JP2017012007A - Photovoltaic power generation system - Google Patents

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亮一 合原
Ryoichi Aihara
亮一 合原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photovoltaic power generation system that can flexibly cope with changes in kinds of field crop in a farmland, suppresses reduction in the production volume of field crop, and can sufficiently secure a power generation amount.SOLUTION: A photovoltaic power generation system comprises: a panel P installed above a farmland; a database 12 which stores a solar radiation amount D1 of light L from the sun T which is irradiated on the farmland, and an optical saturation point D8 of field crop cultivated in the farmland by each kind of field crop; and a controller 11 which changes an inclination angle θ of a light-receiving surface P1 of the panel P to an incident direction of the light L. The controller 11, in the case where the solar radiation amount D1 of the light L acquired by the database 12 is the optical saturation point D8 or more stored by the database 12, changes the inclination angle θ so as to bring the inclination angle θ closer to a right angle compared with the case where the solar radiation amount D1 is less than the optical saturation point D8.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、太陽光発電システムに関する。   The present invention relates to a photovoltaic power generation system.

従来から太陽光発電システムには大きな注目が集められており、住宅の屋根等、構造物には多くの太陽光モジュールが設置されている。一方、大規模な太陽光発電システムを構築する場合には、多くのモジュールを配置するための広大なスペースが必要である。そこで、例えば日本には多くの農地が存在しており、このような農地では日当たりが良好なところが多い。従って、農地に太陽光パネルを設置することによって、農地で営農しながら太陽光発電も行うソーラーシェアリングが知られている。   Conventionally, great attention has been paid to solar power generation systems, and many solar modules are installed in structures such as roofs of houses. On the other hand, when constructing a large-scale photovoltaic power generation system, a vast space for arranging many modules is required. Therefore, for example, there are many farmlands in Japan, and there are many places with good sunlight on such farmlands. Therefore, solar sharing is also known in which solar power generation is also performed while farming on farmland by installing solar panels on the farmland.

特許文献1には、農場に太陽光発電システムが設置された農場兼太陽光発電システムが記載されている。この農場兼太陽光発電システムでは、商業用植物に設置された複数の支柱と、支柱の上端で水平方向に伸びる梁と、梁に傾斜した状態で支持された複数の太陽光モジュールとを備えている。この農場兼太陽光発電システムにおいて、水平面に対する太陽光モジュールの傾斜角度は、予め定められており、水平面に対して10°〜15°とされている。   Patent Document 1 describes a farm and solar power generation system in which a solar power generation system is installed on a farm. This farm / solar power generation system includes a plurality of columns installed in a commercial plant, a beam extending horizontally at the upper end of the column, and a plurality of solar modules supported in an inclined state on the beam. Yes. In this farm-cum-photovoltaic power generation system, the inclination angle of the solar module with respect to the horizontal plane is determined in advance, and is 10 ° to 15 ° with respect to the horizontal plane.

特開2015−17489号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-17489

上述した農場兼太陽光発電システムでは、パネルの傾斜角度が固定されているので、農地の農作物の種類が変わったり、又は日射量が変わったりした場合に柔軟に対応することができない。また、農地の上方にパネルが配置される場合において、配置するパネルの数が多すぎると、農地の農作物に十分に光が当たらなくなるため、農作物の生育が不十分となり農作物の生産量が減少することが考えられる。一方、農作物の生育を考慮して配置するパネルの数を制限すると、農作物の生育には影響が及ばないもののパネルによる発電量を十分に確保することができない。   In the farm / solar power generation system described above, since the inclination angle of the panel is fixed, it is not possible to flexibly cope with changes in the type of crops on the farmland or the amount of solar radiation. In addition, when panels are arranged above the farmland, if there are too many panels to be placed, the crops on the farmland will not be sufficiently exposed to light, resulting in insufficient crop growth and reduced crop production. It is possible. On the other hand, if the number of panels to be arranged is limited in consideration of the growth of crops, the amount of power generated by the panels cannot be sufficiently secured although the growth of crops is not affected.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、農地における農作物の種類が変わっても柔軟に対応することができると共に、農作物の生産量の減少を抑制し、且つ発電量を十分に確保することができる太陽光発電システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the circumstances described above, and can flexibly cope with changes in the type of crops in the farmland, suppress a decrease in the production amount of the crops, and sufficiently generate power. An object is to provide a solar power generation system that can be secured.

本発明の一側面に係る太陽光発電システムは、農地の上方に設置される太陽光パネルと、農地に照射される太陽光の日射量を取得する日射量取得部と、農地で栽培される農作物の光飽和点を農作物の種類ごとに記憶する光飽和点記憶部と、太陽光の入射方向に対する太陽光パネルの受光面の傾斜角度を変更する角度変更部と、を備え、角度変更部は、日射量取得部によって取得された太陽光の日射量が、光飽和点記憶部によって記憶された光飽和点以上である場合に、日射量が光飽和点未満である場合と比較して、傾斜角度を直角に近づけるように傾斜角度を変更する。   A photovoltaic power generation system according to one aspect of the present invention includes a solar panel installed above a farmland, a solar radiation amount acquisition unit that acquires the solar radiation amount irradiated on the farmland, and a crop grown on the farmland A light saturation point storage unit that stores the light saturation point for each type of crop, and an angle change unit that changes the inclination angle of the light receiving surface of the solar panel with respect to the incident direction of sunlight. When the solar radiation amount acquired by the solar radiation amount acquisition unit is greater than or equal to the light saturation point stored by the light saturation point storage unit, compared to the case where the solar radiation amount is less than the light saturation point, the inclination angle Change the tilt angle so that is closer to a right angle.

本発明の一側面に係る太陽光発電システムにおいて、角度変更部は、農作物ごとに定められた光飽和点と太陽光の日射量を用いて、太陽光パネルの傾斜角度を調整している。よって、パネルの傾斜角度を固定させた場合と比較して、傾斜角度の調整を柔軟に行うことができる。また、太陽光の日射量が光飽和点以上である場合には、農作物に対する光の量が十分でこれ以上の光の照射は必要なくなっている。そのような場合に、太陽光の入射方向に対する太陽光パネルの受光面の傾斜角度を直角に近づけることによって、農作物への光の量を抑えると共に、太陽光パネルによる発電量を増大させることができる。このように、農作物が必要最低限の光を得られつつ、太陽光パネルによる発電量を農作物の生育を妨げない範囲で最大にすることができる。従って、農作物の生産量と太陽光パネルによる発電量とのバランスをとり最適化を図ることができる。また、農地で栽培する農作物の種類を、光飽和点が大きい農作物から光飽和点が小さい農作物に変更したときに、農作物に対する不要(余剰)な光が増えるので、このようなときに上記傾斜角度を直角に近づけて発電量を増やすことができる。このように農作物の種類に応じて傾斜角度を変更することができるので、農作物に応じた最適な太陽光パネルの回転制御を行うことができる。   In the photovoltaic power generation system according to one aspect of the present invention, the angle changing unit adjusts the inclination angle of the solar panel using the light saturation point and the solar radiation amount determined for each crop. Therefore, the inclination angle can be adjusted flexibly as compared with the case where the inclination angle of the panel is fixed. In addition, when the amount of solar radiation is equal to or higher than the light saturation point, the amount of light to the crop is sufficient and no further light irradiation is necessary. In such a case, by making the inclination angle of the light receiving surface of the solar panel with respect to the incident direction of sunlight close to a right angle, it is possible to reduce the amount of light to the crops and increase the amount of power generated by the solar panel. . In this way, the amount of power generated by the solar panel can be maximized within a range that does not hinder the growth of the crop while the crop can obtain the minimum necessary light. Therefore, optimization can be achieved by balancing the production amount of agricultural products and the amount of power generated by the solar panel. In addition, when the type of crop grown on the farmland is changed from a crop with a large light saturation point to a crop with a small light saturation point, unnecessary (surplus) light for the crop increases. The amount of power generation can be increased by bringing the angle close to a right angle. As described above, since the inclination angle can be changed according to the type of crop, optimal rotation control of the solar panel according to the crop can be performed.

