JP2013546187A - ボイアントソーラーパネル及び前記パネルのアセンブリからなるソーラーパワープラント - Google Patents

Abstract

本発明は、例えば、ソーラーコレクタ又は太陽電池の太陽エネルギー収集手段（２〜７０２）と上面とを含むソーラーパネル（１〜７０１）に関する。前記パネルは、太陽エネルギー収集手段（２〜７０２）が搭載されるユニタリーボイアント構造を含むことを特徴とし、前記太陽エネルギー収集手段は、前記ボイアント構造上に配置されるソーラーモジュール（３〜７０３）中に平坦な態様で組み込まれる。パネル（１〜１０７）は、上面に対して垂直な方向で、パネル（１〜１０７）の少なくとも１つの周囲領域において実質的に一定の厚さを有する。本発明は、海上ソーラーパワープラント又は任意のその他の水生環境におけるソーラーパワープラントにおいて使用することができる。

Description

発明の詳細な説明

本発明は、ソーラーパネル、及び、特に、水域環境におけるソーラーパネルパワープラントに関するものである。本明細書中において「ソーラーパネル」は、１〜３ｍ^２のオーダーの従来の寸法を有し、容易に取扱い及び輸送することができ、そして、１．３ｋW／ｍ^２のオーダーの出力を提供することのできるパネルを一般的に意味する。

太陽光発電の現在の開発にもかかわらず、土地のための厳しい予算（ｍ^２あたりのコスト）及び技術的要件（建設、固定等）によって、一部地域又は一部都市環境での開発に厳しい制限が課せられている。陸上の発電所では、土地のその他の利用（例えば、農業）に適合しない。更に、パネルを支持する建物の外部仕上げ又は風景の美観に影響を与えることがあるとして、太陽光発電所はそれらの外観を批判されることがある。

このようなソーラーパネル設備にとって、海洋環境及び湖又は川の両方における水域環境は非常に有望な可能性を提供する：なぜなら、表面積のコストが小さく、そして、ほとんど又は全く人間の居住が無いからである。水域環境に設置されるソーラーパネルの概念はすでに公知のものである。既存のデバイスは、例えば、数十又は数百メートルの広さの人工島を使用するものであるか、あるいは、多数の従来のソーラーパネルが設置されているボイアント支持体であって、通常、数メートルの直径又は辺を有する前記ボイアント支持体を使用するものである。このタイプのパワープラントは重く、設置が不便であり、そして、海底の光合成に有害な遮蔽物を形成する。更に、このタイプのパワープラントは、パネル上へ舞い降りる鳥及びそれらの糞に対して非常に無防備な表面を有しており、それによって、急速な劣化及び/又は高価なメンテナンスが生じる。前記パワープラントは陸上のものよりもアクセスしづらいため、維持費及び維持管理は比較的高額である。

本発明の目的は、公知のソーラーパネル及び相当するパワープラントの前記欠点の全て又は一部を克服することである。

この目的のために、本発明の課題は、例えば、ソーラーコレクタ又は太陽電池のソーラーパワー収集手段と上面とを含むソーラーパネルであって、
前記ソーラーパネルが、前記ソーラーパワー収集手段を搭載するユニタリーボイアント構造を含むこと、前記ソーラーパワー収集手段は、前記ボイアント構造上に特に平坦に配置されるソーラーモジュール内に組み込まれること、前記パネルは、少なくとも前記パネルの周辺領域において前記上面に垂直な方向で実質的に一定の厚さを有すること、を特徴とする前記ソーラーパネルである。

従って、ソーラーパネルは互いに独立してボイアントである。ソーラーパネルのボイアント構造は、この構造が収集手段を支持及び担持することから、そのように命名されている（この意味で「構造的」である）。本発明のパネルのコンパクト設計によって、パネルは頑丈であり、そして、容易に輸送される。上面の下での浮力手段の分布によって、パネルが浮く際に優れた支持及び最大限の安定性を与えることが可能になる。更に、これらは、メンテナンス操作を提供するための１人〜２人の重量に耐えることができる。

本発明の更に有利な特徴によると、ソーラーパワー収集手段は太陽電池により構成される。

本発明の更に別の有利な特徴によると、ボイアント構造を形状付与して、上面を実質的に水平に位置づける。パネルは最小限の風損を提供し、そして、激しいうねりにより生じる転倒又は不安定化の影響をほとんど受けない。水面に対するパネルの安定性を大幅に改善する。

本発明の更に別の有利な特徴によると、ボイアント構造を適合して、特に、海水又は淡水の周囲液体の水位と実質的に同一平面に上面を位置づける。この実施態様では、パネルの上面がうねりの活動下で常に湿潤される。足が濡れることを嫌う鳥は、パネルの上面上へ全く又はほとんど舞い降りることはないであろう。従って、鳥の糞を避け、そして、長い耐用年限及び最小限のクリーニングを伴うパネルを提供する。前記パネルの経済的な操作条件を最適化して、クリーニング及びメンテナンスのコストを大幅に減少する。

本発明の更に別の有利な特徴によると、ソーラーパネルは、上から見た場合に、平行四角形（例えば、長方形又は四角形）の一般的形状を有する。その表面積は、４ｍ^２未満、例えば、１〜２ｍ^２であることが好ましい。パネルは、通常、非限定的には、１．５０ｍ〜１．６０ｍ×０．９０ｍ〜１ｍのオーダーの寸法を有する。前記パネルは、その外形寸法によって非常にコンパクトである。その寸法は、陸上、地上で使用される又は屋上に取り付けられるパネルの従来の寸法と同様である。前記パネルは、容易に輸送することができ、そして、容易に設置することができる。更に、機能不良の場合には、正常に機能するその他の周囲パネルに影響を及ぼすことなく、独立して個々に交換することができる。

