JP2014018082A - ソーラー農業 - Google Patents

Abstract

【課題】 農家の収益を増大すること。
【解決手段】 農地にソーラーパネルを設置し、そのソーラーパネルにより太陽光を遮蔽された領域(タンジェント領域)で野菜等の農作物を栽培する。
【選択図】 図3

Description

本発明は採算のとれるソーラー農業に関する。

従来の農家では、農地に農作物を栽培したり、図1に示すようなビニール栽培を行なっている。図1において、1はビニールハウスであり、その中で各種の野菜3が栽培されている。ビニールハウス1は地面2上に建ててある。野菜3をビニールハウス1で覆うことにより、ビニールハウス1の内部は雨をしのぎ、太陽4の光で暖まり、寒冷地でも温暖な気候の下で栽培される野菜を作ることができる。農家は、このようにして栽培された野菜を出荷し、収入を得ている。
一方、図2は従来のソーラーシステムの例を示す図である。家5の屋根6にソーラーパネル7を設置している。ソーラーパネル7で発電された電気は、家5の内部の電気製品を動作させるのに使用され、余った電気は電力会社に売却される。

前述した従来の農地における農作物栽培や、ビニールハウスで栽培した野菜を販売しても十分な収入を得るには限度があった。一方、図2に示すソーラーシステムは、屋根6以外に大きな土地を得がたく、高い土地を借りて行うと採算が低下する。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、農業の採算向上とソーラーパネルの土地獲得の一石二鳥のソーラー農業を提供することを目的としている。

請求項1記載の発明は、ソーラーパネルで雨露と風等を防ぎつつ光も入れて農作物を栽培するようにしたソーラー農業を提供することを特徴としている。

本発明によれば、農地にソーラーパネルを太陽と直交するように斜めに設置し、前記斜めの空間に農産物を栽培するようにしているので、農家はソーラーパネルで発電した電気を電力会社に販売する収益を得、しかも野菜も従来通り栽培することができるので、農家の収入が増え、採算がとれ、一方、ソーラーパネルの大きな設置と場所を安く得られるので、メガソーラ発電所を安価に建設することができる。本発明の効果を列挙すれば、以下のとおりである。
(1)ソーラーパネルの斜め下の空間を利用できるので、ソーラーコストが下がる。
(2)現在は、農業は採算がとれないが、ソーラーパネルの下の空間で野菜栽培を行う本発明を実施することで、採算がとれるようになり、農業が振興されることになる。
(3)電力と農作物の両方から利益を得ることができる。
(4)ソーラーパネルに遮蔽される領域(タンジェント領域)をソーラーパネルの熱で暖房することができる。
(5)ビニールハウスが不要になる。
(6)ソーラーパネルで風露水害から農作物を防護することができる。
(7)ソーラーパネルの反射光で光を供給して、農作物に生育に必要な光合成を行なわせることができる。
（8）ＬＥＤを使って夜間も光合成ができるので、多毛作が可能となる。
（9）農地又は稲作放棄農地を安価に又は無償で借りられるので、ソーラー発電コストが安くなる。

公知のビニールハウスでの野菜栽培方法を説明する図 公知のソーラーパネルを屋根に載せた使用の様子を示す図 本発明の第1の実施例を示す側面図 本発明の第2の実施例を示す側面図 本発明の第3の実施例を示す側面図 本発明の第3の実施例の平面図 本発明の第3の実施例のソーラーパネルの支持フレームの構成例を示す図 本発明の支持フレームをＡ方向から見たソーラーパネル取付用断面図 本発明の支持フレームをＢ方向から見たソーラーパネル取付用断面図 本発明の第4の実施例の平面図と側面図 太陽方向が斜めであぜ道を利用する本発明の第5の実施例を示す図 太陽方向が農作地と斜め方向の場合の本発明の第6の実施例を示す図 本発明の大規模なシステムを示す第7の実施例を示す図 本発明のしいたけ栽培の第8の実施例を示す図 ＬＥＤを使った多毛作の本発明の第9の実施例を示す図

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。

図3は本発明の第1の実施例を示す側面図である。図1と同一のものは、同一の符号を付して示す。図において、10は農地2上に設置されたソーラーパネルで、太陽4の光を最も効率よく受けるような角度で、農地2に対して所定角度傾けて設置されている。3はソーラーパネル10により、太陽4の光が遮蔽された領域に栽培される農作物、例えば野菜である。
８はソーラーパネル１０に照射される太陽光、９は農地に照射される太陽光である。９−１は外界からソーラーパネル１０下部に入射される光、９−２は太陽光の大地からの太陽光９の反射光である。これらの入射光により、ソーラーパネル１０の下で栽培されている野菜には太陽光が照射され、生育のために必要な光合成を行なうことができる。
このような構成によれば、ソーラーパネル10から発生した熱はその下の野菜栽培領域を暖め、ビニールハウスと同様の効果を生ぜしめる。しかも、ソーラーパネル10は風や雨から野菜を保護してくれる。そして、ソーラーパネル10で発生した電気は、電力会社に売ることができるので、農家は野菜の収穫の収入に加えて、ソーラーパネル10で発生した電気を売ることができるので、農家の収入は増加する。つまり、採算の合う農業を行うことができる。