また、農地の気温を取得する気温取得部を備え、角度変更部は、気温取得部によって取得された農地の気温が予め定めた閾値より高い場合に、上記傾斜角度を直角に近づけるように傾斜角度を変更してもよい。このように、気温取得部が農地における気温を取得し、角度変更部は、取得された気温が所定の閾値を超えているときに、上記太陽光の入射方向に対する太陽光パネルの受光面の傾斜角度を直角に近づけて農地に入る光の量を抑えることにより、農地の影を大きくする。このように農地の影を大きくすることによって、農地の気温を下げることができ、気温が高すぎることによる農作物の生産量低下を抑えることができる。   In addition, the temperature changer includes an air temperature acquisition unit that acquires the temperature of the farmland, and the angle changing unit is configured to make the inclination angle closer to a right angle when the temperature of the farmland acquired by the air temperature acquisition unit is higher than a predetermined threshold. May be changed. As described above, the temperature acquisition unit acquires the temperature in the farmland, and the angle changing unit tilts the light receiving surface of the solar panel with respect to the incident direction of sunlight when the acquired temperature exceeds a predetermined threshold. By making the angle close to a right angle and reducing the amount of light entering the farmland, the shadow of the farmland is increased. By increasing the shadow of the farmland in this way, the temperature of the farmland can be lowered, and a decrease in crop production due to the temperature being too high can be suppressed.

また、農地の気象情報を取得する気象情報取得部を備え、角度変更部は、気象情報取得部によって取得された農地の気象情報に応じて太陽光パネルの傾斜角度を変更してもよい。この場合、角度変更部は、気象情報取得部によって取得された気象情報に応じて傾斜角度を変更するので、農地の天候に応じた傾斜角度の最適な制御が可能となる。具体的には、例えば、大雪の場合には水平面に対する太陽光パネルの傾斜角度を大きくして太陽光パネルに雪が積もるのを回避することができ、台風の場合には水平面に対する太陽光パネルの傾斜角度を小さくして太陽光パネルが風による負荷を受けるのを回避することができる。   Moreover, the weather information acquisition part which acquires the weather information of farmland may be provided, and an angle change part may change the inclination angle of a solar panel according to the weather information of the farmland acquired by the weather information acquisition part. In this case, since the angle changing unit changes the inclination angle according to the weather information acquired by the weather information acquisition unit, it is possible to optimally control the inclination angle according to the weather of the farmland. Specifically, for example, in the case of heavy snow, it is possible to avoid the accumulation of snow on the solar panel by increasing the inclination angle of the solar panel relative to the horizontal plane, and in the case of typhoon, the inclination of the solar panel relative to the horizontal plane By reducing the angle, the solar panel can be prevented from being subjected to a wind load.

本発明によれば、農地における農作物の種類が変わっても柔軟に対応することができると共に、農作物の生産量の減少を抑制し、且つ発電量を十分に確保することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being able to respond | correspond flexibly even if the kind of crop in a farmland changes, the fall of the production amount of a crop can be suppressed and electric power generation amount can fully be ensured.

実施形態の太陽光発電システムにおけるパネルの設置状態を示す側面図である。It is a side view which shows the installation state of the panel in the solar energy power generation system of embodiment. 実施形態の太陽光発電システムを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the solar energy power generation system of embodiment. (a)は農作物ごとの光飽和点を示す図表であり、(b)は光の照度(日射量)と光合成量との関係を示すグラフである。(A) is a chart which shows the light saturation point for every crop, (b) is a graph which shows the relationship between the illumination intensity (sunlight amount) of light, and the amount of photosynthesis. 第1実施形態の太陽光発電システムの傾斜角度変更処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the inclination angle change process of the solar energy power generation system of 1st Embodiment. 第2実施形態の太陽光発電システムの傾斜角度変更処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the inclination angle change process of the solar energy power generation system of 2nd Embodiment.

以下、実施形態に係る太陽光発電システムについて図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の説明において、同一又は相当する要素には同一の符号を用い、重複する説明を省略する。   Hereinafter, the photovoltaic power generation system according to the embodiment will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

(第1実施形態)
図1に示されるように、本実施形態の太陽光発電システム1では、複数枚の太陽光モジュールによって構成される太陽光パネル(以下、パネルとする)Pが農地Nの上方に並べられており、この状態でパネルPは太陽光発電を行う。パネルPは、例えば矩形状となっており、太陽Tからの光Lを受ける受光面P1を有する。パネルPは、その受光面P1で光Lを受光すると、その受光量に応じた発電を行う。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, in the solar power generation system 1 of the present embodiment, solar panels (hereinafter referred to as panels) P configured by a plurality of solar modules are arranged above the farmland N. In this state, the panel P performs solar power generation. The panel P has, for example, a rectangular shape, and has a light receiving surface P1 that receives light L from the sun T. When the panel P receives the light L at the light receiving surface P1, the panel P generates power according to the amount of light received.

農地Nには同一種類の農作物Cが植えられており、この農地Nにおいて農作物Cは栽培されている。太陽光発電システム1において、パネルPの枚数は例えば数百枚であり、平面視において縦横に複数のパネルPが並べられている。よって、農地Nの農作物Cには、太陽Tからの光Lが均等に当てられ、農地NにはパネルPの影Sが形成される。この影Sの形状及び大きさは、時間の経過に伴う太陽Tの移動によって変化する。   The same kind of crop C is planted in the farmland N, and the crop C is cultivated in this farmland N. In the solar power generation system 1, the number of panels P is, for example, several hundreds, and a plurality of panels P are arranged vertically and horizontally in a plan view. Therefore, the light L from the sun T is equally applied to the crop C of the farmland N, and the shadow S of the panel P is formed on the farmland N. The shape and size of the shadow S change with the movement of the sun T over time.

太陽光発電システム1は、複数のパネルPを農地Nの上方で支持する支持構造2を備えている。支持構造2は、農地Nから鉛直上方に延びる複数の支柱2aと、複数の支柱2aの上部において複数の支柱2aを架け渡す梁部材2bとを備えている。梁部材2bには、軸3が取り付けられており、軸3にはパネルPが回転自在に支持されている。パネルPは、軸3の回転と共に回転し、光Lの入射方向に対するパネルPの受光面P1の傾斜角度θは一律となる。このように、太陽光発電システム1では、パネルPが一軸で回転する構成を備えており、パネルPの傾斜角度θは調整可能となっている。   The solar power generation system 1 includes a support structure 2 that supports a plurality of panels P above the farmland N. The support structure 2 includes a plurality of support columns 2a extending vertically upward from the farmland N, and a beam member 2b that bridges the plurality of support columns 2a on top of the plurality of support columns 2a. A shaft 3 is attached to the beam member 2b, and a panel P is rotatably supported on the shaft 3. The panel P rotates with the rotation of the shaft 3, and the inclination angle θ of the light receiving surface P1 of the panel P with respect to the incident direction of the light L is uniform. As described above, the photovoltaic power generation system 1 has a configuration in which the panel P rotates about one axis, and the inclination angle θ of the panel P can be adjusted.

