WO2014064861A1 - 太陽光発電パネルユニット及び太陽光発電装置 - Google Patents

太陽光発電パネルユニット及び太陽光発電装置 Download PDF

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WO2014064861A1
WO2014064861A1 PCT/JP2013/003626 JP2013003626W WO2014064861A1 WO 2014064861 A1 WO2014064861 A1 WO 2014064861A1 JP 2013003626 W JP2013003626 W JP 2013003626W WO 2014064861 A1 WO2014064861 A1 WO 2014064861A1
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WO
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panel
power generation
width
unit
wind
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PCT/JP2013/003626
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井上　和夫
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パナソニック株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a solar power generation panel unit and a solar power generation apparatus that reduce the influence of wind in a power generation panel unit and a power generation apparatus equipped with a module that converts solar energy into electrical energy.
  • the power generation efficiency of the photovoltaic power generation panel unit is maximum when the sun is facing in the normal direction of the panel. So, if the panel is fixed, the orientation of the panel cannot be changed, but even if the orientation of the panel can be changed, the sun can shine and generate electricity as long as the wind speed at which the retraction operation is performed is not exceeded for the safety of the device. If the wind is blowing, the panel will not change direction.
  • the maximum force received by the panel is when the wind blows from the direction perpendicular to the panel surface.
  • the wind load received by the panel is F
  • the density of air is ⁇
  • the wind speed is V
  • the area of the panel is S
  • the resistance coefficient is C
  • the power generation efficiency of the power generation panel Since the energy per unit area irradiated from sunlight is determined, when the power generation efficiency of the power generation panel increases, the area S of the panel necessary for obtaining the same power generation amount can be reduced.
  • the power generation efficiency of a general power generation panel uses a silicon-based material and the theoretical power generation efficiency is 27%, whereas the power generation efficiency of a concentrating power generation panel is currently 40% or more. Therefore, the use of the concentrating power generation panel can make the panel smaller and reduce the wind load received by the panel.
  • Patent Document 1 discloses a structure in which a plurality of strip-shaped panels are provided adjacent to each other with a gap.
  • each strip-like panel in order to change the direction of the panel, each strip-like panel has a rotation axis in the longitudinal direction individually. And the wind load which each panel receives is reduced, and the load concerning each turning drive part is reduced.
  • Patent Document 2 discloses that a plurality of strip-shaped panels are arranged in two rows at intervals in the thickness direction, and are arranged alternately next to each other.
  • the width and interval of the panel are constant, and cooling fins are formed on the side surfaces of the panel.
  • the individual panels are integrated, and there is one rotation axis that changes the orientation of the panel.
  • the concentrating solar power generation light is applied to the entire power generation module, and the area from the light incident side is minimized by overlapping frames between two rows.
  • Patent Document 3 there is no description about wind load, but it is disclosed that square panels are arranged three-dimensionally alternately in the thickness direction next to each other. Also in Patent Document 3, as in Patent Document 2, in concentrating solar power generation, light hits the entire power generation module, and the frames of adjacent power generation modules overlap each other, thereby minimizing the area of the panel. .
  • Patent Document 1 there is a problem that the floor area occupied by the panel becomes wide because there is a gap when the panel is viewed from the sun side. Moreover, since each panel has a rotation drive unit, there is a problem that the mechanism is complicated and the apparatus becomes large.
  • Patent Document 3 Even in Patent Document 3, a large number of members that connect the panels are necessary, the periphery of the power generation panel portion becomes heavy, and the drive unit or the supporting column needs to be large.
  • An object of the present invention is to provide a photovoltaic power generation panel unit and a photovoltaic power generation apparatus that can reduce the wind load received by the power generation panel.
  • a photovoltaic power generation panel unit includes a first panel, A second panel disposed on one side in the width direction of the first panel; A third panel disposed on the other side of the first panel opposite to the one side in the width direction; The first panel, the second panel, and the third panel have the same length and are parallel to each other, and between the first panel and the second panel and between the first panel and the third panel.
  • the width of the first panel is not less than three times the width of the second panel and not less than three times the width of the third panel;
  • the width of the entire panel unit which is the sum of the width of the first panel, the width of the second panel, and the width of the third panel, is 1, the surface of the first panel and the surface of the second panel.
  • the ratio of the step between them is set to a value of 0.05 to 0.1.
  • the wind load received by the panel can be further reduced regardless of which side of the panel unit the wind blows.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a photovoltaic power generator according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a power generation module unit used in the photovoltaic panel unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a side view of the photovoltaic power generation apparatus according to the first embodiment of the present invention, in which the panel is cut in the longitudinal direction before the support,
  • FIG. 4 is a plan view of the photovoltaic power generation panel unit according to the first embodiment of the present invention viewed from above after the panel is vertically set in FIG.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a photovoltaic power generator according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a power generation module unit used in the photovoltaic panel unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a side view of the photovoltaic power generation apparatus according to the first embodiment of the present invention, in which the panel is cut in the longitudinal
  • FIG. 5 is a block diagram of the work of directing the photovoltaic panel unit in the direction of the sun in the photovoltaic power generator according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a relational diagram comparing the relationship between the wind load received by the photovoltaic power generation panel unit including the first embodiment of the present invention and the width of the central panel 1 in the direction of the wind blowing perpendicular to the surface of the panel.
  • FIG. 7A is a relational diagram comparing the relation between the maximum wind load received by the photovoltaic power generation panel unit including the first embodiment of the present invention and the width of the center panel 1 by the level difference of the panel
  • FIG. 7B is a diagram of wind load data used in FIGS. 7A and 9;
  • FIG. 7C is a relational diagram comparing the relationship between the maximum wind load received by the photovoltaic power generation panel unit when the photovoltaic power generation panel unit is biaxially symmetric and the width of the panel 1 at the center, using the steps of the panel.
  • FIG. 8A is a schematic diagram showing the direction of air flowing in the vicinity of the photovoltaic power generation panel unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8B is a schematic diagram illustrating the direction of air flowing in the vicinity of the photovoltaic power generation panel unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8C is a schematic diagram illustrating the direction of air flowing in the vicinity of the photovoltaic power generation panel unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8A is a schematic diagram showing the direction of air flowing in the vicinity of the photovoltaic power generation panel unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8B is a schematic diagram illustrating the direction of air flowing in the vicinity of the photovoltaic power
  • FIG. 8D is an explanatory diagram for explaining a step and a gap of the photovoltaic power generation panel unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a relational diagram comparing the relation between the maximum wind load received by the photovoltaic panel unit including the first embodiment of the present invention and the level difference of the panel with the width of the central panel 1.
  • FIG. 10 is a relational diagram showing the relationship between the maximum wind load received by the photovoltaic panel unit including the first embodiment of the present invention and the thickness of the panel.
  • FIG. 11 is a relationship diagram between wind load and wind speed in the photovoltaic power generation panel unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 12A is a streamline distribution diagram in the case where the central panel at a wind speed of 60 m / s is located on the windward side from the adjacent panel
  • FIG. 12B is a streamline distribution diagram in the case where the center panel at the wind speed of 2 m / s is located on the windward side from the adjacent panel
  • FIG. 13A is a streamline distribution diagram when the central panel at a wind speed of 60 m / s is located leeward from the adjacent panel
  • FIG. 13B is a streamline distribution diagram when the central panel at a wind speed of 2 m / s is located leeward from the adjacent panel
  • FIG. 12A is a streamline distribution diagram in the case where the central panel at a wind speed of 60 m / s is located on the windward side from the adjacent panel
  • FIG. 13B is a streamline distribution diagram when the central panel at a wind speed of 2 m / s is located leeward from the adjacent panel
  • FIG. 12A is a streamline distribution diagram in the
  • FIG. 14A is a schematic cross-sectional view of the photovoltaic power generation panel unit according to the second embodiment of the present invention cut in the short direction
  • FIG. 14B is a schematic cross-sectional view of the photovoltaic power generation panel unit according to the second embodiment of the present invention cut in the short direction
  • FIG. 15A is a schematic cross-sectional view of the photovoltaic power generation panel unit according to the third embodiment of the present invention cut in the lateral direction
  • FIG. 15B is a schematic cross-sectional view of the photovoltaic power generation panel unit according to the third embodiment of the present invention cut in the lateral direction
  • FIG. 16 is a schematic cross-sectional view of a conventional photovoltaic panel unit cut in the short direction
  • FIG. 17 is a front view of the photovoltaic power generation panel unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a figure which shows the power generation panel unit seen from the longitudinal direction of the 1st panel (2nd panel or 3rd panel) in the solar power generation panel unit concerning 1st Embodiment of this invention.
  • the gap between the panels 91 arranged alternately with a short side of 10 cm is 4 cm. Therefore, in order to compare with the examples of the embodiment of the invention to be examined later, as a comparative example, a rectangular panel 91 having a size of 3 m in thickness and 1 m in length is formed as a square panel having a size of 1 m per side. Numerical analysis was performed on the wind load when the gap size was 4 cm and the staggered arrangement was performed, and the wind was blown uniformly at 20 m / s from the direction perpendicular to the surface of the panel 91. A block diagram is shown in FIG. The arrow in FIG. 16 represents the wind direction.
  • the reason why the thickness of the panel 91 is set to 3 cm is to make it the same as the thickness of the panel in the embodiment which will be examined later by the inventors.
  • the wind speed of 20 m / s is an upper limit for performing a power generation operation, and is a value that assumes a retracted posture for safety when the wind speed is exceeded.
  • the reason why the panel unit is made symmetrical with respect to the wind is that the inventor has taken into consideration so that a rotational moment is not applied to the column supporting the panel 91.
  • the analysis software was SCRYU TETRA of Soft Cradle Co., Ltd., and steady analysis was performed with the SSTk- ⁇ model.
  • the wind load received by the panel was 277N.
  • a first panel a first panel; A second panel disposed on one side in the width direction of the first panel; A third panel disposed on the other side of the first panel opposite to the one side in the width direction;
  • the first panel, the second panel, and the third panel have the same length and are parallel to each other, and between the first panel and the second panel and between the first panel and the third panel.
  • the width of the first panel is not less than three times the width of the second panel and not less than three times the width of the third panel;
  • the width of the entire panel unit which is the sum of the width of the first panel, the width of the second panel, and the width of the third panel, is 1, the surface of the first panel and the surface of the second panel.
  • the ratio of the step between the values is 0.05 to 0.1, Provide solar power panel units.
  • the thickness of the first panel is subtracted from the step between the surface of the first panel and the surface of the second panel.
  • the ratio of the dimension of the gap which is a value, is a value from 0.02 to 0.07.
  • the wind load received by the panel can be more reliably reduced by setting the ratio of the size of the gap to the entire width of the panel unit to a value of 0.02 to 0.07. it can.
  • the ratio of the thickness of each panel is set to a value of 0.01 to 0.05.
  • a photovoltaic power generation panel unit according to the first or second aspect is provided.
  • the wind load applied to the panel can be more reliably reduced by setting the ratio of the thickness of each panel to the width of the entire panel unit to a value of 0.01 to 0.05. it can.
  • the second panel and the third panel are arranged symmetrically with respect to a plane orthogonal to the surface of the first panel and passing through the central axis in the width direction.
  • the photovoltaic power generation panel unit according to any one of the first to third aspects is provided.
  • the panel unit is supported by the support or the like perpendicular to the surface of the first panel and along the central axis in the width direction, the rotational moment around the central axis can be suppressed, and the panel The wind load received can be reduced more reliably.
  • the support between the panels is the photovoltaic panel unit according to any one of the first to fourth aspects, in which the width direction or the thickness direction of the panels is set. provide.
  • the air flowing in the width direction of the panel is not obstructed between the first panel and the second panel and between the first panel and the third panel, the wind load is reduced. Can do.
  • each of the panels includes a plurality of concentrating photovoltaic power generation elements.
  • a concentrating power generation panel unit can be obtained, and the panel unit can be made smaller than power generation panel units other than the concentrating type.
  • the solar light according to the sixth aspect wherein the condensing member covering the concentrating solar power generation element does not overlap with adjacent panels in a direction orthogonal to the surface of each panel.
  • a photovoltaic panel unit is provided.
  • the solar power generation panel unit according to the sixth or seventh aspect, wherein no air layer is provided between the concentrating solar power generation element and the condensing member. .
  • the panel can be made thin even with a small photovoltaic power generation panel, a low step having a gap between the panels can be formed, so that the wind load received by the panel can be reduced.
  • the first panel A second panel disposed on one side in the width direction of the first panel; A third panel disposed on the other side of the first panel opposite to the one side in the width direction; The first panel is disposed on the windward side of the second panel and the third panel; The first panel, the second panel, and the third panel have the same length and are parallel to each other, and between the first panel and the second panel and between the first panel and the third panel.
