JP5455735B2 - Solar power plant - Google Patents

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Description

本発明は、複数の太陽電池モジュールを備えた太陽光発電装置に関する。   The present invention relates to a solar power generation device including a plurality of solar cell modules.

太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池モジュールを備えた太陽光発電装置は、有限の天然資源に依存せずに無尽蔵のエネルギーを安全に利用することができ、脱炭素社会への移行の機運の高まり及び再生可能エネルギー利用技術の低価格化に伴い注目を集めている技術である。太陽光発電装置に使用される太陽電池モジュールは、太陽光を効率良く吸収するために屋外に南向きに設置されるのが通常であり、大規模な電力を確保するためには複数の太陽電池モジュールを並べて設置する必要がある。   Solar power generation devices equipped with solar cell modules that convert solar energy into electrical energy can safely use inexhaustible energy without relying on finite natural resources, and the move to a decarbonized society This is a technology that has been attracting attention as a result of the rise in the price of renewable energy utilization technology. Solar cell modules used in solar power generation devices are usually installed southward outdoors to efficiently absorb sunlight, and multiple solar cells are required to secure large-scale power. Modules need to be installed side by side.

特許文献1には、陸屋根等の水平面にも設置することができ、且つ太陽電池モジュールに加わる風圧を軽減できる太陽電池モジュールが記載されている。この太陽電池モジュールは、太陽電池と、この太陽電池が取り付けられる少なくとも1つの取付面を有するフレームとを備えており、フレームには、風による風圧を軽減するための風圧軽減部材が取り付けられている。この従来の装置の構成について、図を用いて説明する。   Patent Document 1 describes a solar cell module that can be installed on a horizontal surface such as a flat roof and that can reduce the wind pressure applied to the solar cell module. This solar cell module includes a solar cell and a frame having at least one attachment surface to which the solar cell is attached, and a wind pressure reducing member for reducing wind pressure due to wind is attached to the frame. . The configuration of this conventional apparatus will be described with reference to the drawings.

図23は、従来の太陽電池アレイの配置例を示す図であり、各太陽電池アレイが有する太陽電池モジュール8a〜8vの配置の様子を示している。また、図24は、図23に示す太陽電池アレイのAA断面図である。なお、太陽電池モジュール8a,8f,8k,8rの各々は、基礎4を土台として支えられているものとする。ただし、図24中において、基礎4と太陽電池モジュール8a,8f,8k,8rの各々との間をつなぐ構成は、記載を省略している。図24に示すように、太陽電池モジュール8a,8f,8k,8rの各々は、太陽光を効率良く吸収できるように太陽の向きに合わせて水平面に対して傾斜して設けられている。   FIG. 23 is a diagram illustrating an arrangement example of a conventional solar cell array, and shows a state of arrangement of solar cell modules 8a to 8v included in each solar cell array. FIG. 24 is a cross-sectional view taken along line AA of the solar cell array shown in FIG. It is assumed that each of the solar cell modules 8a, 8f, 8k, and 8r is supported on the foundation 4 as a base. However, in FIG. 24, the structure connecting between the foundation 4 and each of the solar cell modules 8a, 8f, 8k, and 8r is omitted. As shown in FIG. 24, each of the solar cell modules 8a, 8f, 8k, and 8r is provided so as to be inclined with respect to the horizontal plane in accordance with the direction of the sun so that sunlight can be efficiently absorbed.

従来の太陽光発電装置の太陽電池アレイが図24に示すような構成で配置されている場合に、各太陽電池モジュールが風から受ける力は、図17に「従来技術1」として示されている。横方向から風を受けた場合に、最も外側に配置されて風を受けやすい太陽電池モジュール8aは、図24及び図17に示すように、許容範囲を超えた力を受け、破壊される危険性を有する。   When the solar cell array of the conventional solar power generation device is arranged in a configuration as shown in FIG. 24, the force that each solar cell module receives from the wind is shown as “Prior Art 1” in FIG. . As shown in FIGS. 24 and 17, the solar cell module 8a that is disposed on the outermost side and is susceptible to wind when subjected to wind from the lateral direction is subjected to a force exceeding an allowable range and may be destroyed. Have

また、従来の太陽光発電装置の太陽電池アレイが図24に示すような構成で配置されている場合に、各太陽電池モジュールの発電量は、図18に「従来技術1」として示されている。図18に示すように、太陽電池モジュール8a,8f,8k,8rの各々は、いずれも十分な発電量を有している。   Further, when the solar cell array of the conventional solar power generation device is arranged in the configuration as shown in FIG. 24, the power generation amount of each solar cell module is shown as “Prior Art 1” in FIG. . As shown in FIG. 18, each of the solar cell modules 8a, 8f, 8k, and 8r has a sufficient power generation amount.

風の影響による破壊の危険性を回避するために、特許文献1に記載された装置は、図25に示すように遮風装置9a〜9eを備えている。また、図26は、図25に示す太陽電池アレイのAA断面図である。図26に示すように遮風装置9aを備えている場合の各太陽電池モジュールが風から受ける力は、図17に「従来技術2」として示されている。すなわち、横方向から風を受けた場合であっても遮風装置9aを備えることにより、太陽電池モジュール8a,8f,8k,8rは、図17に示すように、いずれも風から受ける力が許容範囲内となり、破壊される危険性が解消される。   In order to avoid the risk of destruction due to the influence of wind, the device described in Patent Document 1 includes wind shield devices 9a to 9e as shown in FIG. FIG. 26 is a cross-sectional view taken along line AA of the solar cell array shown in FIG. As shown in FIG. 26, the force that each solar cell module receives from the wind in the case of including the wind shielding device 9a is shown as “Prior Art 2” in FIG. That is, even when wind is received from the lateral direction, the solar cell modules 8a, 8f, 8k, and 8r are allowed to receive a force from the wind as shown in FIG. It is within range and the risk of being destroyed is eliminated.

特許文献2には、太陽電池モジュール上の積雪を自動的に落下させ、強風時に太陽電池パネルがモジュール枠よりはずれることのない太陽電池モジュール装置が記載されている。この太陽電池モジュール装置は、太陽電池モジュール並びにこの太陽電池モジュールを水平面に対し傾斜して設置する取付台とからなる。この取付台は、太陽電池モジュールの上方部に配した太陽電池モジュール回転用支持部を備えており、さらに、太陽電池モジュールを太陽電池モジュール回転用支持部を回転軸にして変動させるべく、当該太陽電池モジュールの下方部に弾性体を備えている。   Patent Document 2 describes a solar cell module device in which snow on a solar cell module is automatically dropped so that the solar cell panel does not deviate from the module frame during strong winds. This solar cell module device includes a solar cell module and a mounting base on which the solar cell module is installed inclined with respect to a horizontal plane. The mounting base includes a solar cell module rotation support portion disposed on the upper portion of the solar cell module, and further, the solar cell module is changed to have the solar cell module rotation support portion as a rotation axis. An elastic body is provided in the lower part of the battery module.

この太陽電池モジュール装置によれば、太陽電池モジュール上に雪が積もり、その重さによって太陽電池モジュール回転用支持部により太陽電池モジュールが回転するように変動し、これにより、太陽電池モジュールの傾斜が急になり、その結果、雪の自重により落下し、除雪することができる。また、この太陽電池モジュール装置によれば、太陽電池モジュールに向けて強い風が吹いた場合、この風力により太陽電池モジュール回転用支持部を支点にして変動するが、このような変動により風力の衝撃を緩和し、これにより、太陽電池モジュールの破損を防ぐことができる。   According to this solar cell module device, snow is piled up on the solar cell module, and the solar cell module is rotated by the solar cell module rotation support portion depending on its weight. As a result, it can fall and remove snow by its own weight. Also, according to this solar cell module device, when a strong wind blows toward the solar cell module, the wind force fluctuates with the solar cell module rotation support part as a fulcrum. Can be mitigated, and damage to the solar cell module can be prevented.

特許文献2に記載の太陽電池モジュール装置は、風力や雪の重さを利用して柔軟に太陽電池モジュールが動くことで余分な力を受け流す構造を有するものであるが、架台毎に自ら積極的に太陽電池モジュールの向きを制御する装置も存在する。図27は、従来の太陽電池アレイの配置例を示す図であり、各太陽電池アレイが有する太陽電池モジュール8a〜8vの配置の様子を示している。また、図28は、図27に示す太陽電池アレイのAA断面図である。なお、太陽電池モジュール8a,8f,8k,8rの各々は、図24に示す場合と同様に、基礎4を土台として支えられているものとする。図28に示すように、太陽電池モジュール8a,8f,8k,8rの各々は、横方向から吹く風の力を受け流すために、水平面に平行となるように向きを制御されている。   The solar cell module device described in Patent Document 2 has a structure that receives excess force by flexibly moving the solar cell module using the weight of wind power or snow. There is also a device for controlling the orientation of the solar cell module. FIG. 27 is a diagram showing an arrangement example of a conventional solar cell array, and shows the arrangement of the solar cell modules 8a to 8v included in each solar cell array. FIG. 28 is an AA cross-sectional view of the solar cell array shown in FIG. It is assumed that each of the solar cell modules 8a, 8f, 8k, and 8r is supported by using the foundation 4 as a base, as in the case shown in FIG. As shown in FIG. 28, the orientation of each of the solar cell modules 8a, 8f, 8k, and 8r is controlled so as to be parallel to the horizontal plane in order to receive the force of the wind blowing from the lateral direction.

太陽電池モジュール8a,8f,8k,8rの各々の向きが図28に示すように制御されている場合に、各太陽電池モジュールが風から受ける力は、図17に「従来技術3」として示されている。図17に示すように、太陽電池モジュール8a,8f,8k,8rはいずれも、風から受ける力が許容範囲内となり、破壊される危険性はない。   When the orientation of each of the solar cell modules 8a, 8f, 8k, and 8r is controlled as shown in FIG. 28, the force that each solar cell module receives from the wind is shown as “Prior Art 3” in FIG. ing. As shown in FIG. 17, the solar cell modules 8a, 8f, 8k, and 8r all have a risk that the force received from the wind falls within an allowable range and is not destroyed.

架台毎に自ら積極的に太陽電池モジュールの向きを制御する装置として別の例も挙げられる。図29は、従来の太陽電池アレイの断面図であり、時間の経過とともに太陽電池モジュール8a,8f,8k,8rの各々に雪10が積もる様子を表している。なお、太陽電池モジュール8a,8f,8k,8rの各々は、図24に示す場合と同様に、基礎4を土台として支えられているものとする。   Another example can be given as an apparatus that positively controls the orientation of the solar cell module by itself for each gantry. FIG. 29 is a cross-sectional view of a conventional solar cell array, and shows how snow 10 accumulates in each of the solar cell modules 8a, 8f, 8k, and 8r with the passage of time. It is assumed that each of the solar cell modules 8a, 8f, 8k, and 8r is supported by using the foundation 4 as a base, as in the case shown in FIG.

図29に示す太陽電池モジュール8a,8f,8k,8rの各々は、時刻4Tにおいて傾斜角度が急になるように制御することで、自身に積もった雪10を下に落とし、積雪による発電量低下を回避するものである。   Each of the solar cell modules 8a, 8f, 8k, and 8r shown in FIG. 29 is controlled such that the inclination angle becomes steep at the time 4T, so that the snow 10 accumulated on the solar cell modules is dropped downward, and the power generation amount is reduced due to the snow accumulation. Is to avoid.

特開2000−208802号公報JP 2000-208802 A 特開2005−19825号公報JP 2005-18825 A

しかしながら、図26や特許文献1に記載されている装置のように、遮風装置を備えている場合には、遮風装置を設置するスペースが必要になるとともに、コストがかかるという問題がある。また、遮風装置は、特定の方向の風にのみ有効であるため風向きが変わった場合に臨機応変に対応できず、あらゆる方向の風に対応するためには非常に多くの遮風装置が必要となってしまう。   However, when the wind shield device is provided as in the device described in FIG. 26 and Patent Document 1, there is a problem that a space for installing the wind shield device is required and costs are increased. In addition, since the wind shields are effective only for the winds in a specific direction, they cannot respond flexibly when the wind direction changes, and a great number of wind shields are required to deal with winds in all directions. End up.

また、特許文献2に記載された太陽電池モジュール装置は、太陽電池モジュール回転用支持部や弾性体を備えることにより風や雪に対応可能という利点を有するが、全ての太陽電池モジュールに対策機構を備える必要があるため、多くの太陽電池モジュールを並べて設置し、大電力を確保するような場合には、高コスト化が問題となる。   Moreover, although the solar cell module apparatus described in patent document 2 has the advantage that it can respond to a wind and snow by providing the support part and elastic body for solar cell module rotation, it has a countermeasure mechanism in all the solar cell modules. Since it is necessary to prepare, when many solar cell modules are installed side by side and large power is ensured, cost increase becomes a problem.

