JP2012244837A - Power generation apparatus, power generation system, and power generation method - Google Patents

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Toshio Furukawa
敏雄 古川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain much electric power using solar cells.SOLUTION: On an airship 43, a solar cell 7 which converts optical energy into electric power is mounted in an airbag and each of a plurality of unmanned planes 9 includes a battery 10 which stores electric power converted by the solar cell 7. The airship 43 and the unmanned planes 9 fly in formation. When the battery 10 of a certain unmanned plane 9 is charged, that unmanned plane 9 gets away from the formation flight and falls down to change the battery 10, and the other unmanned planes 9 continue the formation flight.

Description

この発明は、太陽光発電技術に関する。   The present invention relates to a photovoltaic power generation technology.

排出する二酸化炭素量がなく、安全性の高い発電技術として太陽電池を用いた太陽光発電技術が知られている。太陽電池を用いた発電を行う場合、太陽電池を設置する場所が必要になる。一般に、太陽電池は、建物の屋根や、郊外の土地等に設置されている。   Solar power generation technology using solar cells is known as a highly safe power generation technology that does not emit carbon dioxide. When power generation using a solar cell is performed, a place for installing the solar cell is required. In general, solar cells are installed on the roofs of buildings, suburban lands, and the like.

特許文献１には、太陽電池を搭載した航空機についての記載がある。   Patent Document 1 describes an aircraft equipped with a solar cell.

特表２００３−５２２５０９号公報Special table 2003-522509 gazette

太陽電池を建物の屋根等の地上に設置する場合、設置できる場所が限られているため、発電量を大きくすることは難しい。また、特許文献１に記載されたように、太陽電池を航空機に取り付けたとしても、大きな太陽電池を航空機に取り付けることはできず、発電量を大きくすることは難しい。
この発明は、太陽電池を用いて安定して多くの電力を得ることを目的とする。 When a solar cell is installed on the ground such as a roof of a building, the place where it can be installed is limited, so it is difficult to increase the amount of power generation. Further, as described in Patent Document 1, even if a solar cell is attached to an aircraft, a large solar cell cannot be attached to the aircraft, and it is difficult to increase the amount of power generation.
An object of the present invention is to obtain a large amount of power stably using a solar cell.

この発明に係る発電装置は、
光エネルギーを電力に変換する太陽電池が気嚢に搭載された飛行船と、
前記飛行船に搭載された前記太陽電池に接続され前記飛行船とともに編隊飛行する複数の蓄電用飛行体であって、前記太陽電池によって変換された電力を蓄えるバッテリーを有する複数の蓄電用飛行体と
を備えることを特徴とする。 The power generator according to this invention is
An airship with a solar cell that converts light energy into electric power,
A plurality of power storage vehicles connected to the solar cells mounted on the airship and flying in formation with the airship, the power storage vehicles having a battery for storing power converted by the solar cells. It is characterized by that.

また、この発明に係る発電装置は、光エネルギーを電力に変換する太陽電池と、
前記太陽電池に接続され前記太陽電池の周辺に編隊を組んで配備され、前記太陽電池によって変換された電力を蓄えるバッテリーを有する複数の蓄電用移動体と
を備え、
前記複数の蓄電用移動体は、一部の蓄電用移動体が有するバッテリーに蓄えられた電力量が所定の量以上になると、前記一部の蓄電用移動体のうち少なくとも１機が編隊から外れ、残りの蓄電用移動体が前記太陽電池の周辺で編隊を組んで前記太陽電池に接続された状態で電力を蓄える
ことを特徴としても良い。 Moreover, the power generation device according to the present invention includes a solar cell that converts light energy into electric power,
A plurality of power storage mobile bodies that are connected to the solar cell and arranged in a formation around the solar cell, and have a battery that stores electric power converted by the solar cell,
In the plurality of power storage mobile bodies, when the amount of power stored in a battery included in some power storage mobile bodies exceeds a predetermined amount, at least one of the power storage mobile bodies is removed from the formation. The remaining power storage mobile unit may form power in the vicinity of the solar cell and store electric power in a state of being connected to the solar cell.

この発明に係る発電装置は、太陽電池が搭載されたシートを、複数の飛行体が保持して編隊飛行することにより、上空にて発電を行う。上空にて発電を行うため、地上に太陽電池を設置する場合のように、設置場所がないということはない。また、複数の飛行体によりシートを保持するため、シートを大きくすることが可能であり、発電量を多くすることが可能である。   The power generation apparatus according to the present invention generates power in the sky by flying a formation with a plurality of flying bodies holding a sheet on which a solar cell is mounted. Since power is generated in the sky, there is no absence of an installation place as in the case of installing solar cells on the ground. In addition, since the seat is held by a plurality of flying objects, the seat can be enlarged and the amount of power generation can be increased.

また、この発明に係る発電装置は、太陽電池の周辺に電力を蓄えるバッテリーを有する複数の蓄電用移動体を編隊を組んで配備することにより、送電と蓄電を兼備えたシステムを簡便に構築することができる。また、大型構造物を組み立て及び撤去可能な仮設構造物で構成し、太陽電池のシートを適宜大型構造物の上部に敷設することで、緊急時に電力が必要な場合に、太陽光発電システムを簡便に設置することが可能となる。   Moreover, the power generation device according to the present invention simply constructs a system having both power transmission and power storage by arranging a plurality of power storage mobile bodies having a battery for storing power around a solar cell in a formation. be able to. In addition, by constructing a large structure with a temporary structure that can be assembled and removed, and laying a solar cell sheet on top of the large structure as appropriate, it is possible to simplify the photovoltaic power generation system when power is needed in an emergency. It becomes possible to install in.

実施の形態１に係る発電システム１の構成図。1 is a configuration diagram of a power generation system 1 according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る発電装置２の機能構成を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration of the power generation device 2 according to the first embodiment. 実施の形態１に係る運用装置３の機能構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of an operation apparatus 3 according to the first embodiment. 実施の形態１に係る発電システム１の動作の流れを示すフローチャート。3 is a flowchart showing a flow of operations of the power generation system 1 according to the first embodiment. 実施の形態１に係る運行管理部１９が生成するフライトプランの説明図。Explanatory drawing of the flight plan which the operation management part 19 which concerns on Embodiment 1 produces | generates. 実施の形態１に係る無人プレーン９の構成図。FIG. 3 is a configuration diagram of an unmanned plane 9 according to the first embodiment. 実施の形態１に係るシート８を上空へ上昇させる方法の説明図。Explanatory drawing of the method to raise the sheet | seat 8 which concerns on Embodiment 1 to the sky. 実施の形態１に係るシート８を上空へ上昇させる方法の説明図。Explanatory drawing of the method to raise the sheet | seat 8 which concerns on Embodiment 1 to the sky. 実施の形態２に係る二酸化炭素吸収システム３１の構成図。The block diagram of the carbon dioxide absorption system 31 which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態２に係る二酸化炭素吸収装置３２の機能構成を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration of a carbon dioxide absorption device 32 according to a second embodiment. 実施の形態２に係る運用装置３の機能構成を示すブロック図。FIG. 4 is a block diagram showing a functional configuration of an operation apparatus 3 according to a second embodiment. 実施の形態２に係る二酸化炭素吸収システム３１の動作の流れを示すフローチャート。7 is a flowchart showing a flow of operations of the carbon dioxide absorption system 31 according to the second embodiment. 実施の形態３に係る発電システム４２の構成図。FIG. 6 is a configuration diagram of a power generation system according to a third embodiment. 実施の形態３に係る飛行船４３の機能構成を示すブロック図。FIG. 5 is a block diagram showing a functional configuration of an airship 43 according to a third embodiment. 実施の形態３に係る無人プレーン４４の機能構成を示すブロック図。FIG. 5 is a block diagram showing a functional configuration of an unmanned plane 44 according to a third embodiment. 実施の形態３に係る発電システム４２の動作の流れを示すフローチャート。10 is a flowchart showing a flow of operations of the power generation system 42 according to the third embodiment.

実施の形態１．
実施の形態１では、太陽電池を用いて発電し、送電線を用いることなく発電した電力を必要とする場所へ届ける発電システム１について説明する。 Embodiment 1 FIG.
In the first embodiment, a power generation system 1 that generates power using a solar cell and delivers the generated power to a place where the power is required without using a power transmission line will be described.

図１は、実施の形態１に係る発電システム１の構成図である。
発電システム１は、発電装置２、運用装置３（発電制御装置）、測位衛星４、運用衛星５、電子基準点６を備える。
発電装置２は、光エネルギーを電力に変換する太陽電池７（太陽電池セル）が搭載されたシート８と、シート８の周囲等を保持して編隊飛行する複数の無人プレーン９（蓄電用飛行体）とを備える装置であり、上空にて発電を行う。各無人プレーン９には、バッテリー１０が設けられており、バッテリー１０には太陽電池７により発電された電力が蓄えられる。運用装置３は、測位用補強情報やフライトプラン等を発電装置２へ送信して、発電装置２の動作を制御する装置である。運用装置３へは、発電装置２からテレメトリーデータが送信され、電子基準点６から電子基準点情報が送信される。測位衛星４は、測位信号を送信する衛星であり、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＧＬＯＮＡＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、Ｇａｌｉｌｅｏ、ＣＯＭＰＡＳＳ等の衛星である。運用衛星５は、発電装置２と運用装置３との間の通信を中継する衛星であり、例えばＧＥＯ（Ｇｅｏｓｔａｔｉｏｎａｒｙ Ｅａｒｔｈ Ｏｒｂｉｔ）、ＱＺＳ（Ｑｕａｓｉ−Ｚｅｎｉｔｈ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ）、ＭＥＯ（Ｍｅｄｉｕｍ Ｅａｒｔｈ Ｏｒｂｉｔ）、ＬＥＯ（Ｌｏｗ Ｅａｒｔｈ Ｏｒｂｉｔ）等の衛星である。電子基準点６は、精度の高い測位を実現するために設けられた観測点である。 FIG. 1 is a configuration diagram of a power generation system 1 according to the first embodiment.
The power generation system 1 includes a power generation device 2, an operation device 3 (power generation control device), a positioning satellite 4, an operation satellite 5, and an electronic reference point 6.
The power generation device 2 includes a seat 8 on which solar cells 7 (solar cells) for converting light energy into electric power are mounted, and a plurality of unmanned planes 9 (aircrafts for power storage) that fly in formation while holding the periphery of the seat 8 and the like. ), And generates power in the sky. Each unmanned plane 9 is provided with a battery 10 in which the electric power generated by the solar cell 7 is stored. The operation device 3 is a device that controls the operation of the power generation device 2 by transmitting positioning reinforcement information, a flight plan, and the like to the power generation device 2. Telemetry data is transmitted from the power generation device 2 to the operation device 3, and electronic reference point information is transmitted from the electronic reference point 6. The positioning satellite 4 is a satellite that transmits a positioning signal, and is a satellite such as GPS (Global Positioning System), GLONASS (Global Navigation Satellite System), Galileo, and COMPASS. The operation satellite 5 is a satellite that relays communication between the power generation apparatus 2 and the operation apparatus 3. Satellites such as Earth Orbit). The electronic reference point 6 is an observation point provided for realizing highly accurate positioning.

