JP2010205940A

JP2010205940A - 太陽光発電システム

Info

Publication number: JP2010205940A
Application number: JP2009049970A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Ogi; 宏美荻
Original assignee: Tokyo Electric Power Co Inc
Current assignee: Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
Priority date: 2009-03-03
Filing date: 2009-03-03
Publication date: 2010-09-16

Abstract

【課題】太陽電池パネルが形成する日陰を積極的に活用可能な太陽光発電システムとし、太陽光発電の普及拡大に寄与する。
【解決手段】牧場における太陽光発電システム(10)は、牧場(30)の牧草地の少なくとも一か所に、柱(33)と屋根用フレーム(32)とで、牧畜(31)が入って休息するための日陰を形成する。その屋根用フレーム(32)に複数の太陽電池セル(13)を配列した太陽電池パネル(12)を配置して太陽電池モジュール(11)とする。また、その太陽電池モジュール(11)で発電した電力を蓄電する蓄電装置(22)を設ける。
【選択図】図１

Description

この発明は、牧場における太陽光発電システムに関する。たとえば、広大な牧場の牧草地を有効活用して広い面積の太陽電池パネルを設置することで、太陽光発電システムを普及拡大するための牧場における太陽光発電システムに関する。

近年、太陽光発電システムは、省エネと環境保護の見地から太陽光発電に多くの関心が高まり、ますます広大な敷地や工場施設の屋根等に多数の太陽電池パネルを使用した太陽電池モジュールを敷設するなど大型化している。
しかしながら、広大な敷地や工場施設の屋根が無条件に存在するわけではない。また地域や季節、設置方位などの地理的条件や気象条件により、得られる発電量が異なってくる。そうした問題が存在するため、太陽光発電システムの設置の普及拡大は、まだまだ途上である。例えば、太陽電池モジュールを設置する広大な場所の確保が難しいことが、太陽光発電システムの普及拡大を阻んでいる要因でもあった。

発明者は、太陽光発電システムの設置を普及拡大するために、太陽光発電システムの太陽電池パネルの設置場所として牧場の広大な敷地を効果的に利用することを考慮した。そこで、従来の太陽光発電システムを調べたところ、特許文献1から特許文献３に示されている技術を発見した。

農地や果樹園を猿等の野生生物から保護するために、あるいは牧場における馬や牛の脱走を防止するために、農地や果樹園や牧場等の周囲に電気柵が設けられており、その電気柵に電流を流す電源として太陽電池を設置するという技術が発見された。しかし、牧場において広い面積の太陽電池パネルを設置する特許文献が見当たらなかった。

特開平６−２２５６８０号公報特開平８−１１２０５５号公報特開平１１−１６９００７号公報

ところで、従来の特許文献１ないしは特許文献３では、太陽電池パネルは電気柵に電流を流すための電源として用いられる程度である。したがって、その太陽電池パネルは、一人の人間が持ち運びできる程度の面積である。
一方、牧場の牧草地は馬や牛や羊などの牧畜が食べるための牧草を育てるエリアであり、そのエリアに広い面積の太陽電池パネルを設置すると、その場所は日陰になってしまって牧草が育たないエリアとなってしまう。そのため、広い面積の太陽電池パネルを設置することが難しいという問題点があった。

一般に、太陽電池パネルを建物とは別に設置する場合、太陽電池パネルを設置するための枠組み（フレーム）を用いて固定するが、パネル下方の空間はデッドスペースとなってしまう。日光を受けず、雨も当たらないため、屋外環境であるというメリットが生かせず使いにくいからである。
さて、牧場に放牧されている馬や牛は、暑さに弱い。したがって、夏の昼間は畜舎にて休ませるのが一般的である。そのために、広大な牧場では畜舎から遠く離れた牧草地の草を食べに行かせるための時間帯が限られてしまう。あるいは、畜舎から近い範囲の牧草地で草を食べさせなければならないという問題点があった。

