JP2016123253A - Photovoltaic power generation unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽光発電ユニットに関し、詳しくは、太陽光発電と、作物の栽培とを同時に、省資源、省コストで行うことのできる太陽光発電ユニットに関する。 The present invention relates to a photovoltaic power generation unit, and more particularly, to a photovoltaic power generation unit capable of simultaneously performing photovoltaic power generation and crop cultivation at resource and cost savings.
近時、地球温暖化防止の観点等から、資源を枯渇させることなく繰り返しの使用が可能であり、且つ発電時や熱利用時に地球温暖化の原因となる二酸化炭素を殆ど排出しない再生可能エネルギーに対する注目が高まっている。再生可能エネルギーとしては、太陽光、風力、水力、地熱、バイオマス等が知られており、中でも、一般家庭の屋根や、大規模建築物の屋上に簡便に設置できる利点から、太陽光を利用した太陽光発電設備は、売電用や自家発電用に広く普及している。また、休耕地などの遊休地に太陽光発電設備を設置する試みも広くなされている。 Recently, from the viewpoint of global warming prevention, etc., it can be used repeatedly without depleting resources, and for renewable energy that emits almost no carbon dioxide that causes global warming during power generation or heat use. Attention is growing. As renewable energy, sunlight, wind power, hydropower, geothermal, biomass, etc. are known. Among them, sunlight is used because it can be easily installed on the roof of ordinary households or on the rooftops of large buildings. Solar power generation facilities are widely used for power sales and private power generation. Attempts have also been made to install solar power generation facilities on idle land such as fallow land.
このような太陽光発電設備は、太陽電池パネル(太陽光パネル、ソーラー電池パネル、ソーラーパネルと称される場合もある)を水平面に設置している場合もあるが、太陽光を効率的に受光することができるように、取付架台を利用して、太陽電池パネルを水平面に対して所定の傾斜角度(傾斜勾配)で支持しているものも多い(例えば、特許文献1、2)。太陽電池パネルの水平面に対する傾斜角度は、設置する場所の緯度によっても異なるが、たとえば、東京における好ましい傾斜角度は35°程度であるとされている。 Such solar power generation facilities may have solar panels (sometimes called solar panels, solar battery panels, or solar panels) installed on a horizontal surface, but receive sunlight efficiently. In many cases, the solar cell panel is supported at a predetermined inclination angle (inclination gradient) with respect to a horizontal plane using an attachment frame (for example, Patent Documents 1 and 2). Although the inclination angle of the solar cell panel with respect to the horizontal plane varies depending on the latitude of the place where the solar cell panel is installed, for example, a preferable inclination angle in Tokyo is about 35 °.
ところで、太陽電池パネルを、水平面に対して所定の傾斜角度となるように設置した場合や、太陽電池パネルを水平面に設置した場合には、太陽電池パネルの下部には、空間が生ずることとなるが、この空間の活用について着目はされていないのが現状である。 By the way, when the solar cell panel is installed so as to have a predetermined inclination angle with respect to the horizontal plane, or when the solar cell panel is installed on the horizontal plane, a space is generated in the lower part of the solar cell panel. However, at present, no attention is paid to the use of this space.
本発明は、太陽電池パネルの下部の空間を有効に活用し、省資源、省コストで、太陽電池パネルにより電力を発電しつつも、作物を生産できる太陽光発電ユニットを提供することを主たる課題とする。 The present invention mainly aims to provide a solar power generation unit that can produce crops while efficiently generating power by using a solar cell panel, effectively utilizing the space below the solar cell panel, saving resources and cost. And
上記課題を解決するための本発明は、太陽光発電ユニットであって、架台と、前記架台に配置された1以上の太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルの下部に設置された1以上のコンテナとを備えることを特徴とする。 The present invention for solving the above-mentioned problems is a photovoltaic power generation unit, comprising a gantry, one or more solar cell panels arranged on the gantry, and one or more containers installed in the lower part of the solar cell panel It is characterized by providing.
また、前記コンテナは、水耕栽培ユニットを備えていてもよい。また、前記コンテナは、貨物輸送用コンテナであってもよい。 The container may include a hydroponics unit. The container may be a freight shipping container.
また、前記架台は、前記太陽電池パネルを傾斜面上に支持するものであってもよい。この場合において、前記コンテナは、前記太陽電池パネルの傾斜面の高い側に配置されていてもよい。 The gantry may support the solar cell panel on an inclined surface. In this case, the container may be disposed on a higher side of the inclined surface of the solar cell panel.
また、前記コンテナは、前記太陽電池パネルによって発電された電力を使用するものであってもよい。 The container may use power generated by the solar cell panel.