図２は、実施の形態１に係る発電装置２の機能構成を示すブロック図である。
上述したように、発電装置２は、太陽電池７が搭載されたシート８と、複数の無人プレーン９とを備える。各無人プレーン９は、バッテリー１０、コマンド受信部１１、制御部１２、測位信号受信部１３、補強信号受信部１４、測位部１５、データ送信部１６を備える。制御部１２は、誘導部１７、推進操舵部１８を備える。
コマンド受信部１１は、運用装置３から送信されたフライトプランやコマンド等の情報を、運用衛星５を介して受信する装置である。制御部１２は、測位部１５により計測された位置や速度と、コマンド受信部１１が受信したフライトプランとから無人プレーン９の機体を制御する装置である。誘導部１７は、位置、速度とフライトプランとから加速度を示す誘導指令信号を生成する装置である。推進操舵部１８は、誘導部１７が生成した誘導指令信号が示す加速度となるように、機体を制御する装置である。例えば、推進操舵部１８は、無人プレーン９が備えるプロペラ推進や翼操舵のための入力信号を生成して、入力信号によりプロペラや翼を操作する。測位信号受信部１３は、測位衛星４から送信された測位信号を受信する装置である。補強信号受信部１４は、運用装置３から送信された補強信号を受信する装置である。測位部１５は、測位信号受信部１３が受信した測位信号と、補強信号受信部１４が受信した補強信号とから位置や速度を計測する装置である。データ送信部１６は、運用衛星５を介してテレメトリーデータを運用装置３へ送信する装置である。
なお、テレメトリーデータには、充電量情報、発生電力情報、温度情報、位置速度情報が含まれる。充電量情報は、各無人プレーン９に設けられたバッテリー１０に蓄えられた電力量を示す情報である。発生電力情報は、太陽電池７により発電される電力単位時間当たりの電力量を示す情報である。温度情報は、太陽電池７の発電効率等に影響を与える発電装置２の温度であって、図示されていない温度センサにより計測された温度を示す情報である。この温度情報を用いることで、太陽電池７の発電効率を最適にするように図示されていないヒータによりコントロールすることもできる。位置速度情報は、測位部１５によって測定された、各無人プレーン９の移動速度と位置とを示す情報である。 FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the power generation device 2 according to the first embodiment.
As described above, the power generation device 2 includes the seat 8 on which the solar cell 7 is mounted and the plurality of unmanned planes 9. Each unmanned plane 9 includes a battery 10, a command receiving unit 11, a control unit 12, a positioning signal receiving unit 13, a reinforcement signal receiving unit 14, a positioning unit 15, and a data transmitting unit 16. The control unit 12 includes a guide unit 17 and a propulsion steering unit 18.
The command receiving unit 11 is a device that receives information such as a flight plan and a command transmitted from the operation device 3 via the operation satellite 5. The control unit 12 is a device that controls the airframe of the unmanned plane 9 from the position and speed measured by the positioning unit 15 and the flight plan received by the command receiving unit 11. The guide unit 17 is a device that generates a guide command signal indicating acceleration from the position, speed, and flight plan. The propulsion steering unit 18 is a device that controls the airframe so that the acceleration indicated by the guidance command signal generated by the guidance unit 17 is obtained. For example, the propulsion steering unit 18 generates input signals for propeller propulsion and wing steering included in the unmanned plane 9 and operates the propellers and wings according to the input signals. The positioning signal receiver 13 is a device that receives a positioning signal transmitted from the positioning satellite 4. The reinforcement signal receiving unit 14 is a device that receives the reinforcement signal transmitted from the operation device 3. The positioning unit 15 is a device that measures a position and a speed from the positioning signal received by the positioning signal receiving unit 13 and the reinforcing signal received by the reinforcing signal receiving unit 14. The data transmission unit 16 is a device that transmits telemetry data to the operation device 3 via the operation satellite 5.
The telemetry data includes charge amount information, generated power information, temperature information, and position speed information. The charge amount information is information indicating the amount of power stored in the battery 10 provided in each unmanned plane 9. The generated power information is information indicating the amount of power per unit time of power generated by the solar cell 7. The temperature information is the temperature of the power generation device 2 that affects the power generation efficiency and the like of the solar cell 7 and is information indicating the temperature measured by a temperature sensor (not shown). By using this temperature information, it is possible to control by a heater (not shown) so as to optimize the power generation efficiency of the solar cell 7. The position speed information is information indicating the moving speed and position of each unmanned plane 9 measured by the positioning unit 15.

図３は、実施の形態１に係る運用装置３の機能構成を示すブロック図である。
運用装置３は、運行管理部１９、補強信号生成部２０、データ送受信部２１、充電電力管理部２２、発生電力管理部２３、需要管理部２４、データ受信部２００を備える。
運行管理部１９は、フライトプランを生成する装置である。運行管理部１９は、時刻毎の太陽の位置や、直近の各無人プレーン９の位置に基づき、フライトプランを生成する。補強信号生成部２０は、電子基準点６から取得した電子基準点情報等に基づき、測位用補強情報を生成する装置である。データ送受信部２１は、運行管理部１９が生成したフライトプランや、補強信号生成部２０が生成した測位用補強情報等を、運用衛星５を介して発電装置２へ送信する装置である。また、データ送受信部２１は、テレメトリーデータを発電装置２から受信する。データ受信部２００は、電子基準点情報を電子基準点６から受信する装置である。充電電力管理部２２は、テレメトリーデータに含まれる充電量情報に基づき、各無人プレーン９に設けられたバッテリー１０に蓄えられた電力量を管理する装置である。充電電力管理部２２は、テレメトリーデータに含まれる温度情報に基づき、バッテリー１０の充電能力に影響を与える発電装置２の温度も管理している。発生電力管理部２３は、テレメトリーデータに含まれる発生電力情報に基づき、シート８に搭載された太陽電池７により発生する電力を管理する装置である。発生電力管理部２３は、テレメトリーデータに含まれる温度情報に基づき、太陽電池７の発電効率に影響を与える発電装置２の温度も管理している。需要管理部２４は、どの地域で電力が必要とされているかを示す電力需要を管理する装置である。
なお、測位用補強情報は、測位精度を高くするための情報であり、電離層情報、衛星時計情報、衛星軌道情報等が含まれる。フライトプランは、各無人プレーン９が居るべき位置やとるべき姿勢を時系列に示す情報であり、太陽の位置や、発電装置２から送信されるテレメトリーデータに含まれる位置速度情報等に基づき生成される。 FIG. 3 is a block diagram illustrating a functional configuration of the operation apparatus 3 according to the first embodiment.
The operation device 3 includes an operation management unit 19, a reinforcement signal generation unit 20, a data transmission / reception unit 21, a charging power management unit 22, a generated power management unit 23, a demand management unit 24, and a data reception unit 200.
The operation management unit 19 is a device that generates a flight plan. The operation management unit 19 generates a flight plan based on the position of the sun for each time and the position of each unmanned plane 9 nearest to the time. The reinforcement signal generation unit 20 is a device that generates positioning reinforcement information based on electronic reference point information acquired from the electronic reference point 6. The data transmission / reception unit 21 is a device that transmits the flight plan generated by the operation management unit 19, positioning reinforcement information generated by the reinforcement signal generation unit 20, and the like to the power generation device 2 via the operation satellite 5. The data transmitter / receiver 21 receives telemetry data from the power generation device 2. The data receiving unit 200 is a device that receives electronic reference point information from the electronic reference point 6. The charge power management unit 22 is a device that manages the amount of power stored in the battery 10 provided in each unmanned plane 9 based on the charge amount information included in the telemetry data. The charging power management unit 22 also manages the temperature of the power generation device 2 that affects the charging capability of the battery 10 based on the temperature information included in the telemetry data. The generated power management unit 23 is a device that manages the power generated by the solar cell 7 mounted on the seat 8 based on the generated power information included in the telemetry data. The generated power management unit 23 also manages the temperature of the power generation device 2 that affects the power generation efficiency of the solar cell 7 based on the temperature information included in the telemetry data. The demand management unit 24 is a device that manages power demand indicating in which region power is required.
The positioning reinforcement information is information for increasing positioning accuracy, and includes ionosphere information, satellite clock information, satellite orbit information, and the like. The flight plan is information indicating the position where each unmanned plane 9 should be and the posture to be taken in time series, and is generated based on the position of the sun, position / velocity information included in the telemetry data transmitted from the power generator 2, and the like. The

図４は、実施の形態１に係る発電システム１の動作の流れを示すフローチャートである。
（Ｓ１１：飛行ステップ）
シート８が取り付けられた複数の無人プレーン９が上空で編隊飛行する。上空とは、例えば、雲や航空路よりも上の領域であって、ジェット気流の影響が小さい領域（例えば風速６ｍ／ｓ）である。例えば、上空とは、高度１５−２０ｋｍ程度の領域である。
この際、各無人プレーン９では、測位信号受信部１３が測位衛星４から受信した測位信号と、補強信号受信部１４が運用装置３から運用衛星５を介して受信した測位用補強情報とに基づき、測位部１５が位置や速度を計測する。各無人プレーン９は、測位信号に加えて測位用補強情報を用いて位置を計測することにより、数ｃｍの誤差精度で位置を計測することができる。各無人プレーン９では、測位部１５が計測した位置や速度と、コマンド受信部１１が運用装置３から運用衛星５を介して受信したフライトプランとに基づき、制御部１２が加速度を制御して飛行する。
また、この際、各無人プレーン９では、データ送信部１６が順次テレメトリーデータを送信する。一方、運用装置３では、運行管理部１９が、無人プレーン９から送信されたテレメトリーデータに基づき、順次フライトプランを修正して、データ送受信部２１が発電装置２へ送信する。また、補強信号生成部２０が、測位用補強情報を順次更新して、データ送受信部２１が発電装置２へ送信する。 FIG. 4 is a flowchart showing an operation flow of the power generation system 1 according to the first embodiment.
(S11: Flight step)
A plurality of unmanned planes 9 to which the seats 8 are attached fly in formation. The sky is, for example, a region above a cloud or an airway, and is a region where the influence of the jet stream is small (for example, wind speed 6 m / s). For example, the sky is an area having an altitude of about 15-20 km.
At this time, in each unmanned plane 9, the positioning signal receiver 13 receives the positioning signal received from the positioning satellite 4 and the reinforcement signal receiver 14 receives the positioning reinforcement information received from the operation device 3 via the operation satellite 5. The positioning unit 15 measures the position and speed. Each unmanned plane 9 can measure the position with an error accuracy of several centimeters by measuring the position using the positioning reinforcement information in addition to the positioning signal. In each unmanned plane 9, the control unit 12 controls the acceleration based on the position and speed measured by the positioning unit 15 and the flight plan received by the command receiving unit 11 from the operation device 3 via the operation satellite 5. To do.
At this time, in each unmanned plane 9, the data transmitter 16 sequentially transmits telemetry data. On the other hand, in the operation device 3, the operation management unit 19 sequentially corrects the flight plan based on the telemetry data transmitted from the unmanned plane 9, and the data transmission / reception unit 21 transmits the data to the power generation device 2. In addition, the reinforcement signal generation unit 20 sequentially updates the positioning reinforcement information, and the data transmission / reception unit 21 transmits the information to the power generation device 2.

（Ｓ１２：発電ステップ）
Ｓ１１で発電装置２が上空を飛行することにより、シート８に搭載された太陽電池７により電力が発生され、発生された電力は各無人プレーン９が備えるバッテリー１０に分散して蓄えられる。
この際、運用装置３では、無人プレーン９から送信されたテレメトリーデータに含まれる充電量情報に基づき、充電電力管理部２２が各無人プレーン９に設けられたバッテリー１０に蓄えられた電力量を監視する。具体的には、充電電力管理部２２は、いずれかの無人プレーン９が有するバッテリー１０に蓄えられた電力量が所定の量になったか（例えば、バッテリー１０が満杯の１００％充電になったか）を監視する。 (S12: Power generation step)
When the power generation device 2 flies over in S11, electric power is generated by the solar cells 7 mounted on the seat 8, and the generated electric power is distributed and stored in the batteries 10 included in the unmanned planes 9.
At this time, in the operation device 3, based on the charge amount information included in the telemetry data transmitted from the unmanned plane 9, the charge power management unit 22 monitors the amount of power stored in the battery 10 provided in each unmanned plane 9. To do. Specifically, the charge power management unit 22 determines whether the amount of power stored in the battery 10 included in any unmanned plane 9 has reached a predetermined amount (for example, whether the battery 10 is fully charged). To monitor.

