には、網本体１０ａとしては、ポリエステル等の複合新素材で形成されたものを使用することができる。補強ロープ１０ｂとしては、例えば、ポリプロピレンとポリエステルの複合ロープである「ベルミックス クロス」（内外製綱株式会社の商品名）を使用することができる。

そして、多数の浮体１１同士の間に形成される連結体１０の細幅の上面は作業者歩行路面Ｒとなしている。このように、水面Ｓに浮上している連結体１０の上面に作業者歩行路面Ｒを設けることで、同連結体１０の上面を作業者が適宜歩行移動することができて、浮体１１等のメンテナンス作業等を容易に行うことができる。その結果、水域敷設電力発生装置Ｂの機能を良好に確保することができる。

緊張・弛緩体１２は、図５及び図６に示すように、補強ロープ１０ｂの緊張・弛緩方向にスライドするスライド部１３と、補強ロープ１０ｂの端部の巻き取り・繰り出し作動する回動部１４とを具備している。

スライド部１３は、ＰＦ本体２上ないしはフロート式ＰＦ本体７上に、補強ロープ１０ｂの伸延方向に伸延する一対のスライドレール１５,１５を設け、両スライドレール１５,１５上に後述する回動部１４のドラム支持体１６をスライド自在に横架している。各スライドレール１５,１５の一側端部側（補強ロープ１０ｂの弛緩側）には、弛緩側ストッパー片１７,１７を配置し、各弛緩側ストッパー片１７,１７に高減衰ゴム片１８,１８を取り付けて、各高減衰ゴム片１８,１８には、スライドレール１５,１５に沿って伸延するスプリング支持ロッド１９,１９の一端を取り付け、各スプリング支持ロッド１９,１９の他端を上記ドラム支持体１６に設けたロッド支持片２０,２０中に摺動自在に貫通させて連結している。各スプリング支持ロッド１９,１９の外周には押圧スプリング２１,２１を巻回して、各押圧スプリング２１,２１を上記高減衰ゴム片１８,１８と上記ロッド支持片２０,２０との間に介在させている。２２は、各スライドレール１５の他側端部側（補強ロープ１０ｂの緊張側）に配置した緊張側ストッパー片である。

このようにして、海洋の波のうねりに応じて補強ロープ１０ｂの端部が緊張・弛緩された際には、適宜ドラム支持体１６がスライドされて、補強ロープ１０ｂが所定の緊張状態に保持されるようにしている。この際、ドラム支持体１６は、主として押圧スプリング２１,２１の弾性付勢に抗して弛緩側にスライドされ、同ドラム支持体１６の衝撃的なスライド動作に高減衰ゴム片１８,１８が緩衝機能するようにしている。

回動部１４は、スライドレール１５,１５上に横架したドラム支持体１６に、スライドレール１５の伸延方向（補強ロープ１０ｂの伸延方向）に軸線を向けた支軸２４を介してドラム２３を回転自在に軸架し、同ドラム２３に補強ロープ１０ｂの端部を巻回している。２５は、ドラム２３を正・逆回転駆動する駆動モータである。２６は補強ロープガイド体である。

このようにして、大きな水位変化、例えば、潮汐時の潮の干満に応じて、適宜ドラム２３を駆動モータ２５により正回転させることにより補強ロープ１０ｂの端部をドラム２３に巻き取ることができると共に、ドラム２３を駆動モータ２５により逆回転させることにより補強ロープ１０ｂの端部をドラム２３から繰り出すことができるようにしている。この際、駆動モータ２５は、後述する光ファイバーｈ３内に設けたセンサの感知結果に基づいて浮体１１の波浪応答状態を推定しながら適宜駆動させるように制御している。

（第１実施形態としての浮体１１）
第１実施形態としての浮体１１は、図７及び図８に示すように、平面視正六角形状で上面開口の箱形に形成した浮体本体３０と、同浮体本体３０内に充填した充填体３１と、同充填体３１の上面に張設したソーラーパネル部３２と、浮体本体３０に水等を供給する複合供給体３３を具備している。３８は連結体１０に浮体１１を連結している連結片である。

浮体本体３０は、平面視多角形状（本実施形態では平面視正六角形状）に形成した底板形成片３４の周縁部に、周壁形成片３５を立設すると共に、同周壁形成片３５に連設させて仕切り壁形成片３６を底板形成片３４上面に立設して形成している。そして、仕切り壁形成片３６は、底板形成片３４上を複数（本実施形態では六区画）に仕切って分割すると共に浮体本体補強用のリブとして機能しており、中央部３６ａを周壁形成片３５よりも高く形成して、中央部３６ａの上端縁部から周壁形成片３５の上端縁部に向けて下り傾斜面が形成されるようにしている。

ここで、浮体本体３０は、軽量で剛性のあるＦＲＰ（比重約１.５）により成形することができる。さらには、例えば、先に発明者が発明した高機能複合構造体（特開２００４−２２３９０号に開示されている。）を用いて補強することもできる。

浮体本体３０の下面には、図６に示すように、ＬＥＤ等の発光体３７を設けて、同発光体３７により浮体１１の直下方の水中を照射するようにしている。

充填体３１は、前記浮体本体３０の周壁形成片３５と仕切り壁形成片３６とによって六区画された空間内に低弾性素材である発泡ウレタン（比重０.１〜０.２）を充填して、各区画内の上面が中央部から周縁方向に下り傾斜面となるように形成している。

ソーラーパネル部３２は、太陽電池の表面を強化ガラスで保護して形成しており、本実施形態である六区画に形成された前記充填体３１の上面（六区画面）にそれぞれ張設して、中央部から周縁方向に下り傾斜面となるように配置している。そして、強化ガラスの周縁端部には高減衰ゴム等で形成したゴムシールド（図示せず；図１０参照）を取り付けて、衝撃的な外力に対抗させている。ここで、太陽電池としては、例えば、フィルム型アモルファス太陽電池（富士電機システムズ株式会社製）を使用することができる。

複合供給体３３は、プラットフォームＰ１,Ｐ２の対向方向に伸延させて、多数を並列的に配置しており、図９に示すように、供給体本体Ｈ内に、情報を供給するための光ファイバーケーブルｈ１と、送電用の電線ｈ２と、光センサ用の光ファイバーｈ３と、送水用の水管ｈ４とをそれぞれ複数平行させて配置して一体の線状体となしている。

そして、複合供給体３３としては、例えば、先に発明者が発明した高機能複合構造体（特開２００４−２２３９０号に第４実施例として開示されている。；以下「ＳＣＦ」ともいう。）と同様に形成することができる。