本発明の更に別の有利な特徴によると、浮力手段が上面の下で均一に分布する。

本発明の更に別の有利な特徴によると、浮力手段が上面の周囲に分布する。

本発明の更に別の有利な特徴によると、ボイアント構造はシャーシを含み、前記シャーシにおいて、特にファイバーグラス製の少なくとも１つの支持プレートと、特にポリマー製の少なくとも１つのボイアントスラブと、ソーラーパワー収集手段の層とが、下から上へ積み重ねられる。

本発明の更に別の有利な特徴によると、シャーシはファイバーグラス製のフレームを含み、前記フレームの辺は、ブラケット（特に、ステンレス金属製）を介してフレームの角部で接続される。

本発明の更に別の有利な特徴によると、シャーシは、フレームの一般形態を有するステンレス金属構造を含む。

本発明の更に別の有利な特徴によると、ソーラーパネルは、パネルの周囲に位置する衝撃吸収フェンダーを含み、前記フェンダーは特にボイアントであり、そして、ポリウレタン製である。

本発明の更に別の有利な特徴によると、ソーラーパネルは、同じタイプの複数のソーラーパネルを一緒に固定することを可能にするアタッチメント手段を含む。

本発明の更に別の有利な特徴によると、ソーラーパネルは、太陽電池を電気的に接続することを可能にする、少なくとも１つの防水電気コネクタを含む。前記コネクタは、アクセス可能であり、そして、使用において高いレベルの安全性を提供する。

本発明の課題は、前記特徴の全て又は一部を有する複数のソーラーパネルのアセンブリを含むソーラーパワープラントでもあり、ここで、個々のボイアントパネルを並置してネット（特に四角形又は長方形の一般的形状を有する）を形成するものとする。もちろん、例えば、円形又は多角形状のその他の形状も想定することができる。各パネルは、一緒に組み立てられるが、水中では個々にボイアントである。パワープラントは、非常に容易な取り付け及び維持を提供する。パネルは、全体として、水面と同一平面にあるので、海洋及び沿岸環境に対する視覚的な影響が低い。独立したパネルは、（これらを一緒に接続するケーブル、コード、ストラップ又は剛体ロッドの変形によって）相互に関して移動させることができる：うねり現象に対して完全に適合するように、パネルは相互に関して多かれ少なかれ傾いた位置をとることができる。コストが最適化され、そして、陸上の従来の発電所と、公知のより複雑又は固定した海上パワープラントとの両者に対する本格的な代替物を提供する。

本発明の更なる有利な特徴によると、パワープラントのパネルが、それらのシャーシ又はそれらの支持プレートあるいはそれらの衝撃吸収フェンダーを接続するコード、ケーブル又はストラップのシステムによって、相互に直接固定される。

本発明の更に別の有利な特徴によると、パネルが、それらのシャーシ又はそれらの支持プレートあるいはそれらの衝撃吸収フェンダーによって、ケーブル、コード又はストラップの共通ネット上で固定される。

本発明の更に別の有利な特徴によると、パワープラントは、一連のソーラーパネルの周りに位置づけられる周囲保持手段を含み、並置されたパネルの実質的に平坦な配置で一連のソーラーパネルを固定する。

本発明の更に別の有利な特徴によると、水面下の重しのシステムによって固定される複数のフローテーションブイによって周囲保持手段が構成され、特には、一般的な四角形又は長方形の形状を有する一連のソーラーパネルの４つの角部に４つのフローテーションブイが位置づけられる。

本発明の更に別の有利な特徴によると、特定の実施態様では、光起電性タイプのソーラーパネルから適当な導電手段によって生じる電力を処理するための静電変換器を、少なくとも１つの周囲保持手段が組み込み、そして、前記変換器が、ソーラーパワープラントから離れた電気ネットワークへ電力を伝達する。

本発明の非限定的な実施態様の以下の説明を読むこと及び添付の図面を参照することによって、本発明は更によく理解されるであろう：
本発明の第一実施態様によるソーラーパネルを表す図である。 図１のソーラーパネルの分解斜視図である。 防水電気コネクタの位置を示す、図１のパネルの詳細構造の斜視図である。 本発明の更なる実施態様によるソーラーパネルの斜視図である。 パネルのアタッチメント手段を表す、図４のパネルの詳細構造を示す図である。 本発明の更に別の実施態様によるソーラーパネルを表す図である。 図６のソーラーパネルの分解斜視図である。 特に、パネルの構造安定性及び剛性に寄与する集中手段を備えている、本発明の更に別の実施態様によるソーラーパネルを表す図である。 図８のソーラーパネルの分解斜視図である。 本発明のソーラーパネルの更に別の実施態様を表す図である。 図１１及び図１２は、インフレータブル構造が耐荷重性であるか、又は、耐荷重性でない、図１０のソーラーパネルの２つの変形実施態様を示す図である。 図１３及び図１４は、浮力手段が周辺インフレータブルスポンソンにより構成されている、本発明の更なる実施態様によるソーラーパネルの、上部及び下部の、２つの斜視図を表す図である。 浮力手段が、この実施例では２つの重畳する竹杖により構成される、本発明の更に別の実施態様を表す図である。 本発明によるソーラーパネルパワープラントを表す頂面図である。 パネルが相互に直接接続している、本発明によるソーラーパネルの詳細アセンブリの拡大図である。 本発明によるソーラーパネルパワープラントの周囲に位置づけされる、通常、フローテーションブイである保持手段を示す図である。 静電変換器が組み込まれる図１８のブイの拡大図であって、前記ブイへ到達する導電手段及び機械的接続手段を示す図である。 ケーブル、コード又はストラップのネットへパネルが固定されている、本発明によるソーラーパネルのアセンブリの拡大図である。 図２１及び図２２は、静電変換器を含むブイとパネルとを接続する導電手段の拡大図及び図２０のアセンブリの機械的接続手段の拡大図である。 パワープラントの、通常、保持ブイである周辺保持手段の斜視図であり、前記保持手段が接続される水面下の重しのシステムを示す図である。