  • the width of the first panel is not less than three times the width of the second panel and not less than three times the width of the third panel;
  • the wind incident on the surface of the first panel forms an air flow toward both sides along the surface of the first panel, and the wind coming toward the second panel and the third panel is the second panel and Before arriving at the third panel, the air flows toward the second panel and the third panel by colliding with the air flow toward the both sides along the surface of the first panel, respectively.
  • a photovoltaic power generation panel unit that blows outward from the panel and the third panel.
  • the air flow toward both sides along the surface of the first panel collides with the wind coming toward the second panel and the third panel, respectively, and the second panel and the first panel
  • Each panel can be blown outside the three panels, and the positive pressure received by the surfaces of the second panel and the third panel (wind surface) is reduced, so that the wind load received by the entire panel unit can be further reduced.
  • a first panel a first panel; A second panel disposed on one side in the width direction of the first panel; A third panel disposed on the other side of the first panel opposite to the one side in the width direction; The first panel is disposed on the leeward side of the second panel and the third panel; The first panel, the second panel, and the third panel have the same length and are parallel to each other, and between the first panel and the second panel and between the first panel and the third panel.
  • the width of the first panel is not less than three times the width of the second panel and not less than three times the width of the third panel;
  • the wind incident on the surface of the first panel forms an air flow toward both sides along the surface of the first panel, and the air flow is generated by the gap between the first panel and the second panel and the first panel.
  • a photovoltaic power generation panel unit that enters each of the gaps between one panel and the third panel, and flows along the back surface of each of the second panel and the third panel.
  • the air flow toward both sides along the surface of the first panel enters the gap and flows along the back surfaces of the second panel and the third panel.
  • the absolute value of the negative pressure received by the back surface (wind surface) of the panel or the third panel is reduced, and the wind load received by the entire panel unit can be reduced.
  • the first panel A second panel disposed on one side in the width direction of the first panel; A third panel disposed on the other side of the first panel opposite to the one side in the width direction;
  • the first panel is disposed on the windward side of the second panel and the third panel;
  • the first panel, the second panel, and the third panel have the same length and are parallel to each other, and between the first panel and the second panel and between the first panel and the third panel.
  • the width of the first panel is not less than three times the width of the second panel and not less than three times the width of the third panel;
  • the wind incident on the surface of the first panel forms an air flow toward both sides along the surface of the first panel, and the air flow is generated by the gap between the first panel and the second panel and the first panel.
  • a photovoltaic power generation panel unit that enters the gap between one panel and the third panel, and flows along the back surface of the first panel.
  • the air flow toward both sides along the surface of the first panel enters the gap and flows along the back surface of the first panel, the back surface (wind surface) of the first panel.
  • the absolute value of the negative pressure received by the battery becomes smaller, and the wind load received by the entire panel unit can be reduced.
  • the photovoltaic power generation panel unit according to any one of the first to eleventh aspects, A posture drive unit for independently moving the photovoltaic power generation panel unit in the directions of elevation angle and azimuth; A column supporting all the panels; Provided is a solar power generation apparatus comprising: a controller that controls the attitude driving unit based on information from the attitude driving unit to track the direction of the photovoltaic power generation panel unit in the direction of the sun.
  • the photovoltaic power generation according to the twelfth aspect in which the longitudinal directions of the first panel, the second panel, and the third panel are arranged along the longitudinal direction of the support column. Providing equipment.
  • the first panel is closer to the support column than the second panel or the third panel
  • the second panel or the third panel is closer to the support column than the first panel. Even in the case, it is the first panel that is closest to the column.
  • the second panel and the third panel are difficult to come into contact with the support column despite having the second panel and the third panel, the distance between the rotation center of the joint that supports the panel unit and the panel unit is set to the first panel.
  • the distance between the first panel and the column can be shortened to the same length as in the case of only the column. As a result, it is possible to reduce a sudden increase in the rotational moment applied to the column.
  • the first panel is closest to the support column. Therefore, it is possible to reduce the possibility that the second panel and the third panel are in contact with the support.
  • the distance between the first panel and the column can be shortened to the same length as in the case of only the first panel and the column, it is possible to reduce a sudden increase in the rotational moment applied to the column.
  • FIG. 1 is a perspective view of a photovoltaic power generation apparatus 810 equipped with a photovoltaic power generation panel unit 101 according to the first embodiment of the present invention.
  • the power generation panel unit 101 includes a quadrangular (rectangular as an example) plate-shaped first panel 102 disposed in the center, and quadrangular (arranging as an example, a rectangular panel disposed adjacent to both sides in the width direction of the first panel 102. ) A plate-like second panel 103 and a quadrilateral (rectangular as an example) plate-like third panel 104.
  • the first panel 102, the second panel 103, and the third panel 104 have the same length PL (see FIG. 17) and are parallel to each other.
  • Steps are provided between the first panel 102 and the second panel 103 and between the first panel 102 and the third panel 104 with gaps G1 and G2 in a direction orthogonal to the surface of each panel. ing. That is, the first panel 102, the second panel 103, and the third panel 104 are arranged so that the second panel 103 and the third panel 104 are shifted downward by one step with respect to the first panel 102. The column 107 is supported. At this time, the second panel 103 and the third panel 104 are arranged so as not to overlap with the first panel 102 in order to avoid a decrease in the efficiency of photovoltaic power generation.
  • the first panel 102 and the second panel are formed by beams 115 extending along the width direction (the direction along the short side) of the first panel 102 in two places, an upper portion and a lower portion in FIG. 103 is connected and supported, and the first panel 102 and the third panel 104 are connected and supported.
  • the first panel 102 is rotatably supported by the support column 107 on the back surface thereof.
  • the width W1 of the first panel 102 is set to be at least three times the width W2 of the second panel 103 and at least three times the width W3 of the third panel 104. Further, if the width Wt of the entire panel unit, which is the sum of the width W1 of the first panel 102, the width W2 of the second panel 103, and the width W3 of the third panel 104 is 1, the surface of the first panel 12 and the second panel
  • the ratio of the step DL between the surface of the panel 103 is set to a value of 0.05 to 0.1 (see FIG. 17).
  • the step DL means a dimension between the surface of the first panel 102 and the surface of the second panel 103 or the third panel 104, as shown in FIG. 8D.
  • the three panels 102, 103, 104 are two-stage, three-symmetrical with respect to the longitudinal center axis and the width direction central axis of the first panel 102, and the wind load is the first panel. It acts so as to be symmetrical with respect to the central axis of 102 and vertically and horizontally.
  • each panel is the same.
  • FIG. 2 shows an enlarged view of part A, which is a part of the first panel 102.
  • reference numeral 105 denotes a power generation module
  • reference numeral 106 denotes a base that supports the power generation module 105.
  • Each of the first panel 102, the second panel 103, and the third panel 104 of the power generation panel unit 101 is composed of a large number of power generation panel units 101 arranged on the base 106.
  • the first panel 102, the second panel 103, and the third panel 104 are each composed of a power generation module 105 and a base 106 that is the foundation of the power generation module 105.
  • the power generation module 105 is a condensing type, and as an example, one size is a square having a side of 5 cm and a thickness of 2 cm.
  • the power generation module 105 includes a light collecting member, a power generating element that converts the energy of light collected by the light collecting member into electric energy, and an electric wiring connected to the power generating element.
  • the light collecting member used in the power generation module 105 may be an aggregate of convex lenses or a Fresnel lens.
  • the arrangement of the second panel 103 and the third panel 104 so as not to overlap the first panel 102 is, for example, a collection covering the power generation module 105 that is a concentrating solar power generation element. This means that the optical member does not overlap with adjacent panels in the direction orthogonal to the surface of each panel.
  • the thickness of the light collecting member is further reduced.
  • the light collecting member and the power generation element are directly attached as an example.
  • the reason for such a configuration is as follows. That is, since the refractive index of air is 1, when the air layer is interposed, not only the actual optical path length is increased but also the number of interfaces is increased as compared with the case of only the optical member. For this reason, the amount of light incident on the power generation element decreases due to reflection at the interface. Also from the viewpoint of improving the assembly accuracy or rigidity of the power generation module, as an example, the light collecting member and the power generation element are directly attached.
  • the base 106 is made of aluminum, performs heat dissipation from the power generation module 105, and has a thickness of 1 cm. Therefore, as an example, the thickness of the panels 102, 103, and 104 is 3 cm from the thickness of the power generation module 105 and the base 106.
  • the power generation module 105 needs to be smaller in size than when the light collecting member 105 does not collect light. With such a structure, the degree of freedom of the shape of the panels 102, 103, 104 is increased.
  • FIG. 3 shows a side view of the power generation panel unit 101 as viewed from the front side after the power generation panel unit 101 is cut longitudinally in front of the column 107 when viewed from the side.
  • the bottom surface of the triangular plate member is fixed to the back surface of the first panel 102, and the top portion is rotatably connected to the support column 107.
  • an elevation angle driving device 109 is provided, and further below, an azimuth angle driving device 110 is provided and connected to the support column 107.
  • the elevation drive device 109 and the azimuth drive device 110 constitute an example of a posture drive unit.
  • the power generation panel unit 101 in FIG. 1 is erected so that the panel surface is along the vertical direction, A plan view showing only the beam 115 is shown in FIG.
  • the beam 115 is formed of a rod-like member with a bent middle portion, and the first panel 102, the second panel 103, and the third panel 104 that form the power generation panel unit 101 are arranged on the back surface (downward direction in FIG. 4). )
  • the surface of the first panel 102, the surface of the second panel 103, and the surface of the third panel 104 are parallel to each other.
  • the elevation angle driving device 109 includes a motor 111 and a speed reduction mechanism 113 connected to the motor 111 and using gears.
  • the motor 111 is forward / reversely controlled by the controller 800.
  • the speed reduction mechanism 113 connects the joint 108 and the motor 111, and controls the motor 111 of the controller 800 to drive the power generation panel unit 101 upward with respect to the horizontal direction via the speed reduction mechanism 113 and the joint 108. It can be tilted by a desired angle.
  • the azimuth angle driving device 110 includes a motor 112 and a speed reduction mechanism 114 connected to the motor 112 and using gears.
  • the motor 112 is controlled to rotate forward and backward by the controller 800.
  • the deceleration mechanism 114 is disposed between the elevation angle driving device 109 and the support column 107. By driving control of the motor 112 of the controller 800, the elevation angle driving device 109 can be rotated forward and backward by a desired angle around the axis of the column 107 with respect to the column 107 via the speed reduction mechanism 114.
  • the elevation angle and azimuth angle of the power generation panel unit 101 are changed, and the sun comes in the normal direction to the surface of the power generation panel unit 101. Adjust as follows. Therefore, the first panel 102, the second panel 103, and the third panel 104 forming the power generation panel unit 101 need to be parallel to each other.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a method of directing the power generation panel unit 101 toward the sun.
  • the solar power generation device At the beginning of installing the solar power generation device, there are installation errors due to deviation from the target direction or device errors such as bending due to its own weight. Further, when time elapses, the power generation panel unit 101 itself causes an error due to a change with time. Therefore, the adjustment is performed according to the following procedure.
  • the elevation angle and the azimuth are obtained by the formula (see step S1).
  • an error correction amount is added to the elevation angle and the azimuth obtained in step S1.
  • the initial value of the error correction amount is 0.
  • the controller 800 independently controls the elevation angle driving device 109 and the azimuth angle driving device 110 to control the surface of the power generation panel unit 101.
  • the direction is directed toward the sun (see step S3).
  • the controller 800 controls the elevation angle driving device 109 and the azimuth angle driving device 110 to perform a dither operation for moving the power generation panel unit 101 little by little in the elevation angle direction and the azimuth angle direction around this position.
  • the power generation amount is monitored by a power generation amount monitor device (not shown) (see step S4).
  • step S5 the position where the power generation amount is maximized and the calculated error amount between the elevation angle and the azimuth angle are obtained and stored as an error correction amount (see step S5).
  • the values at the time when the amount of power generation is maximized are used as the calculated values of the elevation angle and the azimuth angle. This is because when a time is required for the dither operation, an error due to a time difference is added.
  • controller 800 and the azimuth angle drive are used as the corrected elevation angle and azimuth by adding the respective error correction amounts to the elevation angle and azimuth obtained from the solar orbit formula.
  • the device 110 is driven independently so that the direction of the surface of the power generation panel unit 101 is directed toward the sun (see the repetition of steps S1 to S3).
  • the sun direction was calculated from the amount of power generated by the panel using the dither operation, and the error correction amount between the elevation angle and the azimuth angle was calculated, but using a device that detects the sunlight direction separately, the elevation angle and azimuth were calculated.
  • An error correction amount with respect to the corner may be calculated.
  • the length of each of the power generation panels 102, 103, 104 is 1 m
  • the strip is 3 cm thick
  • the width of the first panel 102 is 0.6 m
  • the width of the second panel 103 and the third panel 104 is
  • each step is 0.2 m
  • the step between the first panel 102 and the second panel 103 or the third panel 104 is 7 cm
  • the gap between the first panel 102 and the second panel 103 or the third panel 104 is 4 cm.