また、太陽電池モジュール8a,8f,8k,8rの各々の向きが図28に示すように水平面に平行になるように制御されている場合には、風の影響を避けることができる一方で、発電量の低下が問題となる。太陽電池モジュール8a,8f,8k,8rの各々の向きが図28に示すように制御されている場合に、各太陽電池モジュールの発電量は、図18に「従来技術3」として示されている。図18に示すように、太陽電池モジュール8a,8f,8k,8rの各々は、風力の影響を回避するために太陽の方向を向いていないため、いずれも「従来技術1」に比して発電量が低下している。   In addition, when the orientation of each of the solar cell modules 8a, 8f, 8k, and 8r is controlled so as to be parallel to the horizontal plane as shown in FIG. Decrease in volume is a problem. When the orientation of each of the solar cell modules 8a, 8f, 8k, and 8r is controlled as shown in FIG. 28, the power generation amount of each solar cell module is shown as “Prior Art 3” in FIG. . As shown in FIG. 18, each of the solar cell modules 8a, 8f, 8k, and 8r does not face the sun in order to avoid the influence of wind power. The amount is falling.

さらに、雪を落とすために太陽電池モジュール8a,8f,8k,8rの各々の向きが図29に示すように所定時間毎に急な傾斜となる場合には、発電量の変動が問題となる。図30は、図29に示す従来の各太陽電池モジュールの発電量を示す図である。図30に示すように、各太陽電池モジュールの発電量は、時刻T、2T、3Tと進むにつれて積雪により発電量が一様に低下し、時刻4Tにおいて発電量がゼロとなってしまう。太陽光発電装置に限らず一般的な発電装置は、安定した電力供給が望まれるため、このように時刻に応じて生じる発電量の変動は大きな問題となる。   Furthermore, when the direction of each of the solar cell modules 8a, 8f, 8k, and 8r has a steep slope every predetermined time as shown in FIG. 29 in order to drop snow, the fluctuation of the power generation amount becomes a problem. FIG. 30 is a diagram showing the power generation amount of each conventional solar cell module shown in FIG. As shown in FIG. 30, the power generation amount of each solar cell module decreases uniformly due to snow as time T, 2T, and 3T progress, and the power generation amount becomes zero at time 4T. Since a general power generation device is not limited to a solar power generation device and stable power supply is desired, fluctuations in the amount of power generated according to the time are a major problem.

特許文献2に記載された太陽電池モジュール装置は、上述したように雪の重さによって自動的に太陽電池モジュールの傾斜が急角度となり、雪を落とす構造である。したがって、同じ場所に複数の太陽電池モジュールを並べた場合には、各太陽電池モジュールに同じペースで雪が積もり、いずれの太陽電池モジュールも同じタイミングで傾くと考えられるので、特許文献2に記載された太陽電池モジュール装置も、発電量が変動する問題を抱えている。   As described above, the solar cell module device described in Patent Document 2 has a structure in which the inclination of the solar cell module automatically becomes a steep angle depending on the weight of snow and snow is dropped. Therefore, when a plurality of solar cell modules are arranged in the same place, it is considered that each solar cell module accumulates snow at the same pace, and all the solar cell modules are inclined at the same timing. The solar cell module device also has a problem that the power generation amount fluctuates.

本発明は上述した従来技術の問題点を解決するもので、対環境性能が高く最低限の発電量を確保して発電量の低下や変動を抑えることができるとともに、大電力を確保するために多数の太陽電池モジュールを設置する必要がある場合においてもコストを抑えることができる太陽光発電装置を提供することを課題とする。   The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and is capable of securing a minimum power generation amount with high environmental performance and suppressing a decrease or fluctuation in the power generation amount, and securing a large amount of power. It is an object of the present invention to provide a solar power generation device that can reduce costs even when a large number of solar cell modules need to be installed.

本発明に係る太陽光発電装置は、上記課題を解決するために、複数の太陽電池モジュールと、前記複数の太陽電池モジュールが設置された場所の環境条件を測定する環境条件測定部と、前記環境条件測定部により測定された環境条件に基づいて、前記複数の太陽電池モジュールの各々がなすべき目標仰角を算出する算出部と、前記算出部により算出された目標仰角に基づいて、前記複数の太陽電池モジュールの各々の仰角を制御する仰角制御部とを備え、前記算出部は、前記環境条件測定部により測定された環境条件と前記複数の太陽電池モジュールの各々の発電量とに基づいて、必要とする発電量を確保するように前記複数の太陽電池モジュールの各々がなすべき目標仰角を算出することを特徴とする。
In order to solve the above problems, a photovoltaic power generation apparatus according to the present invention includes a plurality of solar cell modules, an environmental condition measurement unit that measures environmental conditions of a place where the plurality of solar cell modules are installed, and the environment Based on the environmental conditions measured by the condition measurement unit, a calculation unit that calculates a target elevation angle to be performed by each of the plurality of solar cell modules, and the plurality of solar cells based on the target elevation angle calculated by the calculation unit An elevation angle control unit that controls the elevation angle of each of the battery modules, and the calculation unit is necessary based on the environmental conditions measured by the environmental condition measurement unit and the power generation amount of each of the plurality of solar cell modules. The target elevation angle to be made by each of the plurality of solar cell modules is calculated so as to secure the power generation amount .

本発明によれば、対環境性能が高く最低限の発電量を確保して発電量の低下や変動を抑えることができるとともに、大電力を確保するために多数の太陽電池モジュールを設置する必要がある場合においてもコストを抑えることができる。   According to the present invention, it is necessary to install a large number of solar cell modules in order to secure a minimum amount of power generation with high environmental performance and suppress a decrease or fluctuation in the amount of power generation, and to secure a large amount of power. Even in some cases, costs can be reduced.

本発明の実施例1の形態の太陽光発電装置における太陽電池アレイの配置例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement | positioning of the solar cell array in the solar power generation device of the form of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の形態の太陽光発電装置における太陽電池アレイの側面図と背面図である。It is the side view and back view of a solar cell array in the solar power generation device of the form of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の形態の太陽光発電装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the solar power generation device of the form of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の形態の太陽光発電装置の動作を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows operation | movement of the solar power generation device of the form of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の形態の太陽光発電装置の耐風性を説明する図である。It is a figure explaining the wind resistance of the solar power generation device of the form of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の形態の太陽光発電装置における太陽電池アレイの断面図である。It is sectional drawing of the solar cell array in the solar power generation device of the form of Example 1 of this invention. 環境測定装置が風向と風速とを測定する場合の本発明の実施例1の形態の太陽光発電装置の動作を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows operation | movement of the solar power generation device of the form of Example 1 of this invention in case an environmental measurement apparatus measures a wind direction and a wind speed. 本発明の実施例1の形態の太陽光発電装置における太陽電池モジュールの仰角と耐風速度及び防風性との関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the elevation angle of the solar cell module in the solar power generation device of the form of Example 1 of this invention, a wind-proof speed, and a wind-proof property. 本発明の実施例1の形態の太陽光発電装置における太陽電池モジュール通過前後の風速の計算例を示す図である。It is a figure which shows the example of calculation of the wind speed before and behind the solar cell module in the solar power generation device of the form of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の形態の太陽光発電装置における太陽電池モジュールの仰角制御の1例を示す図である。It is a figure which shows one example of the elevation angle control of the solar cell module in the solar power generation device of the form of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の形態の太陽光発電装置における太陽電池モジュールの仰角制御の別例を示す図である。It is a figure which shows another example of the elevation angle control of the solar cell module in the solar power generation device of the form of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の形態の太陽光発電装置における太陽電池モジュールの仰角制御の別例を示す図である。It is a figure which shows another example of the elevation angle control of the solar cell module in the solar power generation device of the form of Example 1 of this invention. 環境測定装置が風向と風速とを測定する場合の本発明の実施例1の形態の太陽光発電装置の動作を示すフローチャート図の別例である。It is another example of the flowchart figure which shows operation | movement of the solar power generation device of the form of Example 1 of this invention in case an environmental measurement apparatus measures a wind direction and a wind speed. 本発明の実施例1の形態の太陽光発電装置における太陽電池モジュールの仰角と耐風速度、防風性、及び発電量との関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the elevation angle of a solar cell module in the solar power generation device of the form of Example 1 of this invention, a wind-proof speed, windproof property, and electric power generation amount. 本発明の実施例1の形態の太陽光発電装置における太陽電池モジュールの仰角制御の1例を示す図である。It is a figure which shows one example of the elevation angle control of the solar cell module in the solar power generation device of the form of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の形態の太陽光発電装置における太陽電池モジュールの仰角制御の別例を示す図である。It is a figure which shows another example of the elevation angle control of the solar cell module in the solar power generation device of the form of Example 1 of this invention. 従来の装置及び本発明の実施例1の形態の太陽光発電装置における太陽電池モジュールが風から受ける力を示す図である。It is a figure which shows the force which the solar cell module in the conventional apparatus and the solar power generation device of the form of Example 1 of this invention receives from a wind. 従来の装置及び本発明の実施例1の形態の太陽光発電装置における太陽電池モジュールの発電量を示す図である。It is a figure which shows the electric power generation amount of the solar cell module in the conventional apparatus and the solar power generation device of the form of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の形態の太陽光発電装置における太陽電池アレイの配置例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement | positioning of the solar cell array in the solar power generation device of the form of Example 1 of this invention. 本発明の実施例2の形態の太陽光発電装置における太陽電池アレイの断面図である。It is sectional drawing of the solar cell array in the solar power generation device of the form of Example 2 of this invention. 環境測定装置が積雪量を測定する場合の本発明の実施例2の形態の太陽光発電装置の動作を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows operation | movement of the solar power generation device of the form of Example 2 of this invention when an environmental measurement apparatus measures the amount of snow accumulation. 本発明の実施例2の形態の太陽光発電装置における各太陽電池モジュールの発電量を示す図である。It is a figure which shows the electric power generation amount of each solar cell module in the solar power generation device of the form of Example 2 of this invention. 従来の太陽電池アレイの配置例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement | positioning of the conventional solar cell array. 従来の太陽電池アレイの断面図である。It is sectional drawing of the conventional solar cell array. 遮風装置を備えた従来の太陽電池アレイの配置例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement | positioning of the conventional solar cell array provided with the wind shield. 遮風装置を備えた従来の太陽電池アレイの断面図である。It is sectional drawing of the conventional solar cell array provided with the wind shield. 従来の太陽電池アレイの配置例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement | positioning of the conventional solar cell array. 従来の太陽電池アレイの断面図である。It is sectional drawing of the conventional solar cell array. 従来の太陽電池アレイの断面図である。It is sectional drawing of the conventional solar cell array. 従来の太陽電池アレイにおける各太陽電池モジュールの発電量を示す図である。It is a figure which shows the electric power generation amount of each solar cell module in the conventional solar cell array.

以下、本発明の太陽光発電装置の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the photovoltaic power generation apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施例1の太陽光発電装置における太陽電池アレイの配置例を示す図であり、各太陽電池アレイが有する太陽電池モジュール8a〜8vの配置の様子を示している。すなわち、本発明の太陽光発電装置は、複数の太陽電池モジュール8a〜8vを備えている。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating an arrangement example of solar cell arrays in the photovoltaic power generation apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and illustrates the arrangement of solar cell modules 8a to 8v included in each solar cell array. That is, the solar power generation device of the present invention includes a plurality of solar cell modules 8a to 8v.

図2は、本発明の実施例1の太陽光発電装置における太陽電池アレイ1の側面図と背面図である。図2に示すように、太陽電池アレイ1は、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池モジュール8と、太陽電池モジュール8の方向を制御する方向制御装置7と、方向制御装置7を制御する基準となる基礎4とを備える。なお、方向制御装置7は、仰角可変装置2と、方位角可変装置3とにより構成される。上述した図1は、複数の太陽電池アレイ1を同じ場所に並べて配置した様子を示している。   FIG. 2 is a side view and a rear view of the solar cell array 1 in the photovoltaic power generation apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 2, the solar cell array 1 controls the solar cell module 8 that converts solar energy into electric energy, the direction control device 7 that controls the direction of the solar cell module 8, and the direction control device 7. A reference 4 is provided. The direction control device 7 includes an elevation angle varying device 2 and an azimuth angle varying device 3. FIG. 1 described above shows a state in which a plurality of solar cell arrays 1 are arranged in the same place.

仰角可変装置2は、図2(a)に示す仰角方向に太陽電池モジュール8を駆動する。さらに、方位角可変装置3は、図2(b)に示す方位角方向に太陽電池モジュール8を駆動する。なお、方位角可変装置3は、本発明を実現するうえで必ずしも必須の構成ではなく、単に太陽電池モジュール8を南側に向けた構成でもよい。   The elevation angle varying device 2 drives the solar cell module 8 in the elevation angle direction shown in FIG. Furthermore, the azimuth varying device 3 drives the solar cell module 8 in the azimuth direction shown in FIG. Note that the azimuth angle varying device 3 is not necessarily indispensable for realizing the present invention, and may simply have the solar cell module 8 facing southward.