図面において、細かい破点線は表現の任意の限界を表すものであるが、エレメントは実際に前記破点線を超えて継続する。

図１は、本発明によるソーラーパネル１を示す。図示されるパネルは、通常、パネル１の上面に配置される太陽電池２を有するソーラーパネルである。より詳細には、上面は、太陽放射にさらされる上向きのパネルの一面を示している。図示される実施例において、前記上面は、０．９３ｍ×１．５６ｍのオーダーの寸法を生じさせる、６０個の標準サイズ１５６ｍｍ×１５６ｍｍの太陽電池を含む。前記実施例のソーラーパネルは、１．４５ｍ^２のオーダーの表面積を有しているが、その他の寸法及び種々の電池数を有するパネルも本発明の範囲に含まれる。より一般的には、このようなパネルが４ｍ^２未満の表面積、特に、１〜２ｍ^２からなる電池表面積を有すること、そして、前記パネルが標準寸法を有することが好ましく、１〜２人により容易に運搬及び取り付けできるように十分コンパクトであるのが基準であること、を理解されたい。従来、太陽電池を有するソーラーパネルは、０．１〜０．１５ｋW／ｍ^２の、例えば、０．１３ｋW／ｍ^２の出力を有する。従って、前述の例の１．４５ｍ^２の寸法を有するパネルは、約０．１９ｋWの出力を提供する。

太陽電池２を保護するために、通常、前記太陽電池２は、苔に対処することのできる完全に透明な強化ガラス製の上部保護層により構成されるソーラーモジュール３内に集められる。太陽光発電モジュールの当業者には公知のように、ガラスは更に必要に応じて偏光することができる。モジュールは、特殊フィルムで覆われる下部層によっても構成される。太陽電池２は、透明で紫外線抵抗性の防水物体中の２つの層の間へカプセル封入により挿入される。ソーラーモジュールは、機械的応力及び衝撃に対して非常に抵抗性である。本発明の範囲内で、ソーラーモジュール（これは、より単純に及び一般的に「太陽電池」と称される）は、ユニタリーボイアント担持構造上に防水態様で搭載される。太陽電池は、ソーラーパネル１の太陽放射にさらされる上面上に配置される。

ボイアント構造が、コンパクトな方法で一緒に強固に組み立てられる複数のエレメントにより構成されるという意味で、すなわち、パネルの一般形状に対して突出するエレメント又は部分がないという意味で、前記ボイアント構造は「ユニタリー」と呼ばれる。その名が意味するように、パネルは、頂面図では四角形の形状（通常は、前述の寸法を有する四角形である）の一般的に扁平な形状を有する。

驚くべきことに、本発明によるパネル１は、少なくとも１つの周囲領域において実質的に一定の厚さを有する。

図２の実施態様を参照すると、パネル１は、長方形フレームの一般的形状を有するシャーシ４を含む。シャーシ４の辺は、パネル１の周囲に配置される。シャーシ４の高さは、パネルの高さを実質的に規定する。シャーシ４は４つの角部５又は金属ブラケットを含む。これらの角部５は、フレームの長辺及び短辺を形成するために、通常グラスファイバー製のプロファイル６によって2つずつのまとまりで接続されている。プロファイルは、パネル１の中心に向いた下側リム７を有しており、前記リムは、シャーシ４中に挿入されるエレメントの保持面を構成している。図２の下部から上部へ展開すると、シャーシ４内の積み重ねは以下のものからなる：
− パネル１の硬い底部を形成する支持プレート８（例えば、グラスファイバー製）；
− この実施例では、例えば、ポリマー製のボイアントスラブによって構成される浮力手段９であって、前記浮力手段９の機能は、一方で、水面に対するパネルの浮力を保証することだけでなく、他方では、パネルに高い剛性度（特に、パネルの対立する曲げ及びねじり又はたわみ）をもたらす構造エレメントを構成することであるものとする、前記浮力手段９；及び
− 前述されるようなソーラーモジュール３の形態の太陽電池２の層。

この実施例では、パネルが平坦且つ実質的に水平（うねりがない場合の穏やかな水面上の理論的位置）に置かれる。

本発明の特に有利な観点によると、浮力手段９は、パネルの上面に対して垂直な方向であるとみなされるパネルの厚さ内に含まれる。図１及び２の実施例では、これらの浮力手段はほぼパネル１の厚さを表すか、又は、少なくとも厚さの７５％超を表すものでさえある。更にこの実施例では、浮力手段が、パネル１の上面の下でスラブの形態で均一に分布している。後で明記されるように、周辺領域における浮力手段の少なくとも周囲での分布によって水面上での適当な安定性が保証されることを留意されたい。

ボイアント構造は、実質的に水位（穏やかな水における理論的位置）と同一平面であるようにパネル１の上面を位置づけるために適合される。この目的のために、浮力手段９の浮力性はソーラーパネル１の全重量に適合される必要があり、その結果、浮力によってパネル１への重力の効果を相殺し、従って、その上面を所望の高さの位置へ設置する。このことは特に第一の実施態様に当てはまる。その他の手段によって又はその他の手段の助けを用いてパネル１を海上に保つことができ、その場合にこの基準はそれほど重要でないこともあることが実質的に明らかになるであろう。