（Ｓ１３：送電ステップ）
運用装置３の運行管理部１９は、いずれかの無人プレーン９が有するバッテリー１０に蓄えられた電力量が所定の量になった場合、その無人プレーン９を所定の場所へ降下させる降下コマンドを生成する。そして、データ送受信部２１が降下コマンドを発電装置２へ送信する。すると、その無人プレーン９は、運用装置３からの降下コマンドに従い、指定された場所へ降下し、バッテリー１０が空のものに交換される。
この際、他の無人プレーン９は編隊飛行し続け、発電を継続する。つまり、バッテリー１０にある程度の電力が蓄えられた無人プレーン９から順に交代して降下して、バッテリー１０が交換される。バッテリー１０が交換された無人プレーン９は、飛行し、太陽電池７により発電された電力がバッテリー１０に蓄えられるように再びシート８に接続され、編隊飛行に加わる。上述したように、無人プレーン９は数ｃｍの誤差精度で位置を計測することができるので、バッテリー１０の配線の接続を上空で行うことも可能である。
なお、無人プレーン９を降下させる場所は、需要管理部２４が電力需要と、無人プレーン９の位置とに応じて決定される。 (S13: Power transmission step)
The operation management unit 19 of the operation device 3 generates a descent command for lowering the unmanned plane 9 to a predetermined location when the amount of power stored in the battery 10 of any unmanned plane 9 reaches a predetermined amount. To do. Then, the data transmission / reception unit 21 transmits a descent command to the power generation device 2. Then, the unmanned plane 9 descends to a designated location in accordance with the descending command from the operation apparatus 3, and the battery 10 is replaced with an empty one.
At this time, the other unmanned planes 9 continue to fly in formation and continue to generate electricity. That is, the battery 10 is replaced in descending order from the unmanned plane 9 in which a certain amount of power is stored in the battery 10, and the battery 10 is replaced. The unmanned plane 9 in which the battery 10 has been exchanged flies, and is connected to the seat 8 again so that the electric power generated by the solar cell 7 is stored in the battery 10, and participates in the formation flight. As described above, since the position of the unmanned plane 9 can be measured with an error accuracy of several centimeters, the wiring of the battery 10 can be connected in the sky.
The place where the unmanned plane 9 is lowered is determined by the demand management unit 24 according to the power demand and the position of the unmanned plane 9.

図５は、実施の形態１に係る運行管理部１９が生成するフライトプランの説明図である。
上述したように、運用装置３の運行管理部１９は、太陽の位置や、各無人プレーン９の位置等に基づき、フライトプランを生成する。運行管理部１９は、発電装置２が上空にいる際、太陽から受けるエネルギー量が最大になるように、各無人プレーン９の位置、姿勢の時系列データを生成する。具体的には、運行管理部１９は、無人プレーン９によって展開されたシート８に搭載された太陽電池７へ、太陽光が常に垂直に入射するように、各無人プレーン９の位置、姿勢の時系列データを生成する。
なお、地球の自転の影響があるため、太陽光が常に垂直に入射するようにするには、常に各無人プレーン９を移動させる必要がある。しかし、その移動だけでは十分な揚力が得られない場合には、図５に矢印で示すように、太陽光が常に垂直に入射する状態を保ちつつ、例えば半径２−３ｋｍ程度の円を描くように各無人プレーン９を旋回させてもよい。 FIG. 5 is an explanatory diagram of a flight plan generated by the operation management unit 19 according to the first embodiment.
As described above, the operation management unit 19 of the operation device 3 generates a flight plan based on the position of the sun, the position of each unmanned plane 9, and the like. The operation management unit 19 generates time series data of the position and orientation of each unmanned plane 9 so that the amount of energy received from the sun is maximized when the power generation device 2 is in the sky. Specifically, the operation management unit 19 sets the position and posture of each unmanned plane 9 so that sunlight always enters the solar cell 7 mounted on the seat 8 developed by the unmanned plane 9. Generate series data.
In addition, since there is an influence of the rotation of the earth, it is necessary to always move each unmanned plane 9 in order that sunlight is always incident vertically. However, when sufficient lift cannot be obtained only by the movement, for example, a circle having a radius of about 2-3 km is drawn while maintaining the state in which sunlight is always incident vertically as indicated by an arrow in FIG. Each unmanned plane 9 may be swung.

図６は、実施の形態１に係る無人プレーン９の構成図である。
上述したように、無人プレーン９は、バッテリー１０が設けられている。さらに、無人プレーン９は、主翼２５、垂直羽根２６、プロペラ２７、太陽電池２８を備える。また、図示されていないが、無人プレーン９は、プロペラ２７を作動させるためのモータや、離着陸時に使用する車輪等を備える。主翼２５は例えば無後退角翼を用いても良く、主翼２５の他に安定飛行用の前翼や尾翼を設けても良い。
なお、太陽電池２８は、無人プレーン９の動力として使用される電力を発生させるものである。つまり、無人プレーン９は、原則として太陽電池２８で発生された電力を用いて動作し、バッテリー１０に蓄えられた電力は使用しない。但し、太陽電池２８で十分な電力が得られないような特別な場合は、バッテリー１０に蓄えられた電力を使用する。また、ここでは、バッテリー１０はわかり易く示すため主翼２５の上に設けている。しかし、バッテリー１０は主翼２５の下側等他の位置に設けてもよい。 FIG. 6 is a configuration diagram of the unmanned plane 9 according to the first embodiment.
As described above, the unmanned plane 9 is provided with the battery 10. Further, the unmanned plane 9 includes a main wing 25, a vertical blade 26, a propeller 27, and a solar cell 28. Although not shown, the unmanned plane 9 includes a motor for operating the propeller 27, wheels used during takeoff and landing, and the like. For example, a non-retreating angle wing may be used as the main wing 25, and a front wing or a tail wing for stable flight may be provided in addition to the main wing 25.
Note that the solar cell 28 generates electric power used as power for the unmanned plane 9. That is, the unmanned plane 9 operates using the power generated by the solar cell 28 in principle, and does not use the power stored in the battery 10. However, in a special case where sufficient power cannot be obtained by the solar cell 28, the power stored in the battery 10 is used. Here, the battery 10 is provided on the main wing 25 for easy understanding. However, the battery 10 may be provided at other positions such as the lower side of the main wing 25.

発電装置２の主な仕様について説明する。
シート８について説明する。シート８は、例えば、フィルム状の薄膜ソーラーシート（薄膜太陽電池パネル）である。太陽定数を１．３８［ｋＷ／ｍ２］とし、発電効率を３２［％］とし、太陽電池７の面積を１０，０００［ｍ２］とする。すると、発生電力＝太陽定数×発電効率×面積であるので、単位時間当たりの発生電力＝１．３８×０．３２×１０，０００＝４，４１６［ｋＷ］となる。
バッテリー１０について説明する。バッテリー１０は、例えば、リチウムイオンバッテリーである。１台の発電装置２での目標電力（蓄えられる目標電力量であり、例えば１時間当たり５，０００［ｋＷ］程度）は、１台の発電装置２を構成する複数の無人プレーン９が各々分担して、発電装置２で発生した電力を充電する。
無人プレーン９について説明する。無人プレーン９は、例えば、図６に示す構成の飛行体である。無人プレーン９の翼長は、例えば、５０−１００［ｍ］程度である。翼面積当たりの質量は、例えば、５００［ｇ／ｍ２］程度以下の軽量素材である。無人プレーン９は、バッテリー１０の交換の度に地上と上空の間を行き来するものであって、一種の送電装置としての機能を果たすものであり、地上と上空の間の電力線による接続が不要となる。
なお、太陽電池の発電効率やバッテリー１０の蓄電効率や無人プレーン９の機体数に応じて、バッテリー１０の交換までに要する時間を長時間化することができる。上述した通り、バッテリー１０の交換時間の到来に応じて、順次、新たな無人プレーン９が地上から上昇して発電装置２に新たに接続され、満充電のバッテリー１０を搭載した無人プレーン９が発電装置２から切り離されて地上に降下する。 Main specifications of the power generation device 2 will be described.
The sheet 8 will be described. The sheet 8 is, for example, a film-like thin film solar sheet (thin film solar cell panel). The solar constant is 1.38 [kW / m 2 ], the power generation efficiency is 32 [%], and the area of the solar cell 7 is 10,000 [m 2 ]. Then, since generated power = solar constant × power generation efficiency × area, generated power per unit time = 1.38 × 0.32 × 10,000 = 4,416 [kW].
The battery 10 will be described. The battery 10 is, for example, a lithium ion battery. A plurality of unmanned planes 9 constituting one power generation device 2 each share the target power (a target power amount to be stored, for example, about 5,000 [kW] per hour) in one power generation device 2. Then, the electric power generated by the power generator 2 is charged.
The unmanned plane 9 will be described. The unmanned plane 9 is, for example, a flying object configured as shown in FIG. The wing length of the unmanned plane 9 is, for example, about 50-100 [m]. The mass per blade area is, for example, a lightweight material of about 500 [g / m 2 ] or less. The unmanned plane 9 goes back and forth between the ground and the sky each time the battery 10 is replaced, and performs a function as a kind of power transmission device, and connection with a power line between the ground and the sky is unnecessary. Become.
It should be noted that the time required to replace the battery 10 can be lengthened in accordance with the power generation efficiency of the solar cell, the storage efficiency of the battery 10 and the number of the unmanned planes 9. As described above, in response to the replacement time of the battery 10, new unmanned planes 9 are sequentially raised from the ground and newly connected to the power generation device 2, and the unmanned plane 9 equipped with the fully charged battery 10 generates power. Disconnected from the device 2 and descends to the ground.

以上のように、実施の形態１に係る発電システム１では、発電装置２が上空で発電を行うため、地上に太陽電池を設置する場合のように、設置場所がないということはない。また、複数の飛行体によりシート８を保持するため、シート８を大きくすることが可能であり、発電量を多くすることが可能である。
また、発電装置２が上空で発電を行うため、太陽高度の日毎の変化や季節毎の変化による影響を小さくすることができる。さらに、雲よりも上で発電を行うため、雨や曇り等の気象現象による影響はない。また、大気の反射、吸収による太陽放射の減衰を抑えることができる。また、地上に設置した場合には、太陽電池７に塵等が堆積して付着することにより、集光面の反射率が低下して、発電効率が低くなる恐れがあるが、上空であれば塵が堆積することがない。 As described above, in the power generation system 1 according to Embodiment 1, since the power generation device 2 generates power in the sky, there is no absence of an installation place as in the case where a solar cell is installed on the ground. In addition, since the seat 8 is held by a plurality of flying bodies, the seat 8 can be enlarged and the amount of power generation can be increased.
In addition, since the power generation device 2 generates power in the sky, it is possible to reduce the influence of daily changes in solar altitude and seasonal changes. Furthermore, since power generation is performed above the clouds, there is no influence from weather phenomena such as rain and cloudy weather. Further, attenuation of solar radiation due to atmospheric reflection and absorption can be suppressed. In addition, when installed on the ground, dust or the like accumulates and adheres to the solar cell 7, which may reduce the reflectivity of the condensing surface and reduce power generation efficiency. Dust does not accumulate.

また、実施の形態１に係る発電システム１では、充電が完了した無人プレーン９だけが降下して送電を行い、残りの無人プレーン９は上空に留まり発電を続ける。そのため、一旦上空へ運んだシート８を送電するために地上に降ろす必要がない。   In the power generation system 1 according to the first embodiment, only the unmanned plane 9 that has been charged is lowered and performs power transmission, and the remaining unmanned plane 9 remains in the sky and continues to generate power. Therefore, there is no need to lower the sheet 8 once sent to the sky to transmit power.

なお、上記説明では、運行管理部１９は、太陽の位置と無人プレーン９の位置とからフライトプランを生成するとした。
運行管理部１９は、太陽の位置と無人プレーン９の位置とに加えて、需要管理部２４が管理する電力需要を考慮してフライトプランを生成してもよい。つまり、電力需要があり、次に送電する場所に近づくようなフライトプランを生成するようにしてもよい。
また、運行管理部１９は、太陽の位置と無人プレーン９の位置とに加えて、安全性を考慮してフライトプランを生成してもよい。例えば、何らかの事象により、シート８や無人プレーン９が落下した場合の安全性を考慮して、沿岸からある程度離れた海上のみを飛行ルートにするようなフライトプランを生成するようにしてもよい。また、安全性を考慮して、シート８や各無人プレーン９にバルーンやパラシュートを設け、落下する場合に膨らむあるいは広がるようにしておいてもよい。 In the above description, the operation management unit 19 generates a flight plan from the position of the sun and the position of the unmanned plane 9.
The operation management unit 19 may generate a flight plan in consideration of the power demand managed by the demand management unit 24 in addition to the position of the sun and the position of the unmanned plane 9. That is, you may make it produce | generate the flight plan which has an electric power demand and approaches the place where it transmits next.
The operation management unit 19 may generate a flight plan in consideration of safety in addition to the position of the sun and the position of the unmanned plane 9. For example, in consideration of the safety when the seat 8 or the unmanned plane 9 falls due to some event, a flight plan may be generated so that only the sea at some distance from the coast is used as the flight route. In consideration of safety, a balloon or a parachute may be provided on the seat 8 or each unmanned plane 9 so as to swell or expand when falling.