  • the wind load when a uniform flow with a wind speed of 20 m / s was perpendicularly incident on the surface of each panel was numerically analyzed.
  • the wind speed of 20 m / s assumes the maximum wind speed during normal operation.
  • the power generation panel unit 101 cannot change the direction of the power generation panel unit 101 depending on the direction of the wind during power generation, the wind load needs to be small regardless of which direction the power generation panel unit 101 faces. . Therefore, the direction in which the wind blows against the power generation panel unit 101 was determined for both cases from the front side and the back side of the power generation panel unit 101.
  • the wind load was 249N when the first panel 102 was upwind from the second panel 103 or the third panel 104, and the wind load was 242N when the wind was in the opposite direction.
  • the number of power generation panel units 101 was similarly made into two-stage and three-symmetry, and the width of the central first panel 102 was changed every 0.1 m from 0.2 m to 0.8 m.
  • the result of obtaining the wind load when changed is shown in FIG.
  • the diamond-shaped mark in FIG. 6 is the case where the center first panel 102 is located upstream of the second panel 103 and the third panel 104.
  • the round mark in FIG. 6 shows the case where the center first panel 102 is located leeward than the second panel 103 and the third panel 104.
  • the widths of the second panel 103 and the third panel 104 are the same, the width of the entire power generation panel unit is 1 m, and the wind speed is 20 m / s.
  • the wind load tends to decrease as the width of the first panel 102 increases.
  • the first panel 102 tends to be minimized when the width of the first panel 102 is 0.6 m.
  • the length of each of the power generation panels 102, 103, 104 is 1 m
  • the thickness is 3 cm
  • the two-stage and three symmetrical strips are formed
  • the first step is 5 cm, 7 cm, and 9 cm at the center.
  • the wind load when the width of the panel 102 was changed every 0.2 m from 0.2 m to 0.8 m was obtained.
  • the widths of the second panel 103 and the third panel 104 were the same, the width of the entire power generation panel unit was 1 m, and the wind speed was 20 m / s.
  • the rhombus mark in FIG. 7A has a step size of 5 cm
  • the square mark has a step size of 7 cm
  • the round mark has a step size of 9 cm.
  • 7A and 7B show that the wind load received by the panel is small when the wind blows from either direction of the panel when the width of the center panel is 0.6 m or more.
  • FIG. 7C shows the result of obtaining the wind load in both the case where it is located on the windward side of the panel around the center first panel and the opposite case, and selecting the larger value. It can be seen that there is no place where the wind load suddenly decreases as shown in FIG. 7A. In particular, there was no sign of a decrease in wind load on the panel when the center panel was leeward.
  • FIG. 8A, FIG. 8B, and FIG. 8C show schematic views of the wind flow in the vicinity of the power generation panel unit 101.
  • FIG. The power generation panel unit 101 is a cross-sectional view taken along the center in the longitudinal direction.
  • 8A and 8B show a case where the first panel 102 is on the windward side than the second panel 103 and the third panel 104.
  • FIG. 8C shows a case where the first panel 102 is leeward than the second panel 103 and the third panel 104.
  • the wind W ⁇ b> 1 hitting the first panel 102 is the surface of the first panel 102, as shown in FIGS. 8A and 8B. And flows outward as indicated by an arrow AR1.
  • the first panel 102 and the second panel 103 are shown in FIG. 8A.
  • the air AR2 flowing into the gap G1 and the gap G2 between the first panel 102 and the third panel 104 flows along the back surface (wind surface) of the first panel 102 as indicated by an arrow AR3.
  • the absolute value of the negative pressure received by the back surface (wind surface) of the first panel 102 is reduced, and the wind load received by the entire panel unit is reduced.
  • FIG. 8A When the width of the first panel 102 is gradually increased (specifically, when the width of the first panel 102 is 0.5 m or more), the first panel 102 and the second panel 103 are shown in FIG. 8A.
  • the air AR2 flowing into the gap G1 and the gap G2 between the first panel 102 and the third panel 104 flows along the back surface (wind surface) of the first panel 102 as indicated by an arrow AR3.
  • the absolute value of the negative pressure received by the back surface (wind surface) of the first panel 102 is reduced, and the wind load received by
  • the gap G ⁇ b> 1 between the first panel 102 and the second panel 103 means an interval between the back surface of the first panel 102 and the surface of the second panel 103. Therefore, the step DL between the first panel 102 and the second panel 103 is a dimension between the surface of the first panel 102 and the surface of the second panel 103, in other words, the thickness and gap of the first panel 102. It is also the total dimension with the dimension.
  • the air AR1 that flows outward along the surface of the first panel 102 is increased.
  • the amount will increase. 8B, air does not flow into the gap G1 between the first panel 102 and the second panel 103 and the gap G2 between the first panel 102 and the third panel 104, and along the surface of the first panel 102.
  • the air flow AR1 collides with the wind W1 coming toward the second panel 103 or the third panel 104, and blows out as indicated by an arrow AR4.
  • the positive pressure received by the surfaces (wind surface) of the second panel 103 and the third panel 104 is reduced, and the wind load received by the entire panel unit is further reduced.
  • the wind W1 hitting the first panel 102 flows outward along the surface of the first panel 102 as indicated by an arrow AR5. Then, it passes through the gap G1 between the first panel 102 and the second panel 103 or the gap G2 between the first panel 102 and the third panel 104, and as shown by the arrow AR6, the back surface (wind surface) of the second panel 103. Or it flows further outward along the back surface (wind surface) of the third panel 104.
  • the gap G1 between the first panel 102 and the second panel 103 and the gap G2 between the first panel 102 and the third panel 104 are narrow, the amount of air flowing into the gap increases and the flow rate of the AR6 increases. ,appear.
  • the air AR5 that flows along the surface of the first panel 102 flows along the back surface (wind surface) of the second panel 103 or the third panel 104.
  • the absolute value of the negative pressure received by the back surface (wind surface) of the second panel 103 or the third panel 104 is reduced, and the wind load received by the entire panel unit is reduced.
  • the mechanism for reducing the wind load is that the wind W1 hitting the center first panel 102 flows along the surface of the first panel 102 and then flows toward the adjacent panels 103 and 104. It has been found that this is caused by the collision with the wind W1 and the flow along the back surface (wind lower surface) of the adjacent panels 103 and 104.
  • the central panel When the central panel is leeward than the surrounding panels, the area of the central panel is smaller in the biaxial symmetry than in the monoaxial symmetry, and the end of the central panel forming the step between the central panel and the surrounding panel is smaller.
  • the length is longer than the area of the center panel. Therefore, when the center panel is leeward than the surrounding panels, the amount of air flowing into the back of the surrounding panel is less when the air hits the surface of the surrounding panels. I found out that it was not possible.
  • the phenomenon that wind load can be reduced no matter which side the wind blows is that the central panel and the center panel have a small step with a gap in the direction perpendicular to the surface of the central panel. It was found that the two-stage three-sheet arrangement of two adjacent panels on both sides of the panel is a phenomenon peculiar to the basic panel structure.
  • FIGS. 9 and 7B show cases where the width of the central first panel 102 is 0.4 m, 0.5 m, 0.6 m, and 0.7 m.
  • Each power generation panel 102, 103, 104 has a length of 1 m, a thickness of 3 cm, a two-stage, symmetrical strip shape, the width of the entire panel unit is 1 m, and the wind speed is 20 m / s.
  • the value with the larger wind load was selected from the two cases in which the wind blows from the direction perpendicular to the front and back surfaces of the panel. It can be seen from FIGS. 9 and 7B that the wind load is reduced when the step DL between the panels is 0.05 m to 0.1 m.
  • Each panel 102, 103, 104 has a length of 1 m, a two-stage symmetrical strip, a gap between adjacent panels is 4 cm, and the width of panels 102, 103, 104 is the width of the center panel.
  • the width of the panels on both sides was 0.2 m, and the wind speed was 20 m / s.
  • the value with the larger wind load was selected from the two cases in which the wind blows from the direction perpendicular to the front and back surfaces of the panel. From FIG. 10, the wind load is reduced when the panel thickness is 0.01 m to 0.05 m.
  • the panel shape so far has been described for the case where the overall width of the power generation panel unit 101 is 1 m and the length is 1 m.
  • the Reynolds number is a dimensionless number obtained by dividing the product of the wind speed and the length by the viscosity of the fluid.
  • the viscosity of the fluid is fixed once the substance is determined. In this case, it is air. Therefore, in order to achieve perfect similarity, the product of wind speed and length is made constant.
  • Each of the panels 102, 103 and 104 has a length of 1 m, a strip shape having a thickness of 3 cm, a width of the first panel 102 of 0.6 m, and a width of the second panel 103 and the third panel 104, respectively.
  • the height was 0.2 m and the step was 7 cm.
  • Fig. 11 shows the relationship between wind speed and wind load when the wind speed is changed.
  • the diamond-shaped mark in FIG. 11 is a case where the center first panel 102 is located on the windward side of the second panel 103 and the third panel 104.
  • the square mark in FIG. 11 indicates the case where the center first panel 102 is located leeward than the second panel 103 and the third panel 104.
  • the broken line in FIG. 11 is a straight line passing through the origin of the inclination 2. Since each mark is distributed in parallel with this straight line, the slope of the line connecting the same adjacent marks is 2, and it can be seen that the wind load is proportional to the square of the wind speed.
  • FIG. 12A and FIG. 12B show a case where the first panel 102 is located upstream of the second panel 103 and the third panel 104.
  • FIGS. 12A and 12B it is assumed that the wind blows downward from above.
  • the leftmost line is a symmetric line.
  • FIG. 12A shows a case where the wind speed is 60 m / s
  • FIG. 12B shows a case where the wind speed is 2 m / s. 12A and 12B, it can be seen that the air passing through the gap between the panels flows along the back surface (wind surface) of the first panel 102.
  • FIG. 13 shows a case where the first panel 102 is located leeward from the second panel 103 and the third panel 104.
  • the leftmost line is a symmetric line.
  • FIG. 13A shows a case where the wind speed is 60 m / s
  • FIG. 13B shows a case where the wind speed is 2 m / s. 13A and 13B, it can be seen that the air passing through the gaps between the panels flows along the back surfaces (wind surface) of the second panel 103 and the third panel 104.
  • the wind speed is similar in the range of 1/10 to 3 times. Therefore, it can be considered that the length of the panel is similar at least from 1/3 to 10 times.
  • the length of one side of the panel and the overall width of the panel unit is 1 m
  • the length can be applied from 1/3 m to 10 m.
  • a similar shape is established if the ratio is the same, not the length. This means that the contents that have been described with “m” as the unit of length until now are established at the ratio of “m”.
  • the wind load is reduced no matter which direction the wind blows against each panel because the width of the central first panel 102 is the width of each of the second and third panels 103 and 104 on both sides. There are three times or more, and the step between adjacent panels is from 0.05 to 0.1, where the width of the entire panel unit is 1.
  • each panel is preferably from 0.01 to 0.05, where the width of the entire panel unit is 1.
  • wind power is applied to the power generation panel unit 101 from either of the front and back surfaces of the power generation panel unit 101. Even if it blows, the wind load which each panel receives can be made smaller than before.
  • the power generation module 105 When the length of the panel is smaller than 1 m, the power generation module 105 is also thin, and the thickness of the light collecting member is also thin. In this case, since it is necessary to keep the focal length within the thickness of the power generation module 105, the light collecting member and the power generation element are directly attached as an example.
  • the reason for such a configuration is as follows. That is, since the refractive index of air is 1, when the air layer is sandwiched, the actual optical path length is increased as compared with the case of using only the optical member, and the number of interfaces is increased. For this reason, the amount of light incident on the power generation element is reduced due to reflection at the interface. Also from the viewpoint of improving the assembly accuracy or rigidity of the power generation module, as an example, the light collecting member and the power generation element are directly attached.
  • the condensing member When the condensing member is formed of a transparent resin, for example, the condensing member needs to be thinner than 10 mm, and the condensing member and the power generation element are directly attached. This is due to the fact that the resin absorbs light having a wavelength unique to the material of 1000 nm or more. However, the focal length may not be obtained with only the transparent resin. In this case, by using a glass having a refractive index close to that of the transparent resin together with the transparent resin, a decrease in the amount of transmitted light due to reflection at the interface can be suppressed. .
  • the condensing member is formed of a transparent resin
  • the weight of the condensing member is reduced, and the effect of reducing the panel size and weight can be further enhanced. That is, it is possible to reduce the power consumption of the motor that drives the panel.
  • the length of the panel is increased to 5 m
  • the light collecting member of the power generation module 105 is also increased. In this case, the panel becomes heavy. Therefore, since there is a margin of length between the light collecting member and the power generation element, there is a reduction in efficiency due to reflection at the interface, but it is better to provide an air layer to make it lighter.
  • FIG. 14 shows a cross-sectional view taken at the center in the longitudinal direction of the photovoltaic power generation panel unit 101-2 in the second embodiment of the present invention.