また、図3は、本実施例の太陽光発電装置の構成を示すブロック図である。図3に示すように、本実施例の太陽光発電装置は、環境測定装置5と、演算装置6と、複数の方向制御装置7a〜7fとを備えている。ただし、方向制御装置7は、太陽電池アレイ1の一部を構成しているため、太陽電池アレイ1(太陽電池モジュール8)と同数存在する。したがって、図1に示すように太陽電池モジュールの数が8a〜8vまである場合には、方向制御装置7は、それに対応して7a〜7vまで存在するものとする。なお、複数の方向制御装置7a〜7fの各々は、図2で説明したように仰角可変装置2と方位角可変装置3とを備えている。   Moreover, FIG. 3 is a block diagram which shows the structure of the solar power generation device of a present Example. As shown in FIG. 3, the solar power generation device of this example includes an environment measurement device 5, a calculation device 6, and a plurality of direction control devices 7 a to 7 f. However, since the direction control device 7 constitutes a part of the solar cell array 1, there are the same number of the direction control devices 7 as the solar cell array 1 (solar cell module 8). Accordingly, when the number of solar cell modules is 8a to 8v as shown in FIG. 1, the direction control device 7 is assumed to exist corresponding to 7a to 7v. Each of the plurality of direction control devices 7a to 7f includes the elevation angle varying device 2 and the azimuth angle varying device 3 as described with reference to FIG.

環境測定装置5は、本発明の環境条件測定部に対応し、複数の太陽電池モジュール8が設置された場所の環境条件を測定する。ここで、環境条件は様々なものが考えられ、例として風向、風速、積雪量、雨量、温度、湿度、日射量等が挙げられる。環境測定装置5は、少なくとも1つの環境条件を定量的に測定できるものとする。環境測定装置5の詳細な動作については後述する。   The environmental measuring device 5 corresponds to the environmental condition measuring unit of the present invention, and measures the environmental condition of the place where the plurality of solar cell modules 8 are installed. Here, various environmental conditions can be considered, and examples include wind direction, wind speed, snow cover, rainfall, temperature, humidity, and solar radiation. It is assumed that the environment measuring device 5 can quantitatively measure at least one environmental condition. Detailed operation of the environment measuring device 5 will be described later.

演算装置6は、本発明の算出部に対応し、環境測定装置5により測定された環境条件に基づいて、複数の太陽電池モジュール8a〜8vの各々がなすべき目標仰角を算出する。   The arithmetic device 6 corresponds to the calculation unit of the present invention, and calculates the target elevation angle that each of the plurality of solar cell modules 8a to 8v should make based on the environmental conditions measured by the environment measuring device 5.

方向制御装置7(仰角可変装置2)は、本発明の仰角制御部に対応し、演算装置6により算出された目標仰角に基づいて、複数の太陽電池モジュール8a〜8vの各々の仰角を制御する。なお、方向制御装置7(仰角可変装置2)が単に仰角を調整する機構のみであるとし、実際に仰角を制御するのが演算装置6であるとすれば、演算装置6は、本発明の仰角制御部に対応し、自己が算出した目標仰角に基づいて、複数の太陽電池モジュール8a〜8vの各々の仰角を制御する。   The direction control device 7 (elevation angle varying device 2) corresponds to the elevation angle control unit of the present invention, and controls the elevation angle of each of the plurality of solar cell modules 8a to 8v based on the target elevation angle calculated by the calculation device 6. . If the direction control device 7 (elevation angle varying device 2) is merely a mechanism for adjusting the elevation angle, and it is the arithmetic device 6 that actually controls the elevation angle, the arithmetic device 6 is the elevation angle of the present invention. Corresponding to the control unit, the elevation angle of each of the plurality of solar cell modules 8a to 8v is controlled based on the target elevation angle calculated by itself.

また、演算装置6は、環境測定装置5により測定された環境条件(例えば太陽の向き)に基づいて、複数の太陽電池モジュール8a〜8vの各々の目標方位角を算出する。   Moreover, the arithmetic unit 6 calculates the target azimuth angle of each of the plurality of solar cell modules 8a to 8v based on the environmental condition (for example, the direction of the sun) measured by the environment measuring device 5.

方向制御装置7(方位角可変装置3)は、本発明の方位角制御部に対応し、演算装置6により算出された目標方位角に基づいて、複数の太陽電池モジュール8a〜8vの各々の方位角を制御する。   The direction control device 7 (azimuth angle varying device 3) corresponds to the azimuth angle control unit of the present invention, and based on the target azimuth angle calculated by the calculation device 6, each of the azimuth angles of the plurality of solar cell modules 8a to 8v. Control the corners.

次に、上述のように構成された本実施の形態の作用を説明する。基本的に複数の太陽電池アレイ1の各々は、方向制御装置7により(あるいは元々)複数の太陽電池モジュール8a〜8vの各々から得られる電気エネルギーが最大になるように太陽の方向に向けて制御されている。しかしながら、太陽とは逆の方向から風を受けた場合に、演算装置6は、風上に近い太陽電池モジュール8a,8b,8c,8d,8eが風から受ける力が許容範囲内になるように目標仰角を算出する必要がある。同様に、演算装置6は、次に風上に近い太陽電池モジュール8f,8g,8h,8i,8jが風から受ける力が許容範囲内になるように目標仰角を算出する必要がある。このように風上に近い順に目標仰角を算出した結果、複数の太陽電池モジュールの各々は、場所によって異なった方向を向くことになる。本明細書において、このように環境状況に応じて各太陽電池モジュールの方向を同時に制御することを空間的に協調動作させるという。   Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described. Basically, each of the plurality of solar cell arrays 1 is controlled by the direction control device 7 (or originally) in the direction of the sun so that the electric energy obtained from each of the plurality of solar cell modules 8a to 8v is maximized. Has been. However, when the wind is received from the direction opposite to the sun, the arithmetic unit 6 makes the force received from the wind by the solar cell modules 8a, 8b, 8c, 8d, and 8e close to the windward within an allowable range. It is necessary to calculate the target elevation angle. Similarly, the arithmetic unit 6 needs to calculate the target elevation angle so that the force received from the wind by the solar cell modules 8f, 8g, 8h, 8i, and 8j next closest to the windward is within the allowable range. As a result of calculating the target elevation angle in the order from the windward in this way, each of the plurality of solar cell modules faces a different direction depending on the location. In this specification, simultaneous control of the direction of each solar cell module according to the environmental condition is referred to as a spatially coordinated operation.

まず、環境測定装置5は、複数の太陽電池モジュール8a〜8vが設置された場所の環境条件として風向を測定するものとする。また、演算装置6は、環境測定装置5により測定された風向に基づいて、必要とする耐風性能を確保するように複数の太陽電池モジュール8a〜8vの各々がなすべき目標仰角を算出するものとする。   First, the environment measuring device 5 shall measure a wind direction as an environmental condition of the place where the some solar cell module 8a-8v was installed. Moreover, the arithmetic unit 6 calculates the target elevation angle that each of the plurality of solar cell modules 8a to 8v should make based on the wind direction measured by the environment measurement device 5 so as to ensure the required wind resistance performance. To do.

図4は、本実施例の太陽光発電装置の動作を示すフローチャート図である。最初に、環境測定装置5は、複数の太陽電池モジュール8a〜8vが設置された場所の風向を測定する(ステップS1)。次に、演算装置6は、環境測定装置5により測定された風向に基づいて、最も風の来る方向に近い太陽電池モジュールを特定し、太陽電池モジュールの向きを測定あるいは推定し(ステップS2)、最も風の来る方向に近い太陽電池モジュールが耐風性の高い仰角となっているか確認する(ステップS3)。耐風性の高い仰角となっていない場合には、演算装置6は、最も風の来る方向に近い太陽電池モジュールの耐風性が高くなるように目標仰角を算出する。方向制御装置7(仰角可変装置2)は、演算装置6により算出された目標仰角となるように、太陽電池モジュールの仰角を制御する(ステップS4)。   FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the photovoltaic power generation apparatus according to this embodiment. First, the environment measuring device 5 measures the wind direction at the place where the plurality of solar cell modules 8a to 8v are installed (step S1). Next, based on the wind direction measured by the environment measuring device 5, the computing device 6 identifies the solar cell module closest to the direction in which the wind comes and measures or estimates the direction of the solar cell module (step S2). It is confirmed whether the solar cell module closest to the wind direction has an elevation angle with high wind resistance (step S3). When the elevation angle is not high with wind resistance, the calculation device 6 calculates the target elevation angle so that the wind resistance of the solar cell module closest to the direction of the wind is high. The direction control device 7 (elevation angle varying device 2) controls the elevation angle of the solar cell module so as to be the target elevation angle calculated by the calculation device 6 (step S4).

なお、ステップS2,S3は必須のステップではなく、演算装置6は、現在の太陽電池モジュールの仰角を確認することなく目標仰角を算出し、方向制御装置7に仰角を制御させてもよい(ステップS4)。   Note that steps S2 and S3 are not essential steps, and the arithmetic device 6 may calculate the target elevation angle without confirming the current elevation angle of the solar cell module and cause the direction control device 7 to control the elevation angle (step). S4).

図5は、本実施例の太陽光発電装置の耐風性を説明する図である。図5に示すように、本実施例の太陽光発電装置における太陽電池モジュールは、パネルの太陽光をあてる側を風の到来方向に向けることにより、高い耐風性を得られるものとする。   FIG. 5 is a diagram for explaining wind resistance of the photovoltaic power generation apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 5, the solar cell module in the photovoltaic power generation apparatus of the present example can obtain high wind resistance by directing the sunlight-applying side of the panel in the wind arrival direction.

図6は、図1に示す本実施例の太陽光発電装置における太陽電池アレイのAA断面図であり、太い矢印が太陽電池モジュール8a,8f,8k,8rの各々が風から受ける力を示す。図6において、太陽電池モジュール8aは、最も風の来る方向に近いため、演算装置6は、太陽電池モジュール8aの耐風性が高くなるように目標仰角を算出し、図5に示すような高い耐風性を得られる仰角を目標仰角として出力する。方向制御装置7a(仰角可変装置2)は、演算装置6により算出された目標仰角となるように、太陽電池モジュールの仰角を制御する(図4のステップS4)。   FIG. 6 is an AA cross-sectional view of the solar cell array in the solar power generation apparatus of the present embodiment shown in FIG. 1, and the thick arrows indicate the forces that each of the solar cell modules 8a, 8f, 8k, and 8r receives from the wind. In FIG. 6, since the solar cell module 8a is closest to the direction in which the wind comes, the calculation device 6 calculates the target elevation angle so that the wind resistance of the solar cell module 8a is high, and the high wind resistance as shown in FIG. The angle of elevation that can be obtained is output as the target angle of elevation. The direction control device 7a (elevation angle varying device 2) controls the elevation angle of the solar cell module so as to be the target elevation angle calculated by the calculation device 6 (step S4 in FIG. 4).

なお、本実施例の太陽光発電装置は、風の来る方向に最も近い太陽電池モジュール8aの仰角を制御するのみで終了してもよいが、以下に説明するように他の太陽電池モジュールの仰角も制御してもよい。太陽電池モジュール8aは、図6に示すような仰角となることにより耐風性が高くなり、風下側に位置する他の太陽電池モジュールに対する風の力を弱めることができるが、完全になくすことはできない。そこで、演算装置6は、太陽電池モジュール8aの次に風の来る方向に近い太陽電池モジュール8fが風の力を受け流すことができるように、太陽電池モジュール8fの目標仰角を水平に近い角度として算出し出力する。   In addition, although the solar power generation device of a present Example may be complete | finished only by controlling the elevation angle of the solar cell module 8a nearest to the direction where a wind comes, the elevation angle of another solar cell module is demonstrated so that it may demonstrate below. May also be controlled. The solar cell module 8a has high wind resistance due to the elevation angle as shown in FIG. 6 and can weaken the wind force against other solar cell modules located on the leeward side, but it cannot be completely eliminated. . Therefore, the calculation device 6 calculates the target elevation angle of the solar cell module 8f as a nearly horizontal angle so that the solar cell module 8f near the wind direction next to the solar cell module 8a can receive the wind force. Then output.

また、太陽電池モジュール8a,8fの存在によって風の力がだいぶ弱まると考えられるため、演算装置6は、太陽電池モジュール8k,8rの目標仰角を通常の角度(太陽の向きに合わせた角度)として算出し出力する。すなわち、演算装置6は、目標仰角を算出する際に、環境測定装置5により測定された環境条件に基づいて、現在の仰角を変える必要が無いと判断した太陽電池モジュールについては、現在の仰角を維持するように目標仰角を算出する。   Further, since it is considered that the wind force is considerably weakened by the presence of the solar cell modules 8a and 8f, the arithmetic unit 6 sets the target elevation angle of the solar cell modules 8k and 8r as a normal angle (an angle that matches the direction of the sun). Calculate and output. That is, when calculating the target elevation angle, the arithmetic device 6 determines the current elevation angle for a solar cell module that has been determined that it is not necessary to change the current elevation angle based on the environmental conditions measured by the environment measurement device 5. The target elevation angle is calculated so as to be maintained.