浮力手段の別の実施態様（図示しない）では、前記浮力手段を、例えばハニカムのセルラー構造により構成することができる。

図１〜３のソーラーパネルは、この場合、各々の角部５へ強固に固定されるステンレス金属リングによってポイントで構成されるアタッチメント手段１０を更に含む。これらのアタッチメント手段１０は、同一タイプの複数のパネル１を一緒に固定することを可能にするか、又は、ケーブル、コード、又はストラップあるいは剛体ロッド／リンクロッドのシステムによって前記パネルを固定点で固定することを可能にする。

本発明のソーラーパネルは、以下に説明されるように、パネルの外側にある静電変換器へパネルを電気的に接続することを可能にする防水電気コネクタ１１を更に含む。このような防水コネクタは、例えば、国際分類による保護レベルＩＰ６８を有する。図示される実施例では、防水コネクタ１１は、パネル１の端部の厚み内で、一般的に中心に、シャーシ４の短辺に現れる。別の態様では、コネクタはパネルの長辺に現れることもできる。更に別の態様では、パネルの固定メカニズム中にコネクタを組み込むことができる。

更なる実施態様を、前述の実施態様と異なる限りにおいてのみ以下に説明する。前述のものとそれらの構造又は機能が類似している手段は、前述の開示内容に関して同一であるか、又は、１００が増加した参照番号を有する。

図４は、本発明によるパネル１０１の更なる実施態様を示す。この態様では、ボイアント構造が、頂面図において長方形フレームの一般的形状を有するシャーシ１０４を含む。シャーシ１０４は、Ｕ形状横断面を有するプロファイル１０６によって2つずつのまとまりで接続される４つの四分円形又は四分円柱の角部１０５により構成される。前記プロファイル１０６のＵ字開口部がパネル１０１の中心に向いているのに対して、二つのアーム部を結合するＵ字の中央部分は、パネル１０１の外側へ向いている。好ましくは、外側へ向いているＵ字の中央部分は、丸みを帯びた四分円形又は四分円柱の角部１０５と同様に、滑らかな外観をもつ丸みを帯びた形状又は少なくとも丸みを帯びた角部を有する。

図４のシャーシ１０４は、前述したものと同じ、積み重ねられたエレメントのための内側リム（図示せず）又は保持周囲支持面（ボイアントスラブ、ソーラーモジュール１０３の形態を有する浮力手段、支持面）を含む。この場合、シャーシは、図１〜３のパネルのシャーシ４に取って代わる構造エレメントを構成する。

シャーシ１０４は、パネル同士の接触又はパネルと任意の異物との接触を減衰させることのできる衝撃吸収周囲フェンダーを更に構成する。それによって、シャーシ１０４は太陽電池モジュール１０３を任意の損傷から保護する。パネルの全周囲にわたって周囲フェンダーを形成することができることに留意されたい。別の実施態様では、フェンダーをいくつかの周囲領域（例えば、パネルの外側角部）に局限することができる。

場合により、前記シャーシ１０４は、パネル１０１の上面の下に位置している浮力手段に加えて、又は、前記浮力手段の代わりに使用することができる浮力機能を更に提供することができる。この目的のために、シャーシ１０４は、（Ｕ字の開口側で）密封されたプロファイル１０６で構成されるか又はボイアント材料（図示せず）で覆われる。ボイアント構造は、水位（穏やかな水における理論的位置）と同一平面であるようにパネルの上面を浮かせるために全体が適合される。

パネル１０１は、本明細書において、シャーシ１０４の外側に出現するＩＰ６８レベルの防水コネクタ１１１をも備えている。

この場合、パネル１０１の各々の角部１０５に挿入されるピンによってポイントで構成されるアタッチメント手段１１０によって、同一タイプの複数のパネル１０１を一緒に固定するか、又は、前述のものと同様のシステム（ケーブル、コード、ストラップ、剛体ロッド／リンクロッド）によって固定点で固定することができる。

図６及び７に示される更なる実施態様によると、パネル２０１のボイアント構造は、図４のシャーシ１０４と同様の外形を有するシャーシ２０４を含み、そして、図１〜３のフレーム６に相当する内側フレーム２０４’によって補強される。内側フレーム２０４’及びシャーシ２０４の両方によって機械的強度が提供される。ボイアント構造（図７）中には、下から上へ積み重ねられた以下のエレメントが挿入される：
支持プレート２０８；
パネルの剛性にも貢献する浮力手段２０９；及び
太陽電池モジュール３。

積み重ねられたエレメントは、内側フレーム２０４’の底部に又はシャーシ２０４の底部に提供される下側リム又は座面２０７によって保持される。この場合、前記リムは、内側フレーム２０４’の下でパネル２０１の内側へ向かって突出する（図示せず）。

図４及び５における１０４と同様に、シャーシ２０４は、パネルの全周囲にわたって延びているか又は局限された領域にのみ位置する周囲フェンダーを含む。

パネル２０１は、シャーシ２０４の外側に出現するＩＰ６８レベルの防水コネクタ（図示せず）をも備えている。

パネル２０１は、図６及び７に示されるような前述のもの又はその変形例のものと同様であることができるアタッチメント手段２１０をも備えており、エレメントは、パネル２０１の上面に対して突出している。この実施例において、各エレメントは水平バーの形態を有しており、前記水平バーは、シャーシの上面へ接続し、そして、１〜２個の垂直ピンによってそれらから距離を置いて保持される。４つの前記突出エレメントがあり、これらはシャーシ２０４の４つの角部に実質的に位置づけられる。エレメントによって、同じタイプの複数のパネル２０１を一緒に固定するか、あるいは、ケーブル又はコードのシステムによって固定点で固定することができる。

