JP2011066030A - 追尾型太陽光発電システム - Google Patents

Abstract

【課題】太陽光発電パネルの受光エネルギーを従来よりも大きくし、発電効率を高めることができる追尾型太陽光発電システムを得ること。
【解決手段】この発明に係る追尾型太陽光発電システムは、互いに等間隔で平行に配置された複数の回転軸に各々取り付けられ、１より大きい屈折率を有するカバーガラスで表面が覆われた太陽光発電パネル１と、各太陽光発電パネルを各回転軸の周りに回転させる複数の駆動手段２と、複数の駆動手段を日中変化する太陽の位置に応じて制御する制御手段３とを備えている。
また、複数の太陽光発電パネルは、第１のパネル１ａと第２のパネル１ｂが交互に隣り合って並設されており、制御手段３は、前記第２のパネルの影４を前記第１のパネルに落とすことがないように、太陽光の入射角に応じて前記第１のパネルの補正角α_１と前記第２のパネルの補正角α_２とを独立に制御できることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、日中変化する太陽の位置に応じて太陽光発電パネルの受光面を回転させる追尾型太陽光発電システムに関するものである。

発電の際に二酸化炭素を排出しない太陽光発電は、環境負荷を低減できることから注目を集めている。太陽光発電に関しては、太陽光発電パネルにおける太陽光エネルギーから電気エネルギーへの変換効率の向上、パワーコンディショナによる直流電源から交流電源への変換効率の向上など、効率的に発電エネルギーを活用する方法が求められている。

太陽光の方向は一日を通じて東から南方向を経て西へと変化するため、太陽光エネルギーを効率的に集めるのに、パネルの角度を太陽の方向に合わせて追尾する機構がこれまでに提案されている。ここで、太陽光発電パネルの受光エネルギーを最大化するには、隣接するパネルに影を落とすのを防止しながら、各太陽光発電パネルを太陽光の方向に対して極力垂直な方向に配置する、すなわち正対するように配置することが必要である。ここでこのように太陽光に正対する太陽光発電パネルの回転角を補正角α＝０°と定義する。

そこで従来は、太陽高度を（１）上昇前期、（２）上昇後期、（３）下降前期、（４）下降後期の４期に分類し、太陽光の入射角が十分大きくて隣接するパネルに影を落とすことがない（２）上昇後期、及び（３）下降前記では太陽光の方向に正対（補正角α＝０°）するように配置し、太陽光の入射角が小さくなり隣接するパネルに影を落とす可能性のある（１）上昇前期又は（４）下降後期の場合には、（１）上昇前期においては太陽高度の上昇に伴い全パネルの補正角αを９０°から０°へと、（４）下降後期において太陽高度の下降に伴い全パネルの補正角αを０°から９０°へと、各々一斉に変化させていくことにより隣接するパネルに影を落とさないよう配置する。以上のようにして太陽光発電パネルの回転角を太陽光に追従するように制御していた（例えば、特許文献１）。

特開昭６１−１９４５１１（２−４頁、第１図、第５図）

しかし、上記のような追尾型太陽光発電システムでは、連動機構を介して全パネルの回転軸が同期して一体に回転するようになっているため、（１）上昇前記及び（４）下降後期において必ずしも受光エネルギーが最大化するように各パネルの回転角を制御できるものではなかった。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、太陽光発電パネルの受光エネルギーを従来よりも大きくし、発電効率を高めることができる追尾型太陽光発電システムを得ることを目的とする。

この発明に係る追尾型太陽光発電システムは、互いに等間隔で平行に配置された複数の回転軸に各々取り付けられ、１より大きい屈折率を有するカバーガラスで表面が覆われた太陽光発電パネルと、各太陽光発電パネルを各回転軸の周りに回転させる複数の駆動手段と、複数の駆動手段を日中変化する太陽の位置に応じて制御する制御手段とを備えている。
また、複数の太陽光発電パネルは、第１のパネルと第２のパネルが交互に隣り合って並設されており、制御手段は、前記第２のパネルの影を前記第１のパネルに落とすことがないように、太陽光の入射角に応じて前記第１のパネルの補正角α_１と前記第２のパネルの補正角α_２とを独立に制御できることを特徴とする。