また、上記説明では、充電電力管理部２２や発生電力管理部２３が発電装置２の温度を管理するとした。シート８や無人プレーン９にヒータを設けておき、Ｓ１２において充電電力管理部２２や発生電力管理部２３が管理する温度が所定の温度よりも低くなった場合には、ヒータにより温度を上げるようにしてもよい。これにより、発電効率の低下を防ぐことができる。   In the above description, the charging power management unit 22 and the generated power management unit 23 manage the temperature of the power generation device 2. A heater is provided in the seat 8 or the unmanned plane 9, and when the temperature managed by the charging power management unit 22 or the generated power management unit 23 is lower than a predetermined temperature in S12, the temperature is raised by the heater. May be. Thereby, the fall of power generation efficiency can be prevented.

また、上記説明では、発電装置２を地上から上空へ上昇させることについて詳しく説明しなかった。発電装置２を地上から上空へ上昇させる場合、地上ではシート８を折畳む、あるいは、丸めて小さくしておき、発電を行う領域へ到達してからシート８を広げるように無人プレーン９を編隊飛行させてもよい。これにより、シート８が大きい場合であっても、地上に広い面積の土地を用意せずに、発電装置２を上空へ上昇させることが可能である。   Moreover, in the said description, it did not explain in detail about raising the electric power generating apparatus 2 from the ground to the sky. When raising the power generator 2 from the ground to the sky, the seat 8 is folded or rolled down on the ground, and the unmanned plane 9 is formed to fly so that the seat 8 is spread after reaching the area where power generation is performed. You may let them. Thereby, even if the seat 8 is large, it is possible to raise the power generation apparatus 2 to the sky without preparing a land having a large area on the ground.

また、無人プレーン９の揚力だけでなく、大型の飛行船２９や大型のバルーンの浮力を合わせて用いて、シート８を上空へ上昇させてもよい。図７は、無人プレーン９とともに飛行船２９を用いて、シート８を上空へ上昇させる方法の説明図である。飛行船２９を用いる場合、飛行船２９の気嚢の表面にシート８を貼り付けておき上空へ上昇させ（図７（ａ））、上空にて無人プレーン９の編隊飛行により気嚢からシート８を剥がしてシート８を広げる（図７（ｂ））。シート８を上空へ上昇させた後、飛行船２９も上空に留まらせ、運用装置３からの指示に基づく編隊飛行に加わる。なお、飛行船２９には、操舵翼、安定翼、プロペラ等の制御手段が設けられており、位置制御可能となっている。また、飛行船２９の上部には、飛行船２９の動力として使用される電力を発生させる太陽電池３０が設けられており、飛行船２９は原則として太陽電池３０で発生した電力により動作する。シート８は太陽電池３０が設けられた部分を除いた領域に貼り付けられている。   Further, not only the lift of the unmanned plane 9 but also the buoyancy of the large airship 29 or the large balloon may be used together to raise the seat 8 to the sky. FIG. 7 is an explanatory diagram of a method for raising the seat 8 to the sky using the airship 29 together with the unmanned plane 9. When the airship 29 is used, the sheet 8 is attached to the surface of the air sac of the airship 29 and raised to the sky (FIG. 7A), and the sheet 8 is peeled off from the air sac by the formation flight of the unmanned plane 9 in the sky. 8 is spread (FIG. 7B). After raising the seat 8 to the sky, the airship 29 also stays in the sky and participates in the formation flight based on the instruction from the operation device 3. The airship 29 is provided with control means such as a steering wing, a stabilizing wing, and a propeller, so that the position can be controlled. In addition, a solar cell 30 that generates electric power used as power for the airship 29 is provided in the upper part of the airship 29, and the airship 29 is operated by the electric power generated by the solar cell 30 in principle. The sheet 8 is affixed to a region excluding a portion where the solar cell 30 is provided.

また、無人プレーン９を用いず、大型の飛行船２９や大型のバルーンの浮力だけを用いて、シート８を上空へ上昇させてもよい。図８は、無人プレーン９を用いず飛行船２９だけを用いて、シート８を上空へ上昇させる方法の説明図である。図７の場合と同様に、飛行船２９の気嚢の表面にシート８を貼り付けておき上空へ上昇させ（図８（ａ））、上空にて無人プレーン９がシート８に接続され、無人プレーン９の編隊飛行により気嚢からシート８を剥がしてシート８を広げる（図８（ｂ））。その後は、図７の場合と同様である。   Further, the seat 8 may be raised to the sky by using only the buoyancy of the large airship 29 or the large balloon without using the unmanned plane 9. FIG. 8 is an explanatory diagram of a method of raising the seat 8 to the sky using only the airship 29 without using the unmanned plane 9. As in the case of FIG. 7, the seat 8 is attached to the surface of the air sac of the airship 29 and raised to the sky (FIG. 8A), and the unmanned plane 9 is connected to the seat 8 in the sky. The sheet 8 is peeled off from the air sac by the formation flight and the sheet 8 is spread (FIG. 8B). The subsequent steps are the same as in FIG.

また、飛行船２９を単にシート８を上空へ上昇させるためだけに用いてもよい。つまり、飛行船２９の気嚢の表面に気嚢を包み込むようにシート８を貼り付けておき、上空にて気嚢からシート８を剥がしてシート８を広げ、その後飛行船２９は下降させ無人プレーン９のみで編隊飛行させてもよい。   Further, the airship 29 may be used only for raising the seat 8 to the sky. In other words, the sheet 8 is pasted on the surface of the air bag of the airship 29 so as to wrap the air bag. You may let them.

また、無人プレーン９に代えて、運用装置３からの指示により位置制御可能な小型の飛行船を用いてもよい。小型の飛行船を下降させる場合には、気嚢に蓄えられたヘリウムガスを抜けばよい。   Instead of the unmanned plane 9, a small airship whose position can be controlled by an instruction from the operation device 3 may be used. When descending a small airship, helium gas stored in the air sac can be removed.

また、図１では、発電装置２を１台だけ示しているが、発電装置２は必要な電力量に応じて複数台設けてもよい。   Moreover, although only one power generation device 2 is shown in FIG. 1, a plurality of power generation devices 2 may be provided according to the required amount of power.

また、上記説明では、上空とは、例えば、高度１５−２０ｋｍ程度の領域であるとした。しかし、これに限らず、高度がもっと低い領域や高い領域であってもよい。   In the above description, the sky is, for example, an area having an altitude of about 15-20 km. However, the present invention is not limited to this, and a region with a lower altitude or a region with a higher altitude may be used.

また、上記説明では、測位用補強情報やフライトプランは、運用装置３から運用衛星５を介して発電装置２へ送信されるとした。測位用補強情報やフライトプランは、運用衛星５を介さず、例えば携帯電話網等を利用して運用装置３から発電装置２へ送信されてもよい。
また、運用衛星５は測位衛星４を兼ねていても良い。また、運用衛星５は測位用補強情報の中継機能とテレメトリーデータやフライトプランの中継機能を分離して、別々の衛星にそれぞれの機能を持たせて運用しても良い。 In the above description, the positioning reinforcement information and the flight plan are transmitted from the operation device 3 to the power generation device 2 via the operation satellite 5. The reinforcing information for positioning and the flight plan may be transmitted from the operation device 3 to the power generation device 2 using the mobile phone network or the like without using the operation satellite 5.
The operation satellite 5 may also serve as the positioning satellite 4. In addition, the operation satellite 5 may be operated by separating the relay function of the positioning reinforcement information and the relay function of the telemetry data and the flight plan, and providing each satellite with the respective functions.

実施の形態１をまとめると、次のようになる。
光エネルギーを電力に変換する太陽電池が搭載されたシートと、
前記シートに搭載された前記太陽電池に太陽光が入射するように前記シートを保持して編隊飛行する複数の飛行体であって、前記太陽電池によって変換された電力を蓄えるバッテリーを有する複数の飛行体と
を備えることを特徴とする。 The first embodiment is summarized as follows.
A sheet equipped with a solar cell that converts light energy into electric power;
A plurality of flying bodies that hold a sheet so that sunlight enters the solar cell mounted on the sheet and fly in formation and have a battery that stores electric power converted by the solar cell. And a body.

前記複数の飛行体は、一部の飛行体が有するバッテリーに蓄えられた電力量が所定の量以上になると、前記一部の飛行体のうち少なくとも１機が前記シートから離れるとともに、残りの飛行体が前記太陽電池に太陽光が入射するように前記シートを保持して編隊飛行することを継続する
ことを特徴とする。 When the amount of electric power stored in a battery of some of the flying objects exceeds a predetermined amount, at least one of the flying objects leaves the seat and the remaining flying objects The body continues to fly in formation while holding the sheet so that sunlight is incident on the solar cell.

前記シートから離れた飛行体は、所定の位置へ降下してバッテリーが交換された後、再び前記シートを保持する編隊飛行に加わる
ことを特徴とする。 The flying object that is away from the seat descends to a predetermined position and the battery is replaced, and then participates in the formation flight that holds the seat again.

前記複数の飛行体は、前記太陽電池に対して太陽光が垂直に入射するように編隊飛行する
ことを特徴とする。 The plurality of flying bodies fly in formation so that sunlight is incident on the solar cell vertically.

前記複数の飛行体の各飛行体は、
衛星から送信された測位信号に基づき自己の位置を測る測位部と、
外部から飛行計画を示す飛行計画情報を受信する受信部と、
前記測位部が測った自己の位置と、前記受信部が受信した飛行計画情報とに基づき、加速度を計算して、計算した加速度となるように機体を制御する制御部と
を備えることを特徴とする。 Each aircraft of the plurality of aircraft is
A positioning unit that measures its own position based on a positioning signal transmitted from a satellite;
A receiving unit for receiving flight plan information indicating a flight plan from outside;
A control unit that calculates an acceleration based on its own position measured by the positioning unit and the flight plan information received by the receiving unit and controls the aircraft so as to obtain the calculated acceleration is provided. To do.

発電装置と、前記発電装置を制御する発電制御装置とを備える発電システムであり、
前記発電装置は、
光エネルギーを電力に変換する太陽電池が搭載されたシートと、
前記シートに搭載された前記太陽電池に太陽光が入射するように前記シートを保持して編隊飛行する複数の飛行体であって、前記太陽電池によって変換された電力を蓄えるバッテリーを有する複数の飛行体と
を備え、
前記発電制御装置は、
前記複数の飛行体の各飛行体についての飛行計画を生成する飛行計画生成部と、
前記飛行計画生成部が生成した飛行計画を前記各飛行体へ送信する飛行計画送信部と
を備え、
前記各飛行体は、前記飛行計画送信部が送信した飛行計画に従い飛行する
ことを特徴とする。 A power generation system comprising a power generation device and a power generation control device that controls the power generation device,
The power generator is
A sheet equipped with a solar cell that converts light energy into electric power;
A plurality of flying bodies that hold a sheet so that sunlight enters the solar cell mounted on the sheet and fly in formation and have a battery that stores electric power converted by the solar cell. With body,
The power generation control device
A flight plan generator for generating a flight plan for each of the plurality of aircrafts;
A flight plan transmitter that transmits the flight plan generated by the flight plan generator to each of the aircrafts;
Each of the flying objects flies according to a flight plan transmitted by the flight plan transmission unit.

複数の飛行体が、光エネルギーを電力に変換する太陽電池が搭載されたシートを、前記太陽電池に太陽光が入射するように保持して編隊飛行する飛行ステップと、
前記太陽電池が、前記飛行ステップで複数の飛行体が編隊飛行することにより太陽光を受け、太陽光の光エネルギーを電力に変換する発電ステップと
を備えることを特徴とする。 A flight step in which a plurality of flying objects fly in formation while holding a sheet on which a solar cell that converts light energy into electric power is mounted so that sunlight is incident on the solar cell;
The solar cell includes a power generation step of receiving sunlight when a plurality of flying bodies fly in formation in the flight step and converting light energy of sunlight into electric power.

