JP4411015B2 - 風力発電機 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、シャドウフリッカの影響を回避する風力発電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
風力発電機１００の回転ブレード１０１が回転しているときに、かかるブレード１０１の影が人家等の窓に射し込む際に生じるちらつきをシャドウフリッカと呼んでいる。例えば、図２に示すように、人家Ａを含む領域ではシャドウフリッカの影響を受けなくて済むが、人家Ｂを含む領域（同図中、ハッチングで示す領域）ではシャドウフリッカの影響を受けてしまい、住人に不快感を与えることになる。これは、太陽が窓に対し垂直に射し込むようになるに従って、また、ブレード１０１の影が長くなる朝夕において顕著になる。尚、図２（Ａ）は正面図，同図（Ｂ）は平面図である。
このようなシャドウフリッカの影響を回避する風力発電機に関しては公知のものがある（例えば、特許文献１参照）。
かかる特許文献１に開示された風力発電機では、図３に示すように、風力発電機１００が設置される経度や緯度等のサイト情報、そのサイトでの太陽情報及び時間情報に基づいて太陽の高度角及び方位角を演算し（ステップＳ１）、演算した太陽の高度角及び方位角と、風車情報のロータ直径及びハブ高さとに基づいてシャドウ領域を演算して（ステップＳ２）、特定領域情報と比較する（ステップＳ３）。そして、シャドウ領域の少なくとも一部が特定領域に位置する場合（Ｙｅｓの場合）には、日射センサからの日射量が閾値以上か否かを判定し（ステップＳ４）、閾値以上のとき（Ｙｅｓのとき）は、特定領域にシャドウフリッカの影響が生じるものとして風力発電機１００を停止させる（ステップＳ５）。一方、ステップＳ３でシャドウ領域の少なくとも一部が特定領域に位置しない場合（Ｎｏの場合）、或いはステップＳ４で日射量が閾値未満のとき（Ｎｏのとき）は、特定領域にシャドウフリッカの影響が生じないものとして風力発電機１００の運転を継続させるようにしている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−３５２４８（第３頁、図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した風力発電機においては、シャドウフリッカの影響を確実に回避できるが、それを回避するための方法が、当該風力発電機のサイト情報、太陽情報及び時間情報、或いはロータ直径及びハブ高さ等の風車情報、更には、シャドウ領域と特定領域との位置関係の判定基準値や日射量の閾値などを予め入力して、これらの情報に基づき上述したような各種の演算を行い、演算結果を基準値や閾値などと比較判定する処理をしなければならないために、かなり煩雑なものとなっている。
【０００５】
本発明の目的は、煩雑な演算処理を行うことなく簡便にシャドウフリッカの影響を回避することができる風力発電機を提供することにある。
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る風力発電機は、回転ブレードと、太陽光発電パネルとを備え、前記太陽光発電パネルは所定角度範囲の方向から入射する光を当該太陽光発電パネルに到達させる開口口を有する容器の中に設けられ、前記所定角度範囲から入射する太陽光の受光によって前記太陽光発電パネルが所定値以上の電力を生じたときに前記回転ブレードの回転を停止し、前記所定角度範囲から入射する太陽光が回転時の前記回転ブレードで遮られて形成されるシャドウ領域のシャドウフリッカの影響を回避するようにしたものであり、これにより、煩雑な演算処理を行うことなく簡便にシャドウフリッカの影響を回避することができる。電力が一定レベル以下の場合には、シャドウフリッカの影響を受けないので、ブレードの回転を停止させない。
ところで、太陽光発電パネルから一定レベルを越える電力が得られるようにするためには、太陽光発電パネルの仕様や風力発電機の設置位置などに拠ることはもちろんのこと、太陽光発電パネルにカバーが付設されるような場合には、当該カバーのサイズや形状などに拠ることは言うまでもない。
【０００７】