図2に示されるように、太陽光発電システム1は、軸3を回転させるモータ4と、農地Nへの光Lの日射量D1を測定する日射計5と、農地Nの気温D2を測定する温度計6と、モータ4の駆動を制御する制御装置10とを備えている。モータ4、日射計5及び温度計6は、制御装置10と通信可能となっている。   As shown in FIG. 2, the solar power generation system 1 measures a motor 4 that rotates the shaft 3, a solarimeter 5 that measures the amount of solar radiation D <b> 1 of the light L to the farmland N, and a temperature D <b> 2 of the farmland N. A thermometer 6 and a control device 10 that controls driving of the motor 4 are provided. The motor 4, the pyrometer 5, and the thermometer 6 can communicate with the control device 10.

モータ4は、軸3を回転させることによってパネルPを一律に回転させる。日射計5は、農地Nに照射されている光Lの日射量D1を検出するセンサであり、検出した日射量D1を制御装置10に出力する。温度計6は、農地Nにおける気温D2を検出するセンサであり、検出した気温D2を制御装置10に出力する。日射計5が日射量D1を制御装置10に出力するタイミング、及び温度計6が気温D2を制御装置10に出力するタイミングは、リアルタイムであってもよいし、所定時間ごとであってもよい。   The motor 4 rotates the panel P uniformly by rotating the shaft 3. The pyranometer 5 is a sensor that detects the amount of solar radiation D1 of the light L applied to the farmland N, and outputs the detected amount of solar radiation D1 to the control device 10. The thermometer 6 is a sensor that detects the temperature D <b> 2 in the farmland N, and outputs the detected temperature D <b> 2 to the control device 10. The timing at which the solar radiation meter 5 outputs the solar radiation amount D1 to the control device 10 and the timing at which the thermometer 6 outputs the air temperature D2 to the control device 10 may be real time or may be every predetermined time.

制御装置10は、パネルPを回転させて傾斜角度θを調整する制御を行う。制御装置10は、モータ4を駆動してパネルPの傾斜角度θを調整する。制御装置10は、パネルPの傾斜角度θを変更して農地Nに入る光Lの量を調整し、農地Nにおける影Sの大きさを変更する。このように制御装置10が光Lの量を調整して影Sの大きさを変更することにより、農地Nの農作物Cの生育を妨げないようにしている。   The control device 10 performs control to adjust the inclination angle θ by rotating the panel P. The control device 10 drives the motor 4 to adjust the inclination angle θ of the panel P. The control device 10 changes the inclination angle θ of the panel P, adjusts the amount of light L entering the farmland N, and changes the size of the shadow S on the farmland N. In this way, the control device 10 adjusts the amount of light L to change the size of the shadow S so that the growth of the crop C on the farmland N is not hindered.

制御装置10は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read OnlyMemory)及びRAM(Random Access Memory)を備えて構成されている。制御装置10の各機能は、ROMに記憶されているプログラムをRAMにロードし、CPUで実行することによって実現される。なお、制御装置10は、汎用のパーソナルコンピュータ、又は例えばインターネット上のサーバ、であってもよい。更に、制御装置10の一部と残部とが分離していて、例えば、制御装置10の一部をパネルPの近くに配置して、制御装置10の残部をパネルPから離れた遠隔地に配置してもよい。このように、制御装置10の形態、及び配置場所については特に限定されない。   The control device 10 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory). Each function of the control device 10 is realized by loading a program stored in the ROM into the RAM and executing it by the CPU. The control device 10 may be a general-purpose personal computer or a server on the Internet, for example. Further, a part of the control device 10 is separated from the remaining part. For example, a part of the control device 10 is arranged near the panel P, and the remaining part of the control device 10 is arranged at a remote place away from the panel P. May be. As described above, the configuration and location of the control device 10 are not particularly limited.

制御装置10は、モータ4の駆動を制御するコントローラ11と、太陽光発電システム1に関する情報を記憶するデータベース12と、通信装置13とを備えている。制御装置10は、農地Nの付近に設けられていてもよいし、農地Nから離れた遠隔地に設けられていてもよい。また、制御装置10は、例えばインターネットであるネットワーク20に接続されている。なお、ネットワーク20は、インターネットでなくてもよく、例えば施設内ネットワークであってもよい。   The control device 10 includes a controller 11 that controls driving of the motor 4, a database 12 that stores information related to the solar power generation system 1, and a communication device 13. The control device 10 may be provided in the vicinity of the farmland N or may be provided in a remote place away from the farmland N. Moreover, the control apparatus 10 is connected to the network 20 which is the internet, for example. Note that the network 20 may not be the Internet, and may be an in-facility network, for example.

データベース12は、コントローラ11がパネルPの傾斜角度θを調整するときに用いる情報を記憶している。データベース12は、年月日D3と、時間D4と、軌跡D5と、影情報D6を記憶している。軌跡D5は、農地Nから見た太陽Tの軌跡を示す情報であり、年月日D3ごとに記憶されている。この軌跡D5によって、制御装置10では、何日の何時にどれくらいの割合で農地Nに影Sが形成されるかがわかるようになっている。また、影情報D6は、農地Nのどの部分にどれくらいの割合で影Sが形成されるかを示す情報である。この影情報D6は、年月日D3ごと、時間D4ごと、傾斜角度θごと、及び農作物Cごとに記憶されている。影情報D6は、農作物Cへの光Lの必要量に対する影Sの割合の情報も含んでいる。   The database 12 stores information used when the controller 11 adjusts the inclination angle θ of the panel P. The database 12 stores date D3, time D4, locus D5, and shadow information D6. The trajectory D5 is information indicating the trajectory of the sun T viewed from the farmland N, and is stored for each date D3. By this trajectory D5, the control device 10 can know how much shadows S are formed on the farmland N at what rate of what day. The shadow information D6 is information indicating how much shadow S is formed in which part of the farmland N. The shadow information D6 is stored for each date D3, every time D4, every inclination angle θ, and every crop C. The shadow information D6 also includes information on the ratio of the shadow S to the necessary amount of light L to the crop C.

また、データベース12は、農地Nで栽培されている農作物Cの種類を示す農作物D7を記憶している。更に、データベース12は、農作物Cの光飽和点(単位:klx(キロルクス))D8を記憶する光飽和点記憶部である。光飽和点D8は農作物D7ごとに記憶されている。ここで、光飽和点D8は農作物Cの種類ごとに一意に定められる値であり、光飽和点D8以上の光Lを農作物Cに当てても農作物Cの光合成量は増加しない。この光飽和点D8については後に詳述する。   The database 12 stores a crop D7 indicating the type of the crop C cultivated in the farmland N. Further, the database 12 is a light saturation point storage unit that stores a light saturation point (unit: klx (kilolux)) D8 of the crop C. The light saturation point D8 is stored for each crop D7. Here, the light saturation point D8 is a value uniquely determined for each type of the crop C, and even if the light L above the light saturation point D8 is applied to the crop C, the photosynthesis amount of the crop C does not increase. The light saturation point D8 will be described later in detail.

データベース12は、日射計5から農地Nの日射量D1を取得する日射量取得部として機能し、取得した日射量D1を記憶している。また、データベース12は、都度日射計5から日射量D1を取得するのではなく、年月日D3ごと、又は時間D4ごとの日射量D1を予め取得していてもよい。更に、コントローラ11が、年月日D3、時間D4及び後述する気象情報D9から日射量D1を計算し、データベース12はコントローラ11が計算した日射量D1を取得してもよい。   The database 12 functions as a solar radiation amount acquisition unit that acquires the solar radiation amount D1 of the farmland N from the solar radiation meter 5, and stores the acquired solar radiation amount D1. Moreover, the database 12 may acquire beforehand the solar radiation amount D1 for every year / month / day D3 or every time D4 instead of acquiring the solar radiation amount D1 from the solar radiation meter 5 each time. Furthermore, the controller 11 may calculate the solar radiation amount D1 from the date D3, the time D4, and weather information D9 described later, and the database 12 may acquire the solar radiation amount D1 calculated by the controller 11.