  • the strip-shaped two-stage three sheets are used, but in the power generation panel unit 101-2 of the second embodiment of the present invention, the three-stage five sheets. That is, in the power generation panel unit 101-2, the fourth panel 125 is disposed on the opposite side of the first panel 102 from the second panel 103 of the power generation panel unit 101, and the fourth panel 125 of the power generation panel unit 101 is more than the third panel 104.
  • a fifth panel 126 is arranged on the side opposite to the one panel 102. In the fourth panel 125 and the fifth panel 126, the first panel 102, the second panel 103, and the third panel 104 have the same length PL and are parallel to each other.
  • the width of the fourth panel 125 and the fifth panel 126 is equal to or less than the width of the second panel 103 and the third panel 104.
  • the width of the inner panels 103 and 104 is equal to or greater than the width of the outer panels 125 and 126.
  • FIG. 14A shows a case where the first panel 102 in the center first stage is on the windward side of the other panels 103, 104, 125, 126.
  • FIG. 14B shows a case where the first panel 102 in the center first stage is on the leeward side with respect to the other panels 103, 104, 125, 126.
  • the arrow indicates the wind direction.
  • each power generation panel 102 to 126 When the length of each power generation panel 102 to 126 is 1 m, the overall width of the panel unit is 1 m, each panel is a 3 cm thick strip, and the step is 7 cm, a uniform flow with a wind speed of 20 m / s is applied to the panel.
  • Numerical analysis of wind load in the case of vertical incidence on the surface of The width of the first panel 102 in the first stage, the width of each of the second panel 103 and the third panel 104 in the second stage, and the width of each of the fourth panel 125 and the fifth panel 126 in the third stage are respectively It is set to 0.6 m, 0.15 m, and 0.05 m. In this case, in the arrangement of FIG. 14A, the wind load was 220N, and in the arrangement of FIG.
  • the wind load was 249N. Therefore, similarly to the case where the number of stages is two, even when the number of stages is three, the wind load is lower than that of the conventional case, regardless of the direction of wind on either the front or back of the power generation panel unit 101-2.
  • the width of the first panel 102 on the center side is wider than the widths of the second panel 103 and the third panel 104 on the outside.
  • the width of the first panel 102 in the first stage is three times the width of each of the second panel 103 and the third panel 104 in the second stage.
  • the overall width of the power generation panel unit 101-2 is 1, the ratio of the step between the adjacent panels is 0.07, and the ratio of the gap dimension between the adjacent panels is 0.04.
  • the thickness ratio was 0.03.
  • the width of the first panel 102 in the first stage is more than three times the width of each of the second panel 103 and the third panel 104 in the second stage, and the total width of the power generation panel unit 101-2 is 1.
  • the ratio of the step between adjacent panels satisfies the relationship of 0.05 to 0.1.
  • the power generation panel unit 101 is similar to the case of the first embodiment having two stages. Even if wind blows to the power generation panel unit 101-2 from either of the front and back surfaces of -2, the wind load received by each panel can be reduced as compared with the conventional case.
  • FIG. 15 shows a cross-sectional view taken at the center in the longitudinal direction of the photovoltaic power generation panel unit 101-3 in the third embodiment of the present invention.
  • the strip type has two stages and three sheets, but in the third embodiment of the present invention, the power generation panel unit 101-3 has four stages and seven sheets. That is, in the power generation panel unit 101-3, the sixth panel 127 is disposed on the opposite side of the second panel 103 from the fourth panel 125 of the power generation panel unit 101-2, and the fifth panel of the power generation panel unit 101-2 is arranged. A seventh panel 128 is arranged on the opposite side of the third panel 104 from 126. In the sixth panel 127 and the seventh panel 128, the first panel 102 and the second panel 103 to the fifth panel 126 have the same length PL and are parallel to each other. Further, the widths of the sixth panel 127 and the seventh panel 128 are not more than the widths of the second panel 103 and the third panel 104 and not more than the widths of the fourth panel 125 and the fifth panel 126.
  • FIG. 15A shows a case where the first panel 102 in the center first stage is on the windward side of the other panels 103, 104, 125, 126, 127, 128.
  • FIG. 15B shows a case where the first panel 102 in the center first stage is on the leeward side with respect to the other panels 103, 104, 125, 126, 127, and 128.
  • the arrow indicates the wind direction.
  • each power generation panel 102 to 128 When the length of each power generation panel 102 to 128 is 1 m, the overall width of the panel unit is 1 m, each panel is a strip type with a thickness of 3 cm, and the step is 7 cm, a uniform flow with a wind speed of 20 m / s is applied to the panel.
  • Numerical analysis of wind load in the case of vertical incidence on the surface of The width of the first panel 102 in the first stage, the width of each of the second panel 103 and the third panel 104 in the second stage, the width of each of the fourth panel 125 and the fifth panel 126 in the third stage, and the fourth stage
  • the widths of the sixth panel 127 and the seventh panel 128 are 0.5 m, 0.15 m, 0.05 m, and 0.05 m, respectively.
  • the wind load was 202N
  • the wind load was 248N. Therefore, as in the case of the number of stages of 2 and the case of 3 stages, in the case of 4 stages, the wind load is lower than before even if the wind blows from both the front and back sides of the power generation panel unit 101-3. Indicated.
  • the width of the first panel 102 on the center side is wider than the widths of the second panel 103 and the third panel 104 on the outer side.
  • the width of the first panel 102 in the first stage is at least three times the width of each of the second panel 103 and the third panel 104 in the second stage. Further, if the overall width of the power generation panel unit 101-3 is 1, the ratio of the step between the adjacent panels is 0.07, and the ratio of the gap dimension between the adjacent panels is 0.04. The thickness ratio was 0.03.
  • the width of the first panel 102 in the first stage is more than three times the width of each of the second panel 103 and the third panel 104 in the second stage, and the overall width of the power generation panel unit 101-3 is 1.
  • the ratio of the step between adjacent panels satisfies the relationship of 0.05 to 0.1.
  • each panel of the photovoltaic power generation panel unit shows a case where the corners are sharp at right angles, but the corners may be rounded or chamfered. If the corners are eliminated, the air flow is less likely to peel off from the panel surface, and a reduction in wind load is expected.
  • FIG. 17 shows a state in which each corner of each panel of the power generation panel unit 101 of the first embodiment is rounded.
  • the panel unit according to the present invention may not be symmetrical as long as it is within the description conditions. As an example, specifically, the panel unit may not be symmetrical as long as the dimensional difference between the symmetrical units does not exceed twice.
  • the power generation module of the photovoltaic power generation panel unit is a concentrating type.
  • the effect of reducing the wind load regardless of whether the wind blows from either the front or back side of the panel is effective. This is due to the structure of the panel unit and does not depend on whether each panel itself is a condensing type or a general type. Therefore, the present invention can also be applied to a general-type photovoltaic power generation panel unit.
  • the first panel 102 to the seventh panel 108 have the same length, but the present invention is not limited to this.
  • the length of the first panel 102 to the seventh panel 108 is within a range of ⁇ 0.01 times, they may be interpreted as the same length. Good.
  • the thicknesses T of the first panel 102 to the seventh panel 108 are the same.
  • the longitudinal directions of the first panel 101, the second panel 102, and the third panel 103 are the same as the longitudinal direction of the support column 107.
  • the boundary line between the first panel 102 and the second panel 103 or the third panel 104 does not intersect the longitudinal direction of the support column 107 from the surface to the surface of the power generation panel unit 101.
  • the second panel and the third panel are arranged closer to the support column than the first panel 102. May be arranged at a position farther from the first panel 102 as long as the relationship between the width and level difference of the panel shown in the first to third embodiments is satisfied.
  • FIG. 18 shows the power generation panel unit 101 viewed from the longitudinal direction of the first panel 101 (the second panel 102 or the third panel 103).
  • the first panel 102 is disposed closer to the support column 107 than the second panel 103 and the third panel 104.
  • the first panel 102 is disposed at a position closer to the support column 107 than the second panel 103 and the third panel 104.
  • the beam 115 that connects and fixes the first panel 102, the second panel 103, and the third panel 104 needs to be provided with a distance that does not contact the support 107 and the flange that fixes the azimuth angle driving device 110 to the support. is there.
  • the power generation panel is generated by the elevation angle driving device 109.
  • the second panel 103 and the third panel 104 may come into contact with the support 107 or the flange that fixes the azimuth driving device 110 to the support 107. Since the distance between the first panel 102 and the column 107 affects the force when driving the power generation panel unit 101, it is preferable that the distance be as short as possible.
  • the first panel 102 is arranged at a position closer to the support column 107 than the second panel 103 and the third panel 104, thereby driving the power generation panel unit 101 with a smaller force, and the second panel 103 and the third panel 103.
  • the possibility that the panel 104 comes into contact with the support column 107 and the like can be reduced.
  • the photovoltaic power generation panel unit and the photovoltaic power generation apparatus according to the present invention can reduce the influence of wind regardless of which side of the panel unit is blown, and as a power generation facility using sunlight that is natural energy Useful.