この発明に係る追尾型太陽光発電システムによると、太陽光発電パネルが１より大きい屈折率を有するカバーガラスで覆われており、第２のパネルの影を第１のパネルに落とすことがないように、太陽光の入射角に応じて前記第１のパネルの補正角α_１と前記第２のパネルの補正角α_２とを独立に制御できるため、上記の（１）上昇前記及び（４）下降後期の太陽光入射角の範囲において、各回転軸が連動してしか制御できない従来技術のものと比較して、第１のパネルと第２のパネルへの受光エネルギーが大きくなるようにα_１とα_２を選択することができ、発電効率を高めることができる。

本発明の実施の形態１による追尾型太陽光発電システムの構成を示す図である。 本発明の実施の形態１による追尾型太陽光発電システムの制御手段の構成を示す図である。 本発明の実施の形態１による追尾型太陽光発電システムにおいて、第１のパネルに第２のパネルの影ができる様子を示す図である。 本発明の実施の形態１による追尾型太陽光発電システムにおいて、太陽光の入射角、各パネルの寸法及び配置、各パネルの補正角の関係を示す図である。 本発明の実施の形態１による追尾型太陽光発電システムにおける各パネルの補正角（α_１、α_２）の一例と従来技術によるパネルの補正角（β）を示す図である。 本発明の実施の形態１による追尾型太陽光発電システムにおける各パネルの補正角（α_１、α_２）の一例と従来技術によるパネルの補正角（β）を示す図である。 従来技術によるパネルの補正角（β）を示す図である。 本発明の実施の形態１による追尾型太陽光発電システムにおいて、１より大きな各種屈折率を有するカバーガラスについて、透過率τの補正角αに対する依存性を示す図である。 本発明の実施の形態１による追尾型太陽光発電システムと従来技術における受光エネルギーに比例する量Ｅｉ、Ｅｐの太陽光の入射角θに対する依存性を示す図である。 １より大きな各種屈折率を有するカバーガラスについて、Ｅｉ−Ｅｐの太陽光の入射角θに対する依存性を示す図である。 Ｅｉ−Ｅｐの補正角α_１に対する依存性を示す図である。 本発明の実施の形態２による追尾型太陽光発電システムにおける各パネルの補正角（α_１、α_２）と従来技術によるパネルの補正角を示す図である。 Ｅｉ−Ｅｐの補正角α_１に対する依存性を示す図である。 本発明の実施の形態２による追尾型太陽光発電システムと従来技術における受光エネルギーに比例する量Ｅｉ、Ｅｐの太陽光の入射角θに対する依存性を示す図である。 本発明の実施の形態３による追尾型太陽光発電システムにおいて、制御手段のメモリに保存されるテーブルの例を示す図である。

実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係る追尾型太陽光発電システムの概略構成を示すものである。太陽光発電パネル１は、東西方向に等間隔に配置され互いに平行な複数の回転軸に各々取り付けられており、この回転軸は南北方向に向くように設置される。また、この太陽光発電パネル１は第１のパネル１ａと第２のパネル１ｂとが交互に隣り合って並設されている。さらに各太陽光発電パネルは１より大きい屈折率を有するカバーガラス（図示しない）で表面が覆われている。

各太陽光発電パネル１は、駆動手段２によって各回転軸の周りに回転可能なように構成されており、東西方向に日中変化する太陽の位置に応じて、制御手段３によって複数の駆動手段２が制御されている。本実施の形態に示す駆動手段２は、少なくとも第１のパネル１ａを駆動する駆動手段２ａと第２のパネル１ｂを駆動する駆動手段２ｂが別々に構成させていればよいが、全ての駆動手段が別々になるように構成されたものであってもかまわない。

図２に制御手段３の構成図を示す。補正角演算機構３ａは、メモリ３ｂに保存されたプログラム及び時計装置３ｃの時刻情報に基づき、第１のパネル１ａの補正角α_１と第２のパネル１ｂの補正角α_２を各々演算し、駆動装置２に対して、補正角α_１とα_２を出力する。