更なる実施態様を図８及び９にも示す。パネル３０１は、図１〜３のパネルと同様のボイアント構造を含む。前述の実施例とは異なり、ここではソーラーモジュール３０３が太陽集光器を備えているか、又は、太陽電池３０２の出力を最適化するように配置される。ソーラーモジュールの内部の太陽電池の非限定的な例の配置では、電池３０２を偏光手段（図示せず）で覆うか、又は、例えば、非水平に（例えば、垂直に）配置することができる。この例では、凹面反射面により構成される太陽放射反射手段３１２をソーラーモジュール３０３内に配置する。これらの凹面は、例えば、半円筒形状であることができ、一般的に平坦な形態に並置することができる。電池３０２を受け入れる凹部は上向きである。反射手段３１２は、透明壁３１３によって覆われる。反射手段３１２によって密封防水ハウジングを形成するように、エンドプレートは半円筒形の端部を閉じる。エンドプレートは、例えば、フレームの形態のシャーシ３０４の短辺又は長辺から形成される（実施例では短辺が示される）。

以下の積み重ねられたエレメントから、パネル３０１が構成されることを規定することができる：（下から上へ）支持プレート、浮力手段、ソーラーモジュール。変形例において、ソーラーモジュール３０３は、それ自体が防水態様で多量の空気を含む結果として、パネルの浮力を提供することを規定することができる。この例では、支持プレート及び／又は浮力手段を省略することができる。内部に反射手段３１２が形成されるエレメント３１４は、この場合、構造物であり、そして、フレームの形態のシャーシ３０４と組み合わさる場合にボイアント構造の剛性に貢献する。円筒形態及び突出形態は、同様に、肋材を強化するように作用し、そして、特に、パネルの曲げ及びねじりに対抗するように作用する。

この場合、パネル３０１は、シャーシ３０４の外側で出現するＩＰ６８レベルの防水コネクタ３１１をも備えている。

パネル３０１の各角部へ接続しているリングにより構成されるアタッチメント手段３１０によって、同じタイプの複数のパネル３０１を一緒に固定するか、あるいは、前述のものと同様の（ケーブル、コード、ストラップ、剛体ロッド／リンクロッドの）システムによって固定点で固定することができる。

パネル３０１の上面が水位（穏やかな水における理論的位置）と同一平面であるように、構成されるボイアント構造はパネルが浮くように適合される。

図１０及び１１は、本発明のソーラーパネル４０１の更なる実施態様を示し、ここでは、太陽電池４０２上に配置されるか又はそれらを完全に覆うボイアント構造中へソーラーモジュール４０３が組み込まれる。ボイアント構造は、防水態様でそれ自体が閉鎖している可撓性又は剛性の空気式エンベロープ４１５を含む。前記エンベロープは、例えば、ポリマー製である。エンベロープは頂面図において一般的に長方形の形状を有しており、周辺端部は、太陽電池４０２を含むソーラーモジュール４０３のものと実質的に一致する。エンベロープ４１５は、太陽放射に対して透明又は半透明あるいは少なくとも透過性である上板４１６を含む。側壁４１７も太陽放射に対して透過性であることができる。エンベロープは、中央でわずかにドーム形又は実質的に平坦な形状を有している上側部分を有し、そして、周囲部分もソーラーモジュール４０３の周囲端部の周りで丸みを帯びている。この場合、ボイアント構造は構造物であり、そして、アセンブリの剛性を提供する。この場合適切な太陽電池であるソーラーパワー収集手段は、エンベロープ４１５の内部及び底部に位置している。実施例に示されるように、太陽電池が配置される上面は、パネルの上部に位置する面である必要は無いが、上向きの面である。

図１２は本発明によるパネル５０１の更なる実施態様を示す。前記パネルは、前述の実施例のような空気式エンベロープ５１５により構成されるボイアント構造を含む。この構造は支持プレート５１８を更に含み、前記支持プレート５１８上にはソーラーモジュール５０３が配置され、電池が上面上に（すなわち、上向きで）位置づけられる。エンベロープはそれ自体で防水態様に閉鎖することができるか、又は、ソーラーモジュール５０３の周りで、支持プレート５１８の周囲領域へ防水態様で接続されることができる。支持プレート５１８は、アセンブリの剛性に貢献する（曲げ、曲げ又は撓みに対抗する）。

パネル４１１は、例えば、ソーラーモジュール４０３又は支持プレート５１８の下部で、担持構造の外側で出現するＩＰ６８レベルの密封コネクタ４１１をも備えている。

図１０〜１２の実施例では、同一タイプの複数のパネルを一緒に接続するか又は前述のものと同様のシステム（ケーブル、コード、ストラップ、剛体ロッド／リンクロッド）によって固定点でこれらを接続するように、固定リングによって構成されるアタッチメント手段４１０を、例えば、パネル４０１の４つの角部に提供することができる。

エンベロープ４１５，５１５の上板４１６，５１６が水位（穏やかな水における理論的位置）と同一平面になるように、構成されるボイアント構造はパネルが浮くように適合される。

図１３及び１４は、本発明によるパネル６０１の更に別の実施態様を示す。パネルは、長方形フレームの一般的形状を有する空気式スポンソン（すなわち、浮き）６１５により構成されるボイアント構造を含む。そのアーム部は、例えば、実質的に円形の横断面を有する。スポンソン６１５は、パネル６０１の周囲に位置づけられる。電池６０２を組み込むソーラーモジュール６０３は、ソーラーモジュールの形状に実質的に相当する一般的な長方形状を有する支持プレート６１８上に搭載される。支持プレート６１８は、空気式スポンソン６１５の上部領域でその外周に搭載され、そして、固定される。