本発明が解決しようとする課題は、牧場の広大なエリアの一部を有効に活用して太陽電池パネルを設置して太陽光発電システムを普及拡大することを目的とする。

（第一の発明）
本願における第一の発明は、牧場における太陽光発電システム(10)に係る。
すなわち、牧場(30)の牧草地の少なくとも一か所に、牧畜(31)の背丈よりも高い柱(33)と、その柱(33)に支持される屋根用フレーム(32)とを設け、複数の太陽電池セル(13)を配列した太陽電池パネル(12)を前記屋根用フレーム(32)に配置固定して太陽電池モジュール(11)とし、その太陽電池モジュール(11)で発電した電力を蓄電する蓄電装置(22)を設ける。

（作用）
馬や牛などの牧畜(31)は、牧場(30)の牧草地から草を食べる。暑い時は屋根用フレーム(32)および太陽電池パネル(12)によって形成された日陰に入って休むことができ、牧畜(31)は畜舎に戻る必要がない。それにより、牧場(30)の広大な牧草地から計画的に満遍なく牧畜(31)に草を食べさせることができる。
広い面積の屋根用フレーム(32)に設けた太陽電池パネル(12)で発電された電力を蓄電装置(22)に蓄電し、この蓄電装置(22)から必要な電力を外部へ送電することができる。

（バリエーション１）
第一の発明は、以下のようなバリエーションを提供できる。
すなわち、前記牧場(30)の牧草地の周囲に導電線(42)を張り巡らした電気柵(40)を設け、前記蓄電装置(22)がその蓄電した電力を前記電気柵(40)の導電線(42)に通電する機能を備えた太陽光発電システム(10)である。

（作用）
蓄電装置(22)の電力が電気柵(40)の導電線(42)に給電されるので、牧畜(31)の脱出を防止することができ、あるいは牧場荒らしの侵入を防止することができる。屋根用フレーム(32)に設けた太陽電池パネル(12)で発電された電力を牧場(30)の維持管理のために有効活用することができる。

（バリエーション２）
第一の発明は、以下のようなバリエーションも提供できる。
すなわち、前記柱(33)および前記屋根用フレーム(32)は、移動容易である組み立て式とした太陽光発電システム(10)である。
「移動容易である組み立て式」とは、たとえば、屋根用フレーム(32)をパイプおよび継ぎ手にて構成し、柱(33)をパイプおよびアンカーにて構成することで実現する。

（作用）
牧場(30)における牧草の育成具合、畜舎からの距離など、時間によって変化する最適な環境を形成するのに容易となる。

請求項１から請求項３に記載の発明によれば、建物とは無関係に太陽光パネルを付設するものの、太陽光パネルが形成する日陰の空間を積極的に活かす太陽光発電システムを提供することができた。
すなわち、牧畜(31) は畜舎に戻ることなく、太陽光パネルが形成する日陰で休むことができるので、牧場(30)の広大な牧草地から計画的に満遍なく牧畜(31)に草を食べさせることができる。牧場(30)という広大なエリアの一部を有効に活用して太陽光発電システム(10)を提供することができる。

本発明の実施形態の牧場における太陽光発電システムの一部を拡大した斜視図である。本発明の実施形態の牧場における太陽光発電システムの概略的な斜視図である。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１及び図２を参照する。この実施の形態に係る牧場における太陽光発電システム１０は、牧場３０の牧草地の少なくとも一か所に、牧畜３１が日よけして休息するための屋根用フレーム３２を設け、その屋根用フレーム３２に太陽電池パネル１２を固定する。その屋根用フレーム３２は、馬や牛の背丈よりも高い柱３３によって支えられているので、暑さに弱い馬や牛等の牧畜３１は、太陽電池パネル１２が形成する日陰に入ることができる。そのため、直射日光によって暑くなる季節の昼間に休むために日よけとして機能する。

なお、予め、柱３３や屋根３４などを使って、日よけ小屋のような簡易な家屋を牧場の一部に設けているような場合には、その家屋の柱を補強しつつ、屋根３４の上に太陽電池パネル１１を固定すればよい。

牧場３０では、例えば２００ないしは３００ヘクタールの広大な牧草地を有し、４００ないしは５００頭の乳牛を飼育している。したがって、屋根用フレーム３２は、それらの数の乳牛が休息できる大きさであるので、広い面積を必要とする。上記のような広大な牧草地には上記の広い面積の屋根用フレーム３２が適当な位置で複数箇所に設けられることが望ましい。