図３は、図１に示す太陽光発電パネル１を南北方向の回転軸に垂直な断面で投影した図である。この図を用いて、パネル間の干渉による影の発生の様子を示す。ここで、太陽光発電パネル１の幅を２Ａ、回転軸の間隔をＢ、太陽光の入射角度をθとする。図３に示したケースでは、太陽光発電パネル１のうち第１のパネル１ａ、第２のパネル１ｂをともに入射光に正対させると、入射光の角度θが小さい場合には第２のパネル１ｂの影４を隣接する第１のパネル１ａに落とし込むこととなる。太陽光発電パネル１の特性として、パネルの一部に影４が発生した場合にはパネル全体の出力が落ちるという特性があるため、このように影４が発生することは太陽光発電の効率を大きく低下させることになる。

従って、制御手段３は、前記第２のパネル１ｂの影を前記第１のパネル１ａに落とすことがないように、太陽光の入射角に応じて前記第１のパネルの補正角α_１と前記第２のパネルの補正角α_２とを制御することが重要である。ここで補正角α_１、α_２とは、図３に示すように太陽光に対して正対するように第１のパネルと第２のパネルを配置した場合を各々α_１＝α_２＝０°とし、この状態から影が発生するのを回避するために図４に示すように回転した角度のことを言う（０°≦α_１≦９０°、０°≦α_２≦９０°）。
以下に第１のパネル１ａの補正角α_１と第２のパネル１ｂの補正角α_２の具体的な設定方法について定量的に検討を行う。なお、以下の検討では日の出（θ＝０°）から南中（θ＝９０°）に至るまでについて説明しているが、南中（θ＝９０°）から日の入り（θ＝１８０°）についても同様に考えることができる。

図４を参考にすると、第２のパネル１ｂの影を第１のパネル１ａに落とし込まないための条件は、下記（式１）にて表すことができる。
Ａ（ｃｏｓα_１＋ｃｏｓα_２）≦Ｂｓｉｎθ・・・（式１）
ここで第１のパネル１ａと第２のパネル１ｂの両方を太陽光に正対させた場合（α_１＝α_２＝０）であっても影ができないのは、下記の場合である。
ｓｉｎθ≧２Ａ／Ｂ・・・（式２）
以上のように太陽光の入射角がある値を超えた場合には、影ができないように各パネルの角度を補正することは不要となる。逆に、入射角が小さくなって、
θ＜θ_２＝ａｒｃｓｉｎ（２Ａ／Ｂ）・・・（式３）
の場合には、何らかの方法で第１のパネル１ａと第２のパネルの１ｂの回転角を制御して影を回避することが好ましい。

更に入射角が小さくなって、
θ＜θ_１＝ａｒｃｓｉｎ（Ａ／Ｂ）・・・（式４）
の場合には、（式４）を（式１）に代入すると
ｃｏｓα_１＋ｃｏｓα_２＜１・・・（式５）
となるため、α_１とα_２のいずれも０°とすることができない。即ち第１のパネル１ａと第２のパネル１ｂのいずれも入射光と正対させることができないため、両方のパネルについて角度補正が必要となる。

上記（式１）において等号関係を満たす補正角α_１、α_２（すなわち互いのパネルに影を生じさせずにα_１とα_２を極力小さくする組み合わせ）について、太陽の入射角θに応じて求めた一例を図５、図６に示す。ここで、太陽光発電パネル１の幅を２Ａ＝２ｍ、回転軸の間隔をＢ＝４ｍとしており、この場合には（式３）、（式４）よりθ_１＝１４．５°、θ_２＝３０°となる。
また、特許文献１に示された従来技術と対比するために、この従来技術における補正角βも併せて示している。従来技術では図７に示すように各太陽光発電パネルの回転軸は連動するためβ＝α_１＝α_２の関係にある。従って（式１）の等号関係より、補正角を最も小さくするβは下記（式６）にて表される。
β＝ａｒｃｃｏｓ（Ｂｓｉｎθ／２Ａ）・・・（式６）

ところで、各太陽光発電パネル１への受光エネルギーＥは、各太陽光パネル１の太陽光の方向への投影面積と各太陽光発電パネル１の表面を覆うカバーガラスの透過率τ（α）との積に比例するものであるから、図４に示すように第１のパネル１ａと第２のパネル１ｂの２枚構成の太陽光発電パネルについては、（式７）にて表される。
Ｅ∝τ（α_１）ｃｏｓα_１＋τ（α_２）ｃｏｓα_２・・・（式７）