また、データベース12は、温度計6から農地Nの気温D2を取得する気温取得部であり、取得した気温D2を記憶している。なお、データベース12は、温度計6から気温D2を取得するのではなく、例えば、気象情報D9から得た気温D2を予め記憶しておいてもよい。また、例えば、コントローラ11が年月日D3と時間D4から気温D2を推定し、この推定した気温D2をデータベース12が取得してもよい。   The database 12 is an air temperature acquisition unit that acquires the air temperature D2 of the farmland N from the thermometer 6, and stores the acquired air temperature D2. Note that the database 12 does not acquire the temperature D2 from the thermometer 6, but may store the temperature D2 obtained from the weather information D9 in advance, for example. For example, the controller 11 may estimate the temperature D2 from the date D3 and the time D4, and the database 12 may acquire the estimated temperature D2.

また、データベース12は、ネットワーク20から気象情報D9を取得する気象情報取得部である。データベース12による気象情報D9の取得タイミングは、リアルタイムであってもよいし、所定時間ごとであってもよい。更に、データベース12は、パネルPから得られた発電量D10と傾斜角度θを記憶している。   The database 12 is a weather information acquisition unit that acquires weather information D9 from the network 20. The acquisition timing of the weather information D9 by the database 12 may be real time or may be every predetermined time. Further, the database 12 stores the power generation amount D10 obtained from the panel P and the inclination angle θ.

コントローラ11は、モータ4に制御信号を出力してモータ4の駆動を制御し、パネルPの傾斜角度θを変更する角度変更部である。コントローラ11は、各種計算を行う機能を有しており、例えば、農地Nに形成されている影Sの計算を行って影情報D6を算出する。また、コントローラ11は、データベース12に記憶されている各情報を用いてモータ4を制御し、パネルPの傾斜角度θを変更する。   The controller 11 is an angle changing unit that outputs a control signal to the motor 4 to control driving of the motor 4 and changes the inclination angle θ of the panel P. The controller 11 has a function of performing various calculations. For example, the controller 11 calculates a shadow S formed on the farmland N and calculates shadow information D6. Further, the controller 11 controls the motor 4 using each information stored in the database 12 to change the inclination angle θ of the panel P.

コントローラ11は、データベース12が取得した気象情報D9に応じてパネルPの傾斜角度θを変更してもよい。ここで、例えば、制御装置10が複数のコントローラ11を備えていてもよく、ネットワーク越しの遠隔地にあるデータベース12から複数のコントローラ11に気象情報D9の信号を送って一斉に制御を行ってもよい。この場合、農地Nの天候に応じたパネルPの最適な制御が可能となる。具体的には、例えば、大雪の場合には水平面に対するパネルPの傾斜角度を大きくしてパネルPを垂直に立てることによってパネルPに雪が積もるのを回避することができ、台風の場合には水平面に対するパネルPの傾斜角度を小さくしてパネルPを水平に寝かせることによってパネルPが風による負荷を受けるのを回避することができる。   The controller 11 may change the inclination angle θ of the panel P according to the weather information D9 acquired by the database 12. Here, for example, the control device 10 may be provided with a plurality of controllers 11, or the weather information D <b> 9 signal may be sent to the plurality of controllers 11 from the database 12 at a remote location over the network and controlled simultaneously. Good. In this case, the optimal control of the panel P according to the weather of the farmland N becomes possible. Specifically, for example, in the case of heavy snow, it is possible to avoid the accumulation of snow on the panel P by increasing the inclination angle of the panel P with respect to the horizontal plane and standing the panel P vertically, and in the case of a typhoon, the horizontal plane It is possible to avoid the panel P from being subjected to a load by wind by laying the panel P horizontally by reducing the inclination angle of the panel P with respect to.

通信装置13は、制御装置10が他の機器と通信をするときに用いられる通信機器である。通信装置13によって、制御装置10の外部に位置するPC14又はスマートフォン15と制御装置10が通信可能となっている。なお、制御装置10は、例えば携帯電話等、PC14又はスマートフォン15以外の他の装置と通信可能となっていてもよい。この通信装置13により、PC14又はスマートフォン15からコントローラ11を動作させてパネルPの傾斜角度θを調整することもできる。例えば、通信装置13は無線LANアクセスポイント通信機能を備えていてもよく、この場合、無線で遠隔地にあるPC14及びスマートフォン15と通信を行うことも可能である。   The communication device 13 is a communication device used when the control device 10 communicates with other devices. The communication device 13 enables communication between the control device 10 and the PC 14 or the smartphone 15 located outside the control device 10. In addition, the control apparatus 10 may be communicable with apparatuses other than PC14 or the smart phone 15, such as a mobile phone. With this communication device 13, the controller 11 can be operated from the PC 14 or the smartphone 15 to adjust the inclination angle θ of the panel P. For example, the communication device 13 may have a wireless LAN access point communication function. In this case, the communication device 13 can wirelessly communicate with the PC 14 and the smartphone 15 at a remote location.

ところで、農地Nに設置する太陽光発電システムについて、設置するパネルの数が多すぎると、農地Nの農作物Cに十分に光Lが当たらなくなるため、農作物Cの生育が不十分となり、農作物Cの生産量が減少することが考えられる。従って、農地Nに設置する太陽光発電システムでは、農作物Cの生育に影響を与えないことが求められる。すなわち、太陽光発電システムを設置した後であっても、農地Nにおける農作物Cの生産量が所定値以上減少せず、農作物Cの生産量を維持することが求められる。   By the way, about the photovoltaic power generation system installed in the farmland N, if there are too many panels to be installed, the crop C in the farmland N will not be sufficiently exposed to the light L. It is conceivable that the production volume decreases. Therefore, the photovoltaic power generation system installed on the farmland N is required not to affect the growth of the crop C. That is, even after the photovoltaic power generation system is installed, the production amount of the crop C in the farmland N is not reduced by a predetermined value or more, and the production amount of the crop C is required to be maintained.

また、一般的に、光Lの照度(日射量)が一定であっても農作物Cの種類に応じてその光合成量は互いに異なる。図3(a)に示されるように、農作物には、その種類ごとに光飽和点が一意に定められる。例えば図3(b)に示されるように、光の照度が小さい場合には、光の照度を大きくするにつれて農作物Cの光合成量も増加する。しかしながら、光の照度が光飽和点以上となった状態では、更に光の照度を大きくしても農作物の光合成量は増加しない。すなわち、光飽和点以上の光を農作物に当てても、農作物の光合成量は増えず、農作物の生育に影響しない。   In general, even if the illuminance (irradiation amount) of the light L is constant, the amount of photosynthesis differs depending on the type of the crop C. As shown in FIG. 3A, a light saturation point is uniquely determined for each type of crop. For example, as shown in FIG. 3B, when the illuminance of light is small, the amount of photosynthesis of the crop C increases as the illuminance of light increases. However, in a state where the illuminance of light is equal to or higher than the light saturation point, the amount of photosynthesis of the crop does not increase even if the illuminance of light is further increased. That is, even if light above the light saturation point is applied to the crop, the amount of photosynthesis of the crop does not increase and does not affect the growth of the crop.