図4は本発明の第2の実施例を示す側面図である。この実施例は、農地2をビニール11で遮蔽し、野菜生育環境をより温め、野菜の生育をより効果的になるようにしたものである。このビニール11は、ソーラーパネル10の一方の高い方から農地2上に設置している。８はソーラーパネル１０への入射光、９−２は外界からの入射光で、ソーラーパネル１０の裏面１２で反射されて野菜３を照射する。１３はソーラーパネル１０の裏面から照射される太陽光で、何れも外界からの太陽光の反射光であり、野菜の光合成に用いられる。

図5は本発明の第3の実施例を示す側面図である。この実施例では、ソーラーパネルを複数設け、一方のソーラーパネル10からの反射光を他方のソーラー農業に利用するようにしたものである。太陽4からの光８−１は第1のソーラーパネル10に入射し、その反射光８−２は第2のソーラーパネル10に入射する。このソーラーパネル10からの反射光８−３は野菜3を照射し、野菜3に光合成を行なわせる。８は第2のソーラーパネル10に入射する光である。従って、このような構成にすると、野菜の光合成を増進し、その生育を早めることができる。
なお、第1のソーラー農業と第2のソーラー農業との間はあぜ道14を利用することができる。あぜ道を利用するので、土地の有効利用が図れることになる。

図6は本発明の第3の実施例の平面図である。あぜ道と農作地をうまく利用してソーラー農業を実現している。ソーラーパネル10は農作地に設けられ、あぜ道を使用してソーラーパネル10の管理をしやすくしている。この時の太陽光Ｓは図に示す向きに入る。ソーラーパネルの裏側は、図示していないが、農作物(例えば野菜)が栽培されている。

図7は、ソーラーパネルの支持フレームの構成例を示す図である。ソーラーパネル10を傾斜して設置する必要があることからフレームの形状に工夫を凝らしている。ソーラーパネル10に傾斜を持たせるためのフレームは１５と１６で実現され、このフレーム１５と１６間はフレーム１７と１８とで接続されている。このような構成のフレーム面が他方の側でも実現され、これらフレーム面をフレーム１９，２０，２１で接続する。そして、図に示すフレーム１８，１８ａ，２０，２１で構成される面の上にソーラーパネル10を載置する。
図8は図7のＡ側から見た断面構成を、図9は図7のＢ側から見た断面構成を示している。図８において、２３と２４はソーラーパネル１０を保持するための保持手段である。

図10は本発明の第4の実施例の平面図と側面図である。Ａが平面図、Ｂが側面図である。光は図の矢印Ｓの方向から入射する。ソーラーパネル10は農作地に設置され、あぜ道に挟まれている。あぜ道を利用して、ソーラーパネル10の保守点検を行うことができる。
図11は太陽方向が斜めであぜ道を利用する本発明の第5の実施例を示す図である。あぜ道２６と２７との間にソーラーパネル10を縦属して配置し、土地の有効利用を図ったものである。
図12は太陽方向が農作地と斜め方向の場合の本発明の第6の実施例を示す図である。この例はソーラーパネル10を農作地とあぜ道に渡って取り付けている。太陽光は図の矢印Ｓ方向から入射する。このように配置して、あぜ道にできた領域29は足の踏み場であり、ソーラーパネル10の保守点検に利用する。

図13は本発明の大規模なシステムを示す第7の実施例を示す図である。ソーラーパネル10を複数個設け、多くの野菜を栽培するようにしたものである。外界からの入射光９−１はソーラーパネル１０の裏面で反射し、照射光９−２となって野菜３に照射され、野菜の光合成を促す。
このような構成は、ソーラーパネル10による発電と、野菜3の栽培を大規模に行なうものであり、野菜の販売で得る収入とソーラーパネル10による電力の売却益が増大し、一種の工場と見ることができる。
図14は本発明の第8の実施例を示す図である。この実施例は、ソーラーパネル10を載置するフレームの支持棒３0にしいの木を利用する。しいの木の支持棒３0にしいたけの菌を植え付け、しいたけ栽培を行なうようにしたものである。ソーラーパネル10により直射日光が遮られるので、しいたけ３１の栽培には都合がよい。この実施例だと、野菜の栽培と、ソーラーパネルによる電力の販売と、しいたけの販売で、農家はより一層の収益を上げることができる。なお、きのこはしいたけに限るものではなく、他の種類のきのこ、例えばまいたけ等であってもよい。