また、大気の屈折率を１、カバーガラスの屈折率をｎ（＞１）とし、太陽光の入射角度αの場合の透過率τ（α）は、下記式にて表される（例えば、植田譲、他、「系統連系型太陽光発電システム運転特性の高度解析と蓄電池導入効果の検証」、平成１８年９月、電気学会Ｂ部門大会）。
τ（α）＝１−ｒ＝１−（ｒ_⊥＋ｒ_//）／２・・・（式８）
ｓｉｎα＝ｎｓｉｎα’・・・（式９）
ｒ_⊥＝ｓｉｎ^２（α’−α）／ｓｉｎ^２（α’＋α）・・・（式１０）
ｒ_//＝ｔａｎ^２（α’−α）／ｔａｎ^２（α’＋α）・・・（式１１）
１より大きな各種屈折率を有するカバーガラスについて、透過率τ（α）の補正角αに対する依存性を図８に示す。

ここで、特許文献１に示された従来技術と本実施の形態の追尾型太陽光発電システムの各々において受光エネルギーがどのように異なるか、２枚のパネル構成のものについて比較検討を行う。
本実施の形態における受光エネルギーは（式７）で示されるとおりであるが、受光エネルギーに比例する量をＥｉとして、（式１２）にて定義する。
Ｅｉ＝τ（α_１）ｃｏｓα_１＋τ（α_２）ｃｏｓα_２・・・（式１２）
同様に従来技術の受光エネルギーに比例する量をＥｐとして、（式１３）にて定義する。
Ｅｐ＝２τ（β）ｃｏｓβ・・・（式１３）

τについては図８に示された屈折率ｎ＝１．８のものを用い、α_１、α_２、βについては、図５、図６に示されたものを使用してＥｉ、Ｅｐを計算したものを図９に示す。（１）０＜θ＜θ_１（＝１４．５°）においてはＥｉがＥｐを上回っており、（２）θ_１＜θ＜θ_２（＝３０°）においてはＥｐがＥｉを若干上回っているものの、全角度範囲で積分したものについては、ＥｉがＥｐを０．６％上回っている。
α_１とα_２は独立に設定可能であるため、（１）０＜θ＜θ_１の範囲では図５、６に示されたα_１とα_２を採用し、（２）θ_１＜θ＜θ_２の範囲ではβ＝α_１＝α_２とすることも可能である。この場合にはもう少し受光エネルギーを増やすことができて、Ｅｐに対して０．７％増しとなる。

屈折率ｎが１以上のもの数種類について、図６に示された式に従ってＥｉ−Ｅｐと太陽光の入射角θとの関係について調べた結果を図１０に示す。各ケースともＥｉ−Ｅｐの値は異なるが、（１）０＜θ＜θ_１においてはＥｉ＞Ｅｐであり、（２）θ_１＜θ＜θ_２においてはＥｉ＜Ｅｐとなっており、しかも０〜θ_１の範囲の積分値の絶対値はθ_１〜θ_２までの積分値の絶対値を上回っていることが判る。従って、０〜θ_２の範囲で図６に示された式によるα_１とα_２を用いて、受光エネルギーの日中（θ＝０〜１８０°）積分値を従来技術に比べて増加させられるが、（１）０＜θ＜θ_１の範囲では図６に示された式によるα_１とα_２を採用し、（２）θ_１＜θ＜θ_２の範囲ではβ＝α_１＝α_２とすることにより、更に受光エネルギーを増加させることも可能である。

ここで比較のために、カバーガラスの屈折率ｎを考慮しない場合について、受光エネルギーを評価してみる。τ（α_１）＝τ（α_２）＝τ（β）＝１として、本実施の形態による受光エネルギーに比例する量Ｅｉ’、及びＥｐ’は下記（式１４）（式１５）によって計算される。
Ｅｉ’＝ｃｏｓα_１＋ｃｏｓα_２・・・（式１４）
Ｅｐ’＝ｃｏｓβ・・・（式１５）
受光エネルギーを最大化させるために、（式１）の等号関係、及び（式６）を用いると、下記（式１６）を得る。
Ｅｉ’＝Ｅｐ’＝Ｂｓｉｎθ／Ａ・・・（式１６）