また、複合供給体３３の基端部は、前記したプラットフォームＰ１,Ｐ２の少なくともいずれか一方に設けた機能室（図示せず）に接続する一方、先端部は、三つ叉状に分岐させて分岐片３３ａ,３３ａ,３３ａを形成して、これら分岐片３３ａ,３３ａ,３３ａを前記仕切り壁形成片３６の中央部３６ａに一定の間隔を開けて配置して、各分岐片３３ａ,３３ａ,３３ａの先端を中央部３６ａの上端縁位置にて上方へ向けて開口させて吐水部３３ｂ,３３ｂ,３３ｂとなしている。

複合供給体３３の中途部には、多数の浮体１１を連続的（直列的）に間隔を開けて配置して、同複合供給体３３と各浮体１１とを接続し、前記と同様に各浮体１１に吐水部３３ｂ,３３ｂ,３３ｂを設けて、各浮体１１で発電した電力の送電（集電）や各浮体１１への電気等の複合供給を可能としている。

このように、供給体本体Ｈ内に、情報を供給するための光ファイバーケーブルｈ１と、送電用の電線ｈ２と、光センサ用の光ファイバーｈ３と、送水用の水管ｈ４を集束させて配置することで、光ファイバーケーブルｈ１と電線ｈ２と光ファイバーｈ３と水管ｈ４をコンパクトに配置することができる。この際、供給体本体Ｈの表層に耐蝕性と高張力性とを保有させることで、複合供給体３３を連結体１０の構造体の一部として機能させることができる。

ここで、情報供給用の光ファイバーケーブルｈ１には、必要に応じて、浮体１１に設けたセンサ等を接続することができる。

複数の送電用の電線ｈ２には、ソーラーパネル部３２に先端部を接続して、同ソーラーパネル部３２で発電された電力を前記した機能室の一部を形成する蓄電室（図示せず）に送電（集電）する電線と、前記した機能室の一部を形成する送電室（図示せず）から各浮体１１の発光体３７に電気を送電する電線とがある。

このように、各ソーラーパネル部３２で発電された電力を一部の電線ｈ２により蓄電室（図示せず）に送電（集電）することで、太陽発電効率を良好に確保することができる。また、機能室から一部の電線ｈ２により発光体３７に電気を送電して、浮体１１の直下方の水中を発光体３７により照射することで、浮体１１によって陰となる部分を明るくすることができる。特に、海洋では海藻類の生育し易い色をＬＥＤにより照射することにより、また、有害な植物性プランクトンの発生を抑制する色をＬＥＤにより照射することにより、漁場環境を良好となすことができる。

光センサ用の光ファイバーｈ３内には、Fiber Bragg Gratingセンサやヘテロコアセンサなどを取り付けており、浮体１１が波で上下すると複合供給体３３が変形し、ひずみが生じるので、これをセンサが感知するようにしている。そして、センサの感知結果を前記した機能室の一部を形成する記録室（図示せず）でモニターし、浮体１１の波浪応答状態を推定して、前記した駆動モータ２５を適宜駆動させるように制御している。また、前記した補強ロープ１０ｂにもこの種のセンサやひずみ計を取り付けて、発生応力を検知することにより、補強ロープ１０ｂを緩めたり伸ばしたりする判断に利用することができる。

従って、上面にソーラーパネル部３２を張設した多数の浮体１１を網状の連結体１０を介して一体となして、同連結体１０の補強ロープ１０ｂを、光ファイバーｈ３内に取り付けたセンサの感知結果に基づいて適宜緊張・弛緩させることで、水面Ｓの変位に適応して浮体１１を浮遊させることができる。そのため、例えば、周期３００ｍ、波高３０ｍのうねりを生じる外洋や、ダム湖のように水面変位量の激しい場所にも適宜設置することができる。

しかも、網状の連結体１０により外力負荷が分散されて波浪に柔軟に応答でき、浮体が転覆する等の不具合がない。さらには、例えば、１８００ｍ×８００ｍの広範囲に連結体１０を張設して、同連結体１０に上面にソーラーパネル部３２を張設した多数の浮体１１を連結することにより、太陽光発電による電力発生効率を高めることができる。

ここで、浮体１１の大部分は、比重の小さい強化発泡ウレタンで形成することにより、水面Ｓに浮遊可能とすると共に嵐の際の大きな波頭等のような大きな衝撃力を吸収・軽減させて、ソーラーパネル部３２の支持機能を良好に確保することができる。また、必要に応じて、連結体１０の中間にヒンジ構造の小浮体を設けて、同小浮体を介して海底からアンカー支持して、潮流力等に抵抗させることもできる。

送水用の水管ｈ４は、前記一側プラットフォームＰ１に設けた汲み上げ装置５により汲み上げた海底の深層水Ｗを各浮体１１に配送して、各浮体１１の吐水部３３ｂ,３３ｂ,３３ｂから深層水Ｗを定期的（例えば、１週間に１回）に吐水させると共に、図８に示すように、ソーラーパネル部３２の傾斜した表面上に散水して同表面上を流下させることにより、同ソーラーパネル部３２の表面を洗浄することができる。Ｗａは深層水Ｗの流下方向を示している。特に、海水の塩分が結晶化してソーラーパネル部３２の発電効率を低下させるという不具合があるが、結晶化した塩分を洗浄することによってかかる不具合を解消することができる。

しかも、過剰に発熱しやすいソーラーパネル部３２を洗浄水により冷却させることができて、この点からもソーラーパネル部３２の発電効率を良好に確保することができると共に寿命を長期間確保することができる。ここで、海洋の深層水Ｗは、塩分が比較的少ないため、ソーラーパネル部３２の洗浄効果がある上に、比較的低温であるため、深層水Ｗによるソーラーパネル部３２の冷却効果が高い。

そして、深層水Ｗは、多分に養分であるミネラル分を有した栄養価の高い水であるが、ソーラーパネル部３２を流下した洗浄後の深層水が海洋に流れ込むことで、同海洋の表層部に栄養分を供給することができるため、藻などの栄養源となる。かかる吐水作業は定期的に行うことで、良好な漁場環境を形成することができる。この際、図６に示すように、網状の連結体１０を介して海藻類Ｋを植生・生育させることで、海を緑化して、漁場を再生させることができる。しかも、深層水Ｗを汲み上げて海洋の水面Ｓに戻すことで活動的な循環流を形成することができて、海洋部の環境を積極的にコントロールすることができる。