そこで、本実施形態の太陽光発電システム1では、農地Nにおける農作物Cの光飽和点を超える分の光LをパネルPによる発電に回している。すなわち、農作物Cに当てられている光Lの日射量が農作物Cの光飽和点以上となっているか否かに応じてパネルPの傾斜角度θを変更する。以下では、図4に示されるフローチャートを用いて、太陽光発電システム1によるパネルPの傾斜角度θの変更処理について説明する。図4は、太陽光発電システム1のコントローラ11による傾斜角度θの変更処理の一例を示している。図4のフローチャートの処理は、例えば制御装置10の起動後に所定時間ごと(例えば30分ごと)に繰り返し自動実行されるが、その実行タイミングは特に限定されない。   Therefore, in the solar power generation system 1 of the present embodiment, the light L exceeding the light saturation point of the crop C in the farmland N is sent to the power generation by the panel P. That is, the inclination angle θ of the panel P is changed according to whether or not the amount of solar light L applied to the crop C is equal to or greater than the light saturation point of the crop C. Below, the change process of inclination-angle (theta) of the panel P by the solar power generation system 1 is demonstrated using the flowchart shown by FIG. FIG. 4 shows an example of the change process of the inclination angle θ by the controller 11 of the photovoltaic power generation system 1. The process of the flowchart in FIG. 4 is automatically executed repeatedly every predetermined time (for example, every 30 minutes) after the activation of the control device 10, for example, but the execution timing is not particularly limited.

図4に示される傾斜角度θの変更処理が開始されると、コントローラ11がデータベース12から農作物D7及び光飽和点D8を取得する(ステップS1)。ここで、コントローラ11は、農地Nで栽培されている農作物Cの種類、及びその農作物Cの光飽和点D8を取得する。   When the change process of the inclination angle θ shown in FIG. 4 is started, the controller 11 acquires the crop D7 and the light saturation point D8 from the database 12 (step S1). Here, the controller 11 acquires the type of the crop C cultivated in the farmland N and the light saturation point D8 of the crop C.

続いて、コントローラ11は、農地Nの日射量D1をデータベース12から取得する(ステップS2)。このステップS2の処理において、コントローラ11は現時点での農地Nの日射量D1を把握する。そして、コントローラ11は、現時点でのパネルPの傾斜角度θをデータベース12から取得する(ステップS3)。   Subsequently, the controller 11 acquires the solar radiation amount D1 of the farmland N from the database 12 (step S2). In the process of step S2, the controller 11 grasps the solar radiation amount D1 of the farmland N at the current time. Then, the controller 11 acquires the current inclination angle θ of the panel P from the database 12 (step S3).

次に、コントローラ11は、取得した日射量D1が農作物Cの光飽和点D8以上であるか否かを判定する(ステップS4)。ステップS4において、日射量D1が光飽和点D8以上である場合には、農作物Cに対する光Lの量が必要量以上であると判定して、農地Nの影Sの割合が所定の影情報D6の割合となるように、傾斜角度θの設定値を直角に近い値にする(ステップS5)。ここで、傾斜角度θの設定値を直角に近い値にする、及び傾斜角度θを直角に近づけるとは、ステップS3で取得した傾斜角度θより所定角度だけ傾斜角度θを直角に近い値にしてもよいし、例えば傾斜角度θの設定値を80°にする等、予め決められた値を傾斜角度θの設定値としてもよい。   Next, the controller 11 determines whether or not the acquired solar radiation amount D1 is greater than or equal to the light saturation point D8 of the crop C (step S4). In step S4, when the amount of solar radiation D1 is greater than or equal to the light saturation point D8, it is determined that the amount of light L with respect to the crop C is greater than or equal to the necessary amount, and the ratio of the shadow S of the farmland N is the predetermined shadow information D6. So that the set value of the inclination angle θ is close to a right angle (step S5). Here, setting the inclination angle θ to a value close to a right angle and making the inclination angle θ close to a right angle make the inclination angle θ a value close to a right angle by a predetermined angle from the inclination angle θ acquired in step S3. Alternatively, a predetermined value such as setting the inclination angle θ to 80 ° may be set as the inclination angle θ.

一方、ステップS4において、日射量D1が光飽和点D8以上でない場合には、農作物Cに対する光Lの量が必要量未満であると判定して、農地Nの影Sの割合が所定の影情報D6の割合となるように、傾斜角度θの設定値を直角から遠ざける(ステップS6)。ここで、傾斜角度θの設定値を直角から遠ざける、及び傾斜角度θを直角から遠ざけるとは、ステップS3で取得した傾斜角度θより所定角度だけ傾斜角度θを平行(0°又は180°)に近い値にしてもよいし、例えば傾斜角度θの設定値を10°にする等、予め決められた値を傾斜角度θの設定値としてもよい。   On the other hand, if the amount of solar radiation D1 is not greater than or equal to the light saturation point D8 in step S4, it is determined that the amount of light L with respect to the crop C is less than the necessary amount, and the ratio of the shadow S of the farmland N is predetermined shadow information. The set value of the inclination angle θ is moved away from the right angle so that the ratio becomes D6 (step S6). Here, setting the tilt angle θ away from the right angle and moving the tilt angle θ away from the right angle make the tilt angle θ parallel (0 ° or 180 °) by a predetermined angle from the tilt angle θ acquired in step S3. It may be a close value, or a predetermined value such as a setting value of the tilt angle θ may be 10 °, for example, may be set as the set value of the tilt angle θ.

そして、ステップS7では、コントローラ11が傾斜角度θの設定値を制御信号としてモータ4に出力することにより、モータ4が各パネルPの傾斜角度θを変更して一連の処理を終了する。   In step S7, the controller 11 outputs the set value of the inclination angle θ to the motor 4 as a control signal, so that the motor 4 changes the inclination angle θ of each panel P and ends the series of processes.

ところで、従来のように、農作物の生産量のみを考慮してパネルの傾き調整を行わない(傾斜角度θを変更しない)場合、光の入射方向に対するパネルの受光面の傾斜角度を直角から遠ざけて(平行に近づけて)農地に多くの光を入れることによって、農作物の生育に影響を与えないようにすることは可能である。しかしながら、この場合、光の入射方向に対するパネルの受光面の傾斜角度が必要以上に平行に近くなり、パネルの発電量が制限されてしまうという問題が生じうる。   By the way, when the panel tilt adjustment is not performed in consideration of only the crop production amount (the tilt angle θ is not changed) as in the prior art, the tilt angle of the light receiving surface of the panel with respect to the light incident direction is kept away from the right angle. It is possible to avoid affecting the growth of crops by putting a lot of light on the farmland (close to parallel). However, in this case, the inclination angle of the light receiving surface of the panel with respect to the incident direction of light becomes nearly parallel more than necessary, which may cause a problem that the power generation amount of the panel is limited.

これに対し、本実施形態の太陽光発電システム1では、農作物Cに当てられている光Lの日射量D1が農作物Cの光飽和点D8未満である場合には、傾斜角度θを直角から遠ざけて農地Nに形成される影Sを小さくし、より多くの光Lが農地Nに入るように制御する。一方、農作物Cに当てられている光Lの日射量D1が農作物Cの光飽和点D8以上である場合には、傾斜角度θを直角に近づけて農地Nに形成される影Sを大きくし、より多くの光をパネルPに当てるように制御する。このように、コントローラ11は、農地Nに栽培されている農作物Cの光飽和点D8に応じて、農地Nに形成される影Sの割合を変更する制御を行う。   On the other hand, in the solar power generation system 1 of the present embodiment, when the amount of solar radiation D1 of the light L applied to the crop C is less than the light saturation point D8 of the crop C, the inclination angle θ is kept away from the right angle. Thus, the shadow S formed on the farmland N is reduced, and control is performed so that more light L enters the farmland N. On the other hand, when the solar radiation amount D1 of the light L applied to the crop C is equal to or greater than the light saturation point D8 of the crop C, the shadow S formed on the farm land N is increased by bringing the inclination angle θ close to a right angle, Control is performed so that more light is applied to the panel P. Thus, the controller 11 performs control to change the ratio of the shadow S formed on the farmland N according to the light saturation point D8 of the crop C grown on the farmland N.