従って、カバーガラスの屈折率ｎを考慮しない場合にはＥｉ’−Ｅｐ’はθに依らず０であり、前述のように特定の太陽光入射角θにおいてＥｉ＞Ｅｐとなるのは、屈折率１以上のカバーガラスを使用したときに初めて観測される現象である。本実施の形態に係る発明の狙いは、このＥｉ＞Ｅｐとなるθにおいて、α１とα２とを適宜選択して制御することにより、従来よりも大きな受光エネルギーを得ようとするものである。

また上記の計算において、α_１とα_２について図５、６に示されたものを用いたがこの組み合わせに限られない。図１１は例えばθ＝５°と１０°の場合について、α_１が図５、図６に示されたもの以外の値をとり得ることを示すものである。θ＝５°と１０°の各々の曲線において、右端の丸で囲んだ点が従来技術によるものであり、左端の四角で囲んだ点が図５、６に示されたものを用いた場合である。図１１から判るとおり、図５，６に示されたものは、Ｅｉ−Ｅｐを最大にするものでありそれ以外にもＥｉ−Ｅｐ＞０とするα_１が存在している。これらのα_１とこれに対応するα_２を用いても従来技術と比較して受光エネルギーを増加させることが可能である。

上記にて述べてきたことを、南中（θ＝９０°）から日の入り（θ＝１８０°）についても含めてまとめると、受光エネルギーの日中（θ＝０°〜１８０°）積分値が従来技術によるものを上回るように補正角α_１とα_２を制御すればよいから、第２のパネル１ｂの影を第１のパネル１ａに落とし込まないための条件である（式１）を満たしながら、下記（式１７）を満たすように補正角の制御をすればよい。

・・・（式１７）

例えば、下記（式１８）、（式１９）に従ってα_１とα_２の各々を制御すればよい。
（Ａ）０≦θ＜θ_２又は、π−θ_２＜θ≦πの場合（従来技術において、（１）上昇前期又は（４）下降後期に相当）：
τ（α_１）ｃｏｓα_１＋τ（α_２）ｃｏｓα_２≧２τ（β）ｃｏｓβ・・・（式１８）
（Ｂ）θ_２≦θ≦π−θ_２の場合（従来技術において、（２）上昇後期又は（３）下降前期に相当）：
α_１＝α_２＝０・・・（式１９）
尚、上記計算では太陽光発電パネルが２枚構成のものについて行っているが、偶数枚構成のものについても、交互に隣り合って並設された第１のパネル１ａと第２のパネル１ｂとを上記と同様に制御すればよい。

すなわち、制御手段３の補正角演算機構３ａには、例えば図６の表に記載された数式に相当するプログラムが組み込まれており、時計装置３ｃの時刻情報、及びメモリ３ｂに保存された本追尾型太陽光発電システムの設置された場所の緯度経度情報から太陽光の入射角θを計算し、同様にメモリ３ｂに保存されたパネル幅２Ａ、及び回転軸の間隔Ｂを用いて補正角α_１とα_２を演算する。
このように制御手段３からの各駆動手段２（第１の駆動手段２ａ、第２の駆動手段２ｂ）へ独立して補正角度を指令することができるため、従来技術と比べて受光エネルギーを大きくすることができる。あるいは駆動手段２は共通の機構を用いながら、カムに工夫をすることにより、第１のパネル１ａと第２のパネル１ｂの回転軸を異なる回転角とすることも可能である。

以上のとおり本実施の形態に係る追尾型太陽光発電システムによると、太陽光発電パネル１が１より大きい屈折率を有するカバーガラスで覆われており、第２のパネルの影１ｂを第１のパネル１ａに落とすことがないように、太陽光の入射角θに応じて前記第１のパネル１ａの補正角α_１と前記第２のパネル１ｂの補正角α_２とを独立に制御できるため、（１）上昇前記及び（４）下降後期の太陽光入射角の範囲において、各回転軸が連動してしか制御できない従来技術による受光エネルギーＥｉと比較して、第１のパネル１ａと第２のパネル１ｂへの受光エネルギーＥｐが大きくなるようにα_１とα_２を選択することができ、発電効率を高めることができる。