以上に説明してきたように、本発明に係る水域敷設電力発生装置Ｂは、浮体１１の構造において、嵐の大きな波浪（三角波）の衝撃外力に対しても、太陽電池の表面を保護しているソーラーパネル部３２の強化ガラスだけでなく、その周縁端部に高減衰ゴム等で形成したゴムシールド（バネ１）をつけ、その下に低弾性素材である発砲ウレタン（バネ２）を充填体３１として充填して配置し、同充填体３１をFRP製の浮体本体３０（バネ３）で保護すると共に、浮体本体３０は、安全ネットである連結体１０の網本体１０ａ（バネ４）で支持して、海面である水面Ｓに浮上させて水クッション（バネ５）機能を確保している。

このように、水域敷設電力発生装置Ｂの構造は、上記「バネ１」〜「バネ５」を装備して、極めて耐衝撃性に優れたシステムとなしていることに特徴があり、かかるシステムによって、静かな湖沼やダム湖はもとより荒い波浪の海洋においても、発電や環境再生等の多目的機能を正常に確保した多目的施設Ａを構築することができる。その結果、多目的施設Ａは、海洋において広範囲に大型化することができる上に、効率よく多目的に機能させることができる。

（変容例としての浮体１１）
図１０は、変容例としての浮体１１の側面断面説明図である。変容例としての浮体１１は、前記した実施形態の浮体１１と基本的構造を同じくしているが、複合供給体３３内にコンパクトに配置していた送水用の水管ｈ４を、同複合供給体３３から分離・抽出して別体となしている点で異なる（便宜上、充填体３１は図示せず）。

すなわち、複合供給体３３は、浮体本体３０の周壁形成片３５に設けた供給体用挿入部４０に高減衰ゴム等で形成した供給体用ゴムシールド４１を介して供給体本体Ｈの先端部４２を短幅長さ（例えば１０ｃｍ）だけ浮体本体３０内に挿入している。そして、複合供給体３３に複数配置した電線ｈ２の内、一つの電線ｈ２は、供給体本体Ｈの先端部４２から伸延させると共に伸縮自在のスプリング状に形成して第１接続用電線４３となし、同第１接続用電線４３をソーラーパネル部３２に接続している。また、もう一つの電線ｈ２は、供給体本体Ｈの先端部４２から伸延させると共に伸縮自在のスプリング状に形成して第２接続用電線４４となし、同第２接続用電線４４を発光体３７に接続している。４５はパネル部用ゴムシールドであり、同パネル部用ゴムシールド４５はソーラーパネル部３２の周縁端部に取り付けて、衝撃的な外力に対抗させている。

このように、複合供給体３３の周壁形成片３５への接続部を、供給体用ゴムシールド４１を介してある程度の回転（ユニバーサル）を許容すると共に、浮体本体３０内に挿入している供給体本体Ｈの先端部４２を短幅長さ（例えば１０ｃｍ）としているため、浮体１１の浮遊姿勢の変化に伴って、供給体本体Ｈが供給体用ゴムシールド４１を中心に振動した場合にも、同先端部４２の振幅幅を微少幅（例えば、０．３３ｃｍ）におさえることができる。従って、例えば、２.５ｍ幅を有する浮体１１、１１同士の隣接幅を２ｍに設定した場合に、波高５０ｍの津波が発生したと仮定すると、その津波の勾配は３．３％と試算することができて、供給体本体Ｈの先端部４２の振幅幅（変位）を上記微少幅（例えば、０．３３ｃｍ）内におさめることができる。また、浮体本体３０内に充填体３１を充填しているが、充填体３１としての発砲ウレタンの剛性は小さいので、同発砲ウレタンに供給体本体Ｈの先端部４２の上記変位を吸収させることができる。

また、水管ｈ４は、浮体本体３０の周壁形成片３５に設けた水管用挿入部４６に、高減衰ゴム等で形成した水管用ゴムシールド４７を介して浮体本体３０内に挿入して、前記仕切り壁形成片３６の中央部３６ａに一定の間隔を開けて配置した分岐片３３ａ,３３ａ,３３ａに先端を連通連結している。そして、水管ｈ４としては、弾性変形が大である細径（例えば、内径８ｍｍ）のＦＲＰ製パイプ又は塩化ビニル製パイプを使用している。

このように、水管ｈ４の周壁形成片３５への接続部を、水管用ゴムシールド４７を介してある程度の回転（ユニバーサル）を許容すると共に、浮体本体３０内において仕切り壁形成片３６の中央部３６ａと周壁形成片３５との間に架設状に配置した水管ｈ４の弾性変形を大となしているため、水管ｈ４を浮体１１の浮遊姿勢の変化に伴って、水管用ゴムシールド４７を中心に追従して変形させることができる。

図１１は、複合供給体３３の周壁形成片３５への接続構造の変容例としての側面断面説明図である。本実施形態は、前記した複合供給体３３の実施形態と基本的構造を同じくしているが、周壁形成片３５に供給体用ゴムシールド４１を介して複合供給体３３を着脱自在となしている点で異なる。

すなわち、複合供給体３３は、着脱側である供給体本体Ｈと、浮体本体３０に固定した固定側である第１接続用電線４３及び第２接続用電線４４とを分離して形成し、供給体本体Ｈの先端部４２に取り付けた本体側コネクタ４８と、第１接続用電線４３及び第２接続用電線４４の両基端部に取り付けた電線側コネクタ４９とを着脱自在に接続している（ソケット方式）。

そして、周壁形成片３５に差込孔５０を形成し、同差込孔５０の周縁部に差込雌側筒体５１の基端側周端縁部５１ａを連設し、同差込雌側筒体５１を内方に向けて先細り状に伸延させて、先端側周縁部５１ｂに前記電線側コネクタ４９を嵌入状態に取り付けている。５１ｃは差込雌側筒体５１の中途部に形成した第１段付き縮径部、５１ｄは第２段付き縮径部である。ここで、差込雌側筒体５１は５ｃｍ〜１０ｃｍに形成するのが好ましい。

また、差込雌側筒体５１内には供給体用ゴムシールド４１を配置しており、同供給体用ゴムシールド４１は筒状部４１ａと、同筒状部４１ａの基端周縁部より外方に張り出し状に形成した鍔状部４１ｂとから形成している。ここで、筒状部４１ａの先端面は第２段付き縮径部５１ｄに当接すると共に、鍔状部４１ｂの内周面は第１段付き縮径部５１ｃに当接するようにしている。