次に、環境測定装置5が複数の太陽電池モジュール8a〜8vが設置された場所の環境条件として風向と風速とを測定する場合について説明する。この場合には、演算装置6は、各太陽電池モジュールの目標仰角をより正確に算出することができ、環境測定装置5により測定された風向と風速とに基づいて、必要とする耐風性能を確保するように複数の太陽電池モジュール8a〜8vの各々がなすべき目標仰角を算出する。   Next, the case where the environment measuring device 5 measures the wind direction and the wind speed as the environmental conditions of the place where the plurality of solar cell modules 8a to 8v are installed will be described. In this case, the arithmetic device 6 can calculate the target elevation angle of each solar cell module more accurately, and ensures the required wind resistance performance based on the wind direction and the wind speed measured by the environment measuring device 5. Thus, the target elevation angle to be made by each of the plurality of solar cell modules 8a to 8v is calculated.

図7は、環境測定装置5が風向と風速とを測定する場合の本実施例の太陽光発電装置の動作を示すフローチャート図である。最初にn=1とし(ステップS11)、環境測定装置5は、複数の太陽電池モジュール8a〜8vが設置された場所の風向と風速とを測定する。次に、演算装置6は、環境測定装置5により測定された風向に基づいて、最も風の来る方向に近い太陽電池モジュールを特定し、風の来る方向にn番目に近い太陽電池モジュールが受ける風速を算出するか、あるいはセンサ等を用いて測定する(ステップS12)。   FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the photovoltaic power generation apparatus according to the present embodiment when the environment measuring apparatus 5 measures the wind direction and the wind speed. First, n = 1 is set (step S11), and the environment measuring device 5 measures the wind direction and the wind speed at the place where the plurality of solar cell modules 8a to 8v are installed. Next, the computing device 6 specifies a solar cell module that is closest to the direction in which the wind comes based on the wind direction measured by the environment measuring device 5, and the wind speed received by the nth solar cell module in the direction in which the wind comes. Or is measured using a sensor or the like (step S12).

次に、演算装置6は、風の来る方向にn番目に近い太陽電池モジュールの向きを測定あるいは推定し(ステップS13)、風の来る方向にn番目に近い太陽電池モジュールの耐風速度が、その太陽電池モジュールが受ける風速以上となっているか否か確認する(ステップS14)。風の来る方向にn番目に近い太陽電池モジュールの耐風速度がその太陽電池モジュールが受ける風速以上となっていない場合には、その太陽電池モジュールが破壊されるおそれがあるため、演算装置6は、その太陽電池モジュールの耐風速度が風速以上になるように、目標仰角を算出し(ステップS15)、方向制御装置7(仰角可変装置2)にその太陽電池モジュールの仰角を制御させた後、ステップS12に戻る。   Next, the arithmetic unit 6 measures or estimates the direction of the nth solar cell module in the direction in which the wind comes (step S13), and the wind resistance speed of the nth solar cell module in the direction in which the wind comes It is confirmed whether or not the wind speed is higher than that received by the solar cell module (step S14). Since the solar cell module may be destroyed when the wind resistant speed of the solar cell module closest to the n-th in the direction of the wind is not higher than the wind speed received by the solar cell module, the arithmetic unit 6 is A target elevation angle is calculated so that the wind-resistant speed of the solar cell module is equal to or higher than the wind velocity (step S15), and the direction control device 7 (elevation angle varying device 2) is controlled to control the elevation angle of the solar cell module, and then step S12. Return to.

風の来る方向にn番目に近い太陽電池モジュールの耐風速度がその太陽電池モジュールが受ける風速以上となっている場合には、nを1つ増やし(ステップS16)、演算装置6は、風の来る方向にn番目に近い太陽電池モジュールが存在するか否かを判断する(ステップS17)。風の来る方向にn番目に近い太陽電池モジュールが存在する場合にはステップS12に戻り、存在しない場合には演算装置6は演算を終了する。   When the wind resistant speed of the nth solar cell module closest to the direction of the wind is equal to or higher than the wind speed received by the solar cell module, n is increased by 1 (step S16), and the arithmetic unit 6 receives the wind. It is determined whether or not a solar cell module closest to the direction is present (step S17). When the nth solar cell module is present in the direction in which the wind comes, the process returns to step S12, and when there is no solar cell module, the calculation device 6 ends the calculation.

図8は、本実施例の太陽光発電装置における太陽電池モジュールの仰角と耐風速度及び防風性との関係を説明する図である。図8に示すように、耐風速度は、太陽電池モジュールの向き(仰角)による、太陽電池モジュールが耐えられる風速である。また、防風性は、太陽電池モジュールを通過する前の風速から、太陽電池モジュールを通過した後の風速がどれくらい減少するかを示す割合である。   FIG. 8 is a diagram for explaining the relationship between the elevation angle of the solar cell module, the wind resistance speed, and the windproof property in the photovoltaic power generation apparatus of the present embodiment. As shown in FIG. 8, the wind resistant speed is the wind speed that the solar cell module can withstand depending on the direction (elevation angle) of the solar cell module. Moreover, windproof property is a ratio which shows how much the wind speed after passing a solar cell module reduces from the wind speed before passing a solar cell module.

図9は、本実施例の太陽光発電装置における太陽電池モジュール通過前後の風速の計算例を示す図である。図9に示すように、風速X[m/s]の風が防風性aの太陽電池モジュールを通過した場合には、通過後の風速はY[m/s]となる。ただし、風速Y[m/s]は、Y=X*(1−a)により算出することができる。演算装置6は、仰角と防風性との関係を示すデータを予め有することにより、太陽電池モジュール通過前の風速から、太陽電池モジュール通過後の風速を求めることができる。   FIG. 9 is a diagram illustrating a calculation example of the wind speed before and after passing through the solar cell module in the solar power generation device of this example. As shown in FIG. 9, when the wind having the wind speed X [m / s] passes through the solar cell module having the windproof property a, the wind speed after passing is Y [m / s]. However, the wind speed Y [m / s] can be calculated by Y = X * (1-a). The arithmetic device 6 can obtain the wind speed after passing through the solar cell module from the wind speed before passing through the solar cell module by previously having data indicating the relationship between the elevation angle and the windproof property.

図10は、本実施例の太陽光発電装置における太陽電池モジュールの仰角制御の1例を示す図であり、風速が弱く、耐風制御が必要でない場合を示している。最初に、耐風速度が25m/sの太陽電池モジュールに風速20m/sの風が吹いているので、演算装置6は、太陽電池モジュールの耐風速度がその太陽電池モジュールが受ける風速以上となっていると判断し、目標仰角を通常の仰角のままとする。また、防風性が60%であるため、演算装置6は、太陽電池モジュール通過後の風速が8[m/s](=20*(1−0.6))であることを算出し、2番目の太陽電池モジュールの耐風速度(=25m/s)未満であるため、2番目の太陽電池モジュールの目標仰角も通常の仰角のままとする。同様に、演算装置6は、2番目の太陽電池モジュール通過後の風速が3.2m/s、3番目の太陽電池モジュール通過後の風速が1.3m/sであることを算出し、3番目、4番目の太陽電池モジュールの仰角も変える必要がないと判断する。   FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the elevation angle control of the solar cell module in the photovoltaic power generation apparatus of the present embodiment, and illustrates a case where the wind speed is weak and wind resistance control is not necessary. First, since the wind with a wind speed of 20 m / s is blowing on the solar cell module with a wind resistant speed of 25 m / s, the computing device 6 has a wind resistant speed of the solar cell module higher than the wind speed received by the solar cell module. And the target elevation angle remains the normal elevation angle. Further, since the windproof property is 60%, the calculation device 6 calculates that the wind speed after passing through the solar cell module is 8 [m / s] (= 20 * (1-0.6)). Since the wind resistance speed of the second solar cell module is less than (= 25 m / s), the target elevation angle of the second solar cell module is also kept at a normal elevation angle. Similarly, the calculation device 6 calculates that the wind speed after passing through the second solar cell module is 3.2 m / s, and the wind speed after passing through the third solar cell module is 1.3 m / s. It is determined that there is no need to change the elevation angle of the fourth solar cell module.

一方、図11は、本実施例の太陽光発電装置における太陽電池モジュールの仰角制御の別例を示す図であり、風速がやや強く、風上の1つを耐風制御した場合を示している。ただし、図11は耐風制御後の状態を示したものであり、図10の状態から図11の状態に移行したものとする。最初に、耐風速度が25m/sの太陽電池モジュールに風速40m/sの風が吹いたため、演算装置6は、太陽電池モジュールの耐風速度がその太陽電池モジュールが受ける風速以上となっていないと判断し、その太陽電池モジュールの耐風速度が風速以上になるように、目標仰角を算出し、方向制御装置7(仰角可変装置2)にその太陽電池モジュールの仰角を制御させる。   On the other hand, FIG. 11 is a figure which shows another example of the elevation angle control of the solar cell module in the solar power generation device of a present Example, and has shown the case where a wind speed is a little strong and one windward control was carried out. However, FIG. 11 shows the state after the wind resistance control, and it is assumed that the state of FIG. 10 has shifted to the state of FIG. First, since the wind with a wind speed of 40 m / s was blown to the solar cell module with a wind resistant speed of 25 m / s, the calculation device 6 determines that the wind resistant speed of the solar cell module is not higher than the wind speed received by the solar cell module. Then, the target elevation angle is calculated so that the wind resistant speed of the solar cell module is equal to or higher than the wind velocity, and the direction control device 7 (elevation angle varying device 2) is controlled to control the elevation angle of the solar cell module.

その結果、1番目の太陽電池モジュールの耐風速度が40m/sとなり、演算装置6は、1番目の太陽電池モジュールの耐風速度がその太陽電池モジュールが受ける風速以上となっていると判断する。1番目の太陽電池モジュールの防風性が50%となったため、演算装置6は、1番目の太陽電池モジュール通過後の風速が20[m/s](=40*(1−0.5))であることを算出し、2番目の太陽電池モジュールの耐風速度(=25m/s)未満であるため、2番目の太陽電池モジュールの目標仰角を通常の仰角のままとする。同様に、演算装置6は、2番目の太陽電池モジュール通過後の風速が8m/s、3番目の太陽電池モジュール通過後の風速が3.2m/sであることを算出し、3番目、4番目の太陽電池モジュールの仰角も変える必要がないと判断する。   As a result, the wind resistant speed of the first solar cell module is 40 m / s, and the arithmetic device 6 determines that the wind resistant speed of the first solar cell module is equal to or higher than the wind speed received by the solar cell module. Since the wind resistance of the first solar cell module is 50%, the calculation device 6 has a wind speed of 20 [m / s] after passing through the first solar cell module (= 40 * (1-0.5)). Since it is less than the wind resistance speed (= 25 m / s) of the second solar cell module, the target elevation angle of the second solar cell module remains the normal elevation angle. Similarly, the calculation device 6 calculates that the wind speed after passing through the second solar cell module is 8 m / s, and that the wind speed after passing through the third solar cell module is 3.2 m / s, and the third, fourth, It is determined that there is no need to change the elevation angle of the second solar cell module.

図12は、本実施例の太陽光発電装置における太陽電池モジュールの仰角制御の別例を示す図であり、風速が強く、風上の2つを耐風制御した場合を示している。ただし、図12は耐風制御後の状態を示したものであり、図10の状態から図12の状態に移行したものとする。最初に、耐風速度が25m/sの太陽電池モジュールに風速60m/sの風が吹いたため、演算装置6は、太陽電池モジュールの耐風速度がその太陽電池モジュールが受ける風速以上となっていないと判断し、その太陽電池モジュールの耐風速度が風速以上になるように、目標仰角を算出し、方向制御装置7(仰角可変装置2)にその太陽電池モジュールの仰角を制御させる。   FIG. 12 is a diagram showing another example of the elevation angle control of the solar cell module in the photovoltaic power generation apparatus of the present embodiment, and shows a case where the wind speed is strong and two windward controls are performed. However, FIG. 12 shows a state after the wind resistance control, and it is assumed that the state of FIG. 10 has shifted to the state of FIG. First, since wind with a wind speed of 60 m / s was blown to a solar cell module with a wind resistant speed of 25 m / s, the arithmetic unit 6 determines that the wind resistant speed of the solar cell module is not higher than the wind speed received by the solar cell module. Then, the target elevation angle is calculated so that the wind resistant speed of the solar cell module is equal to or higher than the wind velocity, and the direction control device 7 (elevation angle varying device 2) is controlled to control the elevation angle of the solar cell module.

その結果、1番目の太陽電池モジュールの耐風速度が60m/sとなり、演算装置6は、1番目の太陽電池モジュールの耐風速度がその太陽電池モジュールが受ける風速以上となっていると判断する。1番目の太陽電池モジュールの防風性が40%となったため、演算装置6は、1番目の太陽電池モジュール通過後の風速が36[m/s](=60*(1−0.4))であることを算出する。したがって、耐風速度が25m/sの2番目の太陽電池モジュールに風速36m/sの風が吹いたため、演算装置6は、2番目の太陽電池モジュールの耐風速度がその太陽電池モジュールが受ける風速以上となっていないと判断し、2番目の太陽電池モジュールの耐風速度が風速以上になるように、目標仰角を算出し、方向制御装置7(仰角可変装置2)にその太陽電池モジュールの仰角を制御させる。   As a result, the wind resistant speed of the first solar cell module is 60 m / s, and the arithmetic device 6 determines that the wind resistant speed of the first solar cell module is equal to or higher than the wind speed received by the solar cell module. Since the wind resistance of the first solar cell module is 40%, the calculation device 6 has a wind speed of 36 [m / s] after passing through the first solar cell module (= 60 * (1-0.4)). Is calculated. Therefore, since the wind with a wind speed of 36 m / s was blown to the second solar cell module with a wind resistant speed of 25 m / s, the calculation device 6 has a wind resistant speed of the second solar cell module higher than the wind speed received by the solar cell module. The target elevation angle is calculated so that the wind resistance speed of the second solar cell module is equal to or higher than the wind velocity, and the direction control device 7 (elevation angle variable device 2) controls the elevation angle of the solar cell module. .