このように、本実施形態では、農作物Cごとに定められた光飽和点D8と日射量D1を用いてパネルPの傾き調整を行っているので、従来よりも、傾斜角度θの調整を柔軟に行うことができ、更に傾斜角度θを直角に近づけることによってパネルPの発電量を増大させることができる。具体的には、例えば、農作物Cの種類をイネからダイズに変更したときに、光飽和点が小さくなって余剰の光Lが増えるので、傾斜角度θを直角に近づけて発電量を増やすことができる。このように、農作物Cの種類に応じて傾斜角度θを変更することができ、農作物Cに応じた最適なパネルPの回転制御を行うことができる。   Thus, in this embodiment, since the inclination adjustment of the panel P is performed using the light saturation point D8 and the solar radiation amount D1 determined for each crop C, the adjustment of the inclination angle θ is more flexible than in the past. The power generation amount of the panel P can be increased by making the inclination angle θ closer to a right angle. Specifically, for example, when the type of the crop C is changed from rice to soybean, the light saturation point becomes smaller and the surplus light L increases, so that the power generation amount can be increased by bringing the inclination angle θ close to a right angle. it can. Thus, the inclination angle θ can be changed according to the type of the crop C, and the optimal rotation control of the panel P according to the crop C can be performed.

また、太陽光発電システム1では、通信装置13を介した遠隔操作によるパネルPの回転の自動制御を行うことも可能であり、この自動制御によってパネルPは一括して纏めて回転する。従って、通信装置13を介して外部装置から傾斜角度θの調整が行われるので、ネットワークを有効活用することができ、パネルPを回転させるために作業者がわざわざ農地Nに出向く手間が解消される。   Moreover, in the solar power generation system 1, it is also possible to perform automatic control of the rotation of the panel P by remote operation via the communication device 13, and the panel P is collectively rotated by this automatic control. Therefore, since the inclination angle θ is adjusted from the external device via the communication device 13, the network can be used effectively, and the trouble of the operator going to the farmland N to rotate the panel P is eliminated. .

また、例えば、農地Nの天候は年ごと日ごとに変わるので、気象情報D9を用いた制御を行うことが好ましい。この場合、コントローラ11は、例えば農地Nが晴天であって、気象情報D9に含まれる日射量D1が所定値以上である場合には傾斜角度θを直角に近づけるようにし、例えば農地Nが曇天又は雨天であって、気象情報D9に含まれる日射量D1が所定値未満である場合には傾斜角度θを直角から遠ざけるようにしてもよい。このように気象情報D9に含まれる日射量D1に応じて傾斜角度θを制御することにより、農地Nの天候状態に即した傾斜角度θの制御が可能となる。従って、農作物Cに当たる光Lの量と、パネルPに当たる光Lの量を最適化させることができる。なお、気象情報D9に含まれる日射量D1を用いる場合、日射計5は不要となる。   Further, for example, since the weather of the farmland N changes from year to day, it is preferable to perform control using the weather information D9. In this case, for example, when the farm land N is clear and the solar radiation amount D1 included in the weather information D9 is equal to or greater than a predetermined value, the controller 11 causes the inclination angle θ to approach a right angle. When it is raining and the solar radiation amount D1 included in the weather information D9 is less than a predetermined value, the inclination angle θ may be kept away from the right angle. Thus, by controlling the inclination angle θ according to the amount of solar radiation D1 included in the weather information D9, it is possible to control the inclination angle θ according to the weather condition of the farmland N. Therefore, the amount of light L hitting the crop C and the amount of light L hitting the panel P can be optimized. In addition, when using the solar radiation amount D1 contained in the weather information D9, the solar radiation meter 5 becomes unnecessary.

また、農作物Cがイネである場合以外は連作障害が発生しうるため、農作物Cがイネでない場合には、農地Nで毎年同じ種類の農作物Cが栽培される可能性は低い。このような場合にも、農地Nで栽培される農作物D7をデータベース12が記憶しているので、農作物Cの種類に応じて影Sの大きさを変えることによって、最適な農作物Cの育成を促すことができる。そして、農作物Cの生産量を低減させることなくパネルPによる発電量を確保することができる。すなわち、農作物Cが必要最低限の光Lを得られつつ、パネルPによる発電量を農作物Cの生育を妨げない範囲で最大にすることができる。このように、農作物Cの生産量とパネルPによる発電量とのバランスをとり最適化を図ることができる。   In addition, continuous cropping failure may occur except when the crop C is rice, so when the crop C is not rice, the possibility that the same type of crop C is cultivated every year in the farmland N is low. Even in such a case, since the database 12 stores the crop D7 cultivated in the farmland N, the size of the shadow S is changed according to the type of the crop C to promote the optimal crop C. be able to. And the electric power generation amount by the panel P can be ensured, without reducing the production amount of the crop C. That is, the amount of power generated by the panel P can be maximized within a range that does not hinder the growth of the crop C while the crop C can obtain the minimum necessary light L. In this way, the balance between the production amount of the crop C and the power generation amount by the panel P can be optimized.

(第2実施形態)
ところで、農地Nの気温が高すぎる場合(例えば30℃を超えている場合)、農作物Cは、自らを冷却させるべく蒸散にエネルギーを使用するため、農作物Cの生育に影響が及び農作物Cの生産量が低減する可能性がある。また、気温が高すぎると、光合成の速度が低下する農作物Cも存在する。そこで、第2実施形態の太陽光発電システムでは、農地Nの気温D2に応じた傾斜角度θの制御を行っている。
(Second Embodiment)
By the way, when the temperature of the farmland N is too high (for example, when it exceeds 30 degreeC), since the crop C uses energy for transpiration to cool itself, the influence on the growth of the crop C and the production of the crop C The amount can be reduced. In addition, there is a crop C in which the rate of photosynthesis decreases when the temperature is too high. Therefore, in the photovoltaic power generation system of the second embodiment, the inclination angle θ is controlled according to the temperature D2 of the farmland N.

以下では、第2実施形態の太陽光発電システムについて説明する。第2実施形態の説明では、第1実施形態と重複する説明を省略する。第2実施形態の太陽光発電システムの構成は、第1実施形態の太陽光発電システム1の構成と同一であり、太陽光発電システムの処理内容が第1実施形態と異なっている。以下では、図5に示されるフローチャートを用いて、第2実施形態の太陽光発電システムによるパネルPの傾斜角度θの変更処理について説明する。図5は、コントローラ11による傾斜角度θの変更処理の一例を示しており、この処理の実行タイミングは特に限定されない。   Below, the photovoltaic power generation system of 2nd Embodiment is demonstrated. In the description of the second embodiment, a description overlapping that of the first embodiment is omitted. The configuration of the photovoltaic power generation system of the second embodiment is the same as the configuration of the photovoltaic power generation system 1 of the first embodiment, and the processing content of the photovoltaic power generation system is different from that of the first embodiment. Below, the change process of inclination-angle (theta) of the panel P by the solar energy power generation system of 2nd Embodiment is demonstrated using the flowchart shown by FIG. FIG. 5 shows an example of the change process of the inclination angle θ by the controller 11, and the execution timing of this process is not particularly limited.