差込雌側筒体５１内には供給体用ゴムシールド４１を介して差込雄側筒体５２を抜き差し自在に差し込んでおり、同差込雄側筒体５２は、筒状本片５２ａと、同筒状本片５２ａの基端周縁部より外方に張り出し状に形成した鍔状片５２ｂとから形成している。そして、供給体本体Ｈの先端部４２を鍔状片５２ｂの中央部に貫通させると共に、筒状本片５２ａ中に挿通して、同筒状本片５２ａの先端から供給体本体Ｈの先端部４２を突出させて、同先端部４２に本体側コネクタ４８を取り付けている。５３は供給体本体Ｈの先端部４２の外周面に嵌合状態に取り付けた作用片、５４は筒状本片５２ａ内に配置した筒状ゴムシールドであり、供給体本体Ｈの引き抜き作用力が作用片５３を介して筒状ゴムシールド５４に作用するようにしている。ここで、電線側コネクタ４９に本体側コネクタ４８を接続させた状態で、供給体用ゴムシールド４１の鍔状部４１ｂの外周面に、差込雄側筒体５２の鍔状片５２ｂの内周面が当接するようにしている。

差込雄側筒体５２の鍔状片５２ｂは、押さえ体５５により押さえて固定することにより、同差込雄側筒体５２が供給体本体Ｈに作用する引張力により差込雌側筒体５１から引き抜かれるのを防止している。同押さえ体５５はリング状に形成して外周面に雄ネジ部５５ａを形成して、差込雌側筒体５１の基端側内周面に形成した雌ネジ部５１ｅに着脱自在に螺着している。５５ｂは工具差し込み用凹部である。

また、前記実施形態における水管ｈ４の周壁形成片３５への接続構造も、上記した複合供給体３３の周壁形成片３５への接続構造と同様に構成することができる。

本実施形態において、例えば、連結体１０（例えば、２ｋｍ×１ｋｍ、間隔１ｍ）に約２０万基の浮体１１を（例えば、２．５ｍ×２．５ｍ）を取り付けて構成する場合は、浮体１１を４ブロックに分けて構成することができる。

すなわち、一側プラットフォームＰ１と他側プラットフォームＰ２との間において、各プラットフォーム側の２つのブロックと、中央部側の２つブロックに大別することができる。この際、各ブロックは約５万基の浮体１１群で、一基の発電（直流）の能は、例えば１．２ｋＷ前後に設定することができる。従って、１ブロックを集約すれば、約６万kW（直流）である。

そして、中央部側の２つブロックでは、６万kWを集約・中継する２基の中型の浮体１１,１１（例えば、２０ｍ×２０ｍ）が両端のプラットフォームＰ１,Ｐ２からそれぞれ５００ｍの箇所に（1/4と3/4の地点）に配置するのが望ましい。各中型の浮体１１,１１と各プラットフォームＰ１,Ｐ２を、より大きな送電ケーブルである複合供給体３３で接続する。

また、プラットフォーム側のブロックの集電はプラットフォームと距離が近いため、直接プラットフォームで行う。この際、このブロック化するシステムをさらに細かくするのも可能である。そして、どのようにするかは、送電（直流）システムの最適設計（効率を最大にし、コストを最小にする）によって決めることができる。

ここで、各浮体１１の長さは２.５ｍで、浮体１１,１１同士の間隔は１ｍに設定すると、浮体１１と浮体１１との中心間隔は３.５ｍであるから、浮体１１に複合供給体３３を、例えば、１０ｃｍ差し込めば、Ф８ｍｍの複合供給体３３の長さは１＋０.１＋０.１＝１.２ｍになる。複合供給体３３端部には前記差込雄側筒体５２（例えば、外径Ф２０ｍｍ、長さ１０ｃｍ）を取り付けて、浮体１１に設けられた受け口である差込雌側筒体５１（例えば、内径Ф４０ｍｍ、長さ１０ｃｍ）に上記差込雄側筒体５２を差込むようにする（ソケット方式）。

そして、差込雌側筒体５１と差込雄側筒体５２の間には、円筒状の供給体用ゴムシールド４１（例えば、内径Ф２０ｍｍ、外径Ф４０ｍｍ、長さ１０ｃｍ）を配設している。電気の接続は、差込雄側筒体５２を差込雌側筒体５１に（例えば、浮体１１の内側１０ｃｍ）差し込むソケット方式で、電線側コネクタ４９に本体側コネクタ４８を簡単に接続することができる。複合供給体３３は、プラットフォームＰ１,Ｐ２との間において、安全ネットとしての連結体１０の網本体１０ａ上や、補強ロープ１０ｂ、補強ケーブルもしくは別途取り付けた補助ケーブルにできるだけ集約して沿わせて配置することができる。

なお、本実施形態では、多目的施設Ａを海洋に敷設した場合について説明したが、湖沼やダム湖等の水域に水域敷設電力発生装置Ｂを敷設することもできる。これらの場合、水域敷設電力発生装置Ｂの両端部を緊張・弛緩体１２を介して連結支持する一側プラットフォームＰ１及び／又は他側プラットフォームＰ２に相当する連結支持部を陸上に設置する。

（第２実施形態としての支持体１１）
次に、第２実施形態としての支持体１１について、図１２及び図１３を参照しながら説明する。すなわち、かかる支持体１１は、上面が開口する四角形箱型に形成した支持体本体６０内に、充填体３１として球状の発泡スチロールや塩ビ製の中空球体などを充填して、支持体本体６０の上面開口部６１に補強兼連結用の枠体６２を介してソーラーパネル部３２を着脱自在に取り付けている。ここで、支持体本体６０はポリエチレン製織物等の耐久性のある袋状の被覆布で四角形箱型に形成して、内部に球状の発泡スチロールや塩ビ製の中空球体などを充填することで、支持体１１を柔構造兼浮力体となしている。支持体本体６０は、太陽光による劣化を防ぎ、耐久性をもたせるためと、隅各部で連結体１０と連結し易くするためであり、水密性でなくて良い。支持体１１の重量10〜50kgとなすことができる。

このように、本実施形態の支持体１１は軽量構造に加えて柔構造としているため、従来型の剛構造に較べて地震・台風に強く、不当沈下に良く対処できて、設置・増設・撤去が容易で汎用性のある電力発生装置となすることができる。そして、別の場所への転用も容易な電力発生装置となすことができる。また、必要な期間にリース方式で発電できる。従って、本実施形態の支持体１１は、前記した水域敷設電力発生装置Ｂへの採用はもとより、後述する陸域敷設電力発生装置Ｃへの採用にも好適なものである。