なお、複数箇所に設けるのが困難であれば、前記柱３３および前記屋根用フレーム３２を組み立て式のものを採用し、適宜移動させることとしても良い。

上記の屋根用フレーム３２には、複数の太陽電池セル１３を配列した太陽電池パネル１２を少なくとも１つ以上を配置した太陽電池モジュール１１が設けられる。その太陽電池モジュール１１で発電した直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナ２１（ＰＣＳ）と、その他に前記ＰＣＳ２１の交流電力を受電して変電する受変電設備２２や電力計測装置２３や表示装置２４などの各種構成要素２０が設けられている。なお、受変電設備２２は電力を蓄電し、その受変電設備２２から必要な電力が外部へ送電されることになる。

以上のことから、馬や牛などの牧畜３１は牧場３０の牧草地から草を食べ、夏の暑い時はその近くの屋根用フレーム３２の下で休むことができるので、牧畜３１は畜舎に戻る必要がない。それにより、牧場３０の牧草地から計画的に満遍なく牧畜３１に草を食べさせることができる。しかも、広い面積の屋根用フレーム３２に設けた太陽電池パネル１２の各太陽電池セル１３では太陽光発電が行われる。この発電された直流電力はパワーコンディショナ２１（ＰＣＳ）により交流電力に変換された後に、蓄電装置として機能する受変電設備２２に蓄電され、その受変電設備２２から必要に応じて外部へ送電することができる。所謂、発電所として機能を有することが可能となる。

屋根用フレーム３２および太陽電池パネル１２は、牧畜３１の暑い時の休息場所とするだけでなく、牧場３０において太陽光発電システム１０の設置を普及拡大するための優れた条件とすることができる。牧場３０の広大なエリアの一部を有効活用して太陽電池パネル１２を設置した太陽光発電システム１０を提供することができる。

馬や牛等の牧畜３１の脱出を防止するため、あるいは牧場荒らしの侵入を防止するために、牧場３０の牧草地の周囲に電気柵４０が設けられている。この電気柵４０としては、例えば牧草地の周囲に配置した柵４１に、２本ないしは３本、あるいはそれ以上の導電線４２が張り巡らされている。その電気柵４０としては、従来から使用されている一般的なものでよく、例えば導電線４２が裸電線であり、この裸電線に高電圧パルスを発生する構成でもよい。

電気柵４０を形成した場合、上記の受変電設備２２は、その蓄電した電力を前記電気柵４０の導電線４２に通電する機能も有することとする。
したがって、太陽電池パネル１２で発電された電力を活用して受変電設備２２の電力が電気柵４０の導電線４２に給電されるので、牧畜３１の脱出を防止することができ、あるいは牧場荒らしの侵入を防止することができる。そのように、屋根用フレーム３２に設けた太陽電池パネル１２で発電された電力を牧場３０の維持管理のために有効活用することができる。

牧場においては太陽電池パネルで発電された電力は、牧場の外部へ送電することや電気柵へ給電するだけでなく、牧場において電力を必要とする他の種々の設備にも給電して有効活用することができる。

１０太陽光発電システム１１太陽電池モジュール
１２太陽電池パネル１３太陽電池セル
２０各種構成要素
２１パワーコンディショナ（ＰＣＳ）
２２受変電設備（蓄電装置）２３電力計測装置
２４表示装置
３０牧場３１牧畜
３２屋根用フレーム３３柱
３４屋根
４０電気柵４１柵
４２導電線

Claims

牧場の牧草地の少なくとも一か所に、牧畜の背丈よりも高い柱と、その柱に支持される屋根用フレームとを設け、複数の太陽電池セルを配列した太陽電池パネルを前記屋根用フレームに配置固定して太陽電池モジュールを形成し、
その太陽電池モジュールで発電した電力を蓄電する蓄電装置を備えた太陽光発電システム。
前記牧場の牧草地の周囲に導電線を張り巡らした電気柵を設け、前記蓄電装置がその蓄電した電力を前記電気柵の導電線に通電する機能を備えた請求項1記載の太陽光発電システム。
前記柱および前記屋根用フレームは、移動容易である組み立て式とした請求項1または請求項２のいずれかに記載の太陽光発電システム。