JP2018152934A - 太陽光発電装置および太陽光発電方法 - Google Patents

Abstract

【課題】設置、移動および撤去が容易な、折りたたみ可能な太陽光発電装置および太陽光発電方法を提供する。【解決手段】少なくとも２枚以上の太陽光発電パネルまたは少なくとも１組以上の太陽光発電パネルと太陽光反射パネルの組合せにより構成され、該太陽光発電パネル同士または太陽電離パネルと太陽光反射パネルの接続部が折りたたみ可能に接続されている太陽光発電装置。該太陽光発電装置をスペースに合わせて折りたたんだ状態で発電する方法。【選択図】図１

Description

本発明は、太陽光発電装置および太陽光発電方法、より詳しくは、折りたたみ可能な太陽光発電装置およびそれを用いた太陽光発電方法に関する。

従来型の太陽光発電パネルでは、２０年以上固定して使用することを前提に設置されており、そのため堅牢な架台が必要で、容易に移動することができなかった（例えば、特許文献１）。しかしながら、農地や駐車場で年間のうちの一時期しか利用しないため残りの期間で太陽光発電をしたい場合でも、架台の設置が必要となり、簡便に農地の有効利用ができないという問題があった。従って、容易に設置、移動可能な太陽光発電装置または太陽光発電システムが求められていた。

特開２０１７−１７７８０号公報

折りたたみ可能な太陽光発電装置を提供する。

（１）少なくとも２枚以上の太陽光発電パネルまたは少なくとも１組以上の太陽光発電パネルと反射パネルの組合せを含み、該太陽光発電パネル同士または太陽光発電パネルと太陽光反射パネルの接続部が折りたたみ可能に接続されている太陽光発電装置。

（２）前記接続部が、回転支点を含む、くの字型の接続部材により接続されている、（１）の太陽光発電装置。

（３）さらに、隣接する前記太陽光発電パネルまたは前記太陽光反射パネル（の側面）に折りたたみ角度調節部材結合部を有し、該折りたたみ角度調節部材により太陽光発電パネルの折りたたみ角度を調節できる、（１）または（２）に記載の太陽光発電装置。

（４）さらに、充放電コントローラ、蓄電池、および／またはパワーコンディショナを有する（１）〜（３）のいずれかに記載の太陽光発電装置。

（５）（１）〜（４）のいずれかに記載の太陽光発電装置を用いて、年間の一時期しか使用できない場所において太陽光発電を行う方法。
（６）（１）〜（４）のいずれかに記載の装置をスペースに合わせて折りたたんだ状態で発電する方法。

（７）太陽光発電パネルまたは太陽光反射パネルの側面に固定する手段と、回動自在に接続可能な接続手段を有する、太陽光パネルまたは太陽光反射パネルの接続部材。
（８）太陽光パネルを山形に組み合わせて設置した太陽光発電システム。

本発明の太陽光発電装置は、互いに密着して起立するように折り畳むことにより、コンパクトに収納および移動することができる。また、利用可能な面積に応じて発電面積を変更できる。

太陽光パネルユニットを３連結した太陽光発電システムの斜視図である。 太陽光パネルユニットの斜視図である。 取付金具の平面図である。 太陽光パネルユニットを展開した場合の太陽光発電システムの側面図である。 太陽光パネルユニットを一部収納した場合の太陽光発電システムの側面図である。 太陽光パネルユニットを完全収納した場合の太陽光発電システムの側面図である。

本発明の太陽光発電装置に用いる太陽光発電パネルは、発電モジュールを１又はそれ以上含むパネルであって、一般に市販されているものであってもよく、独自に作成したものであってもよい。要は、パネルの周りに結合用部材と折りたたみ角度調節部材（ワイヤー、鎖、ひもなど）が取り付けられる構造を有するものであればよい。

本発明の太陽光発電装置に用いる太陽光反射パネルとしては、太陽光を反射して、太陽光発電パネルに太陽光を当てることにより発電量を増やせるものであれば特に制限されないが、パネルの前面に光を反射するパネル以外に、受光面の後方に向けて光を反射するパネルを用いてもよい。

本発明の太陽発電装置において、太陽光発電パネルおよび／または太陽光反射パネルは、折りたたみ可能な接続具により接続される。接続箇所は各パネルあたり４箇所で接続されるのが好ましい。また、ワイヤー等の折りたたみ角度調節部材が側面に固定できることから、任意の角度に固定して太陽光発電することができる。そのため適切な角度に調製することにより、地表と並行な平面状の発電装置よりも太陽光の受光量を増やすことができ、発電効率を上げることができる。山形にすることで、完全にフラットにした場合に比べ汚れが蓄積しにくく、耐風圧特性も向上する。太陽の高さに応じて折りたたみ角度を調節することも可能である。さらに、使用しない時は、コンパクトに折りたたんで収納することができる。また、一部のみを折りたたむことで、使用できる土地の面積に応じて太陽光発電の面積を柔軟に調整できる。