なお、本実施の形態では図１は太陽光発電パネル１が大地に対して平行となるように設置されたように描かれているが、これを特許文献１の第２図に示されたように大地に対して傾斜角Ｔをもって設置することとしてもよい。このような場合でも上記のような効果を奏することは言うまでもない。

実施の形態２．
実施の形態１においては太陽光発電パネル１は２枚又は偶数枚で構成されていたが、本実施の形態に係る追尾型太陽光発電システムにおいては太陽光発電パネル１は３枚以上の奇数枚で構成されている点が異なるのみで、その他の点は実施の形態１と同じであるため同じ部分の説明を省略する。また、本実施の形態においては、並設された複数枚の太陽光発電パネル１の両端に第１のパネル１ａが配置され、このパネルの補正角α_１が第２のパネル１ｂの補正角α_２よりも小さく設定されている。

以下では図１２に示されるような３枚構成の追尾型太陽光発電システムについて検討する。図１２では本実施の形態に係るパネルを実線で従来技術に係るパネルを破線で示すが、受光エネルギーに比例する量として本実施の形態に係るものＥｉと従来技術に係るものＥｐを、実施の形態１と同様に下記（式２０）（式２１）にて定義する。
Ｅｉ＝２τ（α_１）ｃｏｓα_１＋τ（α_２）ｃｏｓα_２・・・（式２０）
Ｅｐ＝３τ（β）ｃｏｓβ・・・（式２１）

図１３には太陽光の入射角θが５°、１０°、１５°、２０°、２５°において、第１のパネルの補正角α_１に対してＥｉ−Ｅｐがどのような値をとるかを計算したものである。図１１と同様に右端の丸で囲んだ点が従来技術によるものであり、左端の四角で囲んだ点が図５、６に示されたものを用いた場合である。図１３から判るとおり、全てのθについて、α_１＜β、即ちα_１＜α_２であれば、Ｅｉ＞Ｅｐとなることが判る。

τについては図８に示された屈折率ｎ＝１．８のものを用い、α_１、α_２、βについては、図５、図６に示されたものを使用してＥｉ、Ｅｐを計算したものを図１４に示す。０＜θ＜θ₂（＝３０°）においてＥｉがＥｐを上回っており、全角度範囲で積分したものについてＥｉがＥｐを３．９％上回っている。太陽光発電パネル１が偶数枚から構成される第１の実施の形態と比較して、従来技術に対する受光エネルギーの増分を大きくすることができたが、これは第２のパネル１ｂよりも補正角が小さく受光エネルギーの大きい第１のパネル１ａを両端に配置したことによるものであると考えられる。

以上のとおり本実施の形態に係る追尾型太陽光発電システムによると、実施の形態１と同じ効果を奏することに加えて、太陽光発電パネル１は３以上の奇数枚から構成され、並設された複数枚の前記太陽光発電パネルの両端に第１のパネル１ａが配置され、制御手段３は、前記第１のパネル１ａの補正角α_１が第２のパネル１ｂの補正角α_２よりも小さくなるようにα_１とα_２の各々を制御するため、両端に配置された第１のパネル１ａへの受光エネルギーが補正角の大きな第２のパネル１ｂへの受光エネルギーより大きくなり、従来技術に対する受光エネルギーの増分を更に大きくすることができる。

実施の形態３．
実施の形態１においては、補正角演算機構３ａでは例えば図６に示された数式に従って補正角をその都度演算しているが、これを図１５に示すようなテーブルに予め計算しておき、太陽光の入射角θに対応して第１のパネル１ａと第２のパネル１ｂの補正角α_１とα_２をメモリ３ｂに保存しておき、θに応じてこのテーブルから読み出したα_１とα_２を用いて補正角を内挿して求めてもよい。図１５の例ではθを等間隔としてあるが、必ずしも等間隔である必要はなく、急激に値が変化する部分は詳細なデータとし、変化の緩やかなところはまばらなデータとしてもよい。