隣接する支持プレート６１８及び空気式スポンソン６１５により構成されるボイアント構造は剛性であり、そして、曲げ、ねじれ又は撓みの作用に対して抵抗性である。

パネル６０１は、例えば、支持プレート６１８の下部で、ボイアント構造の外側で出現するＩＰ６８レベルの密封コネクタ６１１を備えている。

同一タイプの複数のパネルを一緒に接続するか又は前述のものと同様のシステム（ケーブル、コード、ストラップ、剛体ロッド／リンクロッド）によって固定点でこれらを接続するように、固定リングによって構成されるアタッチメント手段６１０が、パネル６０１の４つの角部に提供される。

上面が水位（穏やかな水における理論的位置）と同一平面になるように、ボイアント構造はパネル６０１が浮くように適合される。

図１５は、本発明によるパネル７０１の更に別の実施態様を示す。ここでは、ボイアント構造が、図１３及び１４のものと同一タイプの太陽電池７０２及び支持プレート７１８を有するソーラーモジュール７０３により構成される。

この場合、ソーラーモジュール７０３が、竹杖又は木製丸太のタイプあるいは環境への影響が少ないその他の等価エレメント（例えば、リサイクルされたプラスチックボトル）の「天然の」浮力手段７１５上に搭載される。図１５に示される実施例では、各層において平行に並置される竹ロッド又は丸太の重ね合わされた２つの層により前記構造が構成され、ここで、２つの隣接する層の竹杖は互いに対して垂直である。竹ロッド又は丸太の少なくとも２つの層を含む任意の構成が本発明の範囲内であることを理解されたい。３層以上の配置を想定することも完全に可能である。

実施態様において前述したように、パネル７０１は、例えば、支持プレート７１８の下で、ボイアント構造の周囲に出現するＩＰ６８レベルの防水コネクタ７１１を備えている。

同一タイプの複数のパネルを一緒に接続するか又は前述のものと同様のシステム（ケーブル、コード、ストラップ、剛体ロッド／リンクロッド）によって固定点でこれらを接続するように、固定リングによって構成されるアタッチメント手段７１０が、パネル７０１の４つの角部に提供される。

上面が水位（穏やかな水における理論的位置）と同一平面になるように、ボイアント構造はパネル７０１が浮くように適合される。

前述の本発明の各パネル１〜７０１は、より大きなパワープラント（これも本発明の主題である）の基本的な構成要素を構成する。このパワープラントは、設置の際に個別にボイアントである前述のようなソーラーパネル１〜７０１の「フィールド」又は「セット」を構成し、前記パネルは並置され、そして、ケーブル又はコードのシステムによって一緒に固定されてネットを形成する。図１６に示されるように、このネットは、頂面図において一般的に長方形又は四角形の形状を有することができる。

本発明の範囲を超えることなく、ネットは、頂面図においてその他の幾何学的形状、例えば、円形、六角形又はその他の形状を有することができる。

図１６は、マトリックスの外観を有するネットを含む前記パワープラントの実施例の頂面図を示す：実際に、この実施例では、ソーラーパネル１〜７０１が、行と列とに互いに整列している。

実施例は、各１２個のパネルが２０列に整列している２４０個のソーラーパネル１〜７０１を示す。この実施例では、長方形パネル１〜７０１が１．５６ｍ×０．９３ｍの寸法を有すること、及び、０．３０ｍのオーダーの間隔ｄが各パネルの間（この例では、２つの隣接する行の間、並びに、２つの隣接する列の間）に設けられることが想定される。その他のパネル寸法を想定することができる。パネル間の接続及び前記間隔は、コード又はケーブルのシステムによって提供される。パネル間の前記間隔は、有利には、パネル間の光の通過を提供し、それによって海底での光合成の良好な条件を維持することができ、そして、植物及び/又は動物のための環境に対するかく乱を防止することができることに留意されたい。ある状況では、環境に有害なおそれのある大きな寸法のスクリーンを形成するパワープラントを回避することが適当である。

パネル１〜７０１のネットは、周囲保持手段２０，２１の影響下で、外周で保持され、及び/又は、外側周囲けん引に供される。これらは、パネル１〜７０１のネットの周りに位置づけられるブイ２０を含む。説明される実施例では、長方形又は四角形の４つの角部に位置づけられる４つのブイ２０が、実質的に張力をかけたケーブル又はコード又はストラップにより構成される４つのリンケージ２１によって、2つずつのまとまりで一緒に接続される。別の実施態様において、前記リンケージは剛体ロッドから構成されることができ、前記剛体ロッドは、パネルとの接続リンクあるいは電気的接続又は空気式エレメントを更に含むことができる。リンケージ２１は、パワープラントの長方形又は四角形の形態を作り出す。以下に詳しく説明されるように、ブイは固定化される。ネットの外側に位置づけられる各パネルと隣接するリンケージとの間の間隔Ｄは、約１．５ｍである（非限定的、説明の目的のみ）。互いに接続される一連のパネルは、コード又はケーブル又はストラップあるいは剛体周囲リンクロッド２２によって、外周でリンケージ２１へ取り付けられる。この実施例では、前記寸法を考えると、得られるソーラーパネル１〜７０１のフィールド（又はネット）は、３０．３１ｍ×２８ｍ（長さ×高さ）のオーダーの寸法を有し、すなわち、形状がおおよそ四角形である。