本発明の太陽光発電装置は、太陽光発電パネルを最低２枚以上、または太陽光発電パネルと太陽光反射パネルを１枚づつ以上連結した構造を含む。この場合、太陽光発電パネルまたは太陽光発電パネルと太陽光反射パネルは最低２枚を一組とし、それ以上は理論的には無制限に連結することが可能である。従って、太陽光発電をする場所の大きさに合わせて任意の長さ、幅の太陽光発電装置を製造できる。

必要に応じて、太陽光発電パネルおよび／または太陽光反射パネルの接地面に車輪を付けて持ち運びを容易にすることができる。

本発明の太陽光発電装置は、表側にも裏側にも折りたためるため、面積に応じて太陽光パネルの必要枚数のみを露光させることができる。すなわち、田畑の一部のみを栽培や収穫物の後処理（乾燥など）に使用するような場合には、残りの部分を用いて太陽光発電をすることが可能である。すなわち、本発明の太陽光発電装置は、空きスペースがあれば、それに応じて露光面積を調節して発電できるという特徴を有する。

また、使用できる面積が変化する場合にも、折りたたみ方を変更することにより、何段階にも発電面積を大きくすることも、小さくすることもでき面積の変化にも柔軟に対応できる。

本発明の太陽光発電装置は、折りたたみ角度調節部材の長さを調節することで、パネルの地面に対する角度を調節できる。折りたたみ角度調節部材としては、ワイヤー、鎖、ひも、段階的に角度を固定できるアジャスタ（脚立の開き止め金具のようなもの）などが挙げられるがこれらに限られない。要は、折りたたみ角度を調節できる部材であればよい。

太陽光発電する際のパネルと地面との間の好ましい角度としては、地面に対して１５度〜４０度である。太陽光発電パネルと太陽光反射パネルを用いる場合は、南北方向に設置し、地面に対する角度は２４度〜３０度が好ましく、２６．５度が最も好ましいが、これらに限られず、太陽光を十分受光できる角度、および／または、太陽光を太陽光反射パネルで太陽光発電パネルに反射できる角度であればよい。太陽光発電パネル同士を連結した太陽光発電装置の場合は、東西方向に展開して設置するのが好ましく、地面に対するパネルの角度は１５度〜２５度が好ましく、より好ましくは２０度であるが、これらに限られず、十分受光でき、発電できる角度であればよい。

本発明において、複数の太陽光発電パネルおよび／または太陽光反射パネルは、左右の連結部材を介して交互に連結され、山型に設置することができる。また、蛇腹状に伸縮可能である。太陽光発電パネル同士、または、太陽光発電パネルおよび太陽光反射パネルは、互いに密着して起立するように折り畳むことにより、コンパクトにすることができる。使用時には一定の仰角に展開可能であるから、展開方向を太陽に向けて（南向きなどに）仰角を適切に設定することにより、受光効率を良好にして発電効率を向上させることができる。

太陽光反射パネルを含む場合は、太陽光発電パネルと太陽光反射パネルを交互に連結し、南方向に向けて設置するのが好ましい。太陽光反射パネルを含めることにより太陽光発電パネルの枚数を減らし、かつ、太陽光反射パネルを用いない場合に比べ、発電効率を１０％〜１５％上げることも可能である。

本発明の発電装置に使用する太陽光発電パネルおよび太陽光反射パネルはそれぞれ同一の形状、大きさであることが好ましいが、完全に同一である必要はなく、折り畳んで発電、収納可能である限り特に制限されない。形状としては、正方形、長方形のいずれであってもよく、その他の形状であってもよい。

各太陽光発電パネルは、展開状態の仰角を調節可能であるので、太陽の高さの変化に合わせて仰角を調整することができる。

本発明の太陽光発電装置においては、全てのパネルを太陽光発電パネルとしてもよく、または太陽光発電パネルと太陽光反射パネルを交互に設置してもよい。太陽光反射パネルを用いることで発電効率を上げることが可能である。

なお、各太陽光発電パネルは、別置の可搬の制御箱内の充放電コントローラ、蓄電池、インバータ、および／またはパワーコンディショナなどと組み合わせ、任意の交流用の電気機器用の独立形の電源装置として使用することができる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施例の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

本実施例は、２枚の太陽光発電パネル（21,22）もしくは、太陽光発電パネルと太陽光反射パネル（21,22）を山型に組み合わせた太陽光パネルユニット（10）に関するものである。
太陽光発電システム（1）は、太陽光パネルユニット（10）を複数連結して構築するものである。