また、支持体本体６０は前壁部６０ａよりも後壁部６０ｂを高く形成して上面を前低後高の傾斜面となして、同支持体本体６０の上面に張設したソーラーパネル部３２を前低後高の傾斜状に配置している。支持体本体６０の後壁部６０ｂの上方位置には、左右方向に伸延してソーラーパネル部３２の左右幅と略同一幅に形成した散水管６３を配置して、同散水管６３に形成した散水孔（図示せず）からソーラーパネル部３２の上面後部に左右幅の前幅にわたって洗浄水を散水すると共に、同ソーラーパネル部３２の上面に沿わせて洗浄水を前方へ流下させることで、同ソーラーパネル部３２の略全面を洗浄することができるようにしている。３３ｃは複合供給体３３から分岐させた分岐管であり、同分岐管３３ａから送電用の電線ｈ２と送水用の水管ｈ４をそれぞれ分岐させて、電線ｈ２はソーラーパネル部３２に接続する一方、水管ｈ４は散水管６３に接続している。

支持体本体６０内の底部の前後隅部には左右方向に伸延する左右伸延連結片６４,６５を配置すると共に、支持体本体６０内の底部の左右隅部には前後方向に伸延する前後伸延連結片６６,６７を配置している。各連結片６４,６５,６６,６７の両端部は、支持体本体６０から外部へ突出させてループ状の連結端片６４ａ,６４ｂ,６５ａ,６５ｂ,６６ａ,６６ｂ,６７ａ,６７ｂとなしている。なお、各連結片６４,６５,６６,６７としては、例えば、前記したＳＣＦを採用することができる。

このようにして、前後方向及び／又は左右方向に隣接する支持体１１,１１同士は、対向する上記連結端片６４ａ,６４ｂ,６５ａ,６５ｂ,６６ａ,６６ｂ,６７ａ,６７ｂ同士をケーブル状（ないしは網状）の連結体１０を介して連結することで、多数の支持体１１を整然と配置することができる。また、故障等で付け替えを要する支持体１１は連結体１０から取り外すことで、容易に回収することができる。そのため、前記したように地震・台風に強く、不当沈下に良く対処できて、設置・増設・撤去が容易で汎用性のある水域ないしは陸域敷設電力発生装置Ｂ,Ｃとなすることができる。

（第３実施形態としての支持体１１）
次に、第３実施形態としての支持体１１について、図１４を参照しながら説明する。すなわち、かかる支持体１１は、上下面が開口した四角形枠状の支持体本体７０内に、複数（本実施形態では四個）の空間保形用容器７１を配置した状態で、充填体３１として硬質発泡ウレタン（比重０.３）や気泡コンクリート（比重０.６）などを充填し、支持体本体７０の上端部に左右に四角形枠状に分割形成した補強兼連結用の枠体７２,７２を着脱自在に取り付けて、各枠体７２,７２にソーラーパネル部３２,３２を取り付けるようにしている。ここで、発泡ウレタンは衝撃力を吸収し、浮力体としての役割を果たす。

ここで、支持体本体７０は前壁部７０ａよりも後壁部７０ｂを略３倍程度高く形成して、ソーラーパネル部３２を前低後高の傾斜状に配置することができるようにしている。７０ｃは枠体取付用受け部である。支持体本体７０は軽量コンクリート（比重１.８）や気泡コンクリート（比重０.6）により薄肉板状に形成しており、内部には格子状に複合材７３を埋設状態に配設している。複合材７３としては、アラミド繊維や前記したＣＦＲＰ補強コンクリート製構造体等を採用することができる。そして、支持体本体７０は硬質発泡ウレタンや気泡コンクリート（比重０.６）などの耐久性を保持すると共に、枠体７２と後述する各連結片７４,７５,７６,７７を支持する。

支持体本体７０内の底部の前後部には左右方向に伸延する左右伸延連結片７４,７５を配置すると共に、支持体本体７０内の底部の左右部には前後方向に伸延する前後伸延連結片７６,７７を配置している。各連結片７４,７５,７６,７７の両端部は、支持体本体７０から外部へ突出させてループ状の連結端片７４ａ,７４ｂ,７５ａ,７５ｂ,７６ａ,７６ｂ,７７ａ,７７ｂとなしている。なお、各連結片７４,７５,７６,７７としては、例えば、前記したＳＣＦを採用することができる。

このようにして、前後方向及び／又は左右方向に隣接する支持体１１,１１同士は、対向する上記連結端片７４ａ,７４ｂ,７５ａ,７５ｂ,７６ａ,７６ｂ,７７ａ,７７ｂ同士をケーブル状（ないしは網状）連結体１０を介して連結することで、多数の支持体１１を整然と配置することができる。また、故障等で付け替えを要する支持体１１は連結体１０から取り外すことで、容易に回収することができる。そのため、前記したように地震・台風に強く、不当沈下に良く対処できて、設置・増設・撤去が容易で汎用性のある水域ないしは陸域敷設電力発生装置Ｂ,Ｃとなすることができる。

空間保形用容器７１としては、中空の塩ビ（塩化ビニル）ボトルやプラスチック容器を配置することで、支持体１１の省材料、低コスト化、軽量化を図っている。

このようにして、本実施形態の支持体１１も柔構造となすことができる。すなわち、軽量コンクリート（比重１.８）製型枠ないしは気泡コンクリート（比重０.５５）製型枠（内側にグリース等の剥離材を塗布）に、発砲スチロールや塩ビボトルを詰め、その間を高質発砲ウレタン（比重０.３）で充填して形状化させることで支持体（洋上：浮体）１１とする構造とすることができる。軽量コンクリート薄板はクラック許容できる。軽量薄肉コンクリートの場合、支持体１１は30〜50kgに軽量化することができる。