その結果、2番目の太陽電池モジュールの耐風速度が40m/sとなり、演算装置6は、2番目の太陽電池モジュールの耐風速度がその太陽電池モジュールが受ける風速以上となっていると判断する。2番目の太陽電池モジュールの防風性が50%となったため、演算装置6は、2番目の太陽電池モジュール通過後の風速が18[m/s](=36*(1−0.5))であることを算出し、3番目の太陽電池モジュールの耐風速度(=25m/s)未満であるため、2番目の太陽電池モジュールの目標仰角を通常の仰角のままとする。   As a result, the wind resistant speed of the second solar cell module is 40 m / s, and the arithmetic device 6 determines that the wind resistant speed of the second solar cell module is equal to or higher than the wind speed received by the solar cell module. Since the wind resistance of the second solar cell module is 50%, the calculation device 6 has a wind speed of 18 [m / s] after passing through the second solar cell module (= 36 * (1-0.5)). Therefore, the target elevation angle of the second solar cell module remains the normal elevation angle because the wind resistance speed of the third solar cell module is less than 25 m / s.

同様に、演算装置6は、3番目の太陽電池モジュール通過後の風速が7.2m/sであることを算出し、4番目の太陽電池モジュールの仰角も変える必要がないと判断する。   Similarly, the calculation device 6 calculates that the wind speed after passing through the third solar cell module is 7.2 m / s, and determines that there is no need to change the elevation angle of the fourth solar cell module.

次に、環境測定装置5が複数の太陽電池モジュール8a〜8vが設置された場所の環境条件として風向と風速とを測定するとともに、演算装置6が発電量も考慮に入れて目標仰角の算出を行う場合について説明する。この場合には、演算装置6は、環境測定装置5により測定された環境条件と複数の太陽電池モジュール8a〜8vの各々の発電量とに基づいて、必要とする発電量を確保するように複数の太陽電池モジュール8a〜8vの各々がなすべき目標仰角を算出する。なお、「必要とする発電量」とは、必ずしも所定の発電量を指すものではなく、例えば「耐風性能を確保した上で、最大限の発電量」でもよい。また、演算部6は、環境測定装置5により測定された風向と風速とに基づいて、必要とする耐風性能を確保するように複数の太陽電池モジュール8a〜8vの各々がなすべき目標仰角を算出する。「発電量」と「耐風性能」が競合する場合には、演算部6は、どちらかに予め優先権を設定して仰角を算出してもよいし、自ら定めたルールに基づいて最終的な目標仰角を算出すればよい。   Next, the environmental measuring device 5 measures the wind direction and the wind speed as the environmental conditions of the place where the plurality of solar cell modules 8a to 8v are installed, and the arithmetic device 6 calculates the target elevation angle in consideration of the power generation amount. The case where it performs is demonstrated. In this case, a plurality of arithmetic devices 6 are provided so as to ensure the required power generation amount based on the environmental conditions measured by the environment measurement device 5 and the power generation amounts of the plurality of solar cell modules 8a to 8v. The target elevation angle to be made by each of the solar cell modules 8a to 8v is calculated. The “necessary power generation amount” does not necessarily indicate a predetermined power generation amount, and may be, for example, “maximum power generation amount while ensuring wind resistance performance”. Moreover, the calculating part 6 calculates the target elevation angle which each of several solar cell module 8a-8v should make based on the wind direction and wind speed which were measured by the environment measurement apparatus 5 so that the required wind-proof performance may be ensured. To do. When “power generation amount” and “wind resistance performance” compete with each other, the calculation unit 6 may calculate the elevation angle by setting a priority to either of them in advance, or based on a rule determined by itself. What is necessary is just to calculate a target elevation angle.

図13は、環境測定装置5が風向と風速とを測定する場合の本実施例の太陽光発電装置の動作を示すフローチャート図であり、演算部6が発電量も考慮に入れて動作する。最初に、環境測定装置5は、複数の太陽電池モジュール8a〜8vが設置された場所の風向と風速とを測定する。次に、演算装置6は、全ての太陽電池モジュール8a〜8vについて、最も発電量の大きくなる方向に仮定した目標仰角を算出する(ステップS21)。   FIG. 13 is a flowchart showing the operation of the solar power generation apparatus according to the present embodiment when the environment measurement apparatus 5 measures the wind direction and the wind speed, and the calculation unit 6 operates in consideration of the power generation amount. First, the environment measuring device 5 measures the wind direction and the wind speed at the place where the plurality of solar cell modules 8a to 8v are installed. Next, the arithmetic unit 6 calculates the target elevation angle assumed in the direction in which the amount of power generation is the largest for all the solar cell modules 8a to 8v (step S21).

なお、発電量を考慮に入れた目標仰角の算出については、様々な方法が考えられる。例えば、演算装置6は、予め仰角に応じた発電量をデータとして有していてもよい。また、環境測定装置5は、複数の太陽電池モジュール8a〜8vが設置された場所の環境条件として日射量を測定してもよい。この場合には、演算装置6は、環境測定装置5により測定された日射量に基づいて、複数の太陽電池モジュール8a〜8vの各々の発電量を推定し、必要とする発電量を確保するように複数の太陽電池モジュール8a〜8vの各々がなすべき目標仰角を算出する。   Various methods are conceivable for calculating the target elevation angle taking into account the amount of power generation. For example, the arithmetic device 6 may have a power generation amount corresponding to the elevation angle as data in advance. Moreover, the environment measurement apparatus 5 may measure the amount of solar radiation as an environmental condition of the place where the plurality of solar cell modules 8a to 8v are installed. In this case, the calculation device 6 estimates the power generation amount of each of the plurality of solar cell modules 8a to 8v based on the amount of solar radiation measured by the environment measurement device 5, and secures the necessary power generation amount. The target elevation angle that each of the plurality of solar cell modules 8a to 8v should make is calculated.

あるいは、環境測定装置5は、複数の太陽電池モジュール8a〜8vが設置された場所の環境条件として太陽の向きを測定してもよい。この場合には、演算装置6は、環境測定装置5により測定された太陽の向きに基づいて、複数の太陽電池モジュール8a〜8vの各々の発電量を推定し、必要とする発電量を確保するように複数の太陽電池モジュール8a〜8vの各々がなすべき目標仰角を算出する。ただし、環境測定装置5は、必ずしもセンサ等を用いて太陽の向きを測定する必要があるわけではなく、日付や時刻、緯度経度等から計算により太陽の向きを求めてもよい。   Or the environment measuring apparatus 5 may measure the direction of the sun as the environmental condition of the place where the plurality of solar cell modules 8a to 8v are installed. In this case, the arithmetic unit 6 estimates the power generation amount of each of the plurality of solar cell modules 8a to 8v based on the direction of the sun measured by the environment measurement device 5, and ensures the necessary power generation amount. Thus, the target elevation angle that each of the plurality of solar cell modules 8a to 8v should make is calculated. However, the environment measuring device 5 does not necessarily need to measure the direction of the sun using a sensor or the like, and may determine the direction of the sun by calculation from the date, time, latitude and longitude.

次に、演算装置6は、n=1とし(ステップS22)、環境測定装置5により測定された風向に基づいて、最も風の来る方向に近い太陽電池モジュールを特定し、風の来る方向にn番目に近い太陽電池モジュールが受ける風速を算出するか、あるいはセンサ等を用いて測定する(ステップS23)。   Next, the arithmetic unit 6 sets n = 1 (step S22), specifies the solar cell module closest to the direction in which the wind comes based on the wind direction measured by the environment measuring device 5, and sets n in the direction in which the wind comes. The wind speed received by the nearest solar cell module is calculated or measured using a sensor or the like (step S23).

次に、演算装置6は、風の来る方向にn番目に近い太陽電池モジュールの向きを測定あるいは推定し(ステップS24)、風の来る方向にn番目に近い太陽電池モジュールの耐風速度が、その太陽電池モジュールが受ける風速以上となっているか否か確認する(ステップS25)。風の来る方向にn番目に近い太陽電池モジュールの耐風速度がその太陽電池モジュールが受ける風速以上となっていない場合には、その太陽電池モジュールが破壊されるおそれがあるため、演算装置6は、その太陽電池モジュールの耐風速度が風速以上になるように、目標仰角を算出し、方向制御装置7(仰角可変装置2)にその太陽電池モジュールの仰角を制御させる(ステップS26)。その後、ステップS23に戻る。   Next, the computing device 6 measures or estimates the direction of the nth solar cell module in the direction of the wind (step S24), and the wind resistance speed of the nth solar cell module in the direction of the wind is It is confirmed whether or not the wind speed is higher than that received by the solar cell module (step S25). Since the solar cell module may be destroyed when the wind resistant speed of the solar cell module closest to the n-th in the direction of the wind is not higher than the wind speed received by the solar cell module, the arithmetic unit 6 is The target elevation angle is calculated so that the wind resistant speed of the solar cell module is equal to or higher than the wind velocity, and the direction control device 7 (elevation angle varying device 2) controls the elevation angle of the solar cell module (step S26). Thereafter, the process returns to step S23.

風の来る方向にn番目に近い太陽電池モジュールの耐風速度がその太陽電池モジュールが受ける風速以上となっている場合には、nを1つ増やし(ステップS27)、演算装置6は、風の来る方向にn番目に近い太陽電池モジュールが存在するか否かを判断する(ステップS28)。風の来る方向にn番目に近い太陽電池モジュールが存在する場合にはステップS23に戻り、存在しない場合には演算装置6は太陽電池モジュールの合計の発電量が最大であるか否かを判断する(ステップS29)。合計の発電量が最大であれば演算装置6は演算を終了し、最大でなければ演算装置6はn=1番目の太陽電池モジュールの向きを防風性が高くなる方向に仮定し(ステップS30)、ステップS22に戻る。   When the wind resistant speed of the nth solar cell module closest to the direction of the wind is equal to or higher than the wind speed received by the solar cell module, n is increased by 1 (step S27), and the arithmetic unit 6 receives the wind. It is determined whether or not there is an nth closest solar cell module in the direction (step S28). If the nth closest solar cell module exists in the direction of the wind, the process returns to step S23, and if not, the arithmetic unit 6 determines whether or not the total power generation amount of the solar cell modules is maximum. (Step S29). If the total power generation amount is the maximum, the arithmetic unit 6 ends the calculation, and if not the maximum, the arithmetic unit 6 assumes that the direction of the n = 1st solar cell module is higher in the windproof property (step S30). Return to step S22.

図14は、本実施例の太陽光発電装置における太陽電池モジュールの仰角と耐風速度、防風性、及び発電量との関係を説明する図である。図14に示すように、発電量は、太陽電池モジュールの向き(仰角)による、太陽電池モジュールの発電量の比を示す。また、図14において、太陽は右斜め上方に位置すると仮定する。したがって、太陽電池モジュールのパネルが逆側(左側)を向いているときや地面に対して垂直なときには発電量が低い。   FIG. 14 is a diagram illustrating the relationship between the elevation angle of the solar cell module, wind resistance speed, windproof property, and power generation amount in the solar power generation apparatus of this example. As shown in FIG. 14, the power generation amount indicates a ratio of the power generation amount of the solar cell module depending on the direction (elevation angle) of the solar cell module. Moreover, in FIG. 14, it is assumed that the sun is located diagonally upward to the right. Therefore, when the panel of the solar cell module is facing the opposite side (left side) or perpendicular to the ground, the amount of power generation is low.

図15は、本実施例の太陽光発電装置における太陽電池モジュールの仰角制御の1例を示す図である。ただし、図15は耐風制御後の状態を示したものであり、図13のフローチャート図でいうステップS29の状態であるものとする。最初に、耐風速度が25m/sの太陽電池モジュールに風速90m/sの風が吹いたため、演算装置6は、太陽電池モジュールの耐風速度がその太陽電池モジュールが受ける風速以上となっていないと判断し、その太陽電池モジュールの耐風速度が風速以上になるように、目標仰角を算出し、方向制御装置7(仰角可変装置2)にその太陽電池モジュールの仰角を制御させる。   FIG. 15 is a diagram illustrating an example of the elevation angle control of the solar cell module in the photovoltaic power generation apparatus according to the present embodiment. However, FIG. 15 shows the state after the wind resistance control, and is the state of step S29 in the flowchart of FIG. First, since the wind with a wind speed of 90 m / s was blown to the solar cell module with a wind speed of 25 m / s, the arithmetic device 6 determines that the wind speed of the solar cell module is not higher than the wind speed received by the solar cell module. Then, the target elevation angle is calculated so that the wind resistant speed of the solar cell module is equal to or higher than the wind velocity, and the direction control device 7 (elevation angle varying device 2) is controlled to control the elevation angle of the solar cell module.