なお、以下の説明では、太陽光発電パネルと太陽光反射パネルを区別する必要がない場合には、単にパネル（20）と表す。
〈システムの全体構成〉

図１に示すように、太陽光発電システム（1）は、図２の太陽光パネルユニット（10）を複数台連結することで構成されている（図１の例では３台）。

また、図示を省略しているが、太陽光発電システムには、太陽光パネルユニットで発電した直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナが設けられている。

太陽光発電システム（1）は、２枚の太陽光発電パネル（21,22）によって山型が形成される太陽光パネルユニット（10）を用いる場合は、太陽光発電パネル（21,22）の受光面が東西方向になるように設置される。

また、太陽光発電パネル（21）と太陽光反射パネル（22）によって山型が形成される太陽光パネルユニット（10）を用いる場合は、太陽光発電パネル（21）の受光面が南で、太陽光反射パネル（22）の反射面が北になるように設置される。
〈太陽光パネルユニット〉

図２に太陽光パネルユニット（10）を示す。太陽光パネルユニットは、２枚のパネル（20）を山型に組み合わせることで形成される。

太陽光パネルユニットには、８個の取付金具（10）とボルト（31）、ナット（32）、２本のワーヤー（40）、ビス（33）によって、パネル間が連結され、山型を形成している。

図３に取付金具（30）を示す。この取付金具（30）は、ボルト（31）とビス（33）でパネル（20）に固定されるが、太陽光パネルユニット（10）の頂点にある取付金具（30）どうしの連結は、ボルト（31）とナット（32）のみで締結されるため、２枚のパネル（20）はボルトナット（31,32）を中心に折りたたみ可能な状態となる。

更にパネル間は、パネル（20）の両側面中央部分にビス止めされたワイヤー（40）によって連結されているため、太陽光パネルユニット（10）が山形である三角形の形状を維持できるようになっている。

このワイヤー（40）は、両方の端末がループ加工されており、パネル（20）側面に突き出たビス（33）に引っ掛ける仕様となっている。

このワイヤー（40）の長さを変更することでパネル（20）の受光面の角度を任意に変更することが可能である。
〈太陽光パネルユニットの展開と収納〉

太陽光発電システム（1）は、太陽光パネルユニット（10）をボルト（31）とナット（32）で複数連結して構成する。

図４は、太陽光パネルユニット（10）を全て展開した場合の太陽光発電システム（1）の側面図である。

通常は、太陽光パネルユニット（10）が全て展開され、太陽光の受光面が最大となるこの状態で、発電が行われる。

図５は、太陽光パネルユニット（10）を一部収納した場合の太陽光発電システム（1）の側面図である。

太陽光パネルユニット（10）を全て展開した場合に比べ、受光面が減少するため、発電量は低下するものの、発電可能な状態である。

太陽光発電システム（1）の設置用地の別途利用やパネル（20）のメンテナンス、発電量の抑制に必要な形状となる。

図６は、太陽光パネルユニット（10）を完全に収納した場合の太陽光発電システム（1）の側面図である。
太陽光パネルユニット（10）の体積が最少となり、運搬や保管に最適な形状となる。

以上説明したように、本発明は、太陽光発電パネルの運搬、設置、発電、メンテナンス、収納が容易に行えるため産業上の利用可価値はきわめて高い。

本発明は、太陽光発電事業、太陽光発電装置産業において利用できる。

１０ 太陽光パネルユニット
２０ パネル
２１ 太陽光発電パネル
２２ 太陽光発電パネルもしくは太陽光反射パネル
３０ 取付金具
３１ ボルト
３２ ナット
３３ ビス
４０ ワイヤー

Claims (8)

1. 少なくとも２枚以上の太陽光発電パネルまたは少なくとも１組以上の太陽光発電パネルと太陽光反射パネルの組合せにより構成され、該太陽光発電パネル同士または太陽電離パネルと太陽光反射パネルの接続部が折りたたみ可能に接続されている太陽光発電装置。
2. 前記接続部が、回転支点を含む、くの字型の接続部材により接続されている、請求項１の太陽光発電装置。
3. さらに、隣接する前記太陽光発電パネルまたは太陽光反射パネルに折りたたみ角度調節部材結合部を有し、該折りたたみ角度調節部材により太陽光発電パネルの折りたたみ角度を調節できる、請求項１または請求項２に記載の太陽光発電装置。
4. さらに、充放電コントローラ、蓄電池、および／またはパワーコンディショナを有する請求項１〜請求項３のいずれかに記載の太陽光発電装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の太陽光発電装置を用いて、年間の一時期しか使用できない場所において太陽光発電を行う方法。
6. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の太陽光発電装置をスペースに合わせて折りたたんだ状態で発電する方法。
7. 太陽光パネルまたは太陽光反射パネルの側面に固定する手段と、回動自在に接続可能な接続手段を有する、太陽光パネルまたは太陽光反射パネルの接続部材。
8. 太陽光パネルを山形に組み合わせて設置した太陽光発電システム。