実施の形態２．
実施の形態１では、シート８に太陽電池７を搭載して、上空で発電することについて説明した。実施の形態２では、シート８に光合成体３３を搭載することについて説明する。
なお、実施の形態２では、実施の形態１と同様の構成要素については、同一の符号を付す。 Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, it has been described that the solar cell 7 is mounted on the sheet 8 to generate power in the sky. In the second embodiment, mounting of the photosynthesizer 33 on the sheet 8 will be described.
In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

図９は、実施の形態２に係る二酸化炭素吸収システム３１の構成図である。
二酸化炭素吸収システム３１は、発電装置２に代えて、二酸化炭素吸収装置３２を備えることを除き、図１に示す実施の形態１の発電システム１と同様である。
二酸化炭素吸収装置３２は、図１に示す発電装置２における太陽電池７に代えて、シート８に光合成体３３と毛細管３４とが搭載され、図１に示す発電装置２におけるバッテリー１０に代えて、タンク３５が各無人プレーン９に搭載されている。光合成体３３は、光合成色素を含み、水と光と二酸化炭素が与えられると光合成する。光合成体３３は、例えば、藻やコケである。毛細管３４は、光合成体３３へ水を供給するための管である。タンク３５は、毛細管３４を介して光合成体３３へ供給する水を蓄えておく容器である。 FIG. 9 is a configuration diagram of the carbon dioxide absorption system 31 according to the second embodiment.
The carbon dioxide absorption system 31 is the same as the power generation system 1 of the first embodiment shown in FIG. 1 except that a carbon dioxide absorption device 32 is provided instead of the power generation device 2.
The carbon dioxide absorption device 32 is replaced with the solar cell 7 in the power generation device 2 shown in FIG. 1, the photosynthetic body 33 and the capillary tube 34 are mounted on the sheet 8, and instead of the battery 10 in the power generation device 2 shown in FIG. 1, A tank 35 is mounted on each unmanned plane 9. The photosynthetic body 33 contains a photosynthetic pigment and photosynthesizes when given water, light, and carbon dioxide. The photosynthetic body 33 is algae or moss, for example. The capillary tube 34 is a tube for supplying water to the photosynthetic body 33. The tank 35 is a container for storing water to be supplied to the photosynthetic body 33 through the capillary tube 34.

図１０は、実施の形態２に係る二酸化炭素吸収装置３２の機能構成を示すブロック図である。
上述したように、二酸化炭素吸収装置３２は、光合成体３３と毛細管３４とが搭載されたシート８と、複数の無人プレーン９とを備える。各無人プレーン９は、タンク３５、コマンド受信部１１、制御部１２、測位信号受信部１３、補強信号受信部１４、測位部１５、データ送信部１６、水分センサ３６、歪センサ３７、光センサ３８を備える。
コマンド受信部１１〜データ送信部１６は、図２に示す実施の形態１のコマンド受信部１１〜データ送信部１６と同様である。水分センサ３６は、毛細管３４の水分量を計測する。歪センサ３７は、シート８の重量増加量を計測する。光センサ３８は、光合成体３３の大きさ（密度）変化を計測する。
なお、テレメトリーデータには、水分情報、シート情報、温度情報、位置速度情報が含まれる。水分情報は、各無人プレーン９に設けられたタンク３５に蓄えられた水量を示す情報である。シート情報は、水分センサ３６により計測された水分量と、歪センサ３７により計測された重量増加量と、光センサ３８により計測された光合成体３３の大きさとを示す情報である。温度情報と位置速度情報とは、実施の形態１と同様である。 FIG. 10 is a block diagram illustrating a functional configuration of the carbon dioxide absorber 32 according to the second embodiment.
As described above, the carbon dioxide absorption device 32 includes the sheet 8 on which the photosynthetic body 33 and the capillary tube 34 are mounted, and a plurality of unmanned planes 9. Each unmanned plane 9 includes a tank 35, a command receiver 11, a controller 12, a positioning signal receiver 13, a reinforcement signal receiver 14, a positioning unit 15, a data transmitter 16, a moisture sensor 36, a strain sensor 37, and an optical sensor 38. Is provided.
Command receiver 11 to data transmitter 16 are the same as command receiver 11 to data transmitter 16 of the first embodiment shown in FIG. The moisture sensor 36 measures the amount of moisture in the capillary tube 34. The strain sensor 37 measures the weight increase amount of the seat 8. The optical sensor 38 measures a change in size (density) of the photosynthesis body 33.
The telemetry data includes moisture information, sheet information, temperature information, and position speed information. The moisture information is information indicating the amount of water stored in the tank 35 provided in each unmanned plane 9. The sheet information is information indicating the amount of moisture measured by the moisture sensor 36, the amount of weight increase measured by the strain sensor 37, and the size of the photosynthetic body 33 measured by the optical sensor 38. The temperature information and the position speed information are the same as those in the first embodiment.

図１１は、実施の形態２に係る運用装置３の機能構成を示すブロック図である。
運行管理部１９、補強信号生成部２０、データ送受信部２１、水分量管理部３９、シート管理部４０、二酸化炭素分布管理部４１、データ受信部２００を備える。
運行管理部１９〜データ送受信部２１、データ受信部２００は、図３に示す実施の形態１の運行管理部１９〜データ送受信部２１、データ受信部２００と同様である。水分量管理部３９は、テレメトリーデータに含まれる水分情報に基づき、各無人プレーン９に設けられたタンク３５に蓄えられた水量を管理する装置である。シート管理部４０は、テレメトリーデータに含まれるシート情報に基づき、シート８の状態を管理する装置である。二酸化炭素分布管理部４１は、上空における二酸化炭素の分布状態を管理する装置である。 FIG. 11 is a block diagram illustrating a functional configuration of the operation apparatus 3 according to the second embodiment.
The operation management part 19, the reinforcement signal production | generation part 20, the data transmission / reception part 21, the moisture content management part 39, the sheet | seat management part 40, the carbon dioxide distribution management part 41, and the data reception part 200 are provided.
The operation management unit 19 to the data transmission / reception unit 21 and the data reception unit 200 are the same as the operation management unit 19 to the data transmission / reception unit 21 and the data reception unit 200 of the first embodiment shown in FIG. The moisture amount management unit 39 is a device that manages the amount of water stored in the tank 35 provided in each unmanned plane 9 based on the moisture information included in the telemetry data. The sheet management unit 40 is a device that manages the state of the sheet 8 based on sheet information included in the telemetry data. The carbon dioxide distribution management unit 41 is a device that manages the distribution state of carbon dioxide in the sky.

図１２は、実施の形態２に係る二酸化炭素吸収システム３１の動作の流れを示すフローチャートである。
（Ｓ２１：飛行ステップ）
図４のＳ１１と同様に、シート８が取り付けられた複数の無人プレーン９が上空で編隊飛行する。 FIG. 12 is a flowchart showing an operation flow of the carbon dioxide absorption system 31 according to the second embodiment.
(S21: Flight step)
As in S11 of FIG. 4, a plurality of unmanned planes 9 to which the seats 8 are attached fly in formation.

（Ｓ２２：二酸化炭素吸収ステップ）
Ｓ１１で二酸化炭素吸収装置３２が上空を飛行することにより、シート８に搭載された光合成体３３により光合成が行われ、上空に溜まった二酸化炭素が光合成体３３に吸収される。
この際、各無人プレーン９のタンク３５から毛細管３４を介して光合成体３３へ水が供給される。運用装置３では、無人プレーン９から送信されたテレメトリーデータに含まれる水分情報に基づき、水分量管理部３９が各無人プレーン９に設けられたタンク３５に蓄えられた水量を監視する。具体的には、水分量管理部３９は、いずれかの無人プレーン９が有するタンク３５に蓄えられた水量が所定の量になったか（例えば、タンク３５が空になったか）を監視する。 (S22: carbon dioxide absorption step)
When the carbon dioxide absorption device 32 flies over in S11, photosynthesis is performed by the photosynthesis body 33 mounted on the seat 8, and carbon dioxide accumulated in the sky is absorbed by the photosynthesis body 33.
At this time, water is supplied from the tank 35 of each unmanned plane 9 to the photosynthetic body 33 through the capillary tube 34. In the operation device 3, based on the moisture information included in the telemetry data transmitted from the unmanned plane 9, the moisture amount management unit 39 monitors the amount of water stored in the tank 35 provided in each unmanned plane 9. Specifically, the moisture amount management unit 39 monitors whether the amount of water stored in the tank 35 of any unmanned plane 9 has reached a predetermined amount (for example, whether the tank 35 has become empty).

（Ｓ２３：水補給ステップ）
運用装置３の運行管理部１９は、いずれかの無人プレーン９が有するタンク３５に蓄えられた水量が所定の量になった場合、その無人プレーン９を所定の場所へ降下させる降下コマンドを生成する。そして、データ送受信部２１が降下コマンドを二酸化炭素吸収装置３２へ送信する。すると、その無人プレーン９は、運用装置３からの降下コマンドに従い、指定された場所へ降下し、タンク３５に水が補給される。
この際、他の無人プレーン９は編隊飛行し続け、二酸化炭素の吸収を継続する。つまり、タンク３５の水量が減った無人プレーン９から順に交代して降下して、タンク３５に水を補給させる。タンク３５に水が補給された無人プレーン９は、飛行し、タンク３５の水が毛細管３４から光合成体３３へ供給されるように再びシート８に接続され、編隊飛行に加わる。上述したように、無人プレーン９は数ｃｍの誤差精度で位置を計測することができるので、タンク３５と毛細管３４との接続を上空で行うことも可能である。 (S23: Water replenishment step)
When the amount of water stored in the tank 35 of any unmanned plane 9 reaches a predetermined amount, the operation management unit 19 of the operation device 3 generates a descending command for lowering the unmanned plane 9 to a predetermined location. . Then, the data transmitting / receiving unit 21 transmits a descent command to the carbon dioxide absorber 32. Then, the unmanned plane 9 descends to a designated location in accordance with a descending command from the operation device 3, and water is supplied to the tank 35.
At this time, the other unmanned planes 9 continue to fly in the formation and continue to absorb carbon dioxide. That is, the tank 35 descends in turn in order from the unmanned plane 9 where the amount of water in the tank 35 has decreased, and the tank 35 is replenished with water. The unmanned plane 9 in which water is supplied to the tank 35 flies, and is connected to the seat 8 again so that the water in the tank 35 is supplied from the capillary tube 34 to the photosynthetic body 33, and participates in the formation flight. As described above, since the position of the unmanned plane 9 can be measured with an error accuracy of several centimeters, it is possible to connect the tank 35 and the capillary tube 34 in the air.

運行管理部１９が生成するフライトプランについては、実施の形態１において図５に基づき説明したフライトプランと同様である。但し、運行管理部１９は、二酸化炭素分布管理部４１が管理する二酸化炭素の分布状態に基づき、二酸化炭素が多く溜まっている領域へ二酸化炭素吸収装置３２が向かうようなフライトプランを生成する。
また、無人プレーン９の構成についても、上述した違いを除き、実施の形態１において図６に基づき説明した構成と同様である。 About the flight plan which the operation management part 19 produces | generates, it is the same as that of the flight plan demonstrated based on FIG. However, the operation management unit 19 generates a flight plan based on the carbon dioxide distribution state managed by the carbon dioxide distribution management unit 41 so that the carbon dioxide absorber 32 is directed to a region where a large amount of carbon dioxide is accumulated.
The configuration of the unmanned plane 9 is the same as the configuration described in the first embodiment based on FIG. 6 except for the differences described above.

以上のように、実施の形態２に係る二酸化炭素吸収システム３１では、二酸化炭素吸収装置３２が上空で二酸化炭素を吸収するため、地上に光合成体を設置する場合のように、設置場所がないということはない。また、複数の飛行体によりシート８を保持するため、シート８を大きくすることが可能であり、二酸化炭素吸収量を多くすることが可能である。   As described above, in the carbon dioxide absorption system 31 according to the second embodiment, since the carbon dioxide absorption device 32 absorbs carbon dioxide in the sky, there is no installation place as in the case where the photosynthesis body is installed on the ground. There is nothing. Further, since the seat 8 is held by a plurality of flying bodies, the seat 8 can be enlarged and the carbon dioxide absorption amount can be increased.

特に、地表に植林等を行っても、地表付近の二酸化炭素だけしか吸収することはできず、上空に溜まった二酸化炭素を吸収することはできない。また、高度が高い領域にある二酸化炭素の濃度は地表付近に比べて変化が少ない。そのため、二酸化炭素吸収システム３１により、上空に溜まった二酸化炭素を吸収することは効果的である。   In particular, even if afforestation or the like is performed on the ground surface, only carbon dioxide near the ground surface can be absorbed, and carbon dioxide accumulated in the sky cannot be absorbed. In addition, the concentration of carbon dioxide in the high altitude region is less changed than near the ground surface. Therefore, it is effective to absorb the carbon dioxide accumulated in the sky by the carbon dioxide absorption system 31.