本発明の太陽光発電ユニットによれば、太陽電池パネルの下の空間を有効に産業に活用し、省資源、省コストで、太陽電池パネルにより電力を発電しつつも、作物を生産することができる。 According to the photovoltaic power generation unit of the present invention, the space under the solar cell panel can be effectively utilized in industry, and it is possible to produce crops while generating power by using the solar cell panel with resource saving and cost saving. it can.
<<太陽光発電ユニット>>
以下、本発明の太陽光発電ユニットについて一例を挙げて説明する。図1〜5に示すように本発明の太陽光発電ユニット10は、架台12と、太陽電池パネル14と、コンテナ16とを備える。そして、本発明の太陽光発電ユニット10は、太陽電池パネルの下部に、1つ以上のコンテナ16が設置されていることを特徴としている。架台12、太陽電池パネル14、コンテナ16は、本発明の太陽光発電ユニット10における必須の構成である。図1は、太陽光発電ユニットの一例を示す斜視図であり、図2は、図1の太陽光発電ユニットの左側面図であり、図3は、図1の太陽光発電ユニットの正面図であり、図4は、図1の太陽光発電ユニットの右側面図であり、図5は、図1の太陽光発電ユニットの背面図である。以下、太陽光発電ユニットの具体的な構成について説明する。なお、本発明の太陽光発電ユニット10は、上記の特徴を満たせば、以下で説明する実施形態に限定されるものではない。
<< Solar power generation unit >>
Hereinafter, an example is given and demonstrated about the solar power generation unit of this invention. As shown in FIGS. 1 to 5, the photovoltaic
(架台)
架台12は、太陽電池パネル14を設置する骨組をなし、複数の垂木および母屋によって構成される屋根部18と、屋根部18を支える複数の支柱20とを有している。複数の支柱20は、基礎となるブロック上に立てられており、図示する形態では、屋根部18に傾斜を与えている。傾斜が付与された屋根部18は、太陽電池パネル14を傾斜面上に支持している。
(Frame)
The
基礎となるブロックは、風圧荷重等で支柱20が転倒することがない程度の重量を有していることが好ましい。このようなブロックとしては、たとえば、鉄筋コンクリート製のブロック等を挙げることができる。なお、ブロックは、本発明の太陽光発電ユニット10における任意の構成である。図示する形態では、屋根部18の垂木および母屋、ならびに支柱20は、必要な強度を得るように設計された間隔で配置されている。また、図示するように、強度、安全性、デザイン性等の観点から、複数の支柱20をつないで構成した柵部材22を設けてもよい。
It is preferable that the base block has a weight that prevents the
屋根部18の水平面に対する傾斜角度、すなわち、太陽電池パネルの水平面に対する傾斜角度について特に限定はなく、太陽光を効率的に受光することができる傾斜角度とすればよい。一実施形態の太陽光発電ユニットを設置する場所の緯度によっても異なるが、一例としては、10度〜35度程度である。
The inclination angle of the
(太陽電池パネル)
太陽電池パネル14は、太陽光で発電を行うパネルであり、太陽光発電(ソーラー発電)の分野で従来公知のものを適宜選択して用いることができる。図示する形態では、太陽電池パネル14は、架台12の屋根部18の上面に並べて取り付けられている。太陽電池パネル14は、1枚を単独で用いても良いが、一般的には、多数枚が縦横に配列された状態のものが用いられている。なお、本願明細書では、複数の太陽電池パネルが配列されたもの全体を太陽電池パネル14と称している。
(Solar panel)
The
太陽電池パネル14を用いた太陽光発電システムは、従来公知の技術を適宜選択して用いることができる。太陽電池パネル14からの配線は、接続箱(図示しない)で1本にまとめられて、パワーコンディショナー(図示しない)に接続されている。
A solar power generation system using the
太陽電池パネル14で発電された直流電流は、接続箱でまとめられて、パワーコンディショナーで交流電力に変換される。パワーコンディショナーは、分電盤(図示しない)に接続されており、発電された電力は、分電盤を介して電力会社へと送電され、売電が行われる。また、電力会社への送電とともに、或いはこれにかえて、発電された電力をコンテナ16内部の電気機器の駆動に用いることもできる。
The direct current generated by the
(コンテナ)
一実施形態の太陽光発電システムにおけるコンテナ16は、作物栽培ユニットを備えており、その内部において作物の栽培が可能な構成を呈している。したがって、本発明の一実施形態の太陽光発電システムによれば、太陽電池パネルにより発電された電力を売電することで得られる売電益と、コンテナ内で栽培された作物の生産収益を得ることができる。つまり、太陽電池パネルの下部の空間を有効利用して、電力の売電益と、作物の生産収益の双方の利益を享受することができる。
(container)
The
また、本発明の一実施形態の太陽光発電システムによれば、コンテナの内部において、作物の栽培がなされることから、気象条件によって栽培物が被害を受けることがなく、作物の栽培が可能である。 Further, according to the photovoltaic power generation system of one embodiment of the present invention, crops are cultivated inside the container, so that the cultivated products are not damaged by weather conditions and can be cultivated. is there.