その結果、1番目の太陽電池モジュールの耐風速度が100m/sとなり、演算装置6は、1番目の太陽電池モジュールの耐風速度がその太陽電池モジュールが受ける風速以上となっていると判断する。1番目の太陽電池モジュールの防風性が20%となったため、演算装置6は、1番目の太陽電池モジュール通過後の風速が72[m/s](=90*(1−0.2))であることを算出する。したがって、耐風速度が25m/sの2番目の太陽電池モジュールに風速72m/sの風が吹いたため、演算装置6は、2番目の太陽電池モジュールの耐風速度がその太陽電池モジュールが受ける風速以上となっていないと判断し、2番目の太陽電池モジュールの耐風速度が風速以上になるように、目標仰角を算出し、方向制御装置7(仰角可変装置2)にその太陽電池モジュールの仰角を制御させる。   As a result, the wind resistant speed of the first solar cell module is 100 m / s, and the arithmetic device 6 determines that the wind resistant speed of the first solar cell module is equal to or higher than the wind speed received by the solar cell module. Since the wind resistance of the first solar cell module is 20%, the calculation device 6 has a wind speed of 72 [m / s] after passing through the first solar cell module (= 90 * (1-0.2)). Is calculated. Therefore, since the wind with a wind speed of 72 m / s was blown to the second solar cell module with a wind resistant speed of 25 m / s, the calculation device 6 has a wind resistant speed of the second solar cell module higher than the wind speed received by the solar cell module. The target elevation angle is calculated so that the wind resistance speed of the second solar cell module is equal to or higher than the wind velocity, and the direction control device 7 (elevation angle variable device 2) controls the elevation angle of the solar cell module. .

その結果、2番目の太陽電池モジュールの耐風速度が80m/sとなり、演算装置6は、2番目の太陽電池モジュールの耐風速度がその太陽電池モジュールが受ける風速以上となっていると判断する。2番目の太陽電池モジュールの防風性が30%となったため、演算装置6は、2番目の太陽電池モジュール通過後の風速が50[m/s](=72*(1−0.3))であることを算出する。したがって、耐風速度が25m/sの3番目の太陽電池モジュールに風速50m/sの風が吹いたため、演算装置6は、3番目の太陽電池モジュールの耐風速度がその太陽電池モジュールが受ける風速以上となっていないと判断し、3番目の太陽電池モジュールの耐風速度が風速以上になるように、目標仰角を算出し、方向制御装置7(仰角可変装置2)にその太陽電池モジュールの仰角を制御させる。   As a result, the wind resistant speed of the second solar cell module is 80 m / s, and the arithmetic device 6 determines that the wind resistant speed of the second solar cell module is equal to or higher than the wind speed received by the solar cell module. Since the windproof property of the second solar cell module is 30%, the calculation device 6 has a wind speed of 50 [m / s] after passing through the second solar cell module (= 72 * (1-0.3)). Is calculated. Therefore, since the wind with a wind speed of 50 m / s was blown to the third solar cell module with a wind resistance speed of 25 m / s, the calculation device 6 has a wind resistance speed of the third solar cell module higher than the wind speed received by the solar cell module. The target elevation angle is calculated so that the wind resistance speed of the third solar cell module is equal to or higher than the wind velocity, and the direction control device 7 (elevation angle varying device 2) controls the elevation angle of the solar cell module. .

その結果、3番目の太陽電池モジュールの耐風速度が60m/sとなり、演算装置6は、3番目の太陽電池モジュールの耐風速度がその太陽電池モジュールが受ける風速以上となっていると判断する。3番目の太陽電池モジュールの防風性が40%となったため、演算装置6は、3番目の太陽電池モジュール通過後の風速が30[m/s](=50*(1−0.4))であることを算出する。したがって、耐風速度が25m/sの4番目の太陽電池モジュールに風速30m/sの風が吹いたため、演算装置6は、4番目の太陽電池モジュールの耐風速度がその太陽電池モジュールが受ける風速以上となっていないと判断し、4番目の太陽電池モジュールの耐風速度が風速以上になるように、目標仰角を算出し、方向制御装置7(仰角可変装置2)にその太陽電池モジュールの仰角を制御させる。   As a result, the wind resistant speed of the third solar cell module is 60 m / s, and the arithmetic device 6 determines that the wind resistant speed of the third solar cell module is equal to or higher than the wind speed received by the solar cell module. Since the wind resistance of the third solar cell module is 40%, the calculation device 6 has a wind speed of 30 [m / s] after passing through the third solar cell module (= 50 * (1-0.4)). Is calculated. Therefore, since the wind at a wind speed of 30 m / s blows to the fourth solar cell module with a wind speed of 25 m / s, the calculation device 6 determines that the wind speed of the fourth solar cell module is greater than or equal to the wind speed received by the solar cell module. The target elevation angle is calculated so that the wind resistance speed of the fourth solar cell module is equal to or higher than the wind velocity, and the direction control device 7 (elevation angle varying device 2) controls the elevation angle of the solar cell module. .

その結果、4番目の太陽電池モジュールの耐風速度が40m/sとなり、演算装置6は、4番目の太陽電池モジュールの耐風速度がその太陽電池モジュールが受ける風速以上となっていると判断する。4番目の太陽電池モジュールの防風性が50%となったため、演算装置6は、4番目の太陽電池モジュール通過後の風速が15[m/s](=30*(1−0.5))であることを算出する。したがって、耐風速度が25m/sの5番目の太陽電池モジュールに風速15m/sの風が吹いたため、5番目の太陽電池モジュールの耐風速度(=25m/s)未満であり、演算装置6は、5番目の太陽電池モジュールの目標仰角を通常の仰角のままとする。   As a result, the wind resistance speed of the fourth solar cell module is 40 m / s, and the arithmetic device 6 determines that the wind resistance speed of the fourth solar cell module is equal to or higher than the wind speed received by the solar cell module. Since the wind resistance of the fourth solar cell module is 50%, the calculation device 6 has a wind speed of 15 [m / s] (= 30 * (1-0.5)) after passing through the fourth solar cell module. Is calculated. Therefore, since the wind with a wind speed of 15 m / s was blown to the fifth solar cell module with a wind resistant speed of 25 m / s, the wind resistant speed of the fifth solar cell module (= 25 m / s) is less, and the arithmetic device 6 is The target elevation angle of the fifth solar cell module is kept at the normal elevation angle.

ここで、図15に示す1番目の太陽電池モジュールの発電量は60%であり、2番目の太陽電池モジュールの発電量は70%であり、3番目の太陽電池モジュールの発電量は80%であり、4番目の太陽電池モジュールの発電量は90%であり、5番目の太陽電池モジュールの発電量は100%であるので、合計発電量は400%である。   Here, the power generation amount of the first solar cell module shown in FIG. 15 is 60%, the power generation amount of the second solar cell module is 70%, and the power generation amount of the third solar cell module is 80%. Yes, the power generation amount of the fourth solar cell module is 90%, and the power generation amount of the fifth solar cell module is 100%, so the total power generation amount is 400%.

演算装置6は、太陽電池モジュールの合計の発電量が最大であるか否かを判断する(図13のステップS29)。合計の発電量が最大でないと判断した場合に、演算装置6は、1番目の太陽電池モジュールの向きを防風性が高くなる方向に仮定し(ステップS30)、計算をし直す。その結果を図16に示す。   The arithmetic device 6 determines whether or not the total power generation amount of the solar cell module is the maximum (step S29 in FIG. 13). When it is determined that the total power generation amount is not the maximum, the arithmetic device 6 assumes that the direction of the first solar cell module is in the direction of increasing the windproof property (step S30), and recalculates the calculation. The result is shown in FIG.

図16は、本実施例の太陽光発電装置における太陽電池モジュールの仰角制御の1例を示す図である。図15において1番目の太陽電池モジュールの防風性は20%であったが、演算装置6は、図16に示すように、1番目の太陽電池モジュールの防風性を40%とする。この場合には、図15に比して耐風速度が100m/sから90m/sに落ちてしまうが、吹いている風の風速が90m/sであるため、1番目の太陽電池モジュールは耐えることができる。   FIG. 16 is a diagram illustrating an example of the elevation angle control of the solar cell module in the solar power generation device of this example. In FIG. 15, the windproof property of the first solar cell module is 20%, but the arithmetic device 6 sets the windproof property of the first solar cell module to 40% as shown in FIG. 16. In this case, the wind-resistant speed falls from 100 m / s to 90 m / s as compared to FIG. 15, but the first solar cell module can withstand because the wind speed of the blowing wind is 90 m / s. Can do.

1番目の太陽電池モジュールの防風性が40%となったため、演算装置6は、1番目の太陽電池モジュール通過後の風速が54[m/s](=90*(1−0.4))であることを算出する。したがって、耐風速度が25m/sの2番目の太陽電池モジュールに風速54m/sの風が吹いたため、演算装置6は、2番目の太陽電池モジュールの耐風速度がその太陽電池モジュールが受ける風速以上となっていないと判断し、2番目の太陽電池モジュールの耐風速度が風速以上になるように、目標仰角を算出し、方向制御装置7(仰角可変装置2)にその太陽電池モジュールの仰角を制御させる。   Since the wind resistance of the first solar cell module is 40%, the calculation device 6 has a wind speed of 54 [m / s] (= 90 * (1-0.4)) after passing through the first solar cell module. Is calculated. Therefore, since the wind with a wind speed of 54 m / s was blown to the second solar cell module with a wind resistant speed of 25 m / s, the calculation device 6 has a wind resistant speed of the second solar cell module equal to or higher than the wind speed received by the solar cell module. The target elevation angle is calculated so that the wind resistance speed of the second solar cell module is equal to or higher than the wind velocity, and the direction control device 7 (elevation angle variable device 2) controls the elevation angle of the solar cell module. .

その結果、2番目の太陽電池モジュールの耐風速度が60m/sとなり、演算装置6は、2番目の太陽電池モジュールの耐風速度がその太陽電池モジュールが受ける風速以上となっていると判断する。2番目の太陽電池モジュールの防風性が40%となったため、演算装置6は、2番目の太陽電池モジュール通過後の風速が32[m/s](=54*(1−0.4))であることを算出する。したがって、耐風速度が25m/sの3番目の太陽電池モジュールに風速32m/sの風が吹いたため、演算装置6は、3番目の太陽電池モジュールの耐風速度がその太陽電池モジュールが受ける風速以上となっていないと判断し、3番目の太陽電池モジュールの耐風速度が風速以上になるように、目標仰角を算出し、方向制御装置7(仰角可変装置2)にその太陽電池モジュールの仰角を制御させる。   As a result, the wind resistant speed of the second solar cell module is 60 m / s, and the arithmetic device 6 determines that the wind resistant speed of the second solar cell module is equal to or higher than the wind speed received by the solar cell module. Since the wind resistance of the second solar cell module is 40%, the calculation device 6 has a wind speed of 32 [m / s] (= 54 * (1-0.4)) after passing through the second solar cell module. Is calculated. Therefore, since the wind with a wind speed of 32 m / s was blown to the third solar cell module with a wind resistance speed of 25 m / s, the calculation device 6 has a wind resistance speed of the third solar cell module higher than the wind speed received by the solar cell module. The target elevation angle is calculated so that the wind resistance speed of the third solar cell module is equal to or higher than the wind velocity, and the direction control device 7 (elevation angle varying device 2) controls the elevation angle of the solar cell module. .

その結果、3番目の太陽電池モジュールの耐風速度が40m/sとなり、演算装置6は、3番目の太陽電池モジュールの耐風速度がその太陽電池モジュールが受ける風速以上となっていると判断する。3番目の太陽電池モジュールの防風性が50%となったため、演算装置6は、3番目の太陽電池モジュール通過後の風速が16[m/s](=32*(1−0.5))であることを算出する。したがって、耐風速度が25m/sの4番目の太陽電池モジュールに風速16m/sの風が吹いたため、演算装置6は、4番目の太陽電池モジュールの耐風速度がその太陽電池モジュールが受ける風速以上となっていると判断し、4番目の太陽電池モジュールの目標仰角を通常の仰角のままとする。   As a result, the wind resistance speed of the third solar cell module is 40 m / s, and the arithmetic device 6 determines that the wind resistance speed of the third solar cell module is equal to or higher than the wind speed received by the solar cell module. Since the wind resistance of the third solar cell module is 50%, the calculation device 6 has a wind speed of 16 [m / s] (= 32 * (1-0.5)) after passing through the third solar cell module. Is calculated. Therefore, since the wind at a wind speed of 16 m / s was blown to the fourth solar cell module having a wind resistant speed of 25 m / s, the calculation device 6 has a wind resistant speed of the fourth solar cell module equal to or higher than the wind speed received by the solar cell module. Therefore, the target elevation angle of the fourth solar cell module is kept at the normal elevation angle.