Abstract

　第１パネル（１０２）の幅方向の両側に第２パネル（１０３）と第３パネル（１０４）とを配置し、各パネルの長さが同じで互いに平行で、第１パネルと第２パネル又は第３パネルとの間には隙間を有して段を設け、第１パネル幅を第２パネル幅の３倍以上及び第３パネル幅の３倍以上とし、第１～第３パネル幅の合計であるパネルユニット全体幅を１とすると、第１パネル表面と第２パネル表面間の段差比率を０．０５から０．１とする。

Description

太陽光発電パネルユニット及び太陽光発電装置
　本発明は、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換するモジュールを搭載した発電パネルユニット及び発電装置において、風の影響を低減する太陽光発電パネルユニット及び太陽光発電装置に関するものである。
　太陽光発電パネルユニットによる発電効率は、パネルの法線方向に太陽が向いている場合が最大である。そこで、パネルが固定の場合はパネルの向きを変えることはできないが、パネルの向きを可変できる場合でも、装置の安全のために退避動作を行う風速を超えない限り、太陽が照って発電できる状態であれば風が吹いていてもパネルの向きを変えることはない。
　したがって、装置の安全性向上のために、パネルで受ける風荷重を小さくすることが必要である。
　パネルの受ける力が最大になるのは、パネル面に垂直な方向から風が吹く場合である。この場合に、パネルが受ける風荷重をＦ、空気の密度をρ、風速をＶ、パネルの面積をＳ、抵抗係数をＣとすると、式１の関係がある。
（数１）
　Ｆ＝１／２　ρＶ２ＳＣ　　　　　．．．．．．（式１）
　太陽光から照射される単位面積当たりのエネルギーは決まっているので、発電パネルの発電効率が高くなると、同じ発電量を得るために必要なパネルの面積Ｓを小さくできる。一般の発電パネルの発電効率は、シリコン系材料を用いたもので理論発電効率が２７％であるのに対して、集光型の発電パネルの発電効率は現在４０％以上ある。そこで、集光型の発電パネルを用いた方がパネルを小さくできて、パネルが受ける風荷重を下げることができる。
　パネルの面積が決まれば、一定の風速Ｖに対してパネルが受ける風荷重Ｆを小さくするためには、式１のうちの抵抗係数Ｃを下げる以外にない。この抵抗係数Ｃはパネル形状に依存する。
　特許文献１には、短冊状の複数のパネルを隣と隙間を有して設ける構造が開示されている。この特許文献１では、パネルの向きを変えるために、個々の短冊状のパネルに個別に長手方向に回転軸がある。そして、個々のパネルが受ける風荷重を下げて、個々の旋回駆動部にかかる荷重を下げている。
　特許文献２では、短冊型の複数のパネルを、厚さ方向に間隔を置いた２列とし、隣同士で互い違いの配置にすることが開示されている。特許文献２内の図では、パネルの幅と間隔とは一定であり、パネルの側面には冷却用のフィンが形成されている。また、個々のパネルは一体で、パネルの向きを変える回転軸は１つである。集光型太陽光発電において、発電モジュールには光が全体に当り、２列間でフレーム同士が重なることで光入射側からの面積を最小にしている。
　特許文献３では、風荷重についての記載はないが、正方形のパネルを隣同士で厚さ方向に互い違いに３次元配置することが開示されている。特許文献３でも、特許文献２と同様に、集光型太陽光発電において、発電モジュールには光が全体に当り、隣の発電モジュールのフレーム同士が重なることで、パネルの面積を最小にしている。
特公平４－７６２３３号公報 ＵＳＰ２０１０－０１２６５５４号出願公報 ＵＳＰ２０１１－００５６５４０号出願公報
　しかしながら、特許文献１では、太陽側からパネルを見ると隙間があるため、パネルの占める床面積が広くなる課題がある。また、個々のパネルに回転駆動部があるため、機構が複雑で装置が大きくなる課題がある。
　特許文献２では、個々のパネルの幅が狭く、隣接するパネルが互い違いのため、パネル同士を繋ぐ部材が多く必要で、発電パネル部の周辺が重くなり、駆動装置又は支える支柱を大きなものにする必要が生じる。
　特許文献３でも、パネル同士を繋ぐ部材が多く必要で、発電パネル部の周辺が重くなり、駆動部又は支える支柱を大きなものにする必要が生じる。
　本発明は、発電パネルが受ける風荷重を低減できる太陽光発電パネルユニット及び太陽光発電装置を提供することを目的とする。
　前記従来の課題を解決するために、本発明の１つの態様にかかる太陽光発電パネルユニットは、第１パネルと、
　前記第１パネルの幅方向の一方の側に配置された第２パネルと、
　前記第１パネルの前記幅方向の前記一方の側とは反対側の他方の側に配置された第３パネルとを備え、
　前記第１パネルと前記第２パネルと前記第３パネルとは、長さが同じで互いに平行であり、前記第１パネルと前記第２パネルとの間及び前記第１パネルと前記第３パネルとの間には、それぞれ、各パネルの表面に直交する方向に隙間を有して段を設け、
　前記第１パネルの幅を、前記第２パネルの幅の３倍以上及び前記第３パネルの幅の３倍以上とし、
　前記第１パネルの幅と前記第２パネルの幅と前記第３パネルの幅との合計であるパネルユニット全体の幅を１とすると、前記第１パネルの表面と前記第２パネルの表面との間の段差の比率を０．０５から０．１の値とする。
　本発明の前記態様の太陽光発電パネルユニット及び太陽光発電装置によれば、パネルユニットのどちら側から風が吹いてもパネルが受ける風荷重を、より低減することができる。
　本発明のこれらと他の目的と特徴は、添付された図面についての好ましい実施形態に関連した次の記述から明らかになる。この図面においては、
図１は、本発明の第１実施形態の太陽光発電装置を示す斜視図であり、 図２は、本発明の第１実施形態の太陽光発電パネルユニットに用いる発電モジュール部を示す斜視図であり、 図３は、本発明の第１実施形態の太陽光発電装置を支柱より手前でパネルを長手方向に切断した側面図であり、 図４は、本発明の第１実施形態の太陽光発電パネルユニットを図１でパネルを鉛直方向に立てた後に上方から見た平面図であり、 図５は、本発明の第１実施形態の太陽光発電装置において太陽光発電パネルユニットを太陽の方向に向ける作業のブロック図であり、 図６は、本発明の第１実施形態を含む太陽光発電パネルユニットが受ける風荷重と中央のパネル１の幅との関係をパネルの表面に垂直に吹く風の向きで比較した関係図であり、 図７Ａは、本発明の第１実施形態を含む太陽光発電パネルユニットが受ける最大風荷重と中央のパネル１の幅との関係をパネルの段差で比較した関係図であり、 図７Ｂは、図７Ａと図９で使用する風荷重のデータの図であり、 図７Ｃは、太陽光発電パネルユニットが２軸対称形の場合の太陽光発電パネルユニットが受ける最大風荷重と中央のパネル１の幅との関係をパネルの段差で比較した関係図であり、 図８Ａは、本発明の第１実施形態の太陽光発電パネルユニットの近傍で流れる空気の方向を示した模式図であり、 図８Ｂは、本発明の第１実施形態の太陽光発電パネルユニットの近傍で流れる空気の方向を示した模式図であり、 図８Ｃは、本発明の第１実施形態の太陽光発電パネルユニットの近傍で流れる空気の方向を示した模式図であり、 図８Ｄは、本発明の第１実施形態の太陽光発電パネルユニットの段差と隙間とを説明するための説明図であり、 図９は、本発明の第１実施形態を含む太陽光発電パネルユニットが受ける最大風荷重とパネルの段差との関係を中央のパネル１の幅で比較した関係図であり、 図１０は、本発明の第１実施形態を含む太陽光発電パネルユニットが受ける最大風荷重とパネルの厚さとの関係を示した関係図であり、 図１１は、本発明の第１実施形態の太陽光発電パネルユニットでの風荷重と風速との関係図であり、 図１２Ａは、風速６０ｍ／ｓでの中央パネルが隣のパネルより風上に位置する場合の流線分布図であり、 図１２Ｂは、風速２ｍ／ｓでの中央パネルが隣のパネルより風上に位置する場合の流線分布図であり、 図１３Ａは、風速６０ｍ／ｓでの中央パネルが隣のパネルより風下に位置する場合の流線分布図であり、 図１３Ｂは、風速２ｍ／ｓでの中央パネルが隣のパネルより風下に位置する場合の流線分布図であり、 図１４Ａは、本発明の第２実施形態の太陽光発電パネルユニットを短手方向に切断した模式断面図であり、 図１４Ｂは、本発明の第２実施形態の太陽光発電パネルユニットを短手方向に切断した模式断面図であり、 図１５Ａは、本発明の第３実施形態の太陽光発電パネルユニットを短手方向に切断した模式断面図であり、 図１５Ｂは、本発明の第３実施形態の太陽光発電パネルユニットを短手方向に切断した模式断面図であり、 図１６は、従来の太陽光発電パネルユニットを短手方向に切断した模式断面図であり、 図１７は、本発明の第１実施形態の太陽光発電パネルユニットの正面図であり、 図１８は、本発明の第１実施形態にかかる太陽光発電パネルユニットにおいて、第１パネル（第２パネル又は第３パネル）の長手方向から見た発電パネルユニットを示す図である。
　以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
　まず、本発明にかかる実施の形態を説明する前に、本発明の基礎となった知見について説明する。
　従来よりも、各発電パネルが受ける風荷重を低減するためには、（１）太陽光を受ける方向に各パネルを向けるので、各パネルが受ける風荷重を小さくしたいという課題と、（２）風の吹く方向は不規則なので、各パネルが受ける風荷重が最大になる垂直入射の場合に、各パネルの表裏のどちら側から風がパネルに吹いても風荷重を小さくしたいという課題とを解決する必要がある。
　ここで、パネルが受ける風荷重については、特許文献２の場合に、横に配置したパネル同士に厚さ方向の隙間を設けて風荷重を低減したことが記載されている。
　そこで、特許文献２について、風荷重がどの程度であるかを実験で確認した。
　具体的には、短い方の一辺が１０ｃｍで互い違いに配置したパネル９１同士の隙間が４ｃｍとしている。そこで、後に検討する発明の実施形態の実施例と比べるため、比較例としてパネルユニット全体の大きさを一辺１ｍの正方形とし、厚さ３ｃｍで長さ１ｍの９枚の均等幅の短冊パネル９１を隙間寸法が４ｃｍで互い違いに配置し、風がパネル９１の表面に垂直な方向から２０ｍ／ｓで一様に吹く場合の風荷重を数値解析した。構成図を図１６に示す。図１６中の矢印は風向きを表す。ここで、パネル９１の厚さを３ｃｍとしたのは、後に発明者が検討する実施例の場合のパネルの厚さと同様にするためである。風速２０ｍ／ｓは、発電動作を行う上限であり、この風速を超えると、安全のため退避姿勢を採ることを想定した値である。パネルユニットを風に対して対称形にしたのは、パネル９１を支える支柱に回転モーメントがかからないように、発明者が考慮したものである。
　解析ソフトは（株）ソフトクレイドルのＳＣＲＹＵ　ＴＥＴＲＡを用い、ＳＳＴｋ－ωモデルで定常解析を行った。
　実験結果としては、パネルが受ける風荷重は２７７Ｎであった。
　一方、パネルの一辺が１ｍで厚さが３ｃｍの平板の場合に、同様に風がパネル面に垂直な方向から２０ｍ／ｓで一様に吹く場合は、パネルが受ける風荷重は３０７Ｎであった。
　これから、風荷重は特許文献２の構成にしても、平板の場合の１０％ほどしか風荷重が低減しないことがわかった。
　そこで、本発明者が鋭意検討したところ、各パネルの幅と、パネルユニット全体の幅と、パネル間の段差との間で特定の配置構造とすれば、従来よりも風荷重を大きく低減させることができることを見出し、本発明に至った。
　以下、図面を参照して本発明における実施形態を詳細に説明する前に、本発明の種々の態様について説明する。
　本発明の第１態様によれば、第１パネルと、
　前記第１パネルの幅方向の一方の側に配置された第２パネルと、
　前記第１パネルの前記幅方向の前記一方の側とは反対側の他方の側に配置された第３パネルとを備え、
　前記第１パネルと前記第２パネルと前記第３パネルとは、長さが同じで互いに平行であり、前記第１パネルと前記第２パネルとの間及び前記第１パネルと前記第３パネルとの間には、それぞれ、各パネルの表面に直交する方向に隙間を有して段を設け、
　前記第１パネルの幅を、前記第２パネルの幅の３倍以上及び前記第３パネルの幅の３倍以上とし、
　前記第１パネルの幅と前記第２パネルの幅と前記第３パネルの幅との合計であるパネルユニット全体の幅を１とすると、前記第１パネルの表面と前記第２パネルの表面との間の段差の比率を０．０５から０．１の値とする、
太陽光発電パネルユニットを提供する。
　前記態様によれば、パネルユニットのどちら側から風が吹いてもパネルが受ける風荷重を、より低減することができる。
　本発明の第２態様によれば、前記パネルユニット全体の幅を１とすると、前記第１パネルの表面と前記第２パネルの表面との間の段差から前記第１パネルの厚さを引いた値である、前記隙間の寸法の比率を０．０２から０．０７の値とする、
第１の態様に記載の太陽光発電パネルユニットを提供する。
　前記態様によれば、前記パネルユニット全体の幅に対する前記隙間の寸法との比率を０．０２から０．０７の値とすることにより、パネルが受ける風荷重を、より確実に、低減することができる。