（第４実施形態としての支持体１１）
次に、第４実施形態としての支持体１１について、図１５及び図１６を参照しながら説明する。すなわち、かかる支持体１１は、中空状の支持体本体８０とその表面を被覆する被覆体８１とを具備している。支持体本体８０は多数の箱形の中空容器８０ａ（例えば、塩化ビニル製の灯油容器）を整然と配置して四角形箱形となしている。被覆体８１は支持体本体８０の表面に軽量コンクリート（比重１.８）や気泡コンクリート（比重０.６）を薄肉（例えば、４〜５ｃｍ）状態に設けて形成している。そして、本実施形態では二個の支持体１１,１１を左右に一体的に併設して、左右方向に横長の四角形箱型（例えば、前後幅×左右幅×高さ＝１３０×２７８×４０ｃｍ）となしている。しかも、被覆体８１の四隅部には左右方向に伸延する左右伸延連結片８２,８３,８４,８５を配置して、支持体１１,１１を一体的に補強している。各連結片８２,８３,８４,８５の両端部は、被覆体８１から外部へ突出させてループ状の連結端片８２ａ,８２ｂ,８３ａ,８３ｂ,８４ａ,８４ｂ,８５ａ,８５ｂとなしている。なお、各連結片８２,８３,８４,８５としては、例えば、前記したＳＣＦを採用することができる。８６はリング状連結片、８７は被覆体８１の内部に格子状に埋設した複合材であり、複合材８７としては、アラミド繊維や前記したＣＦＲＰ補強コンクリート製構造体等を採用することができる。支持体１１の上面にはソーラーパネル部３２を所定個数配置して、各ソーラーパネル部３２には送電用の電線（図示せず）を接続している。
このようにして、第４実施形態の支持体１１では、所要強度は良好に確保したまま、第１〜第３実施形態よりも一層軽量化を図ることができる。なお、水域敷設電力発生装置Ｂの支持体（浮体）１１としては、第１実施形態〜第４実施形態ないしは変容例のいずれかを適宜採用することができる。

［陸域敷設電力発生装置Ｃ］
陸域敷設電力発生装置Ｃは、図１７に示すように、埋立地Ｄ等の陸域に敷設している。すなわち、陸域敷設電力発生装置Ｃは、前記したように軽量で柔構造となした多数の支持体１１,１１同士を、前後ないしは左右方向に間隔を開けてケーブル状ないしは網状の連結体１０を介して一体に連結すると共に、同連結体１０は沈下の虞のある軟弱地盤や起伏のある土地の地形に略沿わせて敷設して、適当な箇所で地盤に杭等（図示せず）で固定している。なお、陸域敷設電力発生装置Ｃの支持体１１としては、第１実施形態〜第４実施形態ないしは変容例のいずれかを適宜採用することができる。

このように、埋立地Ｄ地形に略沿わせて連結体１０を敷設して、連結体１０に軽量構造の支持体１１を多数連結することで陸域敷設電力発生装置Ｃとなすことができる。そのため、かかる電力発生装置の設置・増設・撤去が容易（整地が不要で基礎工簡易）となる。別の場所への転用も容易に行うことができる。陸域は、沈下の虞のある軟弱地盤（沼地、水田休耕地、浚渫土の埋立地等、もしくはそれらの組み合わせ）や起伏のある土地（崖の斜面、大型河川堤防、丘陵等、もしくはそれらの組み合わせ）、さらには、地盤沈下のある港湾の埋立、地湿地帯、起伏の多い草原、耕作放棄地等に及ぶ。

ここで、雑草が生えている耕作放棄地のようなところでは、図１８に示すように、コンクリート製等の連結体支柱９０を前後左右方向に間隔を開けて多数立設して、これら連結体支柱９０,９０間にケーブル状の連結体１０を介して多数の支持体１１を地面Ｅから一定高さ離隔させた状態で架設することができる。連結体支柱９０の高さは防犯対策を兼ねて、雑草が成長する1.6〜2.0ｍよりも少し高い程度に設定する。連結体１０の中途部は台風や強風に煽られないようにケーブルで支持することができる。従って、雑草が繁殖しているにも拘わらず、吊りケーブル型の陸域敷設電力発生装置Ｃを敷設することができる。そして、吊りケーブル型の陸域敷設電力発生装置Ｃでは敷設した状態でも、秋等の一定時期には雑草を比較的容易に刈り取ることもできる。

吊りケーブル型の陸域敷設電力発生装置Ｃの支持体１１としては、第１実施形態〜第４実施形態の内、第４実施形態を採用するのが最も望ましいが、かかる第４実施形態の変容例を採択することもできる。すなわち、第４実施形態の変容例は、中空状の支持体本体８０を設けることなく、被覆体８１で支持体１１を形成して、その上面にソーラーパネル部３２としてソーラーフィルムを張設することで、より一層扁平化かつ軽量化を図ることができる。被覆体８１としては強化プラスチック版（例えば、１９０ｃｍ×９０ｃｍで厚さ３〜５ｃｍ）の四隅部に左右方向に伸延する左右伸延連結片を埋設状態に配置して、各連結片の端部に形成したループ状の連結端片をメインケーブルに直接結合することもできる。この際、送電線等はメインケーブルに添えて配置し、洗浄用送水管は設けない。ソーラーパネル部３２の表面に付着した黄砂ヤ落ち葉等は別途放水機で適宜洗滌する。

また、日中は本発明に係る電力発生装置で太陽光発電を行い、夜間は風力発電等を行うことでエコ・ハイブリッド発電を行うことができる。高効率な風車としては、例えば、大屋祐二九州大学教授らが開発した世界最高出力効率の小型風レンズ風車（3〜5kW）の改良型（100kW〜5MW)を採用することができる。

上記のように、陸域敷設電力発生装置Ｃの場合、波浪の心配が無いため設計・施工・メンテは格段に容易になる。このため、２〜３年以内の早期実現が可能と考えられる。運搬・収納やセット・リセット・撤去作業を簡単で省エネ化するため、新しい太陽電池(約1kW)の支持体１１としては、硬質発砲ウレタン(比重0.3）を耐久性のある布製や軽量コンクリート製（比重1.8）の薄肉折板で被覆した比較的弾性変形に富む軽量ボックス（面積：2mx2.5m,重量：30〜200kg）とする。そして、強風で飛ばされないように、この軽量な太陽電池支持体を高強度ケーブルネット（直径10mmのポリエチレン等：比重0.95）に連結するとともに、ケーブルネットの端部や中間点を適宜コンクリート杭等でアンカーする。この軽量なフレキシブルシステムは、沼地、水田、埋立地など不等沈下のある軟弱地盤、起伏がある用地、さらには溜池などが混在する敷地でも整地・埋め立て等を不要とする簡略工法で施工できる。また必要に応じて撤去も容易であり、休耕地や埋立地等の高効率利用に資することになる（リース事業も考えられる）。

最近、我が国でも、太陽光発電を生産性の無い用地に上手に活用すれば、採算性の良いエコ発電事業（約25万円/kW以下）を行うことが出来る。ちなみに、従来型太陽光発電のコストは耐震・台風の支持構造のためもあって、個人住宅で約70万円/kW、大型発電で用地費込み約60万円強である。ただし、ソーラーパネルのコストは近い将来低減する傾向に（経済産業省の政策では３〜５年で1/2）あり、その場合には、この発電コストはもっと廉価になると考えられる。