図5に示される傾斜角度θの変更処理が開始されると、コントローラ11は、データベース12から気温D2を取得する(ステップS11)。ここで、例えば、コントローラ11は、農地Nの地表面(農作物Cの周辺環境)における現時点での気温D2を取得する。続いて、コントローラ11は、取得した気温D2が所定の閾値X(例えば30℃)を超えているか否かを判定する(ステップS12)。ここで、閾値Xは、気温D2が農作物Cの生育を妨げうる温度にまで達しているか否かの判定基準である。この閾値Xは、例えば農作物Cごとに予め設定される値であり、適宜変更可能な値である。   When the change process of the inclination angle θ shown in FIG. 5 is started, the controller 11 acquires the temperature D2 from the database 12 (step S11). Here, for example, the controller 11 acquires the current temperature D2 on the ground surface of the farmland N (the surrounding environment of the crop C). Subsequently, the controller 11 determines whether or not the acquired temperature D2 exceeds a predetermined threshold value X (for example, 30 ° C.) (step S12). Here, the threshold value X is a criterion for determining whether or not the temperature D2 reaches a temperature at which the growth of the crop C can be hindered. This threshold value X is a value set in advance for each crop C, for example, and can be changed as appropriate.

ステップS12において、気温D2が閾値Xを超えている場合には、農地Nの温度が高すぎると判定し、農作物Cに当たる光Lの量を減らして影Sを大きくするように、傾斜角度θの設定値を直角に近づける(ステップS13)。一方、ステップS12において、気温D2が閾値Xを超えていない場合には、農地Nの温度が高すぎないと判定して、そのままステップS14に移行する。そして、ステップS14では、コントローラ11が傾斜角度θの設定値を制御信号としてモータ4に出力することにより、モータ4が各パネルPの傾斜角度θを調整して一連の処理を終了する。   In step S12, when the temperature D2 exceeds the threshold value X, it is determined that the temperature of the farmland N is too high, and the inclination angle θ is increased so as to increase the shadow S by reducing the amount of light L falling on the crop C. The set value is brought close to a right angle (step S13). On the other hand, if the temperature D2 does not exceed the threshold value X in step S12, it is determined that the temperature of the farmland N is not too high, and the process proceeds to step S14 as it is. In step S14, the controller 11 outputs the set value of the tilt angle θ to the motor 4 as a control signal, so that the motor 4 adjusts the tilt angle θ of each panel P and ends the series of processes.

以上のように、第2実施形態の太陽光発電システムでは、データベース12が例えば温度計6から農地Nにおける気温D2を取得し、コントローラ11は、気温D2が所定の閾値Xを超えているときに傾斜角度θが直角に近くなるようにパネルPを回転させて農地Nの影Sを大きくする。このように農地Nの影Sを大きくすることによって、農地Nの気温を下げることができ、気温が高すぎることによる農作物Cの生産量低下を抑えることができる。   As described above, in the solar power generation system of the second embodiment, when the database 12 acquires the temperature D2 in the farmland N from, for example, the thermometer 6, and the controller 11 exceeds the predetermined threshold value X. The panel P is rotated so that the inclination angle θ is close to a right angle to increase the shadow S of the farmland N. By increasing the shadow S of the farmland N in this way, the temperature of the farmland N can be lowered, and a decrease in the production amount of the crop C due to the temperature being too high can be suppressed.

以上、実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。すなわち、本発明は、各請求項の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。   Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the present invention is modified without departing from the gist described in each claim or applied to others. Also good. That is, the present invention can be variously modified without changing the gist of each claim.

例えば、コントローラ11は、日の出の時刻から所定時間が経過するまでの間であって且つ日射量D1が光飽和点D8未満である場合には、パネルPの受光面P1が光Lの照射方向と平行(傾斜角度θが0°又は180°)になるように傾斜角度θを変更してもよい。そして、日射量D1が光飽和点D8以上となったときに傾斜角度θを直角に近づけて影Sを大きくしてもよい。このように傾斜角度θを変更することによって、パネルPが受ける光Lの量と農作物Cが受ける光Lの量を最適化させることができる。   For example, the controller 11 determines that the light receiving surface P1 of the panel P is in the irradiation direction of the light L when the predetermined amount of time elapses from the sunrise time and the solar radiation amount D1 is less than the light saturation point D8. The inclination angle θ may be changed so as to be parallel (the inclination angle θ is 0 ° or 180 °). Then, when the amount of solar radiation D1 becomes equal to or greater than the light saturation point D8, the shadow S may be increased by bringing the inclination angle θ close to a right angle. Thus, by changing the inclination angle θ, the amount of light L received by the panel P and the amount of light L received by the crop C can be optimized.

また、太陽光発電システム1は、農地Nから見た太陽Tの高さ又は方位を検知するセンサ(例えばフォトディテクタ)を備えていてもよく、検知した太陽Tの高さ又は方位に応じてモータ4が駆動されることによってパネルPの傾斜角度θを調整してもよい。更に、農地Nにおける気圧、水蒸気圧、大気混濁係数、散乱光又は紫外線に応じてコントローラ11が傾斜角度θを調整してもよい。これらの気圧、水蒸気圧、大気混濁係数、散乱光又は紫外線は、日射量D1及び農作物Cの生育に影響を与えるので、これらに応じて傾斜角度θを調整する場合には、一層精度の高い傾斜角度θの調整が可能となる。   The solar power generation system 1 may include a sensor (for example, a photo detector) that detects the height or direction of the sun T viewed from the farmland N, and the motor 4 according to the detected height or direction of the sun T. May be adjusted by driving the tilt angle θ of the panel P. Furthermore, the controller 11 may adjust the inclination angle θ according to the atmospheric pressure, water vapor pressure, atmospheric turbidity coefficient, scattered light, or ultraviolet light in the farmland N. These atmospheric pressure, water vapor pressure, atmospheric turbidity coefficient, scattered light or ultraviolet rays affect the amount of solar radiation D1 and the growth of the crop C. Therefore, when the inclination angle θ is adjusted in accordance with these, the inclination is more accurate. The angle θ can be adjusted.

また、太陽光発電システム1は、パネルPを一律に回転しなくてもよい。例えば、一のパネルPの傾斜角度θと、他のパネルPの傾斜角度θとを異ならせてもよい。また、パネルPが二軸以上の軸で回転する構成を備えていてもよい。   Moreover, the solar power generation system 1 does not need to rotate the panel P uniformly. For example, the inclination angle θ of one panel P may be different from the inclination angle θ of another panel P. Further, the panel P may be configured to rotate around two or more axes.

また、太陽光発電システム1は、日射計5又は温度計6を有しなくてもよく、例えば太陽光発電システム1のデータベース12が別の装置から日射量D1及び気温D2を取得してもよい。データベース12は、ネットワーク20を介して気象情報D9を取得しなくてもよい。更に、例えば、コントローラ11は、傾斜角度θと太陽Tの位置(光Lの入射角度)と発電量D10から、日射量D1又は気象情報D9を推定してもよい。   Moreover, the solar power generation system 1 may not have the solar radiation meter 5 or the thermometer 6, for example, the database 12 of the solar power generation system 1 may acquire the solar radiation amount D1 and the temperature D2 from another apparatus. . The database 12 may not acquire the weather information D9 via the network 20. Further, for example, the controller 11 may estimate the solar radiation amount D1 or the weather information D9 from the inclination angle θ, the position of the sun T (incident angle of the light L), and the power generation amount D10.