　本発明の第３態様によれば、前記パネルユニット全体の幅を１とすると、各パネルの厚さの比率を０．０１から０．０５の値とする、
第１又は２の態様に記載の太陽光発電パネルユニットを提供する。
　前記態様によれば、前記パネルユニット全体の幅に対する各パネルの厚さの比率を０．０１から０．０５の値とすることにより、パネルが受ける風荷重を、より確実に、低減することができる。
　本発明の第４態様によれば、前記第１パネルの前記表面に直交しかつ幅方向の中心軸を通る平面に対して、前記第２パネルと前記第３パネルとが対称に配置されている、第１～３のいずれか１つの態様に記載の太陽光発電パネルユニットを提供する。
　前記態様によれば、前記第１パネルの前記表面に直交しかつ幅方向の中心軸沿いに支柱などでパネルユニットを支持すれば、中心軸周りの回転モーメントを抑制することができて、パネルが受ける風荷重を、より確実に、低減することができる。
　本発明の第５態様によれば、前記パネル同士の間の支持は、前記パネルの幅方向又は厚さ方向とする、第１～４のいずれか１つの態様に記載の太陽光発電パネルユニットを提供する。
　前記態様によれば、前記第１パネルと前記第２パネルとの間および前記第１パネルと前記第３パネルとの間でパネルの幅方向に流れる空気が妨げられないため風荷重を低減することができる。
　本発明の第６態様によれば、前記各パネルは複数の集光型太陽光発電素子で構成されている、第１～５のいずれか１つの態様に記載の太陽光発電パネルユニットを提供する。
　前記態様によれば、集光型の発電パネルユニットとすることができて、集光型以外の発電パネルユニットよりも、パネルユニットを小さくすることができる。
　本発明の第７態様によれば、前記集光型太陽光発電素子を覆う集光部材が各パネルの表面に直交する方向において隣接するパネルとは互いに重ならない、第６の態様に記載の太陽光発電パネルユニットを提供する。
　前記態様によれば、太陽光発電の効率低下を避けつつ、パネルが受ける風荷重を、より低減することができる。
　本発明の第８態様によれば、前記集光型太陽光発電素子と集光部材との間に空気層を設けない、第６又は第７の様態に記載の太陽光発電パネルユニットを提供する。
　前記態様によれば、小型の太陽光発電パネルでもパネルを薄くできるのでパネル間で隙間を有する低い段差を形成できるため、パネルが受ける風荷重を低減することができる。
　本発明の第９態様によれば、第１パネルと、
　前記第１パネルの幅方向の一方の側に配置された第２パネルと、
　前記第１パネルの前記幅方向の前記一方の側とは反対側の他方の側に配置された第３パネルとを備え、
　前記第１パネルが、前記第２パネル及び前記第３パネルの風上側に配置され、
　前記第１パネルと前記第２パネルと前記第３パネルとは、長さが同じで互いに平行であり、前記第１パネルと前記第２パネルとの間及び前記第１パネルと前記第３パネルとの間には、それぞれ、各パネルの表面に直交する方向に隙間を有して段を設け、
　前記第１パネルの幅を、前記第２パネルの幅の３倍以上及び前記第３パネルの幅の３倍以上とし、
　前記第１パネルの表面に入射した風が前記第１パネルの表面に沿って両側に向かう空気流を形成し、前記第２パネル及び前記第３パネルに向かってくる風が、前記第２パネル及び前記第３パネルに到達する前に、前記第１パネルの表面に沿って両側に向かう前記空気流とそれぞれ衝突して、前記第２パネル及び前記第３パネルにそれぞれ向かってくる風を前記第２パネル及び前記第３パネルよりも外側にそれぞれ吹き飛ばす、太陽光発電パネルユニットを提供する。
　前記態様によれば、前記第１パネルの表面に沿って両側に向かう前記空気流が、前記第２パネル及び前記第３パネルにそれぞれ向かってくる風と衝突して、前記第２パネル及び前記第３パネルよりも外側にそれぞれ吹き飛ばすことができ、第２パネル及び第３パネルの表面（風上面）が受ける正圧が小さくなり、パネルユニット全体が受ける風荷重をさらに減少させることができる。
　本発明の第１０態様によれば、第１パネルと、
　前記第１パネルの幅方向の一方の側に配置された第２パネルと、
　前記第１パネルの前記幅方向の前記一方の側とは反対側の他方の側に配置された第３パネルとを備え、
　前記第１パネルが前記第２パネル及び前記第３パネルの風下側に配置され、
　前記第１パネルと前記第２パネルと前記第３パネルとは、長さが同じで互いに平行であり、前記第１パネルと前記第２パネルとの間及び前記第１パネルと前記第３パネルとの間には、それぞれ、各パネルの表面に直交する方向に隙間を有して段を設け、
　前記第１パネルの幅を、前記第２パネルの幅の３倍以上及び前記第３パネルの幅の３倍以上とし、
　前記第１パネルの表面に入射した風が前記第１パネルの表面に沿って両側に向かう空気流を形成し、前記空気流が、前記第１パネルと前記第２パネルとの前記隙間及び前記第１パネルと前記第３パネルとの前記隙間にそれぞれ入り込み、前記第２パネル及び前記第３パネルのそれぞれの裏面に沿った流れになる、太陽光発電パネルユニットを提供する。
　前記態様によれば、前記第１パネルの表面に沿って両側に向かう空気流が、前記隙間に入り込み、前記第２パネル及び前記第３パネルのそれぞれの裏面に沿った流れになるため、第２パネル又は第３パネルの裏面（風下面）が受ける負圧の絶対値が小さくなり、パネルユニット全体が受ける風荷重を減少させることができる。
　本発明の第１１態様によれば、第１パネルと、
　前記第１パネルの幅方向の一方の側に配置された第２パネルと、
　前記第１パネルの前記幅方向の前記一方の側とは反対側の他方の側に配置された第３パネルとを備え、
　前記第１パネルが、前記第２パネル及び前記第３パネルの風上側に配置され、
　前記第１パネルと前記第２パネルと前記第３パネルとは、長さが同じで互いに平行であり、前記第１パネルと前記第２パネルとの間及び前記第１パネルと前記第３パネルとの間には、それぞれ、各パネルの表面に直交する方向に隙間を有して段を設け、
　前記第１パネルの幅を、前記第２パネルの幅の３倍以上及び前記第３パネルの幅の３倍以上とし、
　前記第１パネルの表面に入射した風が前記第１パネルの表面に沿って両側に向かう空気流を形成し、前記空気流が、前記第１パネルと前記第２パネルとの前記隙間及び前記第１パネルと前記第３パネルとの前記隙間にそれぞれ入り込み、前記第１パネルの裏面に沿った流れとなる、太陽光発電パネルユニットを提供する。
　前記態様によれば、前記第１パネルの表面に沿って両側に向かう空気流が、前記隙間に入り込み、前記第１パネルの裏面に沿った流れとなるため、第１パネルの裏面（風下面）が受ける負圧の絶対値が小さくなり、パネルユニット全体が受ける風荷重を減少させることができる。
　本発明の第１２態様によれば、第１～１１のいずれか１つの態様に記載の太陽光発電パネルユニットと、
　前記太陽光発電パネルユニットを仰角と方位角との方向にそれぞれ独立して動かす姿勢駆動部と、
　前記全てのパネルを支える支柱と、
　前記姿勢駆動部からの情報を基に、前記姿勢駆動部を制御して前記太陽光発電パネルユニットの向きを太陽の方向に追尾させるコントローラとを備える、太陽光発電装置を提供する。
　前記態様によれば、パネルユニットのどちら側から風が吹いてもパネルが受ける風荷重を、より低減することができる。また、パネルの数が少なく、かつ、パネルが薄くパネル間の段差も小さいことからパネル同士を繋ぐ部材も少なくて良くなり、パネル周辺部も含めたパネルの重量が軽くできる。そこで、パネルを支える支柱への荷重及びモーメントが減って安全性が向上するだけでなく、パネルを動かすエネルギーが低減できる。
　本発明の第１３態様によれば、前記第１パネルと前記第２パネルと前記第３パネルとのそれぞれの長手方向を前記支柱の長手方向沿いに配する第１２の態様に記載の太陽光発電装置を提供する。
　前記態様によれば、第１パネルが第２パネル又は第３パネルより支柱側にある構造の場合だけでなく、第１パネルより第２パネル又は前記第３パネルの方が支柱側にある構造の場合においても、支柱に最接近するのは第１パネルである。なお、第２パネル及び第３パネルを有するにもかかわらず、第２パネル及び第３パネルは支柱と接触しづらいため、パネルユニットを支えるジョイントの回転中心とパネルユニットとの距離を第１パネルと支柱のみの場合と同様の長さにまで第１パネルと支柱との距離を短くできる。その結果、支柱にかかる回転モーメントが急増することを低減できる。
　本発明の第１４態様によれば、前記第１パネル、前記第２パネル、及び前記第３パネルの表面から見た面における、前記第１パネルと前記第２パネル又は前記第３パネルとの境界線が、前記支柱の長手方向と交差する場合に、前記第１パネルは、前記第２パネル及び前記第３パネルよりも前記支柱に近い位置に配される、請求項１２に記載の太陽光発電装置を提供する。
　前記態様によれば、支柱に最接近するのは前記第１パネルである。そこで、第２パネルパネル及び第３パネルと支柱とが接触する可能性を低減できる。また、第１パネルと支柱のみの場合と同様の長さにまで第１パネルと支柱との距離を短くできるため、支柱にかかる回転モーメントが急増することを低減できる。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
　（第１実施形態）
　図１は、本発明の第１実施形態における太陽光発電パネルユニット１０１を搭載した太陽光発電装置８１０の斜視図である。
　図１において、１０１は発電パネルユニットである。発電パネルユニット１０１は、中央に配置された四角形（一例として長方形）板状の第１パネル１０２と、第１パネル１０２の幅方向の両側部の外側に隣接して配置された四角形（一例として長方形）板状の第２パネル１０３と四角形（一例として長方形）板状の第３パネル１０４とで構成される。
　第１パネル１０２と第２パネル１０３と第３パネル１０４とは長さＰＬが同じで（図１７参照）互いに平行である。
　第１パネル１０２と第２パネル１０３との間及び第１パネル１０２と第３パネル１０４との間には、それぞれ、各パネルの表面に直交する方向に隙間Ｇ１，Ｇ２を有して段を設けている。すなわち、第１パネル１０２に対して、第２パネル１０３と第３パネル１０４とが一段下方にずれた状態で配置されるように、第１パネル１０２と第２パネル１０３と第３パネル１０４とが支柱１０７で支持されている。このとき、太陽光発電の効率低下を避けるため、第１パネル１０２に対して、第２パネル１０３と第３パネル１０４とは重ならないように配置している。より具体的には、一例として、図１の上部と下部の２箇所で、第１パネル１０２の幅方向（短辺沿いの方向）沿いに延びた梁１１５で、第１パネル１０２と第２パネル１０３とを連結して支持するとともに、第１パネル１０２と第３パネル１０４とを連結して支持する。第１パネル１０２は、その裏面で、後述するように、支柱１０７に回転可能に支持されている。
　また、詳しくは、後述するように、第１パネル１０２の幅Ｗ１を、第２パネル１０３の幅Ｗ２の３倍以上及び第３パネル１０４の幅Ｗ３の３倍以上としている。また、第１パネル１０２の幅Ｗ１と第２パネル１０３の幅Ｗ２と第３パネル１０４の幅Ｗ３との合計であるパネルユニット全体の幅Ｗｔを１とすると、第１パネル１２の表面と第２パネル１０３の表面との間の段差ＤＬの比率を０．０５から０．１の値としている（図１７参照）。ここで、段差ＤＬとは、図８Ｄに示すように、第１パネル１０２の表面と第２パネル１０３又は第３パネル１０４の表面との間の寸法を意味する。
　また、３枚のパネル１０２，１０３，１０４は、第１パネル１０２の長手方向の中心軸及び幅方向の中心軸に対して、それぞれ、２段３枚の対称形として、風荷重が第１パネル１０２の中心軸に対して上下対称かつ左右対称に作用するようにしている。
　また、各パネルの厚さＴは同じとしている。
　第１パネル１０２の一部であるＡ部の拡大図を図２に示す。図２において、１０５は発電モジュール、１０６は発電モジュール１０５を支持する基盤である。見やすくするため、発電モジュール１０５は１個のみ示した。発電パネルユニット１０１の第１パネル１０２と第２パネル１０３と第３パネル１０４とのそれぞれは、基盤１０６上に配置された多数の発電パネルユニット１０１で構成されている。
　第１パネル１０２と、第２パネル１０３と、第３パネル１０４とは、それぞれ、発電モジュール１０５と、その発電モジュール１０５の土台である基盤１０６とで構成される。発電モジュール１０５は集光型であり、一例として、１個の大きさが一辺５ｃｍの正方形で厚さ２ｃｍである。発電モジュール１０５は、集光部材と、集光部材で集光された光のエネルギーを電気のエネルギーに変換する発電素子と、発電素子に接続される電気配線とで構成される。発電モジュール１０５に用いる集光部材は、凸レンズの集合体でも、フレネルレンズでも良い。よって、第１パネル１０２に対して、第２パネル１０３と第３パネル１０４とは重ならないように配置しているということは、一例として集光型太陽光発電素子である発電モジュール１０５を覆う集光部材が各パネルの表面に直交する方向において隣接するパネルとは互いに重ならないことを意味している。