水力発電ダムの湖や淡水湖を対象にしても、発電コストは（約25万円/ｋＷ）と安く、夏場渇水期の電力需要のピーク時に有力な電力供給源になる。特に、アスワンダムを始めとするなど世界の大型発電ダムに適用できる。また、アマゾンや中国などの大湖での発電にも有効である。

水深10m以下の沿岸海域（環礁や消波提、防波堤内海の比較的静穏な海）で、水に浮く小浮体群を設置したケーブルネットを保持するＳＣＦコンクリート製の着床式プラットフォームを採用する。小浮体（被覆する布は水密性でなくて良い。軽量コンクリート薄肉折版はクラック許容出来る。被覆は、太陽光による劣化を防止、耐久性をもたせるためと、隅角部でケーブルネットとアンカーするためである。浮体は発砲ウレタンである）。なお、安全ネット＋発光ダイオード/ＳＣＦ技術で大規模な藻場が創生できる。これによって電力のみならず、海を蘇生し、漁業の振興に寄与できる。

水深30m以下の海域で長寿命のＳＣＦコンクリート製のトラス型浮体を低コスト・プラットフォーム（直径：60m、純浮体コスト：約2000万円）として採用する。このセミサブ方式の浮体は従来型のボックスタイプに比べて上下動やピッチング揺れは1/10になるなど、格段に優れた波浪安定性を発揮することが実証（九大水槽実験；平成20年）された。従って、風車搭載に適し、係留も容易で廉価になる。この発電コストは約35万円/kW程度に推定され、地震、台風、津波に強いエコ洋上発電システムになる。

さらに、沿岸域では、陸域のネット発電システムと有機的に組み合わせて大規模エコ発電を事業化することも可能である。

軽量・柔構造システムでは、地震・台風・津波・地盤沈下の自然災害に強く、施工が簡単でセット・リセットも可能など社会の変化に対応できる柔軟性があり、その上初期建設コストを低減せしめることを特徴とする。さらに、図１８のような扁平な超軽量・ソーラーパネル部（太陽電池）＋吊りケーブルの方式を採用すれば、猪などの野生動物対策および防犯対策(高価なソ〜ラーパネルの盗みに対する監視カメラの併設)に優れ、しかも建設コストや雑草対策費用が格段に廉価になる。省エネ性に優れた水陸両用発光ダイオード（LED）照明のツールを採用して、両技術を組み合わせれば、省エネ型LED照明灯の波長を制御したハウス栽培および農家への電力供給と余剰電力の売電が可能となり、耕作放棄地問題に対する有効な解決策に成り得ることを示すとともに、エコロジーでエコノミーな農林水産業振興の道が拓きうる。ここでは耕作放棄地にソーラー発電システムを適用した２ケースについて経済シミュレーションによる検証を行い、本構想が耕作放棄地活用した極めて有効な農業振興になるとともに、雇用創出と景気対策、さらにはクリーンエネルギーの確保と地球温暖化防止に寄与するなど一石３鳥の良策であることを示す。

［ソ-ラー発電の経済的シミュレーション］
〔新エネルギーの創出の可能性（耕作放棄地5万ha,1億ｋＷ）〕
（１）全国の耕作放棄地（溜池包む）約40万haの約10%を有効利用できると仮定する。
５万ha＝5x10^８ m²・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）
（２）発電効率：0.2kW/m²とし、年間発電可能時間：13%とすれば、
年間発電量＝0.2x（13/100）x24x365≒228kWｈ/m²・・・・・・・・・・・（２）
（３）耕作放棄地5万haの年間総発電量Ｗは、
Ｗ＝228ｘ（5x10^８）≒11.4x10¹⁰ kWｈ・・・・・・・・・・・・・・・・（３）
これは実に、我が国の年間総発電量約8,800億kWｈの（13%）に相当する。
（４）経済産業省の暫定施策（50円/kWh、10年）を採用する。消費電力のコストは一般家庭や業務用、使用量等で異なるが、ここでは簡単のため25円/kWh程度に想定する。余剰電力を60%と仮定すると、年間発電の収益Ｃは、50x0.6+25ｘ0.4=40円/kWh
Ｃ＝40 x（1.14x10¹¹）≒4.56兆円 ・・・・・・・・・・・・・・・（４）
売電収益ΔＣはΔＣ＝50x0.6x（1.14x10¹¹）＝3.42兆円 ・・・・・・・（４’）
建設費を国の新エネ・地球温暖化対策関連補助費等によって、廉価に出来るとする。すなわち、ソーラーパネルのコスト（シャープ等の市販価格参考、３〜５年にはさらに低減される。）は次のようになる。
１）ソーラーパネルの費用 C₁（7.9β_１＝5.53万円/m²、β_１＝0.7:大規模低減効果）
２）コンバーターの費用 C_２
３）周辺電気器機の費用 C₃
４）冷却装置の費用 C_４
５）支持台の費用 C_５
６）整地（軟弱地盤・沈下対策）の費用 C_６
７）用地の費用 C_７
このうち新システム(図１８参照)では、C_５〜C_７を安く出来る。すなわち、C_５＋C_６≒0.5万円/m² が可能であろう（陸域では、廉価で比重0.６の気泡セメントを材料など）。また耕作放棄地ではC_７≒0 、残りのC_２〜C_４≒2.0万円/m² 。その結果、C₁ + C_５＋C_６+ C_７≒ 8.03万円/m² になる。
ここで国と地方地自体の補助率β₂を（1/3〜1/2）とすれば、
C_1/3＜β₂ΣC_i≒2.68万円/m²（13.4万円/ｋW ,β₂＝1/3）・・・・・・・・（５）
C_1/2 ＝20.1万円/kW（β₂＝1/２）・・・・・・・・・・・・・・・・・（５’）
従って、ここでは、C_1/3＝13.4万円/kWを採用する（これらの製造・材料コストの値が多少高くなっても、地球温暖化防止対策の国の補助政策や過疎農村地域活性化制度が強化されると予測される。ゆえにC_1/3の程度のレベルは近々、達成可能と考えてよいであろう）。
（５）初期投資額K（耕作放棄地5万ha）は、
K＝（5x10⁸）x0.2ｘ（13.4x10⁴）＝13.４ 兆円・・・・・・・・・・・・・（６）
余剰電力のみによる初期建設費の回収（ここでは利息やメンテ費用等を無視した単純計算にする）は、
K/C=13.4/3.42=3.92年＜４年・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（７）
ドイツの農村事例（2,000kWで３0人）を参考にすれば、我国の1億kWでは新たな雇用創出は、
1x10⁸/(2x10³⁾x30 =150 万人/年・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（８）
一方、一人当たりの年賃金を約600万円（電気代無料の条件）として、式（４')の3.42兆円を単純に割算すれば、
3.42ｘ10¹²/(600x10⁴)＝60万人/年・・・・・・・・・・・・・・・・・・（９）
また、関連産業全体への総収入額は（ΣC_i≒8.03万円/m²）ｘ 5x10^８ m² =40.15 兆円
これを4年で生産するとすれば、年間、約10兆円の新市場になる。
約5割が人件費に当たるとすれば、
0.6x10x10¹²/(600x10⁴)＝83.3万人・・・・・・・・・・・・・・・・・（１０）
式(10),(11)から N_T≒143万人・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１１）
この雇用の推定値はドイツの事例からの値150万人/年に近いと言える。