4番目の太陽電池モジュールの防風性が60%であるため、演算装置6は、4番目の太陽電池モジュール通過後の風速が6.5[m/s](=16*(1−0.6))であることを算出する。したがって、耐風速度が25m/sの5番目の太陽電池モジュールに風速6.5m/sの風が吹いたため、演算装置6は、5番目の太陽電池モジュールの耐風速度がその太陽電池モジュールが受ける風速以上となっていると判断し、5番目の太陽電池モジュールの目標仰角を通常の仰角のままとする。   Since the wind resistance of the fourth solar cell module is 60%, the calculation device 6 has a wind speed of 6.5 [m / s] (= 16 * (1-0.6) after passing through the fourth solar cell module. )). Therefore, since the wind with a wind speed of 6.5 m / s was blown to the fifth solar cell module with a wind resistant speed of 25 m / s, the arithmetic unit 6 determines that the wind resistant speed of the fifth solar cell module is the wind speed that the solar cell module receives. It judges that it is above, and keeps the target elevation angle of the 5th solar cell module with a normal elevation angle.

ここで、図16に示す1番目の太陽電池モジュールの発電量は50%であり、2番目の太陽電池モジュールの発電量は80%であり、3番目の太陽電池モジュールの発電量は90%であり、4番目の太陽電池モジュールの発電量は100%であり、5番目の太陽電池モジュールの発電量は100%であるので、合計発電量は420%である。すなわち、本実施例の太陽光発電装置は、図15の場合でも図16の場合でも必要とする耐風性能を確保することができるが、図16の方がより多くの発電量を得ることができる。   Here, the power generation amount of the first solar cell module shown in FIG. 16 is 50%, the power generation amount of the second solar cell module is 80%, and the power generation amount of the third solar cell module is 90%. Yes, the power generation amount of the fourth solar cell module is 100%, and the power generation amount of the fifth solar cell module is 100%, so the total power generation amount is 420%. That is, the solar power generation apparatus of the present embodiment can ensure the required wind resistance performance in both the case of FIG. 15 and the case of FIG. 16, but FIG. 16 can obtain a larger amount of power generation. .

上述のとおり、本発明の実施例1の形態に係る太陽光発電装置によれば、対環境性能が高く最低限の発電量を確保して発電量の低下を抑えることができるとともに、大電力を確保するために多数の太陽電池モジュールを設置する必要がある場合においてもコストを抑えることができる。   As described above, according to the photovoltaic power generation apparatus according to the first embodiment of the present invention, it is possible to secure a minimum power generation amount with high environmental performance and suppress a decrease in the power generation amount, and to generate a large amount of power. Costs can be reduced even when a large number of solar cell modules need to be installed in order to ensure.

図17は、従来の装置及び本実施例の太陽光発電装置における太陽電池モジュールが風から受ける力を示す図である。なお、図17に示す本発明のデータは、図6に示すように太陽電池モジュール8a,8f,8k,8rの各々の仰角が制御された場合のものである。本実施例の太陽光発電装置は、複数の太陽電池モジュールを空間的に協調動作させることにより、特許文献1のように遮風装置を必要とせず、太陽電池モジュールが風から受ける力を許容範囲内に入れ、破壊されるのを回避することができる。   FIG. 17 is a diagram illustrating the force that the solar cell module receives from the wind in the conventional device and the solar power generation device of this example. In addition, the data of this invention shown in FIG. 17 are a thing when each elevation angle of solar cell module 8a, 8f, 8k, 8r is controlled as shown in FIG. The solar power generation device of the present embodiment does not require a windshield device as in Patent Document 1 by spatially cooperatively operating a plurality of solar cell modules, and allows the solar cell module to receive a force received from the wind. It is possible to avoid being destroyed.

また、図18は、従来の装置及び本実施例の太陽光発電装置における太陽電池モジュールの発電量を示す図である。なお、図18に示す本発明のデータは、図6に示すように太陽電池モジュール8a,8f,8k,8rの各々の仰角が制御された場合のものである。本実施例の太陽光発電装置は、複数の太陽電池モジュールを空間的に協調動作させることにより、風上に近い太陽電池モジュール8a,8fを遮風に使用し、風下に近い太陽電池モジュール8k,8rの仰角を太陽の向きに制御することで最低限の発電量を確保することができる。   Moreover, FIG. 18 is a figure which shows the electric power generation amount of the solar cell module in the conventional apparatus and the solar power generation device of a present Example. In addition, the data of this invention shown in FIG. 18 are a thing when each elevation angle of solar cell module 8a, 8f, 8k, 8r is controlled as shown in FIG. The solar power generation apparatus of the present embodiment uses the solar cell modules 8a and 8f close to the windward for wind shielding by spatially cooperating a plurality of solar cell modules, and the solar cell modules 8k and 8k close to the leeward. By controlling the elevation angle of 8r in the direction of the sun, a minimum amount of power generation can be ensured.

すなわち、図18の「従来技術3」に示すように太陽電池モジュール8a,8f,8k,8rを全て水平面に平行となるように制御する場合に比して、本実施例の太陽光発電装置は、遮風と発電を両立するように太陽電池モジュール8a,8f,8k,8rの仰角を個別に制御するので、より多くの合計発電量を得ることができる。   That is, as shown in “Prior Art 3” in FIG. 18, the solar power generation apparatus of the present embodiment is compared with the case where the solar cell modules 8a, 8f, 8k, and 8r are all controlled to be parallel to the horizontal plane. Since the elevation angles of the solar cell modules 8a, 8f, 8k, and 8r are individually controlled so as to achieve both wind shielding and power generation, a larger total power generation amount can be obtained.

また、多くの太陽電池モジュールが風上から風下に並べられ、風上から風下への距離が長い太陽光発電装置である場合には、より空間的な協調動作の恩恵を得ることができるといえる。コスト的に考えても、風下側の太陽電池モジュール(例えば縦横に多数の太陽電池モジュールが並べられた場合の内部側に位置する太陽電池モジュール)は風の影響をそれほど受けないと考えられるため、仰角制御の機構を省略することができ、全ての太陽電池モジュールに対策機構を必要とする従来の装置に比してコストを抑えることができる。   In addition, in the case of a solar power generation device in which many solar cell modules are arranged from the windward to the leeward and the distance from the windward to the leeward is long, it can be said that the benefits of more spatial cooperative operation can be obtained. . Even in terms of cost, solar cell modules on the leeward side (for example, solar cell modules located on the inner side when a large number of solar cell modules are arranged vertically and horizontally) are considered to be less affected by the wind, The elevation angle control mechanism can be omitted, and the cost can be reduced as compared with a conventional device that requires a countermeasure mechanism for all the solar cell modules.

なお、図19は、本実施例の太陽光発電装置における太陽電池アレイの配置例を示す図であり、風向きに応じて柔軟に対応しうることを示す。例えば図19(a)に示すような風向の場合には、本実施例の太陽光発電装置は、太陽電池モジュール8a,8b,8c,8d,8gを耐風性能の高い仰角に制御する。また、図19(b)に示すような風向の場合には、太陽の向きと一致しているため、本実施例の太陽光発電装置は、各太陽電池モジュールの仰角を通常の仰角のままとしている。風の方向に近いのは太陽電池モジュール8g,8h,8iであるが、通常の太陽の向きに合わせた仰角が、そのまま耐風性能の高い仰角となっているからである。   In addition, FIG. 19 is a figure which shows the example of arrangement | positioning of the solar cell array in the solar power generation device of a present Example, and shows that it can respond | correspond flexibly according to a wind direction. For example, in the case of the wind direction as shown in FIG. 19A, the solar power generation apparatus of this embodiment controls the solar cell modules 8a, 8b, 8c, 8d, and 8g to an elevation angle with high wind resistance. Further, in the case of the wind direction as shown in FIG. 19 (b), since it coincides with the direction of the sun, the solar power generation device of this example keeps the elevation angle of each solar cell module as a normal elevation angle. Yes. The solar cell modules 8g, 8h, and 8i are close to the wind direction because the elevation angle according to the normal direction of the sun is the elevation angle with high wind resistance performance as it is.

図20は、本実施例の太陽光発電装置における太陽電池アレイの断面図であり、時間の推移とともに雪10が太陽電池モジュール8a,8f,8k,8rの各々に積もる様子を示す。本実施例の太陽光発電装置の構成は、実施例1と同様であり、重複した説明を省略する。   FIG. 20 is a cross-sectional view of the solar cell array in the solar power generation device of this example, and shows how the snow 10 accumulates in each of the solar cell modules 8a, 8f, 8k, and 8r with time. The configuration of the photovoltaic power generation apparatus of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, and a duplicate description is omitted.

ただし、環境測定装置5は、複数の太陽電池モジュール8が設置された場所の環境条件として積雪量を測定するものとする。   However, the environment measuring apparatus 5 shall measure the amount of snow as an environmental condition of the place where the several solar cell module 8 was installed.

また、演算装置6は、環境測定装置5により測定された環境条件に基づいて、安定した発電量を確保するように複数の太陽電池モジュール8a〜8vの各々がなすべき所定時間毎の目標仰角を算出する。   Moreover, the arithmetic unit 6 sets the target elevation angle for each predetermined time that each of the plurality of solar cell modules 8a to 8v should make based on the environmental conditions measured by the environment measuring device 5 so as to ensure a stable power generation amount. calculate.

次に、上述のように構成された本実施の形態の作用を説明する。基本的に複数の太陽電池アレイ1の各々は、方向制御装置7により(あるいは元々)複数の太陽電池モジュール8a〜8vの各々から得られる電気エネルギーが最大になるように太陽の方向に向けて制御されている。しかしながら、雪10が降ってきて太陽電池モジュールの上に積もると、積もった雪10の影響により日光が届きにくくなり、発電量が低下してしまう。そこで、本実施例の太陽光発電装置における演算装置6は、所定時間毎に積もった雪10を落とすように目標仰角を算出する。ただし、全ての太陽電池モジュールがいっせいに雪を落とすと、図29,30で説明した従来装置のように、発電量が一様に低下し、発電量の変動が生じるため、本実施例の太陽光発電装置は、所定時間毎に異なる太陽電池モジュール上の雪10を落とすように目標仰角を算出する。本明細書において、このように環境状況に応じて時間の経過に基づき各太陽電池モジュールの方向を制御することを時間的に協調動作させるという。   Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described. Basically, each of the plurality of solar cell arrays 1 is controlled by the direction control device 7 (or originally) in the direction of the sun so that the electric energy obtained from each of the plurality of solar cell modules 8a to 8v is maximized. Has been. However, when the snow 10 falls and accumulates on the solar cell module, it becomes difficult for sunlight to reach due to the effect of the accumulated snow 10, and the power generation amount decreases. Therefore, the arithmetic device 6 in the solar power generation device of the present embodiment calculates the target elevation angle so as to drop the snow 10 accumulated every predetermined time. However, if all the solar cell modules drop snow at the same time, the amount of power generation decreases uniformly and the amount of power generation varies as in the conventional device described with reference to FIGS. The power generation device calculates the target elevation angle so as to drop snow 10 on different solar cell modules every predetermined time. In this specification, controlling the direction of each solar cell module based on the passage of time in accordance with the environmental situation is referred to as a time-coordinate operation.

具体的には、環境測定装置5は、複数の太陽電池モジュール8a〜8vが設置された場所の環境条件として積雪量を測定する。演算装置6は、環境測定装置5により測定された積雪量が一定量を超えた場合に、図20に示すような時間的な協調動作を開始する。すなわち、演算装置6は、最初に太陽電池モジュール8aに積もった雪10を落とす(時刻T)ように目標仰角を算出し、それから時間Tが経過した後(時刻2T)に、太陽電池モジュール8fに積もった雪10を落とすように目標仰角を算出し、それから時間Tが経過した後(時刻3T)に、太陽電池モジュール8kに積もった雪10を落とすように目標仰角を算出し、それから時間Tが経過した後(時刻4T)に、太陽電池モジュール8rに積もった雪10を落とすように目標仰角を算出し、一連の動作を繰り返すようにする。   Specifically, the environment measuring device 5 measures the amount of snow as an environmental condition where the plurality of solar cell modules 8a to 8v are installed. The arithmetic unit 6 starts a temporal cooperative operation as shown in FIG. 20 when the amount of snow cover measured by the environment measuring unit 5 exceeds a certain amount. That is, the arithmetic unit 6 calculates the target elevation angle so as to drop the snow 10 first accumulated on the solar cell module 8a (time T), and after the time T has elapsed (time 2T), The target elevation angle is calculated so as to drop the accumulated snow 10, and after the time T has elapsed (time 3T), the target elevation angle is calculated so as to drop the snow 10 accumulated on the solar cell module 8k. After elapse (time 4T), the target elevation angle is calculated so as to drop the snow 10 accumulated on the solar cell module 8r, and a series of operations are repeated.

図21は、環境測定装置5が積雪量を測定する場合の本実施例の太陽光発電装置の動作を示すフローチャート図である。最初に、演算装置6は、全ての太陽電池モジュール8a〜8vの向きを、最も発電量の大きくなる方向に仮定し(ステップS31)、またn=1とする(ステップS32)。   FIG. 21 is a flowchart illustrating the operation of the photovoltaic power generation apparatus according to the present embodiment when the environment measurement apparatus 5 measures the amount of snow. First, the arithmetic unit 6 assumes that the directions of all the solar cell modules 8a to 8v are the direction in which the power generation amount is the largest (step S31), and sets n = 1 (step S32).