図15は本発明の第9の実施例を示す構成図である。昼間、ソーラーパネル10で発生した電気をバッテリー４3に蓄電しておく。夜になり、光センサスイッチ４5が暗くなったことを検知すると、バッテリー４3からソーラーパネル裏側に取り付けられたＬＥＤ４4に電圧を印可し、ＬＥＤ４4を発光させる。ＬＥＤ４4は、野菜3に十分な光が与えられるだけの数のものが設置される。なお、４１と４2はソーラーパネル10を支える支持棒であり、具体的には杭である。また、ＬＥＤ４4としては、太陽光に近い白色発光のものが用いられる。
このようにすると、夜にも野菜3に光を照射させることができ、野菜3の生育速度を早めることができ、野菜の二毛作或いは多毛作の栽培が可能となる。このシステムでは、大量栽培が可能であり、野菜工場とみることもできる。

以上、説明した本発明の効果を列挙すると、以下のとおりである。
(1)ソーラーパネルの斜め下の空間を利用できるので、ソーラーコストが下がる。
(2)現在は、農業は採算がとれないが、ソーラーパネルの下の空間で野菜栽培を行う本発明を実施することで、採算がとれるようになり、農業が振興されることになる。
(3)電力と農作物の両方から利益を得ることができる。
(4)ソーラーパネルに遮蔽される領域(タンジェント領域)をソーラーパネルの熱で暖房することができる。
(5)ビニールハウスが不要になる。
(6)ソーラーパネルで風露水害から農作物を防護することができる。
(7)ソーラーパネルの反射光で光を供給して、農作物に生育に必要な光合成を行なわせることができる。
（8）ＬＥＤを使って夜間も光合成ができるので、多毛作が可能となる。
（9）農地又は稲作放棄農地を安価に又は無償で借りられるので、ソーラー発電コストが安くなる。

本発明は、農作物しか栽培していない農家にソーラーパネルを提供することができ、全ての農家で利用することが可能になり、採算が取れるようになる。

1 ビニールハウス
2 農地
3 農作物(野菜)
4 太陽
5 家屋
6 屋根
7 ソーラーパネル
８ 入射光
８−１ 入射光
８−２ 反射光
８−３ 反射光
９−１ 反射光
９−２ 反射光
10 ソーラーパネル
11 ビニール
1４ あぜ道
１５〜２１ フレーム
１５ａ〜１８ａ フレーム
２３,２４ 保持部
２9 足の踏み場
２６,２７ あぜ道
３０ 支持棒
３１ しいたけ
４１,４２ 支持棒
４3 バッテリー
４4 ＬＥＤ
４5 光センサスイッチ

図3は本発明の第1の実施例を示す側面図である。図1と同一のものは、同一の符号を付して示す。図において、10は農地2上に設置されたソーラーパネルで、太陽4の光を最も効率よく受けるような角度で、農地2に対して所定角度傾けて設置されている。3はソーラーパネル10により、太陽4の光が遮蔽された領域に栽培される農作物、例えば野菜である。遮蔽された農地で栽培できる作物としては、アスパラガス，イチゴ，ウド，エンドウ，キノコ，キャベツ，クワ，小松菜，サトイモ，サラダ菜，サンショウ，シソ，春菊，セリ，セロリ，ソラマメ，高菜，タマネギ，ニラ，ネギ，パセリ，白菜，フキ，ホウレンソウ，ミツバ，ミョウガ，ミント，ラッキョウ，レタス，ワサビ等である。
8はソーラーパネル10に照射される太陽光、9は農地に照射される太陽光である。9-1は外界からソーラーパネル10下部に入射される光、9-2は太陽光の大地からの太陽光9の反射光である。これらの入射光により、ソーラーパネル10の下で栽培されている野菜には太陽光が照射され、生育のために必要な光合成を行なうことができる。
このような構成によれば、ソーラーパネル10から発生した熱はその下の野菜栽培領域を暖め、ビニールハウスと同様の効果を生ぜしめる。しかも、ソーラーパネル10は風や雨から野菜を保護してくれる。そして、ソーラーパネル10で発生した電気は、電力会社に売ることができるので、農家は野菜の収穫の収入に加えて、ソーラーパネル10で発生した電気を売ることができるので、農家の収入は増加する。つまり、採算の合う農業を行うことができる。

平成２５年３月３１日農水省がこれまで農地転用にあたるとして認めなかった農地への太陽光パネルの設置を認める決定を行い、農業と太陽光発電を同時に行うことが可能になった。
本発明は、この農水省の認証を先取りした発明であって、ソーラシェアリング全てを含めたものが本発明の特許請求の範囲に含まれるものである。そして、農産物しか栽培していない農家にソーラーパネルを設置することができるようになり、ＴＰＰで競争力が必要な農業に収入を増し、採算が取れるようにした画期的な発明である。

Claims (1)

1. ソーラーパネルのタンジェント下で光を取り込み、該ソーラーパネルで雨と風を防いで農作物を栽培するようにしたソーラー農業。

Images