本発明によるパワープラントの特定の実施態様によると、パネル１〜１０７は、それらのシャーシ又はフェンダーを接続するコード又はケーブル又はストラップ２３のシステムによって、相互に直接固定される。各パネルの構造は、それ自体によって、一連のパネル１〜１０７の一般的平面における巻き取り応力を、本質的には張力を提供する。図１７は、このタイプのパワープラントの一例を示す。示されるパネル１０７は、本発明の範囲内に含まれるパネルのその他のタイプも使用することができるという条件で、特に、符号１，２０１〜７０１で表されるパネルの前述の特定のタイプである。この実施例では、四角形に配置される４つのパネル１０７は、それらの中心で交差する２つのコード２３のセットにより２つずつのまとまりで対角線上に接続される。コード２３は接合されていないか、又は、それらの交点で接合されることができる。

外周では、コード又はケーブル又は接続ストラップ２２によって、パネルもリンケージへ接続される。

更に、接続ケーブル２４は、パネル１〜１０７と外部静電変換器とを電気的に接続する。この目的のために、パネル１〜１０７は、それらの単一のコネクタ１１〜７１１によって、又は、各パネルに提供される２つのコネクタによって、外部ケーブルへ又は共通ネットワークへ接続されることができ、この場合、パネルは集積導電手段を備えており、そして、直列に配置することができる（これは、パネルの外側で電気ケーブルのルーティングを制限し、それによって前記ケーブルのより良い保護を保証する）。

図１８を参照すると、ソーラーパネルパワープラント１０１の或る角部が示される。この実施例において明らかなように、内側リンケージ２５を提供して、パワープラントの角部に位置づけされるブイを接続するリンケージ２１を強化する。ネット又はマトリックスをも形成するように、これらの内側リンケージは、例えば、ソーラーパネル１０１の各列と各行（すなわち、行列）との間に位置づけられる。パネル１０１は、それらのボイアント構造（特に、それらのシャーシ）又はそれらのフェンダーによって、ケーブル又はコード又はストラップの前記共通マトリックスへ又は前記ネットへ接続又は固定される。（保持手段を介して及びうねりの効果にもよって）パワープラントの外側へ向かってパネルに対して付与される全ての又は一部の引張応力に抵抗することによって、前記内側リンケージ２５はパワープラントアセンブリの機械的強度を提供する。従って、パネル１０１に付与される機械的応力を大幅に減少して、必要な寸法のみを有し、そして、パネルのコストを軽減することが可能となる。

図１８及び１９を参照すると、ソーラーパネル１０１と電気的に接続する伝導ケーブルは、パワープラントのブイ２０のうちの１つに有利に収容される静電変換器（図示せず）へも接続する。従って、ブイは防水開放システム（図示せず）を備えており、そして、外部からの攻撃から保護される完全防水のエンクロージャーを含む。本発明の変形例（図示せず）では、静電変換器を、パワープラントに近い又はそれから離れた別のエンクロージャー中に位置づけることができる。導電コネクタは、パワープラント又は遠隔電気ネットワークと変換器との間にも提供される。

図２０〜２２は、本発明によるパネル１０１のパワープラントの更なる実施態様を斜視図で及び異なる角度で示す。

この実施態様は図１８に示されるものと非常に近く、コード、ケーブル又はストラップ（内側リンケージ２５）のネット又はマトリックスと、保持手段の外側リンケージ２１とに浮き２６が提供されることが唯一の差異である。

浮き２６はリンケージ２１，２５の長さ全体にわたって分布しており、そして、2つずつのまとまりで約０．５ｍ〜１ｍで間隔を設けられる（その他の配置も可能）。従って、ネット（又はマトリックス）それ自体がボイアントである。パネルに組み込まれる浮力手段は、前述の実施例で説明されるように保持されることができるか、あるいは、パネルの構造を単純化してそれらの製造コストを削減するために、場合により軽量化される又は縮小される又は省略される。

この実施例では、図２１及び２２は、内側リンケージ２５に沿って延びている伝導ケーブル２７により提供される、種々のパネルと静電変換器との間の電気的接続を示す。

水域の水底２９上に置かれそして、ブイ２０の下で約１５〜３０ｍ（例えば、２０ｍ）に位置づけられる水面下の重し（自重）のシステムによって、ブイ２０が固定化される。従って、本発明は、約１５〜３０ｍの水深を有する海洋環境又はその他の水性環境に特に適当である。更なる実施態様も本発明の範囲内で想定することができる。重しとブイ２０との間の接続は、チェーン３０、ケーブル又は任意のその他の等価手段によって提供することができる。図２３の非限定的な実施例では、３つの５トンの重し２８がそれぞれ提供される。

海洋環境における導入の際には、潮の干満に継続的且つ自動的に適合するために、海底２９に対する一連のパネル１〜１０７の高さｈのための補償手段（例えば、水面下の重し２８へ各ブイ２０を接続する適当な長さのチェーン）が提供される。

太陽電池を有するソーラーパネルを前述した。本発明は、太陽熱パネル（熱交換器／熱ポンプ；この実施態様は図示せず）へ同様に適用することができる。本発明による前記パネルは、ボイアント構造を併用する熱交換器の手段を含む。従って、構成されるパネルは、太陽光発電パネルについて説明されたものに相当する方法で、追加のパネルへ固定することができる。ダクトを傾斜させて、デバイスの良好な操作を保証することができる。パイプによってパネルと外部デバイスとが接続され、ソーラーパネルによって加熱された水を使用又は処理する。

変形例では、パワープラントを太陽光発電パネル及び太陽熱パネルの組み合わせによって構成することができる。

ソーラーパワープラントが水面で移動する際には、（ブイを接続する）例えば、剛体ロッド又は留め具の引っ張り／圧縮下で剛性の手段とともに、場合により一時的及び取り外し可能な態様でリンケージを提供することができ、それによって、パワープラントがその一般的形状を保持し、そして、ブイの固着を解除してパネルが一緒に強打されないことを保証する。