環境測定装置5は、複数の太陽電池モジュール8a〜8vが設置された場所の積雪量を測定する(ステップS33)。次に、演算装置6は、環境測定装置5により測定された積雪量に基づいて、位置nの太陽電池モジュールの積雪量を推定するか、あるいはセンサ等を用いて測定した位置nの太陽電池モジュールの積雪量を環境測定装置5を介して得る(ステップS34)。   The environment measuring device 5 measures the amount of snow on the place where the plurality of solar cell modules 8a to 8v are installed (step S33). Next, the computing device 6 estimates the snow cover amount of the solar cell module at the position n based on the snow cover amount measured by the environment measuring device 5, or the solar cell module at the position n measured using a sensor or the like. Is obtained via the environment measuring device 5 (step S34).

次に、演算装置6は、環境測定装置5により測定された積雪量に基づいて、位置nの太陽電池モジュールの雪を落とすか否かを判断し(ステップS35)、安定した発電量を確保するように位置nの太陽電池モジュールがなすべき所定時間毎の目標仰角を算出する。   Next, the arithmetic device 6 determines whether or not to remove snow from the solar cell module at the position n based on the snow accumulation amount measured by the environment measurement device 5 (step S35), and secures a stable power generation amount. Thus, the target elevation angle for every predetermined time that the solar cell module at position n should make is calculated.

ステップS35で位置nの太陽電池モジュールの雪を落とすと判断した場合に、方向制御装置7(仰角可変装置2)は、算出された目標仰角に基づいて、雪が落ちる角度に位置nの太陽電池モジュールの仰角を制御し(ステップS36)、雪を落とすのに必要な時間、太陽電池モジュールの方向を保持(ステップS37)した後、位置nの太陽電池アレイを、最も発電量が大きくなる方向に制御する(ステップS38)。その後、ステップS33に戻る。   When it is determined in step S35 that the snow of the solar cell module at the position n is dropped, the direction control device 7 (elevation angle varying device 2), based on the calculated target elevation angle, the solar cell module at the position n at an angle where the snow falls. After controlling the elevation angle of the solar cell module (step S36) and maintaining the direction of the solar cell module for the time required to drop snow (step S37), the solar cell array at position n is controlled in the direction in which the amount of power generation becomes the largest. (Step S38). Thereafter, the process returns to step S33.

ステップS35で位置nの太陽電池モジュールの雪を落とすと判断しない場合にはnを1つ増やし(ステップS39)、演算装置6は、位置nの太陽電池モジュールが存在するか否かを判断し(ステップS40)、存在する場合にはステップS33に戻り、存在しない場合には処理を終了する。   If it is not determined in step S35 that snow on the solar cell module at position n is to be dropped, n is incremented by 1 (step S39), and computing device 6 determines whether or not the solar cell module at position n exists ( Step S40) If it exists, the process returns to step S33, and if it does not exist, the process ends.

上述のとおり、本発明の実施例2の形態に係る太陽光発電装置によれば、対環境性能が高く最低限の発電量を確保して発電量の変動を抑えることができる。図22は、本実施例の太陽光発電装置における太陽電池モジュールの発電量を示す図である。本実施例の太陽光発電装置は、複数の太陽電池モジュールを時間的に協調動作させることにより、複数の太陽電池モジュール8a,8f,8k,8rの発電量の合計を平準化することができる。   As described above, according to the photovoltaic power generation apparatus according to the second embodiment of the present invention, it is possible to secure a minimum power generation amount with high environmental performance and suppress fluctuations in the power generation amount. FIG. 22 is a diagram showing the power generation amount of the solar cell module in the solar power generation device of this example. The solar power generation device according to the present embodiment can level the total power generation amount of the plurality of solar cell modules 8a, 8f, 8k, and 8r by temporally operating the plurality of solar cell modules in a coordinated manner.

すなわち、図22に示すように、太陽電池モジュール8a,8f,8k,8rの各々は、雪10を落とす直前には発電量がなくなってしまうが、いずれの瞬間においても別の太陽電池モジュールが発電を継続しているため、結果として発電量の合計は変化せず、発電量の変動を抑えることができる。   That is, as shown in FIG. 22, each of the solar cell modules 8a, 8f, 8k, and 8r loses power generation immediately before the snow 10 is dropped, but another solar cell module generates power at any moment. As a result, the total amount of power generation does not change, and fluctuations in the amount of power generation can be suppressed.

また、雪10が降っていない場合には、実施例1と同様に、本実施例の太陽光発電装置は、環境測定装置5が風向等を測定することにより、耐風性能を確保するような空間的な協調動作を行うことができる。   In addition, when the snow 10 is not falling, like the first embodiment, the solar power generation apparatus according to the present embodiment has a space that ensures wind resistance performance by the environment measuring device 5 measuring the wind direction and the like. Cooperative operation can be performed.

なお、環境測定装置5は、複数の太陽電池モジュール8が設置された場所の環境条件として降雪量を測定するものでもよい。ここで、降雪量とは、単位時間に降っている雪の量である。また、積雪量は、降雪した雪の累計である。例えば、前日の雪が残っている場合には、現時点における降雪量がゼロであっても積雪量は存在することになる。環境測定装置5は、降雪量を測定して、測定結果を演算装置6に出力する。演算装置6は、環境測定装置5により測定された降雪量に基づいて、例えば現在の積雪量を推定し、安定した発電量を確保するように複数の太陽電池モジュール8a〜8vの各々がなすべき所定時間毎の目標仰角を算出する。   The environment measuring device 5 may measure the amount of snowfall as an environmental condition where a plurality of solar cell modules 8 are installed. Here, the amount of snowfall is the amount of snow falling per unit time. The amount of snow is the total amount of snow that has fallen. For example, when the previous day's snow remains, the amount of snow is present even if the current amount of snowfall is zero. The environment measuring device 5 measures the amount of snowfall and outputs the measurement result to the arithmetic device 6. Based on the amount of snowfall measured by the environment measuring device 5, the arithmetic unit 6 estimates, for example, the current amount of snow, and each of the plurality of solar cell modules 8a to 8v should ensure stable power generation. A target elevation angle for every predetermined time is calculated.

本発明に係る太陽光発電装置は、複数の太陽電池モジュールを備えた太陽光発電装置に利用可能である。   The solar power generation device according to the present invention can be used for a solar power generation device including a plurality of solar cell modules.

1 太陽電池アレイ
2 仰角可変装置
3 方位角可変装置
4 基礎
5 環境測定装置
6 演算装置
7,7a〜7f 方向制御装置
8,8a〜8v 太陽電池モジュール
9a〜9e 遮風装置
10 雪
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell array 2 Elevation angle variable device 3 Azimuth angle variable device 4 Basic 5 Environment measuring device 6 Arithmetic device 7, 7a-7f Direction control device 8, 8a-8v Solar cell module 9a-9e Wind shield device 10 Snow

Claims (9)

複数の太陽電池モジュールと、
前記複数の太陽電池モジュールが設置された場所の環境条件を測定する環境条件測定部と、
前記環境条件測定部により測定された環境条件に基づいて、前記複数の太陽電池モジュールの各々がなすべき目標仰角を算出する算出部と、
前記算出部により算出された目標仰角に基づいて、前記複数の太陽電池モジュールの各々の仰角を制御する仰角制御部と、
を備え
前記算出部は、前記環境条件測定部により測定された環境条件と前記複数の太陽電池モジュールの各々の発電量とに基づいて、必要とする発電量を確保するように前記複数の太陽電池モジュールの各々がなすべき目標仰角を算出することを特徴とする太陽光発電装置。
A plurality of solar cell modules;
An environmental condition measurement unit for measuring environmental conditions of a place where the plurality of solar cell modules are installed;
Based on the environmental conditions measured by the environmental condition measurement unit, a calculation unit that calculates a target elevation angle to be made by each of the plurality of solar cell modules;
Based on the target elevation angle calculated by the calculation unit, an elevation angle control unit that controls the elevation angle of each of the plurality of solar cell modules;
Equipped with a,
The calculation unit is configured to secure the required power generation amount based on the environmental condition measured by the environmental condition measurement unit and the power generation amount of each of the plurality of solar cell modules. A photovoltaic power generation apparatus characterized by calculating a target elevation angle to be performed by each .
前記算出部は、目標仰角を算出する際に、前記環境条件測定部により測定された環境条件に基づいて、現在の仰角を変える必要が無いと判断した前記太陽電池モジュールについては、現在の仰角を維持するように目標仰角を算出することを特徴とする請求項1記載の太陽光発電装置。   When calculating the target elevation angle, the calculation unit determines the current elevation angle based on the environmental conditions measured by the environmental condition measurement unit for the solar cell module that is determined not to need to be changed. The photovoltaic power generation apparatus according to claim 1, wherein the target elevation angle is calculated so as to be maintained. 前記環境条件測定部は、前記複数の太陽電池モジュールが設置された場所の環境条件として風向を測定し、
前記算出部は、前記環境条件測定部により測定された風向に基づいて、必要とする耐風性能を確保するように前記複数の太陽電池モジュールの各々がなすべき目標仰角を算出することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の太陽光発電装置。
The environmental condition measurement unit measures a wind direction as an environmental condition of a place where the plurality of solar cell modules are installed,
The calculation unit calculates a target elevation angle to be made by each of the plurality of solar cell modules based on the wind direction measured by the environmental condition measurement unit so as to ensure the required wind resistance performance. The solar power generation device according to claim 1 or 2.
前記環境条件測定部は、前記複数の太陽電池モジュールが設置された場所の環境条件として風速を測定し、
前記算出部は、前記環境条件測定部により測定された風向と風速とに基づいて、必要とする耐風性能を確保するように前記複数の太陽電池モジュールの各々がなすべき目標仰角を算出することを特徴とする請求項3記載の太陽光発電装置。
The environmental condition measurement unit measures the wind speed as the environmental condition of the place where the plurality of solar cell modules are installed,
The calculation unit calculates a target elevation angle that each of the plurality of solar cell modules should perform based on the wind direction and the wind speed measured by the environmental condition measurement unit so as to ensure the required wind resistance performance. The solar power generation device according to claim 3, wherein
前記環境条件測定部は、前記複数の太陽電池モジュールが設置された場所の環境条件として日射量を測定し、The environmental condition measuring unit measures the amount of solar radiation as the environmental condition of the place where the plurality of solar cell modules are installed,
前記算出部は、前記環境条件測定部により測定された日射量に基づいて、必要とする発電量を確保するように前記複数の太陽電池モジュールの各々がなすべき目標仰角を算出することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載の太陽光発電装置。  The calculation unit calculates a target elevation angle that each of the plurality of solar cell modules should make based on the amount of solar radiation measured by the environmental condition measurement unit so as to secure a necessary power generation amount. The solar power generation device according to any one of claims 1 to 4.
前記環境条件測定部は、前記複数の太陽電池モジュールが設置された場所の環境条件として太陽の向きを測定し、The environmental condition measurement unit measures the direction of the sun as the environmental condition of the place where the plurality of solar cell modules are installed,
前記算出部は、前記環境条件測定部により測定された太陽の向きに基づいて、必要とする発電量を確保するように前記複数の太陽電池モジュールの各々がなすべき目標仰角を算出することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項記載の太陽光発電装置。  The calculation unit calculates a target elevation angle to be made by each of the plurality of solar cell modules based on the direction of the sun measured by the environmental condition measurement unit so as to secure a necessary power generation amount. The solar power generation device according to any one of claims 1 to 5.
前記算出部は、前記環境条件測定部により測定された環境条件に基づいて、安定した発電量を確保するように前記複数の太陽電池モジュールの各々がなすべき所定時間毎の目標仰角を算出することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項記載の太陽光発電装置。The calculation unit calculates a target elevation angle for each predetermined time to be performed by each of the plurality of solar cell modules based on the environmental condition measured by the environmental condition measurement unit so as to ensure a stable power generation amount. The solar power generation device according to any one of claims 1 to 6, wherein: 前記環境条件測定部は、前記複数の太陽電池モジュールが設置された場所の環境条件として積雪量を測定することを特徴とする請求項7記載の太陽光発電装置。The solar power generation device according to claim 7, wherein the environmental condition measurement unit measures the amount of snow as an environmental condition of a place where the plurality of solar cell modules are installed. 前記算出部は、前記環境条件測定部により測定された環境条件に基づいて、前記複数の太陽電池モジュールの各々の目標方位角を算出し、The calculation unit calculates a target azimuth angle of each of the plurality of solar cell modules based on the environmental conditions measured by the environmental condition measurement unit,
前記算出部により算出された目標方位角に基づいて、前記複数の太陽電池モジュールの各々の方位角を制御する方位角制御部を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか1項記載の太陽光発電装置。The azimuth angle control unit that controls the azimuth angle of each of the plurality of solar cell modules based on the target azimuth angle calculated by the calculation unit. The solar power generation device according to item.
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