ここで、所定角度範囲は、風力発電機のサイト情報、そのサイトでの太陽情報及び時間情報に基づく太陽の高度角及び方位角、更には、そのサイトでの日射量などのデータから予め決めることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係る風力発電機を図１を参照して説明する。
本実施の形態に係る風力発電機１は、図１に示すような水平軸型のものであり、タワー２の上端に発電機等を収納するナセル３が回動自在に取り付けられ、そして、このナセル３に対し回転ブレード４が回転自在に取り付けられる構造をなすものである。
このような構造の風力発電機１に対し、本実施の形態では、タワー２の側壁略中央位置に設置された筒状容器５の内部に太陽光発電パネル（図示せず）が設けられ、かかる太陽光発電パネルが設けられた筒状容器５の筒先側は開口しており、かかる開口口から太陽光が入射されて太陽光発電パネルに達するようになっている。このとき、上記開口口を介して入射される、太陽光発電パネルへの太陽光の入射角度範囲は、本風力発電機１のサイト情報、そのサイトでの太陽情報及び時間情報に基づく太陽の高度角及び方位角、更には、そのサイトでの日射量などのデータから予め決めることが可能で、そのため、筒状容器５の設置位置や設置角度などが、図１のように決められる。
そして、本風力発電機１については、図１に示すように、その近くに人家Ａ，Ｂがあり、同図では人家Ｂを含む領域（同図中、楕円形で示す領域））が、回転ブレード４の影によってシャドウフリッカの影響を受ける領域として示されている。
尚、図１（Ａ）は正面図、同図（Ｂ）は平面図である。
【０００９】
次に、本風力発電機１の運転のしかたを説明する。
本風力発電機１では、太陽光発電パネルからの電力を適宜な計測器で測定して、当該電力が一定レベルを越える場合を監視するだけで、シャドウフリッカの影響を回避できる。即ち、太陽光発電パネルからの電力が一定レベルを越えるような場合には、人家Ｂを含む領域にシャドウフリッカの影響が生じると予想できるため、ブレード５の回転を停止させて風力発電機１の運転を停止し、シャドウフリッカの影響を回避する。かかる運転が停止されているときは、太陽光発電パネルから一定レベルを越える電力が得られるので、風力発電機１の運転停止を補完する。一方、電力が一定レベル以下の場合には、シャドウフリッカの影響が生じていないと予想されるので、ブレード５の回転を停止させることなく風力発電機１の運転を継続する。
【００１０】
ところで、風力発電機１の運転を停止する上述の電力レベル値と、運転停止状態の風力発電機１が運転再開する電力レベル値とを同一に設定してもよいが、両レベル値を異なるように設定してもよい。また、運転停止状態の風力発電機１が運転再開する場合、かかる運転再開までの時間間隔を設定しておいてもよい。
【００１１】
【発明の効果】
本発明の風力発電機によれば、本風力発電機に設置された太陽光発電パネルからの電力が一定レベルを越えたときに、ブレードの回転を停止させるようにしたので、煩雑な演算処理を行うことなく簡便にシャドウフリッカの影響を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係る風力発電機でのシャドウフリッカの現象図である。
【図２】 従来の風力発電機でのシャドウフリッカの現象図である。
【図３】 従来の運転制御方法を説明するためのフローチャート図である。
【符号の説明】
１ 風力発電機
２ タワー
４ 回転ブレード
５ 筒状容器（太陽光発電パネル）

Claims (1)

  1. 回転ブレードと、
    太陽光発電パネルとを備え、
    前記太陽光発電パネルは所定角度範囲の方向から入射する光を当該太陽光発電パネルに到達させる開口口を有する容器の中に設けられ、
    前記所定角度範囲から入射する太陽光の受光によって前記太陽光発電パネルが所定値以上の電力を生じたときに前記回転ブレードの回転を停止し、前記所定角度範囲から入射する太陽光が回転時の前記回転ブレードで遮られて形成されるシャドウ領域のシャドウフリッカの影響を回避することを特徴とする風力発電機。
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