本発明の別の実施態様では、縦形状を有する剛体ブイを提供し、そして、多角形の辺（例えば、ソーラーパネルパワープラントにより形成される長方形の四辺）に取り付けることができる。これらの剛体ブイは２つずつのまとまりでそれらの端部で接続され、そして、パワープラントの周囲部分の一般的な形状を保つ。これらは、パワープラントの移動の操作を容易にもする。

本発明の各ソーラーパネルがパネルの上面に対して垂直な方向で実質的に一定の厚さを有するということも述べられている。この構成は、非変更可能又は変換可能なパネルを使用することによって恒久的であることができる。他方で、本発明の別の実施態様（図示せず）では、パネルの上面に対して垂直な方向でパネルが実質的に一定の厚さを効果的に有するという第一構成と、例えば、光又は太陽放射への露出の増加のためにこの場合にパネルが水平方向に対して傾くという第二構成との間で、本発明のソーラーパネルは変換可能である。

勿論、本発明は本明細書に記載の手段に限定されず、そして、全ての技術的等価物を含むものである。

Claims (17)

1. 例えば、ソーラーコレクタ又は太陽電池のソーラーパワー収集手段（２〜７０２）と、上面とを含むソーラーパネル（１〜１０７）であって、
   前記ソーラーパネルが、前記ソーラーパワー収集手段（２〜７０２）を搭載するユニタリーボイアント構造を含むこと、前記ソーラーパワー収集手段（２〜７０２）は、前記ボイアント構造上に特に平坦に配置されるソーラーモジュール（３〜７０３）内に組み込まれること、そして、前記パネル（１〜１０７）は、少なくとも前記パネル（１〜１０７）の周辺領域において前記上面に垂直な方向で実質的に一定の厚さを有すること、を特徴とする、前記ソーラーパネル。
2. ソーラーパワー収集手段（２〜７０２）が太陽電池によって構成されることを特徴とする、請求項１に記載のソーラーパネル。
3. ボイアント構造を形状付与して、上面を実質的に水平に位置づけることを特徴とする、請求項１又は２に記載のソーラーパネル。
4. ボイアント構造を適合して、特に、海水又は淡水の周囲液体の水位と実質的に同一平面に上面を位置づけることを特徴とする、請求項３に記載のソーラーパネル。
5. 平行四角形の一般的形状と、４ｍ^２未満の、特に、１〜２ｍ^２からなる表面積とを有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のソーラーパネル。
6. 浮力手段（９，２０９，３０３，４１５，５１５，６１５，７１９）が、上面の下で均一に分布することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のソーラーパネル。
7. 浮力手段（９，１０６，２０９，３０３，４１５，５１５，６１５，７１９）が、上面の周囲で分布することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のソーラーパネル。
8. ボイアント構造がシャーシ（４，１０４，２０４，２０４’）を含み、前記シャーシにおいて、特にファイバーグラス製の少なくとも１つの支持プレート（８，２０８）と、特にポリマー製の少なくとも１つのボイアントスラブ（９，２０９）と、ソーラーパワー収集手段（２〜７０２）の層とが、下から上へ積み重ねられることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のソーラーパネル。
9. パネル（１，２０１）の周囲に位置している衝撃吸収フェンダーであって、特に、ボイアントであり、そして、ポリウレタン製の前記衝撃吸収フェンダーを含むことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のソーラーパネル。
10. 同じタイプの複数のソーラーパネルを一緒に固定することを可能にするアタッチメント手段（１０〜７１０）を含むことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のソーラーパネル。
11. 太陽電池を電気的に接続することを可能にする、少なくとも１つの防水電気コネクタ（１１〜７１１）を含むことを特徴とする、請求項２〜１０のいずれか一項に記載のソーラーパネル。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の複数のソーラーパネル（１〜７０１）のアセンブリを含むことを特徴とするソーラーパワープラントであって、ここで、個々のボイアントパネルを並置して、特に、四角形又は長方形の一般的形状を有するネットを形成するものとする、前記ソーラーパワープラント。
13. パネル（１〜７０１）が、それらのシャーシ（４，１０４，２０４，３０４）又は支持プレート（６１８，７１８）あるいはそれらのフェンダー（１０６，２０６）を接続するコード、ケーブル又はストラップのシステムによって、相互に直接固定されることを特徴とする、請求項１２に記載のソーラーパワープラント。
14. パネルが、それらのシャーシ（４，１０４，２０４，３０４）又は支持プレート（６１８，７１８）あるいはそれらのフェンダー（１０６，２０６）によって、ケーブル、コード又はストラップの共通ネット（２１，２５）上で固定されることを特徴とする、請求項１３に記載のソーラーパワープラント。
15. 一連のソーラーパネル（１〜７０１）の周りに位置づけられる周囲保持手段（２０）を含み、並置されたパネル（１〜７０１）の実質的に平坦な配置で一連の前記ソーラーパネルを固定することを特徴とする、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載のソーラーパワープラント。
16. 水面下の重し（２８）のシステムによって固定される複数のフローテーションブイによって周囲保持手段（２０）が構成されること、特には、一般的な四角形又は長方形の形状を有する一連のソーラーパネル（１〜７０１）の四つの角部に４つのフローテーションブイが位置づけられること、を特徴とする、請求項１５に記載のソーラーパワープラント。
17. 光起電性タイプのソーラーパネル（１〜７０１）から適当な伝導手段によって届く電力を変換するための静電変換器を、少なくとも１つの周囲保持手段（２０）が組み込むこと、そして、前記変換器が、ソーラーパワープラントから離れた電気ネットワークへ電力を伝達すること、を特徴とする、請求項１５又は１６に記載のソーラーパワープラント。

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