なお、上記説明では、テレメトリーデータに含まれるシート情報に基づき、シート管理部４０がシート８の状態を管理するとした。Ｓ２２において、シート管理部４０は、シート情報が示す光合成体３３の重量増加量や、光合成体３３の大きさに基づき、光合成体３３の成長度合いを監視してもよい。具体的には、シート管理部４０は、シート８に搭載された光合成体３３の重量や大きさが所定以上になったかを監視してもよい。無人プレーン９にはさみ等を搭載しておき、光合成体３３の重量や大きさが所定以上になった場合、光合成体３３を刈り取るようにしてもよい。また、無人プレーン９にはさみ等を搭載するのではなく、光合成体３３を刈り取るための飛行体を別途飛ばして、光合成体３３の一部を刈り取るようにしてもよい。   In the above description, it is assumed that the sheet management unit 40 manages the state of the sheet 8 based on the sheet information included in the telemetry data. In S <b> 22, the sheet management unit 40 may monitor the degree of growth of the photosynthesizer 33 based on the weight increase amount of the photosynthesizer 33 indicated by the sheet information and the size of the photosynthesizer 33. Specifically, the sheet management unit 40 may monitor whether the weight and size of the photosynthesizer 33 mounted on the sheet 8 have reached a predetermined value or more. Scissors or the like may be mounted on the unmanned plane 9, and when the weight or size of the photosynthetic body 33 exceeds a predetermined level, the photosynthetic body 33 may be trimmed. Further, instead of mounting scissors or the like on the unmanned plane 9, a flying body for cutting the photosynthetic body 33 may be separately skipped, and a part of the photosynthetic body 33 may be cut off.

また、上記説明では、タンク３５に蓄えられた水を毛細管３４を介して光合成体３３へ供給するとした。無人プレーン９に水を放水する噴霧器等を備えておき、タンク３５に蓄えられた水を噴霧器から光合成体３３へ供給するようにしてもよい。上空では気圧が低く、放水した水が蒸発しやすいが、上述した高度１５−２０ｋｍ程度であれば、十分に水を光合成体３３へ供給可能である。   In the above description, the water stored in the tank 35 is supplied to the photosynthetic body 33 through the capillary tube 34. The unmanned plane 9 may be provided with a sprayer for discharging water and the water stored in the tank 35 may be supplied from the sprayer to the photosynthesizer 33. The air pressure is low in the sky, and the discharged water is likely to evaporate. However, if the altitude is about 15-20 km, the water can be sufficiently supplied to the photosynthetic body 33.

実施の形態１ではシート８に太陽電池７を搭載して、上空で発電することについて説明し、実施の形態２ではシート８に光合成体３３を搭載して、上空の二酸化炭素を吸収することについて説明した。実施の形態１の構成と実施の形態２と構成とを合わせて、上空で発電するとともに、上空の二酸化炭素を吸収するようにしてもよい。つまり、太陽電池７と、光合成体３３及び毛細管３４とをシート８に搭載してもよい。もちろん、この場合、無人プレーン９には、バッテリー１０だけでなく、タンク３５等も設けられる。
この場合、無人プレーン９を降下させるのは、バッテリー１０に電力が溜まった場合と、タンク３５の水が減った場合との両方としてもよいし、いずれか一方の場合のみとしてもよい。また、バッテリー１０に電力が溜まったため無人プレーン９を降下させたとしても、バッテリー１０を交換するだけでなく、タンク３５に水を補給するようにしてもよい。逆に、タンク３５の水が減ったため無人プレーン９を降下させたとしても、タンク３５に水を補給するだけでなく、バッテリー１０を交換するようにしてもよい。 In the first embodiment, the solar cell 7 is mounted on the sheet 8 and power generation is performed in the sky. In the second embodiment, the photosynthesis body 33 is mounted on the sheet 8 to absorb the carbon dioxide in the sky. explained. The configuration of the first embodiment and the configuration of the second embodiment may be combined to generate power in the sky and absorb carbon dioxide in the sky. That is, the solar cell 7, the photosynthetic body 33 and the capillary tube 34 may be mounted on the sheet 8. Of course, in this case, the unmanned plane 9 is provided with not only the battery 10 but also the tank 35 and the like.
In this case, the unmanned plane 9 may be lowered both when the battery 10 is charged with electric power and when the water in the tank 35 is reduced, or only in either case. Further, even if the unmanned plane 9 is lowered because power is accumulated in the battery 10, not only the battery 10 but also water may be supplied to the tank 35. Conversely, even if the unmanned plane 9 is lowered because the water in the tank 35 has decreased, the battery 10 may be replaced in addition to replenishing the tank 35 with water.

実施の形態２をまとめると、次のようになる。
光合成色素を含む光合成体であって、水と光と二酸化炭素が与えられると光合成する光合成体が搭載されたシートと、
前記シートに搭載された前記光合成体に太陽光が入射するように前記シートを保持して編隊飛行する複数の飛行体であって、前記光合成体へ供給する水が蓄えられたタンクを有する複数の飛行体と
を備えることを特徴とする。 The second embodiment is summarized as follows.
A photosynthetic body containing a photosynthetic pigment, and a sheet on which a photosynthetic body that performs photosynthesis when given water, light, and carbon dioxide is mounted;
A plurality of flying bodies that fly in formation while holding the sheet so that sunlight enters the photosynthetic body mounted on the sheet, and a plurality of tanks that store water to be supplied to the photosynthetic body And a flying object.

前記シートは、前記光合成体へ水を供給するための流路が設けられ、
前記複数の飛行体の各飛行体は、前記タンクに蓄えられた水を前記流路を介して前記光合成体へ供給する
ことを特徴とする。 The sheet is provided with a flow path for supplying water to the photosynthetic body,
Each flying body of the plurality of flying bodies supplies water stored in the tank to the photosynthetic body through the flow path.

前記複数の飛行体は、一部の飛行体が有するタンクに蓄えられた水が所定の量以下になると、前記一部の飛行体のうち少なくとも１機が前記シートから離れるとともに、残りの飛行体が前記光合成体に太陽光が入射するように前記シートを保持して編隊飛行することを継続する
ことを特徴とする。 When the water stored in the tanks of some of the flying objects falls below a predetermined amount, at least one of the flying objects leaves the seat and the remaining flying objects However, the flight of the formation is continued while holding the sheet so that sunlight is incident on the photosynthetic body.

前記シートから離れた飛行体は、所定の位置へ降下してタンクに水が蓄えられた後、再び前記シートを保持する編隊飛行に加わる
ことを特徴とする。 The flying object separated from the seat is lowered to a predetermined position and water is stored in the tank, and then participates in the formation flight for holding the seat again.

前記複数の飛行体は、前記光合成体に対して太陽光が垂直に入射するように編隊飛行する
ことを特徴とする。 The plurality of flying bodies fly in formation so that sunlight enters the photosynthesis body vertically.

前記複数の飛行体の各飛行体は、
衛星から送信された測位信号に基づき自己の位置を測る測位部と、
外部から飛行計画を示す飛行計画情報を受信する受信部と、
前記測位部が測った自己の位置と、前記受信部が受信した飛行計画情報とに基づき、加速度を計算して、計算した加速度となるように機体を制御する制御部と
を備えることを特徴とする。 Each aircraft of the plurality of aircraft is
A positioning unit that measures its own position based on a positioning signal transmitted from a satellite;
A receiving unit for receiving flight plan information indicating a flight plan from outside;
A control unit that calculates an acceleration based on its own position measured by the positioning unit and the flight plan information received by the receiving unit and controls the aircraft so as to obtain the calculated acceleration is provided. To do.

前記シートは、さらに、光エネルギーを電力に変換する太陽電池が搭載された
ことを特徴とする。 The sheet further includes a solar cell that converts light energy into electric power.

二酸化炭素吸収装置と、前記二酸化炭素吸収装置を制御する制御装置とを備える発電システムであり、
前記二酸化炭素吸収装置は、
光合成色素を含む光合成体であって、水と光と二酸化炭素が与えられると光合成する光合成体が搭載されたシートと、
前記シートに搭載された前記光合成体に太陽光が入射するように前記シートを保持して編隊飛行する複数の飛行体であって、前記光合成体へ供給する水が蓄えられたタンクを有する複数の飛行体と
を備え、
前記制御装置は、
前記複数の飛行体の各飛行体についての飛行計画を生成する飛行計画生成部と、
前記飛行計画生成部が生成した飛行計画を前記各飛行体へ送信する飛行計画送信部と
を備え、
前記各飛行体は、前記飛行計画送信部が送信した飛行計画に従い飛行する
ことを特徴とする。 A power generation system comprising a carbon dioxide absorption device and a control device that controls the carbon dioxide absorption device,
The carbon dioxide absorber is
A photosynthetic body containing a photosynthetic pigment, and a sheet on which a photosynthetic body that performs photosynthesis when given water, light, and carbon dioxide is mounted;
A plurality of flying bodies that fly in formation while holding the sheet so that sunlight enters the photosynthetic body mounted on the sheet, and a plurality of tanks that store water to be supplied to the photosynthetic body With a flying object,
The controller is
A flight plan generator for generating a flight plan for each of the plurality of aircrafts;
A flight plan transmitter that transmits the flight plan generated by the flight plan generator to each of the aircrafts;
Each of the flying objects flies according to a flight plan transmitted by the flight plan transmission unit.

複数の飛行体が、光合成色素を含む光合成体であって、水と光と二酸化炭素が与えられると光合成する光合成体が搭載されたシートを、前記光合成体に太陽光が入射するように保持して、前記光合成体へ水を供給しながら編隊飛行する飛行ステップと、
前記光合成体が、前記飛行ステップで複数の飛行体が編隊飛行することにより太陽光を受け、供給された水を用いて光合成して周囲の二酸化炭素を吸収する二酸化炭素吸収ステップと
を備えることを特徴とする。 A plurality of flying objects is a photosynthetic body including a photosynthetic pigment, and holds a sheet on which a photosynthetic body that performs photosynthesis when water, light, and carbon dioxide are given so that sunlight enters the photosynthetic body. A flight step of flying in formation while supplying water to the photosynthesis body;
The photosynthesis body includes a carbon dioxide absorption step of receiving sunlight when a plurality of flying bodies fly in formation in the flight step, and photosynthesis using the supplied water to absorb surrounding carbon dioxide. Features.

実施の形態３．
実施の形態１では、太陽電池７を搭載したシート８を、複数の無人プレーン９が編隊飛行して上空へ上昇させ、上空で発電することについて説明した。実施の形態３では、大型の飛行船４３の気嚢の表面に太陽電池７を搭載して、上空で発電することについて説明する。
なお、実施の形態３では、実施の形態１と同様の構成要素については、同一の符号を付す。 Embodiment 3 FIG.
In the first embodiment, it has been described that the seat 8 on which the solar cell 7 is mounted is formed by a plurality of unmanned planes 9 flying in formation and rising to the sky to generate power in the sky. In the third embodiment, a description will be given of mounting the solar cell 7 on the surface of the air bag of the large airship 43 and generating power in the sky.
In the third embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

図１３は、実施の形態３に係る発電システム４２の構成図である。
実施の形態３に係る発電システム４２は、発電装置２がシート８に代えて太陽電池７が気嚢の表面に搭載された飛行船４３を備えること、及び、複数の無人プレーン４４（反射用飛行体）を備えることを除き、図１に示す実施の形態１の発電システム１と同様である。
飛行船４３は、無人プレーン９と同様に、運用装置３から送信されたフライトプランやコマンド等の情報に従い、無人プレーン９とともに編隊飛行する。無人プレーン４４は、太陽光を反射させる反射体４５を有しており、飛行船４３に搭載された太陽電池７へ反射させた光が入射するように、飛行船４３及び無人プレーン９とともに編隊飛行する。特に、無人プレーン４４は、飛行船４３に搭載された太陽電池７へ、太陽光が常に垂直に入射するように、編隊飛行する。 FIG. 13 is a configuration diagram of the power generation system 42 according to the third embodiment.
In the power generation system 42 according to the third embodiment, the power generation device 2 includes an airship 43 in which the solar cell 7 is mounted on the surface of the air sac instead of the seat 8, and a plurality of unmanned planes 44 (reflective flying bodies) Is the same as the power generation system 1 of the first embodiment shown in FIG.
The airship 43 flies in formation with the unmanned plane 9 according to the information such as the flight plan and commands transmitted from the operation device 3 in the same manner as the unmanned plane 9. The unmanned plane 44 has a reflector 45 that reflects sunlight. The unmanned plane 44 flies in formation with the airship 43 and the unmanned plane 9 so that the reflected light is incident on the solar cell 7 mounted on the airship 43. In particular, the unmanned plane 44 flies in a formation so that sunlight always enters the solar cell 7 mounted on the airship 43 vertically.