コンテナ16の設置位置について特に限定はなく、太陽電池パネル14の下部に設置されているとの条件を満たす範囲で適宜設定すればよい。なお、太陽電池パネル14の下部を、最大限活用できる点からは、コンテナ16は、太陽電池パネル14の下部であって、その高さの高い側に設置されていることが好ましい。好ましい形態の設置位置によれば、コンテナの大型化に対応させることができる。
The installation position of the
太陽電池パネル14の下部に設置されているコンテナ16は、1つであってもよく、2以上であってもよい。一実施形態の太陽光発電ユニットは、図5に示すように、コンテナ16として、サイズの異なる2つのコンテナ(大サイズコンテナ16aおよび小サイズコンテナ16b)を備えている。図示する形態では、コンテナ16の上部に、太陽電池パネル14を支える支持部材24が設けられている。支持部材24は、コンテナ16の一部としてコンテナ16と一体的に構成されていてもよく、別部材としてコンテナ16に取り付けられていてもよい。
The
コンテナの材質について特に限定はなく、たとえば、金属製や、プラスチック製のコンテナを挙げることができる。以下、コンテナの一例について具体的に説明する。 There is no limitation in particular about the material of a container, For example, a metal or a plastic container can be mentioned. Hereinafter, an example of a container will be specifically described.
一例としてのコンテナ16は、貨物輸送用コンテナをベースとして構成されており、輸送性に優れている。図6に示すように、コンテナ16は、扉26を備えており、扉26からコンテナ16の内部に入ることができる。図6は、コンテナ16の入口から内部を視認した一例を示す図である。コンテナ16の内部は、葉物野菜やハーブ類等の作物の栽培室となっており、一実施形態の太陽光発電システム10では、コンテナ16内に水耕栽培ユニット28が設置されている。すなわち、一例としてのコンテナ16は、コンテナ式作物工場として機能する。
The
図7〜図9に示すように、作物栽培ユニット28は、多段式の水耕栽培用栽培棚30を備えている。水耕栽培用栽培棚30としては、従来公知のものを用いることができる。水耕栽培用栽培棚30は、栽培する作物やコンテナ16のサイズに応じて設計され、1台または複数台が設置される。また、水耕栽培ユニット28は、照明装置、温度制御装置、養液供給装置等、水耕栽培に必要な装置を備え、上下水道や電源に接続される。また、コンテナ16には、換気窓(図示しない)等が設けられていてもよい。図7は、コンテナ内部に設けられた水耕栽培ユニットの一例を示す概略図であり、図8は、コンテナの内部を前方から視認した一例を示す斜視図であり、図9は、コンテナの内部を後方から視認した一例を示す斜視図である。
As shown in FIGS. 7 to 9, the
水耕栽培ユニット28を駆動させるための電力は、太陽電池パネル14によって発電された電力のみを用いてもよいし、他の電力と併用してもよいし、太陽電池パネル14による電力を用いず、他の電力を用いてもよい。なお、太陽電池パネル14による電力のみを用いる形態とすれば、他の電源が不要となるため好ましい。
As the electric power for driving the
コンテナ16は1台のみでも作物の栽培を行うことができ、少ない初期投資で作物の栽培が可能である。さらに、コンテナ16として、断熱性が高い冷凍コンテナを用いることで、酷暑地や寒冷地でも作物の栽培が可能となる。
A
水耕栽培ユニット28は、循環式の水耕栽培を行うユニットである。そのため、露地栽培に比べ、水の使用量が非常に少ないという利点がある。また、人工光によって栽培するため、栽培期間の短縮が可能であるとともに、温度管理により通年栽培することができるので、露地栽培よりも多くの収穫量を得ることができる利点がある。
The
水耕栽培ユニット28は、照明、温度、養液の自動制御を行うことで、作物育成を自動化させることもできる。さらに、作物が育てば自動的に市場に出荷される自動出荷システムを採用することもできる。自動出荷システムを採用することで、太陽光発電ユニットのオーナーはコンテナ16を直接管理することなく、遠隔から収支を管理するのみで生産収益を得ることができる。
The
水耕栽培ユニット28で栽培可能な品目としては、以下のものが挙げられる。野菜や果物類として、リーフレタス、サンチュ、サニーレタス、レッドオーク、サラダ菜、フリルレタス、水菜、小松菜、チンゲン菜、サラダほうれん草、ベビーリーフ、スイスチャード、クレソン、ネギ、モロヘイヤ、ビバベルディ、クラウジア、いちご、なす、きゅうり、食用生花等が栽培可能である。また、ハーブ類として、パセリ、ルッコラ、バジル、ディル、ミント、レッドバジル、イタリアンパセリ、三つ葉、チャービル等が栽培可能である。
Examples of the items that can be cultivated by the
上記では、水耕栽培ユニット28を中心に説明を行ったが、水耕栽培ユニット28を用いずに作物の栽培を行ってもよい。また、コンテナ内で栽培される作物については、上記で例示した品目に限定されるものではなく、例えば、キノコ類等の他の作物の生産を行ってもよい。
In the above description, the