以上のとおり本実施の形態に係る追尾型太陽光発電システムによると、実施の形態１と同じ効果を奏することに加えて、制御手段３は、第１のパネル１ａの補正角α_１と第２のパネル１ｂの補正角α_２を予め計算されたテーブル情報に基づいて定めるため、実施の形態１のように複雑な三角関数の計算を行わなくてもすみ、制御手段の構成を単純化し、低価格なものとすることができるという利点がある。

１ 太陽光発電パネル
１ａ 第１のパネル
１ｂ 第２のパネル
２ 駆動手段
２ａ 第１の駆動手段
２ｂ 第２の駆動手段
３ 制御手段
３ａ 補正角演算機構
３ｂ メモリ
３ｃ 時計装置
４ 影

Claims (6)

1. 互いに等間隔で平行に配置された複数の回転軸に各々取り付けられ、１より大きい屈折率を有するカバーガラスで表面が覆われた太陽光発電パネルと、
   前記各太陽光発電パネルを前記各回転軸の周りに回転させる複数の駆動手段と、
   前記複数の駆動手段を日中変化する太陽の位置に応じて制御する制御手段とを備えた追尾型太陽光発電システムであって、
   前記複数の太陽光発電パネルは、第１のパネルと第２のパネルが交互に隣り合って並設されており、
   前記制御手段は、前記第２のパネルの影を前記第１のパネルに落とすことがないように、太陽光の入射角に応じて前記第１のパネルの補正角α_１と前記第２のパネルの補正角α_２とを独立に制御できる
   追尾型太陽光発電システム。
2. 太陽光発電パネルのパネル幅を２Ａ、前記太陽光発電パネルの各回転軸の間隔をＢ、太陽光の入射角度をθ、第１のパネルの補正角α_１におけるカバーガラスの透過率をτ（α_１）、第２のパネルの補正角α_２における前記カバーガラスの透過率をτ（α_２）、β＝ａｒｃｃｏｓ（Ｂｓｉｎθ／２Ａ）として補正角βにおける前記カバーガラスの透過率をτ（β）、θ_１＝ａｒｃｓｉｎ（Ａ／Ｂ）、θ_２＝ａｒｃｓｉｎ（２Ａ／Ｂ）としたとき、
   制御手段は、
   

   

   となるように、α_１とα_２の各々を制御することを特徴とする
   請求項１記載の追尾型太陽光発電システム。
3. 制御手段は、
   （１）０≦θ＜θ_２又は、π−θ_２＜θ≦πの場合には、
   τ（α_１）ｃｏｓα_１＋τ（α_２）ｃｏｓα_２≧２τ（β）ｃｏｓβとなるように、
   （２）θ_２≦θ≦π−θ_２の場合には、
   α_１＝α_２＝０となるように、
   α_１とα_２の各々を制御することを特徴とする
   請求項２記載の追尾型太陽光発電システム。
4. 制御手段は、
   （１）０≦θ＜θ_１、又はπ−θ_１＜θ≦πの場合には、
   α_１＝ａｒｃｃｏｓ（Ｂｓｉｎθ／Ａ）、α_２＝９０°となるように
   （２）θ_１≦θ＜θ_２、又はπ−θ_２＜θ≦π−θ_１の場合には、
   α_１＝０°、α２＝ａｒｃｃｏｓ（（Ｂｓｉｎθ−Ａ）／Ａ）となるように、
   （３）θ_２≦θ≦π−θ_２の場合には、
   α_１＝α_２＝０となるように、
   α_１とα_２の各々を制御することを特徴とする
   請求項２記載の追尾型太陽光発電システム。
5. 太陽光発電パネルは３以上の奇数枚から構成され、並設された複数枚の前記太陽光発電パネルの両端に第１のパネルが配置され、
   制御手段は、前記第１のパネルの補正角α_１が第２のパネルの補正角α_２よりも小さくなるようにα_１とα_２の各々を制御することを特徴とする
   請求項１記載の追尾型太陽光発電システム。
6. 制御手段は、第１のパネルの補正角α_１と第２のパネルの補正角α_２を予め計算されたテーブル情報に基づいて定めることを特徴とする
   請求項１記載の追尾型太陽光発電システム。

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