以上の結果より、柔システム方式（風条件がよければ風車を併設し、ハイブリッド発電とする。）を耕作放棄地に導入することは経済性の高い農業経営になることを強く示唆している。
すなわち、国がこのソーラー発電を耕作放棄地に導入する政策を積極的に行えば(補助金額（１−β₂）、13.4兆円(パネル価格の低下1/2を考慮）〜26.8兆円）、約140万人の雇用が創出され、若者の農業へのインセンティブが高められ、我が国の食料自給率の向上に貢献できる。それに加えて、総発電量の13%のクリーン電力が得られ、CO₂は約0.73億トン(石油換算して0.26億kl) 削減できるのである。
それゆえ、我国は、「柔システム方式のソーラー発電の耕作放棄地への導入」を最重要国策(より効果的な補助率を省庁横断的に施策することが肝要)として行うべきであろう。

〔地方過疎農村の小規模な発電事例（耕作放棄地１ha、2,000kW）〕
(１)耕作放棄地１ha(溜池含む)は集約率が比較的に良いため、100% 有効と仮定する。
１ha＝１x10⁴m²・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１２）
(２)ソーラー発電は、発電効率：0.2kW/m² とし、年間発電可能時間：13%とする。
年間発電量＝0.2x（13/100）x24x365≒228 kWｈ/ m²・・・・・・・・・（１３）
(３)耕作放棄地１haの年間総発電量Ｗは、
Ｗ＝228ｘ（１x10⁴）≒0.228x10⁷ kWｈ・・・・・・・・・・・・・・・（１４）
(４)過疎農村（100世帯+ハウス栽培の消費電力：約670kW）、余剰電力は、約66.7%として、50x0.667+25x0.333=41.68円/kWh 発電収益Ｃは、
Ｃ＝41.68ｘ（0.228x10⁷）≒0.95億円/年・・・・・・・・・・・・・・（１５）
ΔＣ≒33.35ｘ（0.228x10⁷）≒0.76億円/年・・・・・・・・・・・・（１５’）
(５)建設コストは式（５）に準じて次の値を採用する。
C_1/3 ＝13.4万円/kW・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１６）
(６)初期建設コストKは、
K＝（2x10³）ｘ13.4x10⁴＝2.68億円・・・・・・・・・・・・・・・・・（１７）
(７)初期建設費回収年月（ここでは利息やメンテ費用等を無視した単純計算にする）は、
K/C=2.68/0.95=2.82年＜4年・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１８）
K/C’=2.68/0.76=3.53年＜4年・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１８’）
(８)ドイツの農村事例を参考にすれば、2,000kWの場合では、
雇用創出は N=30人・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１９）

式（１８）、(１８’）から、投資額は4年で回収でき、それ以降、余剰電力の売電による6年間（10年間定額）の累積収益は4.56億円（ハウス栽培事業の副収入しかも光熱費&冷暖房の燃料費ゼロで）になる。無論、新たな雇用創出は、ドイツと同じ30人である。

この試算結果は、小規模な耕作放棄地に対しても提案方式のソーラー発電を導入すれば、過疎農村問題の有効な処方箋になり得る（段々畑などを整地することなく、そのまま設置出来る。そのうえ、必要に応じ耕作に再利用できる。）ことを示唆している。
なお、今回建設コスト等の試算に用いた基準値は、国や年によって変り、固定的なものではない。当然、その場合の経済指標は異なった値になるが、農村活性化効果はドイツの寒村の事例と同じように期待できる。

効率の良い発電のみならず、環境を好適にかつ積極的にコントロールすることができる。

Ａ 多目的施設
Ｂ 水域敷設電力発生装置
Ｃ 陸域敷設電力発生装置
Ｐ１ 一側プラットフォーム
Ｐ２ 他側プラットフォーム
Ｓ 水面
Ｒ 作業者歩行路面
Ｋ 海藻類
１０ 連結体
１１ 支持体（浮体）
１２ 緊張・弛緩体

Claims (7)

1. 軽量構造となした多数の支持体同士を、間隔を開けてケーブル状ないしは網状の連結体を介して一体に連結すると共に、
   同連結体は水面変位に適応して支持体が浮遊するように側端部を緊張・弛緩自在に固定し、
   各支持体の上面にはソーラーパネル部を張設して、同ソーラーパネル部に送電用の電線を接続したことを特徴とする太陽光発電による電力発生装置。
2. 軽量構造となした多数の支持体同士を、間隔を開けてケーブル状ないしは網状の連結体を介して一体に連結すると共に、
   同連結体は沈下の虞のある軟弱地盤や起伏のある土地の地形に略沿わせて敷設可能とし、
   各支持体の上面にはソーラーパネル部を張設して、同ソーラーパネル部に送電用の電線を接続したことを特徴とする太陽光発電による電力発生装置。
3. 各支持体は柔構造となしたことを特徴とする請求項１又は２記載の太陽光発電による電力発生装置。
4. 各支持体には送水用の水管を配管して、同水管からソーラーパネル部の上面に散水・流下させるようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の太陽光発電による電力発生装置。
5. 各支持体には線状に伸延する複合供給体を接続すると共に、同複合供給体内には送電用の電線と送水用の水管を配置したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の太陽光発電による電力発生装置。
6. 水面に浮遊させた各支持体の下面にはＬＥＤ等の発光体を設けて、同発光体により支持体直下方の水中を照射するようにしたことを特徴とする請求項１,３〜５のいずれか１項記載の太陽光発電による電力発生装置。
7. 連結体の上面は作業者歩行路面となしたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の太陽光発電による電力発生装置。