　発電モジュール１０５の厚さを２ｃｍにするためには集光部材の厚さは更に薄くなる。この場合、焦点距離も発電モジュール１０５の厚さの中に収める必要があるので、一例として、集光部材と発電素子とは直付けとする。そのように構成する理由は、以下の通りである。すなわち、空気の屈折率は１であるので、空気層を挟むと、光学部材だけの場合と比較すると実際の光路長が長くなるだけでなく、界面の数が増える。このため、界面での反射により、発電素子に入射する光量が低下することになるからである。発電モジュールの組立精度又は剛性を向上させる観点からも、一例として、集光部材と発電素子とは直付けとする。
　一例として、基盤１０６は、アルミニウム製で構成され、発電モジュール１０５からの放熱も行い、厚さは１ｃｍである。そこで、一例として、発電モジュール１０５と基盤１０６との厚さから、パネル１０２，１０３，１０４の厚さは３ｃｍである。
　太陽からの光のエネルギーの全てを発光素子で電気エネルギーに変換できてはいないので、発電素子では熱が発生して、発電素子の温度が上がる。そこで、発電モジュール１０５は、集光部材で集光しない場合より、１個の大きさを小さくする必要が生じる。このような構造にすれば、パネル１０２，１０３，１０４の形の自由度が上がることになる。
　発電パネルユニット１０１を横方向から見て支柱１０７より手前で縦に切断後に、支柱１０７より手前から見た側面図を図３に示す。ジョイント１０８は、三角形状板材の底面が第１パネル１０２の裏面に固定され、頂部が支柱１０７に回転可能に接続されている。ジョイント１０８の下には、仰角駆動装置１０９が設けられ、さらに下には方位角駆動装置１１０が設けられて、支柱１０７と連結されている。仰角駆動装置１０９と方位角駆動装置１１０とで姿勢駆動部の一例を構成している。
　発電パネルユニット１０１と梁１１５との配置が分かりやすいように、図１で発電パネルユニット１０１を、パネル表面が鉛直方向沿いとなるように立てたのちに、上から見た、発電パネルユニット１０１と梁１１５とのみを記載した平面図を図４に示す。ここで、梁１１５は、中間部が屈曲して棒状の部材で構成し、発電パネルユニット１０１を形成する第１パネル１０２と第２パネル１０３と第３パネル１０４とを裏面（図４の下方向）から支える構造をしている。このように梁１１５で支持された構造では、第１パネル１０２の表面と第２パネル１０３の表面と第３パネル１０４の表面とが互いに平行になっている。
　仰角駆動装置１０９は、モータ１１１と、モータ１１１に連結されかつ歯車を用いた減速機構１１３とで構成されている。モータ１１１はコントローラ８００により正逆回転制御される。減速機構１１３は、ジョイント１０８とモータ１１１とを連結して、コントローラ８００のモータ１１１の駆動制御により、減速機構１１３とジョイント１０８とを介して、発電パネルユニット１０１を水平方向に対して上方向に所望の角度だけ傾斜させることができる。
　方位角駆動装置１１０は、モータ１１２と、モータ１１２に連結されかつ歯車を用いた減速機構１１４とで構成されている。モータ１１２はコントローラ８００により正逆回転制御される。減速機構１１４は、仰角駆動装置１０９と支柱１０７との間に配置されている。コントローラ８００のモータ１１２の駆動制御により、減速機構１１４を介して、支柱１０７に対して仰角駆動装置１０９を支柱１０７の軸周りに所望の角度だけ正逆回転させることができる。このように、仰角方向及び回転方向を含めてモータ１１１と１１２を制御することで、発電パネルユニット１０１の仰角と方位角とを変更し、発電パネルユニット１０１の表面に対する法線方向に太陽が来るように調整する。そこで、発電パネルユニット１０１を形成する、第１パネル１０２と、第２パネル１０３と、第３パネル１０４とは互いに平行である必要がある。
　図５に、発電パネルユニット１０１を太陽の方向に向ける方法をフローチャートで示す。
　太陽光発電装置を設置した当初は、狙いの方向とずれたことによる設置誤差又は自重で撓むなどの装置誤差がある。また、時間が経過すると、発電パネルユニット１０１の装置自体が経時変化による誤差を生じる。そこで、調整時は、以下の手順で行う。
　太陽の位置は、日時と緯度経度の場所とから公式を用いて計算で求められるので、まず、公式により仰角と方位角とを求める(ステップＳ１参照)。
　次に、ステップＳ１で求めた仰角と方位角とに誤差補正量を加える。ただし、誤差補正量の初期値は０とする。
　次に、ステップＳ２で求めた仰角と方位角との結果を基に、コントローラ８００で仰角駆動装置１０９と方位角駆動装置１１０とをそれぞれ独立して駆動制御して、発電パネルユニット１０１の表面の向きを太陽の方向に向ける(ステップＳ３参照)。
　次に、コントローラ８００により、仰角駆動装置１０９と方位角駆動装置１１０とを駆動制御して、この位置を中心にして発電パネルユニット１０１を仰角方向と方位角方向とに少しずつ動かすディサ動作を行いながら発電量を発電量モニタ装置（図示せず）でモニタする(ステップＳ４参照)。
　そして、発電量が最大になる位置と計算による仰角と方位角との誤差量とを求め、誤差補正量として記憶する(ステップＳ５参照)。ここで、計算による仰角と方位角との値は、発電量が最大になった時刻での値を用いる。ディサ動作に時間を要した場合は、時間差による誤差が加わるためである。
　以後の通常の稼働時には、太陽軌道の公式から求めた仰角と方位角とにそれぞれの誤差補正量を加えた値を補正後の仰角と方位角として、コントローラ８００から仰角駆動装置１０９と方位角駆動装置１１０とをそれぞれ独立して駆動して、発電パネルユニット１０１の表面の向きを太陽の方向に向けるようにする(ステップＳ１～ステップＳ３の繰り返しを参照)。
　ここでは、ディサ動作をしてパネルによる発電量から太陽の向きを求め、仰角と方位角との誤差補正量を算出したが、別途、太陽光の向きを検出する装置を使って、仰角と方位角との誤差補正量を算出しても良い。
　もちろん、太陽の向きを確認する場合には太陽が照っていて発電パネルユニット１０１は陰っていないことが必要である。
　一例として、各発電パネル１０２，１０３，１０４の長さを１ｍとし、厚さ３ｃｍの短冊型とし、第１パネル１０２の幅が０．６ｍとし、第２パネル１０３及び第３パネル１０４の幅がそれぞれ０．２ｍで、第１パネル１０２と第２パネル１０３又は第３パネル１０４との段差が７ｃｍで、第１パネル１０２と第２パネル１０３又は第３パネル１０４との隙間寸法が４ｃｍの場合について、風速２０ｍ／ｓの一様流が各パネルの表面に垂直に入射する場合の風荷重を数値解析した。風速２０ｍ／ｓは通常稼動時の最大風速を想定している。
　発電パネルユニット１０１は、発電中には風の向きによって発電パネルユニット１０１の向きを変えるわけにはいかないため、発電パネルユニット１０１がどちらの方向を向いていても、風荷重が小さくなる必要がある。そこで、発電パネルユニット１０１に対して風の吹く方向を、発電パネルユニット１０１の表側からと裏側からとの両方の場合について求めた。
　第１パネル１０２が第２パネル１０３又は第３パネル１０４より風上にある場合の風荷重は２４９Ｎで、風が反対向きの場合には風荷重は２４２Ｎであった。
　その結果、共に比較例の場合の２７７Ｎより、風荷重が小さくなることがわかった。
　良好な結果が得られたので、発電パネルユニット１０１の数を同様に、２段３枚の対称形とし、中央の第１パネル１０２の幅を０．２ｍから０．８ｍまで０．１ｍおきに変えた場合の風荷重を求めた結果を、図６に示す。図６中の菱形のマークは、中央の第１パネル１０２が第２パネル１０３及び第３パネル１０４より風上に位置する場合である。図６中の丸形のマークは、反対に、中央の第１パネル１０２が第２パネル１０３及び第３パネル１０４より風下に位置する場合を示している。第２パネル１０３と第３パネル１０４との幅は同じで、発電パネルユニット全体の幅は１ｍであり、風速は２０ｍ／ｓである。第１パネル１０２が他のパネル（第２パネル１０３又は第３パネル１０４）より風上側にある場合は、第１パネル１０２の幅が広くなるにつれて、風荷重が下がる傾向にある。一方、第１パネル１０２が他のパネルより風下側にある場合は、第１パネル１０２の幅が０．６ｍのところで最小になる傾向がある。なお、パネルの一辺が１ｍで厚さが３ｃｍの平板の場合には、同様に風がパネル面に垂直な方向から２０ｍ／ｓで一様に吹く場合は、パネルが受ける風荷重は３０７Ｎであった。
　この結果、中央の第１パネル１０２の幅をある範囲内とすることで、風が発電パネルユニット１０１のどちら側から吹いても、風荷重を小さくできることが明らかになった。
　そこで、別の例として、各発電パネル１０２，１０３，１０４の長さを１ｍとし、厚さ３ｃｍで２段３枚の対称形の短冊型とし、段差が５ｃｍ、７ｃｍ、９ｃｍについて中央の第１パネル１０２の幅を０．２ｍから０．８ｍまで０．１ｍおきに変えた場合の風荷重を求めた。第２パネル１０３と第３パネル１０４との幅は同じで、発電パネルユニット全体の幅は１ｍとし、風速は２０ｍ／ｓとした。図７Ａ中の菱形のマークは段差寸法が５ｃｍであり、四角形のマークは段差寸法が７ｃｍであり、丸形のマークは段差寸法が９ｃｍである。また、中央の第１パネル１０２が第２パネル１０３及び第３パネル１０４より風上に位置する場合と、逆の場合との両方の風荷重を求めた。結果を図７Ａ及び図７Ｂに示す。図７Ａ及び図７Ｂでの風荷重は、パネルの表裏両面に垂直な方向から風がそれぞれ吹く２通りの場合のうち、大きい方の値を選択した。
　図７Ａ及び図７Ｂの結果から、風がパネルのどちらの方向から吹いてもパネルが受ける風荷重が小さくなるのは、中央のパネルの幅が０．６ｍ以上の場合であることがわかる。
　これらの検討は１軸方向に対称な形状で起こったが、同様のことが直交する２軸方向に対称な場合、すなわち、中央のパネルは正方形の板で、周囲のパネルが幅一定のロの字型の板の場合にも当てはまることが考えられる。
　そこで、中央の正方形の周りを幅一定のロの字型のパネルが囲む厚さ３ｃｍの２段形状について検討した。段差が５ｃｍ、７ｃｍ、９ｃｍについて中央の第１パネルの幅を０．４ｍから０．８ｍまで０．１ｍおきに変えた場合の風荷重を求めた。発電パネルユニット１０１全体の幅は１ｍとし、風速は２０ｍ／ｓとした。中央の第１パネル周囲のパネルより風上に位置する場合と、逆の場合との両方の風荷重を求め、大きい値の方を選択した結果を図７Ｃに示す。図７Ａのように急激に風荷重が下がるところがないことがわかる。特に中央のパネルが風下になる場合にパネルが受ける風荷重が減少する兆しは見られなかった。
　次に、この現象の発生メカニズムを明らかにするために、流線分布とパネルユニットの風上面（パネル表面）及び風下面（パネル裏面）が受ける力とを調べた。
　発電パネルユニット１０１近傍の風の流れの模式図を図８Ａ，図８Ｂ，図８Ｃに示す。発電パネルユニット１０１は長手方向の中央部で切断した断面図である。図８Ａ及び図８Ｂは、第１パネル１０２が第２パネル１０３及び第３パネル１０４より風上にある場合を示している。図８Ｃは、第１パネル１０２が第２パネル１０３及び第３パネル１０４より風下にある場合を示している。
　第１パネル１０２が第２パネル１０３及び第３パネル１０４より風上にある場合、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、まず、第１パネル１０２に当った風Ｗ１は、第１パネル１０２の表面に沿って、矢印ＡＲ１のように、外側に流れる。
　第１パネル１０２の幅を徐々に広くしていくと（具体的には、第１パネル１０２の幅が０．５ｍ以上となると）、図８Ａに示すように第１パネル１０２と第２パネル１０３との隙間Ｇ１及び第１パネル１０２と第３パネル１０４との隙間Ｇ２に流入した空気ＡＲ２が、矢印ＡＲ３のように、第１パネル１０２の裏面（風下面）に沿って流れるようになる。その結果、第１パネル１０２の裏面（風下面）が受ける負圧の絶対値が小さくなり、パネルユニット全体が受ける風荷重は減少する。ここで、図８Ｄに示すように、第１パネル１０２と第２パネル１０３との隙間Ｇ１とは、第１パネル１０２の裏面と第２パネル１０３の表面との間の間隔を意味する。よって、第１パネル１０２と第２パネル１０３との段差ＤＬとは、第１パネル１０２の表面と第２パネル１０３の表面との間の寸法であり、言い換えれば、第１パネル１０２の厚さと隙間寸法との合計寸法でもある。
　さらに、第１パネル１０２の幅を広くしていくと（具体的には、第１パネル１０２の幅０．７ｍ以上に広くすると）、第１パネル１０２の表面に沿って外側に流れる空気ＡＲ１の量が増していく。そして、図８Ｂに示すように第１パネル１０２と第２パネル１０３との隙間Ｇ１及び第１パネル１０２と第３パネル１０４との隙間Ｇ２に空気が流入しなくなり、第１パネル１０２の表面に沿った空気流ＡＲ１が第２パネル１０３又は第３パネル１０４に向かってきた風Ｗ１と衝突して、矢印ＡＲ４のように、外に吹き飛ばすようになる。その結果、第２パネル１０３及び第３パネル１０４の表面（風上面）が受ける正圧が小さくなり、パネルユニット全体が受ける風荷重はさらに減少する。