図１４は、実施の形態３に係る飛行船４３の機能構成を示すブロック図である。
上述したように、飛行船４３は、太陽電池７を備える。また、飛行船４３は、コマンド受信部１１、制御部１２、測位信号受信部１３、補強信号受信部１４、測位部１５、データ送信部１６を備える。コマンド受信部１１〜データ送信部１６は、図２に示す無人プレーン９のコマンド受信部１１〜データ送信部１６と同様である。 FIG. 14 is a block diagram showing a functional configuration of an airship 43 according to the third embodiment.
As described above, the airship 43 includes the solar cell 7. The airship 43 includes a command receiving unit 11, a control unit 12, a positioning signal receiving unit 13, a reinforcement signal receiving unit 14, a positioning unit 15, and a data transmitting unit 16. The command receiver 11 to the data transmitter 16 are the same as the command receiver 11 to the data transmitter 16 of the unmanned plane 9 shown in FIG.

図１５は、実施の形態３に係る無人プレーン４４の機能構成を示すブロック図である。
上述したように、無人プレーン４４は、反射体４５を備える。また、無人プレーン４４は、コマンド受信部１１、制御部１２、測位信号受信部１３、補強信号受信部１４、測位部１５、データ送信部１６を備える。コマンド受信部１１〜データ送信部１６は、図２に示す無人プレーン９のコマンド受信部１１〜データ送信部１６と同様である。 FIG. 15 is a block diagram illustrating a functional configuration of the unmanned plane 44 according to the third embodiment.
As described above, the unmanned plane 44 includes the reflector 45. The unmanned plane 44 includes a command receiving unit 11, a control unit 12, a positioning signal receiving unit 13, a reinforcement signal receiving unit 14, a positioning unit 15, and a data transmitting unit 16. The command receiver 11 to the data transmitter 16 are the same as the command receiver 11 to the data transmitter 16 of the unmanned plane 9 shown in FIG.

図１６は、実施の形態３に係る発電システム４２の動作の流れを示すフローチャートである。
（Ｓ３１：飛行ステップ）
飛行船４３と複数の無人プレーン９と複数の無人プレーン４４とが上空で編隊飛行する。この際、飛行船４３と各無人プレーン９と各無人プレーン４４とでは、Ｓ１１における無人プレーン９と同様に、位置や速度を計測して、計測した位置や速度と運用装置３から受信したフライトプランとに基づき、制御部１２が加速度を制御して飛行する。 FIG. 16 is a flowchart showing a flow of operations of the power generation system 42 according to the third embodiment.
(S31: Flight step)
The airship 43, the plurality of unmanned planes 9, and the plurality of unmanned planes 44 fly in formation in the sky. At this time, the airship 43, each unmanned plane 9 and each unmanned plane 44 measure the position and speed as in the unmanned plane 9 in S11, and the measured position and speed and the flight plan received from the operation device 3 Based on the above, the control unit 12 controls the acceleration to fly.

（Ｓ３２：発電ステップ）
Ｓ３１で発電装置２が上空を飛行することにより、飛行船４３に搭載された太陽電池７により電力が発生され、発生された電力は各無人プレーン９が備えるバッテリー１０に分散して蓄えられる。なお、無人プレーン４４により、太陽光が太陽電池７に入射するように反射されるので、効率的に電力が発生される。
この際、運用装置３では、Ｓ１２と同様に、各無人プレーン９に設けられたバッテリー１０に蓄えられた電力量を監視する。 (S32: Power generation step)
When the power generation device 2 flies over in S31, electric power is generated by the solar cell 7 mounted on the airship 43, and the generated electric power is distributed and stored in the batteries 10 included in each unmanned plane 9. In addition, since sunlight reflects so that it may inject into the solar cell 7 by the unmanned plane 44, electric power is generated efficiently.
At this time, the operation device 3 monitors the amount of power stored in the battery 10 provided in each unmanned plane 9 as in S12.

（Ｓ３３：送電ステップ）
Ｓ１３と同様に、バッテリー１０に蓄えられた電力量が所定の量になった無人プレーン９は、運用装置３からの降下コマンドに従い、指定された場所へ降下し、バッテリー１０が空のものに交換される。
この際、他の無人プレーン９、飛行船４３、無人プレーン４４は編隊飛行し続け、発電を継続する。 (S33: Power transmission step)
As in S13, the unmanned plane 9 in which the amount of electric power stored in the battery 10 reaches a predetermined amount is lowered to a designated location in accordance with the lowering command from the operation device 3, and the battery 10 is replaced with an empty one. Is done.
At this time, the other unmanned plane 9, the airship 43, and the unmanned plane 44 continue to fly in formation and continue to generate power.

飛行船４３は、自身の浮力だけで地上から上空へ上昇してもよいし、無人プレーン９の揚力を合わせて使って地上から上空へ上昇してもよい。飛行船４３は、自身の浮力だけで地上から上空へ上昇する場合には、無人プレーン９は飛行船４３とは別に地上から上空へ上昇し、上空にて飛行船４３に搭載された太陽電池７と接続してもよい。無人プレーン４４は、飛行船４３や無人プレーン９とともに地上から上空へ上昇してもよいし、飛行船４３や無人プレーン９とは別に地上から上空へ上昇してもよい。   The airship 43 may rise from the ground to the sky only with its own buoyancy, or may rise from the ground to the sky using the lift of the unmanned plane 9 together. When the airship 43 rises from the ground to the sky only by its own buoyancy, the unmanned plane 9 rises from the ground separately from the airship 43 and is connected to the solar cell 7 mounted on the airship 43 in the sky. May be. The unmanned plane 44 may rise from the ground to the sky together with the airship 43 and the unmanned plane 9, or may rise from the ground to the sky separately from the airship 43 and the unmanned plane 9.

以上のように、実施の形態３に係る発電システム４２では、実施の形態１に係る発電システム１と同様の効果を奏することができる。特に、実施の形態１と同様に、一旦上空へ上がった大型の飛行船４３は、降下する必要はなく、小型の無人プレーン９だけが必要に応じて降下すればよい。   As described above, the power generation system 42 according to the third embodiment can achieve the same effects as the power generation system 1 according to the first embodiment. In particular, as in the first embodiment, the large airship 43 once raised to the sky does not need to be lowered, and only the small unmanned plane 9 needs to be lowered as necessary.

なお、飛行船４３は、太陽電池７により発生した電力により動作すればよい。また、無人プレーン４４は、無人プレーン９と同様に、自身の動力となる電力を発生させる太陽電池を備えるものとする。   The airship 43 may be operated by electric power generated by the solar battery 7. In addition, the unmanned plane 44 is provided with a solar cell that generates electric power as its own power, like the unmanned plane 9.

実施の形態３の構成と実施の形態２と構成とを合わせて、上空で発電するとともに、上空の二酸化炭素を吸収するようにしてもよい。つまり、太陽電池７と、光合成体３３及び毛細管３４とを飛行船４３の気嚢に搭載してもよい。もちろん、この場合、無人プレーン９には、バッテリー１０だけでなく、タンク３５等も設けられる。
この場合、無人プレーン９を降下させるのは、バッテリー１０に電力が溜まった場合と、タンク３５の水が減った場合との両方としてもよいし、いずれか一方の場合のみとしてもよい。また、バッテリー１０に電力が溜まったため無人プレーン９を降下させたとしても、バッテリー１０を交換するだけでなく、タンク３５に水を補給するようにしてもよい。逆に、タンク３５の水が減ったため無人プレーン９を降下させたとしても、タンク３５に水を補給するだけでなく、バッテリー１０を交換するようにしてもよい。
また、太陽電池７に代えて、光合成体３３及び毛細管３４だけを飛行船４３の気嚢に搭載し、発電は行わず、二酸化炭素の吸収だけを行うようにしてもよい。 The configuration of the third embodiment and the configuration of the second embodiment may be combined to generate power in the sky and absorb carbon dioxide in the sky. That is, the solar cell 7, the photosynthetic body 33, and the capillary tube 34 may be mounted on the air bag of the airship 43. Of course, in this case, the unmanned plane 9 is provided with not only the battery 10 but also the tank 35 and the like.
In this case, the unmanned plane 9 may be lowered both when the battery 10 is charged with electric power and when the water in the tank 35 is reduced, or only in either case. Further, even if the unmanned plane 9 is lowered because power is accumulated in the battery 10, not only the battery 10 but also water may be supplied to the tank 35. Conversely, even if the unmanned plane 9 is lowered because the water in the tank 35 has decreased, the battery 10 may be replaced in addition to replenishing the tank 35 with water.
Further, instead of the solar cell 7, only the photosynthetic body 33 and the capillary tube 34 may be mounted on the air sac of the airship 43 so as to absorb only carbon dioxide without generating power.

また、飛行船４３の代わりに、光エネルギーを電力に変換する太陽電池のシートが搭載された、大型の船舶や人工浮体構造物を、母船として用いて海上に浮かべても良い。この場合、無人プレーン９の代わりに、母船に搭載された太陽電池に接続され母船の周辺に編隊を組んで配備され、太陽電池によって変換された電力を蓄えるバッテリー１０を搭載した小型船舶のような複数の蓄電用船を用いても良く、蓄電用船は高精度に位置制御されながら遠隔操作によって無人で移動するものであっても良い。このような構成によって、太陽光が太陽電池に入射する間は、一部の蓄電用船が有するバッテリーに蓄えられた電力量が所定の量以上になると、前記一部の蓄電用船のうち少なくとも１機が前記太陽電池との接続を切断して離れ、電力を必要とする場所（例えば地上の配電設備）に自らが移動して送電するとともに、残りの蓄電用船が前記太陽電池に接続された状態を保持し、編隊による蓄電を継続して電力を蓄えることができる。かくして、送電と蓄電を兼備えたシステムを簡便に構築することができる。また、太陽電池のシートを適宜母船上に敷設することで、緊急時に電力が必要な場合に、太陽光発電システムを簡便に設置することが可能となる。   Further, instead of the airship 43, a large ship or an artificial floating structure on which a solar cell sheet for converting light energy into electric power is mounted may be floated on the sea as a mother ship. In this case, instead of the unmanned plane 9, it is connected to a solar battery mounted on the mother ship, arranged in a formation around the mother ship, and like a small ship equipped with a battery 10 that stores electric power converted by the solar battery. A plurality of storage boats may be used, and the storage boat may be moved unattended by remote operation while being position-controlled with high accuracy. With such a configuration, while the sunlight is incident on the solar cells, when the amount of power stored in the batteries of some of the storage vessels exceeds a predetermined amount, at least of the some of the storage vessels One aircraft disconnects from the solar cell, leaves it, moves to a place where power is required (for example, a ground power distribution facility) and transmits power, and the remaining storage ship is connected to the solar cell. The power can be stored by continuing the power storage by the formation. Thus, a system having both power transmission and power storage can be easily constructed. In addition, by laying the solar cell sheet on the mother ship as appropriate, it is possible to easily install the solar power generation system when electric power is required in an emergency.