また、太陽光発電システム1は、例えば、農地Nの農作物Cを撮影する撮影手段と、農作物Cの生育状態を取得する生育状態取得手段を備えていてもよい。この場合、例えば、撮影手段によって撮影された農作物Cから生育状態取得手段が農作物Cの生育状態を取得し、この生育状態に応じてコントローラ11がパネルPの傾斜角度θを制御してもよい。   Further, the solar power generation system 1 may include, for example, an imaging unit that captures the crop C of the farmland N and a growth state acquisition unit that acquires the growth state of the crop C. In this case, for example, the growth state acquisition unit may acquire the growth state of the crop C from the crop C photographed by the photographing unit, and the controller 11 may control the inclination angle θ of the panel P according to the growth state.

また、例えば農作物Cがイネである場合には、発芽から幼穂分化期までを示す栄養成長期、幼穂分化期から出穂期までを示す生殖成長期、そして出穂期から成熟期までを示す登熟期、といった3つの生育ステージがある。このように農作物Cには複数の生育ステージがあり、農作物Cに必要な光Lの日射量は生育ステージによって異なる場合がある。このような場合に備えて、データベース12は農作物Cの生育ステージを記憶し、コントローラ11がデータベース12に記憶されている生育ステージに応じて傾斜角度θを制御してもよい。このように傾斜角度θを制御することによって農作物Cの生育ステージごとに光Lの量を調整することができるので、農作物Cに必要な光Lの量を最適化することが可能となる。更に、データベース12は、温度等の外部条件と、生育(又は光合成量/速度)との関係、を記憶していてもよい。   Further, for example, when the crop C is rice, the vegetative growth period indicating from germination to the ear differentiation stage, the reproductive growth period indicating the ear differentiation stage to the heading stage, and the ripening period indicating the heading period to the maturation stage. There are three growth stages. As described above, the crop C has a plurality of growth stages, and the amount of solar light L required for the crop C may vary depending on the growth stage. In preparation for such a case, the database 12 may store the growth stage of the crop C, and the controller 11 may control the inclination angle θ according to the growth stage stored in the database 12. By controlling the inclination angle θ in this way, the amount of light L can be adjusted for each growth stage of the crop C, so that the amount of light L required for the crop C can be optimized. Furthermore, the database 12 may store the relationship between external conditions such as temperature and growth (or photosynthesis amount / rate).

また、太陽光発電システム1は、例えば、農地Nの農作物Cを撮影する撮影手段と、農作物Cにおける葉の重なり具合を取得する重なり具合取得手段を備えていてもよい。この場合、例えば、撮影手段によって撮影された農作物Cから重なり具合取得手段が農作物Cにおける葉の重なり具合を取得し、この重なり具合に応じてコントローラ11がパネルPの傾斜角度θを制御する。そして、コントローラ11は、重なり具合が所定値よりも大きい場合には、傾斜角度θを直角から遠ざけてより多くの光Lを農作物Cに当てるようにし、重なり具合が所定値以下である場合には、傾斜角度θを直角に近づけてより多くの光LをパネルPに当てるようにしてもよい。   Moreover, the solar power generation system 1 may include, for example, an imaging unit that captures the crop C in the farmland N and an overlap state acquisition unit that acquires the degree of leaf overlap in the crop C. In this case, for example, the overlap condition acquisition unit acquires the overlap condition of the leaves in the crop C from the crop C photographed by the image capturing means, and the controller 11 controls the inclination angle θ of the panel P according to the overlap condition. Then, when the overlapping degree is larger than the predetermined value, the controller 11 keeps the inclination angle θ away from the right angle so that more light L is applied to the crop C, and when the overlapping degree is equal to or smaller than the predetermined value. The tilt angle θ may be close to a right angle so that more light L is applied to the panel P.

1…太陽光発電システム、2…支持構造、2a…支柱、2b…梁部材、3…軸、4…モータ、5…日射計、6…温度計、10…制御装置、11…コントローラ(角度変更部)、12…データベース(日射量取得部、光飽和点記憶部、気温取得部、気象情報取得部)、13…通信装置、14…PC、15…スマートフォン、20…ネットワーク、C…農作物、D1…日射量、D2…気温、D3…年月日、D4…時間、D5…軌跡、D6…影情報、D7…農作物、D8…光飽和点、D9…気象情報、D10…発電量、L…光、N…農地、P…パネル(太陽光パネル)、P1…受光面、S…影、T…太陽、X…閾値、θ…傾斜角度。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Photovoltaic power generation system, 2 ... Support structure, 2a ... Strut, 2b ... Beam member, 3 ... Axis, 4 ... Motor, 5 ... Solarimeter, 6 ... Thermometer, 10 ... Controller, 11 ... Controller (angle change) Part), 12 ... database (irradiation amount acquisition part, light saturation point storage part, temperature acquisition part, weather information acquisition part), 13 ... communication device, 14 ... PC, 15 ... smart phone, 20 ... network, C ... crop, D1 ... solar radiation, D2 ... temperature, D3 ... date, D4 ... time, D5 ... locus, D6 ... shadow information, D7 ... crop, D8 ... light saturation point, D9 ... meteorological information, D10 ... power generation, L ... light , N: farmland, P: panel (solar panel), P1: light receiving surface, S: shadow, T: sun, X: threshold, θ: inclination angle.

Claims (3)

農地の上方に設置される太陽光パネルと、
前記農地に照射される太陽光の日射量を取得する日射量取得部と、
前記農地で栽培される農作物の光飽和点を前記農作物の種類ごとに記憶する光飽和点記憶部と、
前記太陽光の入射方向に対する前記太陽光パネルの受光面の傾斜角度を変更する角度変更部と、を備え、
前記角度変更部は、前記日射量取得部によって取得された太陽光の日射量が、前記光飽和点記憶部によって記憶された前記光飽和点以上である場合に、前記日射量が前記光飽和点未満である場合と比較して、前記傾斜角度を直角に近づけるように前記傾斜角度を変更する、
太陽光発電システム。
Solar panels installed above the farmland;
A solar radiation amount obtaining unit for obtaining a solar radiation amount irradiated on the farmland;
A light saturation point storage unit for storing a light saturation point of a crop cultivated in the farmland for each type of the crop;
An angle changing unit that changes the inclination angle of the light receiving surface of the solar panel with respect to the incident direction of the sunlight, and
The angle changing unit is configured such that when the solar radiation amount acquired by the solar radiation amount acquiring unit is equal to or greater than the light saturation point stored by the light saturation point storage unit, the solar radiation amount is the light saturation point. The inclination angle is changed so that the inclination angle approaches a right angle compared to the case of less than
Solar power system.
前記農地の気温を取得する気温取得部を備え、
前記角度変更部は、前記気温取得部によって取得された前記農地の気温が予め定めた閾値より高い場合に、前記傾斜角度を直角に近づけるように前記傾斜角度を変更する、
請求項1に記載の太陽光発電システム。
A temperature acquisition unit for acquiring the temperature of the farmland,
The angle changing unit changes the inclination angle so that the inclination angle approaches a right angle when the temperature of the farmland acquired by the temperature acquisition unit is higher than a predetermined threshold.
The photovoltaic power generation system according to claim 1.
前記農地の気象情報を取得する気象情報取得部を備え、
前記角度変更部は、前記気象情報取得部によって取得された前記農地の気象情報に応じて前記太陽光パネルの前記傾斜角度を変更する、
請求項1又は2に記載の太陽光発電システム。
A weather information acquisition unit for acquiring weather information of the farmland,
The angle change unit changes the inclination angle of the solar panel according to the weather information of the farmland acquired by the weather information acquisition unit,
The photovoltaic power generation system according to claim 1 or 2.
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