次に、図10〜図14を参照して、太陽光発電ユニット10の具体的な寸法例を説明する。図10は、大サイズコンテナ16aの部分における太陽光発電ユニット10の断面図である。太陽電池パネル14は、25度の傾斜角で設置されている。太陽電池パネル14の最も低い端部は、地表から865mm、最も高い端部は地表から4790mmである。コンテナ16aの高さは2896mm(9.5ft)である。コンテナ16aは、太陽電池パネル14の高い部分(図10中、右側部分)に設置されており、支持部材24によって太陽電池パネル14を支えている。
Next, with reference to FIGS. 10-14, the specific example of a dimension of the solar
図11(a)、(b)は、太陽電池パネル14の取り付け部分を示している。太陽電池パネル14は、固定部材32によって屋根部18に固定されている。
FIGS. 11A and 11B show an attachment portion of the
図12は、小サイズコンテナ16bの部分における太陽光発電ユニット10の断面図である。コンテナ16bの高さは2591mm(8.5ft)である。コンテナ16bは、コンテナ16aと並んで、太陽電池パネル14の高い部分(図10中、右側部分)に設置されており、支持部材24によって太陽電池パネル14を支えている。
FIG. 12 is a cross-sectional view of the photovoltaic
図13は、屋根部18の上面図であり、垂木および母屋の配置を示している。垂木は約3m間隔で配置され、母屋は、両端部以外は1m間隔で配置されている。図13には、コンテナ16aおよびコンテナ16bの配置も示されている。コンテナ16aは、幅が12192mm(40ft)、奥行きが2438mmであり、コンテナ16bは、幅が6058mm(約20ft)、奥行きはコンテナ16aと同じく2438mmである。
FIG. 13 is a top view of the
図14は、太陽電池パネル14の配列を示している。同図に示すように、太陽電池パネル14は、幅方向に13列、奥行き方向に9列で、合計117枚のパネルが配列されて構成されている。
FIG. 14 shows the arrangement of the
上記実施形態では、太陽電池パネル14を傾斜面上に配置し、その高さの高い側にコンテナ16を設置しているが、本発明はこれには限定されず、傾斜面上の太陽電池パネル14全体の高さを高くし、その下の領域全体または任意の個所にコンテナ16を設置してもよい。また、太陽電池パネル14を水平面上に配置し、その下の任意の個所にコンテナ16を設置する構成としてもよい。
In the said embodiment, although the
10 太陽光発電ユニット
12 架台
14 太陽電池パネル
16、16a、16b コンテナ
18 屋根部
20 支柱
22 柵部材
24 支持部材
26 扉
28 水耕栽培ユニット
30 水耕栽培用栽培棚
32 固定部材
DESCRIPTION OF
Claims (6)
架台と、
前記架台に配置された1以上の太陽電池パネルと、
前記太陽電池パネルの下部に設置された1以上のコンテナと、
を備えることを特徴とする太陽光発電ユニット。 A solar power unit,
A frame,
One or more solar cell panels disposed on the mount;
One or more containers installed at the bottom of the solar panel;
A photovoltaic power generation unit comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014263549A JP2016123253A (en) | 2014-12-25 | 2014-12-25 | Photovoltaic power generation unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014263549A JP2016123253A (en) | 2014-12-25 | 2014-12-25 | Photovoltaic power generation unit |
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ID=56327632
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110036562A (en) * | 2016-11-24 | 2019-07-19 | 皮拉瑟斯太阳能有限公司 | For generating, storing and distributing the automatic and movable fixture of electric power |
-
2014
- 2014-12-25 JP JP2014263549A patent/JP2016123253A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN110036562B (en) * | 2016-11-24 | 2022-01-04 | 皮拉瑟斯太阳能有限公司 | Automatic and mobile device for generating, storing and distributing electric power |
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