また、飛行船４３の代わりに、光エネルギーを電力に変換する太陽電池のシートが設置された大型構造物又は大型トラックを、地上に設置しても良い。この場合、無人プレーン９の代わりに、太陽電池に接続され太陽電池の周辺に編隊を組んで配備され、太陽電池によって変換された電力を蓄えるバッテリー１０を搭載した例えば電気自動車のような複数の蓄電用移動体を用いても良く、蓄電用移動体は高精度に位置制御されながら遠隔操作によって無人で移動するものであっても良い。このような構成によって、太陽光が太陽電池に入射する間は、一部の蓄電用移動体が有するバッテリーに蓄えられた電力量が所定の量以上になると、前記一部の蓄電用移動体のうち少なくとも１機が前記太陽電池との接続を切断して離れ、電力を必要とする場所（例えば地上の配電設備）に自らが移動して送電するとともに、残りの蓄電用移動体が前記太陽電池に接続された状態を保持し、編隊による蓄電を継続して電力を蓄えることができる。かくして、送電と蓄電を兼備えたシステムを簡便に構築することができる。また、大型構造物を組み立て及び撤去可能な仮設構造物で構成し、太陽電池のシートを適宜大型構造物の上部に敷設することで、緊急時に電力が必要な場合に、太陽光発電システムを簡便に設置することが可能となる。   Further, instead of the airship 43, a large structure or a large truck on which a solar cell sheet for converting light energy into electric power may be installed on the ground. In this case, instead of the unmanned plane 9, a plurality of power storages such as an electric vehicle equipped with a battery 10 that is connected to a solar cell and arranged in a formation around the solar cell and stores electric power converted by the solar cell. A power storage mobile body may be used, and the power storage mobile body may be moved unattended by remote operation while being position-controlled with high accuracy. With such a configuration, while the sunlight is incident on the solar cells, if the amount of power stored in the batteries included in some of the storage mobile bodies exceeds a predetermined amount, At least one of them disconnects from the solar cell and leaves it to move to a place where power is required (for example, a ground power distribution facility) to transmit power, and the remaining mobile unit for power storage is the solar cell. It is possible to maintain the state of being connected to the power supply and continue to store electricity by the formation to store electric power. Thus, a system having both power transmission and power storage can be easily constructed. In addition, by constructing a large structure with a temporary structure that can be assembled and removed, and laying a solar cell sheet on top of the large structure as appropriate, it is possible to simplify the photovoltaic power generation system when power is needed in an emergency. It becomes possible to install in.

以上の実施の形態において、「〜部」として説明したものは、「〜装置」、「〜回路」、「〜ステップ」、「〜処理」と読み替えてもよく、「〜ステップ」として説明したものは、「〜処理」と読み替えてもよい。
また、以上の実施の形態において、「〜部」として説明したものは、ソフトウェアやプログラムで実現されていてもよい。この場合、「〜部」として説明したものは、それを備える装置の記憶装置に記憶され、処理装置により実行される。 In the above embodiment, what has been described as “to part” may be read as “to device”, “to circuit”, “to step”, and “to process”, and is described as “to step”. May be read as “to process”.
Further, in the above embodiment, what has been described as “to part” may be realized by software or a program. In this case, what has been described as “to part” is stored in the storage device of the device including the same and executed by the processing device.

１ 発電システム、２ 発電装置、３ 運用装置、４ 測位衛星、５ 運用衛星、６ 電子基準点、７ 太陽電池、８ シート、９ 無人プレーン、１０ バッテリー、１１ コマンド受信部、１２ 制御部、１３ 測位信号受信部、１４ 補強信号受信部、１５ 測位部、１６ データ送信部、１７ 誘導部、１８ 推進操舵部、１９ 運行管理部、２０ 補強信号生成部、２１ データ送受信部、２２ 充電電力管理部、２３ 発生電力管理部、２４ 需要管理部、２５ 主翼、２６ 垂直羽根、２７ プロペラ、２８ 太陽電池、２９ 飛行船、３０ 太陽電池、３１ 二酸化炭素吸収システム、３２ 二酸化炭素吸収装置、３３ 光合成体、３４ 毛細管、３５ タンク、３６ 水分センサ、３７ 歪センサ、３８ 光センサ、３９ 水分量管理部、４０ シート管理部、４１ 二酸化炭素分布管理部、４２ 発電システム、４３ 飛行船、４４ 無人プレーン、４５ 反射体。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power generation system, 2 Power generation apparatus, 3 Operation apparatus, 4 Positioning satellite, 5 Operation satellite, 6 Electronic reference point, 7 Solar cell, 8 Seat, 9 Unmanned plane, 10 Battery, 11 Command receiving part, 12 Control part, 13 Positioning Signal reception unit, 14 Reinforcement signal reception unit, 15 Positioning unit, 16 Data transmission unit, 17 Guidance unit, 18 Propulsion steering unit, 19 Operation management unit, 20 Reinforcement signal generation unit, 21 Data transmission / reception unit, 22 Charging power management unit, 23 Generation Power Management Unit, 24 Demand Management Unit, 25 Main Wing, 26 Vertical Blade, 27 Propeller, 28 Solar Cell, 29 Airship, 30 Solar Cell, 31 Carbon Dioxide Absorption System, 32 Carbon Dioxide Absorber, 33 Photosynthesis, 34 Capillary Tube , 35 tank, 36 moisture sensor, 37 strain sensor, 38 optical sensor, 39 moisture content management unit, 40 pcs Management unit, 41 the carbon dioxide distribution management unit, 42 power generating system, 43 airship, 44 unmanned planes, 45 reflector.

Claims (10)

光エネルギーを電力に変換する太陽電池が気嚢に搭載された飛行船と、
前記飛行船に搭載された前記太陽電池に接続され前記飛行船とともに編隊飛行する複数の蓄電用飛行体であって、前記太陽電池によって変換された電力を蓄えるバッテリーを有する複数の蓄電用飛行体と
を備えることを特徴とする発電装置。 An airship with a solar cell that converts light energy into electric power,
A plurality of power storage vehicles connected to the solar cells mounted on the airship and flying in formation with the airship, the power storage vehicles having a battery for storing power converted by the solar cells. A power generator characterized by that. 前記複数の蓄電用飛行体は、一部の蓄電用飛行体が有するバッテリーに蓄えられた電力量が所定の量以上になると、前記一部の蓄電用飛行体のうち少なくとも１機が編隊飛行から外れるとともに、残りの蓄電用飛行体が前記飛行船とともに編隊飛行することを継続する
ことを特徴とする請求項１に記載の発電装置。 In the plurality of power storage vehicles, when the amount of electric power stored in a battery of some power storage vehicles exceeds a predetermined amount, at least one of the power storage vehicles is in formation flight. 2. The power generation device according to claim 1, wherein the power storage device continues to fly in formation with the airship while the remaining power storage vehicle is detached. 編隊飛行から外れた蓄電用飛行体は、所定の位置へ降下してバッテリーが交換された後、再び編隊飛行に加わる
ことを特徴とする請求項２に記載の発電装置。 3. The power generator according to claim 2, wherein the power storage vehicle that has departed from the formation flight is lowered to a predetermined position and the battery is replaced, and then participates in the formation flight again. 前記発電装置は、さらに、
太陽光を反射させる反射体を有し、反射させた太陽光が前記太陽電池に入射するように前記飛行船と編隊飛行する反射用飛行体
を備えることを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の発電装置。 The power generator further includes:
4. The apparatus according to claim 1, further comprising a reflector for reflecting that forms a flight with the airship so that the reflected sunlight is incident on the solar cell. A power generation device according to any one of the above. 前記飛行船と、前記複数の蓄電用飛行体の各蓄電用飛行体とは、
衛星から送信された測位信号に基づき自己の位置を測る測位部と、
外部から飛行計画を示す飛行計画情報を受信する受信部と、
前記測位部が測った自己の位置と、前記受信部が受信した飛行計画情報とに基づき、加速度を計算して、計算した加速度となるように機体を制御する制御部と
を備えることを特徴とする請求項１から４までのいずれかに記載の発電装置。 The airship and each power storage vehicle of the plurality of power storage aircraft,
A positioning unit that measures its own position based on a positioning signal transmitted from a satellite;
A receiving unit for receiving flight plan information indicating a flight plan from outside;
A control unit that calculates an acceleration based on its own position measured by the positioning unit and the flight plan information received by the receiving unit and controls the aircraft so as to obtain the calculated acceleration is provided. The power generation device according to any one of claims 1 to 4. 前記飛行船は、さらに、光合成色素を含む光合成体であって、水と光と二酸化炭素が与えられると光合成する光合成体が気嚢に搭載された
ことを特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載の発電装置。 6. The airship according to claim 1, further comprising a photosynthetic body including a photosynthetic pigment, wherein the photosynthesis body that performs photosynthesis when given water, light, and carbon dioxide is mounted on an air bag. The power generator described in 1. 発電装置と、前記発電装置を制御する発電制御装置とを備える発電システムであり、
前記発電装置は、
光エネルギーを電力に変換する太陽電池が気嚢に搭載された飛行船と、
前記飛行船に搭載された前記太陽電池に接続され前記飛行船とともに編隊飛行する複数の蓄電用飛行体であって、前記太陽電池によって変換された電力を蓄えるバッテリーを有する複数の蓄電用飛行体と
を備え、
前記発電制御装置は、
前記飛行船と前記複数の蓄電用飛行体の各蓄電用飛行体とについての飛行計画を生成する飛行計画生成部と、
前記飛行計画生成部が生成した飛行計画を前記飛行船と前記各蓄電用飛行体とへ送信する飛行計画送信部と
を備え、
前記飛行船と前記各蓄電用飛行体とは、前記飛行計画送信部が送信した飛行計画に従い飛行する
ことを特徴とする発電システム。 A power generation system comprising a power generation device and a power generation control device that controls the power generation device,
The power generator is
An airship with a solar cell that converts light energy into electric power,
A plurality of power storage aircraft connected to the solar cell mounted on the airship and flying in formation with the airship, the battery having a battery for storing power converted by the solar cell; ,
The power generation control device
A flight plan generator for generating a flight plan for the airship and each power storage vehicle of the plurality of power storage vehicles;
A flight plan transmitter that transmits the flight plan generated by the flight plan generator to the airship and each power storage vehicle;
The airship and each power storage vehicle fly according to a flight plan transmitted by the flight plan transmission unit. 光エネルギーを電力に変換する太陽電池が気嚢に搭載された飛行船と、前記飛行船に搭載された前記太陽電池に接続され、前記太陽電池によって変換された電力を蓄えるバッテリーを有する複数の蓄電用飛行体とが、前記太陽電池に太陽光が入射するように編隊飛行する飛行ステップと、
前記太陽電池が、前記飛行ステップで前記飛行船と前記複数の蓄電用飛行体とが編隊飛行することにより太陽光を受け、太陽光の光エネルギーを電力に変換する発電ステップと
を備えることを特徴とする発電方法。 A plurality of power storage aircraft having an airship in which a solar cell that converts light energy into electric power is mounted on an air bag, and a battery that is connected to the solar cell mounted on the airship and stores the electric power converted by the solar cell A flight step of flying in a formation so that sunlight is incident on the solar cell;
The solar cell includes a power generation step of receiving sunlight when the airship and the plurality of power storage flying bodies form flight in the flight step, and converting light energy of sunlight into electric power. Power generation method. 光エネルギーを電力に変換する太陽電池が搭載された母船と、
前記母船に搭載された前記太陽電池に接続され前記母船の周辺に編隊を組んで配備され、前記太陽電池によって変換された電力を蓄えるバッテリーを有する複数の蓄電用船と
を備え、
前記複数の蓄電用船は、一部の蓄電用船が有するバッテリーに蓄えられた電力量が所定の量以上になると、前記一部の蓄電用船のうち少なくとも１機が編隊から外れ、残りの蓄電用船が前記船の周辺で編隊を組んで前記太陽電池に接続された状態で電力を蓄える
ことを特徴とする発電装置。 A mother ship equipped with solar cells that convert light energy into electric power,
A plurality of storage vessels having batteries that are connected to the solar cells mounted on the mother ship and arranged in a formation around the mother ship, and that store power converted by the solar cells,
In the plurality of storage vessels, when the amount of power stored in a battery of some of the storage vessels exceeds a predetermined amount, at least one of the some storage vessels is removed from the formation, and the remaining A power generation apparatus that stores power in a state where a power storage ship forms a formation around the ship and is connected to the solar battery. 光エネルギーを電力に変換する太陽電池と、
前記太陽電池に接続され前記太陽電池の周辺に編隊を組んで配備され、前記太陽電池によって変換された電力を蓄えるバッテリーを有する複数の蓄電用移動体と
を備え、
前記複数の蓄電用移動体は、一部の蓄電用移動体が有するバッテリーに蓄えられた電力量が所定の量以上になると、前記一部の蓄電用移動体のうち少なくとも１機が編隊から外れ、残りの蓄電用移動体が前記太陽電池の周辺で編隊を組んで前記太陽電池に接続された状態で電力を蓄える
ことを特徴とする発電装置。 A solar cell that converts light energy into electric power;
A plurality of power storage mobile bodies that are connected to the solar cell and arranged in a formation around the solar cell, and have a battery that stores electric power converted by the solar cell,
In the plurality of power storage mobile bodies, when the amount of power stored in a battery included in some power storage mobile bodies exceeds a predetermined amount, at least one of the power storage mobile bodies is removed from the formation. A power generation apparatus that stores electric power in a state where the remaining power storage mobile body forms a formation around the solar cell and is connected to the solar cell.
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