　第１パネル１０２が第２パネル１０３及び第３パネル１０４より風下にある場合（第１パネル１０２の幅は図８Ａと同じでかつ第１パネル１０２の幅は０．４ｍ以上である場合）も、図８Ｃに示すように、第１パネル１０２に当った風Ｗ１は第１パネル１０２の表面に沿って、矢印ＡＲ５のように、外側に流れる。そして、第１パネル１０２と第２パネル１０３との隙間Ｇ１又は第１パネル１０２と第３パネル１０４との隙間Ｇ２を通過して、矢印ＡＲ６のように、第２パネル１０３の裏面（風下面）又は第３パネル１０４の裏面（風下面）に沿ってさらに外向きに流れる。
　このＡＲ６の流れは、第１パネル１０２と第２パネル１０３との隙間Ｇ１及び第１パネル１０２と第３パネル１０４との隙間Ｇ２が狭いために、隙間に流入する空気量が多く流速が増して、発生する。
　第１パネル１０２の幅を徐々に広くしていくと、第１パネル１０２の表面に沿って流れた空気ＡＲ５は第２パネル１０３又は第３パネル１０４の裏面（風下面）に沿って流れるようになる。その結果、第２パネル１０３又は第３パネル１０４の裏面（風下面）が受ける負圧の絶対値が小さくなり、パネルユニット全体が受ける風荷重は減少する。
　以上の結果から、風荷重が小さくなるメカニズムは、中央の第１パネル１０２に当った風Ｗ１が第１パネル１０２の表面に沿って流れた後に、隣のパネル１０３，１０４に向かって流れてきた風Ｗ１と衝突することと、隣のパネル１０３，１０４の裏面（風下面）に沿った流れができることとに起因することがわかった。
　この構成から、隣接するパネル１０２，１０３又は１０２，１０４間の隙間Ｇ１又はＧ２が同じでも、パネルの厚さが異なると、段差が異なることになる。図８Ｃのように、第１パネル１０２が第２パネル１０３又は第３パネル１０４より風下になる配置において、隙間寸法が同じで段差が大きくなる、すなわち、パネルが厚くなる場合を検討すると、図６及び図７Ａ及び図７Ｂで得られたような風荷重の低減は見られなくなった。流線分布を調べると、パネルの外壁で流れの剥離が生じて抵抗が増大することと、中央の第１パネルの表面（風上面）上に空気がよどんで溜まるため、隣接するパネル間の隙間を流れる空気の量も減少し、かつ、パネルの裏面（風下面）に沿って空気が流れなくなることがわかった。
　中央パネルが周囲のパネルより風下にある場合、２軸対称では１軸対称に比べて中央のパネルの面積が小さく、また、中央のパネルと周囲のパネルとの段を形成する中央パネルの端の長さが中央パネルの面積に比べて長い。したがって、中央パネルが周囲のパネルより風下にある場合、中央パネルの面に当った風が周囲のパネルの裏面に流れ込む空気の量が２軸対称では１軸対称の場合より少なくなるため負圧解消まで至らないことがわかった。
　したがって、発明者らが今回創作したパネルユニットにおいて風がどちら側から吹いても風荷重を低減できる現象は、中央パネルと中央パネルの表面と直交する方向に隙間を空けて小さな段を設けて中央パネルの両側に隣接する２枚のパネルとを配する２段３枚が基本のパネル構造に特有の現象であることがわかった。
　先に示したメカニズムから、第１パネル１０２から第２パネル１０３と第３パネル１０４とへ、又は、第２パネル１０３と第３パネル１０４とから第１パネル１０２へとパネルの幅方向に空気が流れることによって風荷重が減少する効果が生じる。したがって、パネルの支持は図４又は図１７に示した梁１１５のように、パネルの幅方向が長手になるようにする必要があり、パネルの長さ方向を長手にして上記パネル間の空気の流れを阻害してはならない。
　パネル同士の段差と風荷重との関係を図９及び図７Ｂに示す。図９及び図７Ｂでは、中央の第１パネル１０２の幅が０．４ｍ、０．５ｍ、０．６ｍ、０．７ｍの場合を示している。各発電パネル１０２，１０３，１０４の長さを１ｍとし、厚さ３ｃｍで２段３枚の対称形の短冊型とし、パネルユニット全体の幅は１ｍ、風速は２０ｍ／ｓである。風荷重としては、パネルの表面及び裏面に垂直な方向から風がそれぞれ吹く２通りの場合のうち、風荷重が大きい方の値を選択した。図９及び図７Ｂから風荷重が小さくなるのは、パネル同士の段差ＤＬが０．０５ｍから０．１ｍの場合であることがわかる。
　次に、パネル厚さと風荷重との関係を図１０に示す。各パネル１０２，１０３，１０４の長さを１ｍとし、２段３枚の対称形の短冊型とし、隣接するパネルの隙間寸法は４ｃｍとし、パネル１０２，１０３，１０４の幅は中央のパネルの幅が０．６ｍとし、両側のパネルの幅が０．２ｍとし、風速は２０ｍ／ｓとした。風荷重としては、パネルの表面と裏面とに垂直な方向から風がそれぞれ吹く２通りの場合のうち、風荷重が大きい方の値を選択した。図１０から、風荷重が小さくなるのは、パネルの厚さが０．０１ｍから０．０５ｍの場合である。
　これまでのパネル形状は、発電パネルユニット１０１の全体幅を１ｍとし、長さを１ｍとすることに対して記述してきた。流体力学では、相似は形状比とレイノルズ数とで決まる。レイノルズ数は、風速と長さとの積を流体の粘度で除した無次元数である。流体の粘度は、物質が決まれば固定される。今回の場合は、空気である。そこで、完全な相似が成立つには、風速と長さとの積を一定にすることになる。
　今まで風速２０ｍ／ｓに対して検討してきたが、風速が２ｍ／ｓから６０ｍ／ｓまで変えた場合の風荷重と流線分布とを検討する。各パネル１０２，１０３，１０４の形状は長さを１ｍとし、厚さ３ｃｍの短冊型とし、第１パネル１０２の幅を０．６ｍとし、第２パネル１０３と第３パネル１０４との幅がそれぞれ０．２ｍとし、かつ、段差を７ｃｍとした。
　風速を変えた場合の風速と風荷重との関係を、図１１に示す。ここで、図１１中の菱形のマークは、中央の第１パネル１０２が第２パネル１０３及び第３パネル１０４より風上に位置する場合である。図１１中の四角形のマークは、反対に、中央の第１パネル１０２が第２パネル１０３及び第３パネル１０４より風下に位置する場合を示している。これら２つの場合において、隣接する同じマーク同士を結ぶ線は、共にほぼ重なりあうことが分かる。また、図１１中の破線は、傾き２の原点を通る直線である。それぞれのマークが、この直線と平行に分布することから、隣接する同じマーク同士を結ぶ線の傾きが２であり、風荷重が風速の２乗に比例することもわかる。
　次に、流速分布について比較する。第１パネル１０２が第２パネル１０３及び第３パネル１０４より風上に位置する場合を、図１２Ａ及び図１２Ｂに示す。図１２Ａ及び図１２Ｂにおいて、風は上から下向きに吹くとする。ここでは、定常状態を求めているので、発電パネルユニット１０１の構造の対称性を考慮して、発電パネルユニット１０１の構造の半分の部分での流速分布だけを示している。左端の線が対称線である。図１２Ａは風速６０ｍ／ｓの場合で、図１２Ｂは風速２ｍ／ｓの場合である。図１２Ａでも図１２Ｂでも、パネルの間の隙間を通った空気が第１パネル１０２の裏面（風下面）に沿って流れることが分かる。
　第１パネル１０２が第２パネル１０３及び第３パネル１０４より風下に位置する場合を、図１３に示す。ここでも、発電パネルユニット１０１の構造の対称性を考慮して、発電パネルユニット１０１の構造の半分の部分での流速分布だけを示している。左端の線が対称線である。図１３Ａは風速６０ｍ／ｓの場合で、図１３Ｂは風速２ｍ／ｓの場合である。図１３Ａでも図１３Ｂでも、パネルの間の隙間を通った空気が第２パネル１０３及び第３パネル１０４の裏面（風下面）に沿って流れることが分かる。
　以上から、風速が２ｍ／ｓから６０ｍ／ｓまで変わっても、本発明の実施形態にかかる前記現象のメカニズムは維持されることが分かる。
　先の検討は風速２０ｍ／ｓの場合について行ったので、風速は１／１０倍から３倍の範囲で相似であると見做せることになる。そこで、パネルの長さは、少なくとも１／３倍から１０倍までは相似であると見做せる。
　先の検討は、パネルの一辺の長さとパネルユニット全体幅とが１ｍの場合について行ったので、長さは１／３ｍから１０ｍまでは適用できる。相似形では、長さでなく比率が同じであれば成立つ。これは、今までは、長さの単位として「ｍ」を付けて記述していた内容が、「ｍ」を取った比率で成立つことを意味する。
　したがって、各パネルに対して風がどちらの方向から吹いてきても風荷重が小さくなるのは、中央の第１パネル１０２の幅が両側の第２及び第３パネル１０３，１０４のそれぞれの幅の３倍以上あり、隣接するパネル同士の段差は、パネルユニット全体の幅を１として、０．０５から０．１の場合である。
　また、各パネルの厚さは、パネルユニット全体の幅を１として、０．０１から０．０５の場合が良い。
　本発明の第１実施形態の構成の太陽光発電パネルユニット１０１及びこの発電パネルユニット１０１を搭載した太陽光発電装置８１０にすれば、発電パネルユニット１０１の表裏両面のどちらから発電パネルユニット１０１に風が吹いても、各パネルが受ける風荷重を、従来よりも小さくできる。
　また、パネルの数が少なく、かつ、各パネルが薄くかつ隣接するパネル間の段差も小さいことから、パネル同士を繋ぐ部材も少なくて良くなり、パネルの周辺部も含めたパネルの重量が軽くできる。そこで、全てのパネルを支える支柱１０７への荷重及びモーメントが減って安全性が向上するだけでなく、第１～第３パネル１０２，１０３，１０４を動かすエネルギーが低減できる。
　パネルの長さが１ｍより小さいと、発電モジュール１０５も薄く、集光部材の厚さも薄くなる。この場合、焦点距離も発電モジュール１０５の厚さの中に収める必要があるので、一例として、集光部材と発電素子とは直付けとする。そのように構成する理由は、以下の通りである。すなわち、空気の屈折率は１であるので、空気層を挟むと光学部材だけの場合と比較すると実際の光路長が長くなるだけでなく、界面の数が増える。このため、界面での反射により発電素子に入射する光量が低下することになるからである。発電モジュールの組立精度又は剛性を向上させる観点からも、一例として、集光部材と発電素子とは直付けとする。
　集光部材を透明樹脂で形成する場合は、一例として、特に集光部材は１０ｍｍより薄くする必要があり、集光部材と発電素子とを直付けにする。これは、樹脂が１０００ｎｍ以上の材料固有の波長の光を吸収することに起因する。しかし、透明樹脂のみでは焦点距離が得られなくなる場合もあり、この場合には屈折率が透明樹脂と近いガラスを透明樹脂と一緒に用いることで、界面での反射による透過光量の低下を抑制できる。
　集光部材を透明樹脂で形成すると、集光部材の重量が軽くなり、パネルが小さくて軽量になる効果を更に高めることができる。すなわち、パネルを駆動するモータでの消費電力を低減することができる。
　他方、パネルの長さが５ｍとか大きくなると、発電モジュール１０５の集光部材も大きくなる。この場合は、パネルが重くなる。そこで、集光部材と発電素子との間には長さの余裕があるので、界面での反射による効率低下はあるが、空気層を設けて軽くする方が良くなる。
　（第２実施形態）
　本発明の第２実施形態における太陽光発電パネルユニット１０１－２の長手方向の中央で切った断面図を図１４に示す。
　本発明の第１実施形態の発電パネルユニット１０１では短冊型の２段３枚であったが、本発明の第２実施形態の発電パネルユニット１０１－２では３段５枚である。すなわち、発電パネルユニット１０１－２では、発電パネルユニット１０１の第２パネル１０３よりも第１パネル１０２とは反対側に第４パネル１２５を配置し、発電パネルユニット１０１の第３パネル１０４よりも第１パネル１０２とは反対側に第５パネル１２６を配置している。第４パネル１２５と第５パネル１２６とも、第１パネル１０２と第２パネル１０３と第３パネル１０４とは長さＰＬが同じで互いに平行である。
　また、第４パネル１２５と第５パネル１２６との幅は、第２パネル１０３と第３パネル１０４との幅以下である。逆に言えば、内側のパネル１０３，１０４の幅は外側のパネル１２５，１２６の幅以上である。
　図１４Ａは、中央の１段目の第１パネル１０２が他のパネル１０３，１０４，１２５，１２６より風上側の場合を示している。図１４Ｂは、中央の１段目の第１パネル１０２が他のパネル１０３，１０４，１２５，１２６より風下側の場合を示している。矢印は風向きを示している。
　各発電パネル１０２～１２６の長さを１ｍとし、パネルユニット全体幅を１ｍとし、各パネルの厚さ３ｃｍの短冊型とし、段差が７ｃｍとする場合について、風速２０ｍ／ｓの一様流がパネルの表面に垂直に入射する場合の風荷重を数値解析した。１段目の第１パネル１０２の幅、２段目の第２パネル１０３及び第３パネル１０４のそれぞれの幅、３段目の第４パネル１２５及び第５パネル１２６のそれぞれの幅が、それぞれ、０．６ｍ、０．１５ｍ、０．０５ｍとする。この場合、図１４Ａの配置では風荷重２２０Ｎであり、図１４Ｂの配置では風荷重２４９Ｎであった。したがって、段数が２段の場合と同様に、段数が３段の場合も、風が発電パネルユニット１０１－２の表裏両面のどちらの方向から吹いても、従来より低い風荷重を示した。
　この発電パネルユニット１０１－２においても、中央側の第１パネル１０２の幅の方が、外側の第２パネル１０３及び第３パネル１０４の幅よりも広い。１段目の第１パネル１０２の幅は、２段目の第２パネル１０３及び第３パネル１０４のそれぞれの幅の３倍である。また、発電パネルユニット１０１－２の全体幅を１とすると、隣接するパネル間の段差の比率は０．０７であり、隣接するパネル間の隙間寸法の比率は０．０４であり、各パネルの厚さの比率は０．０３であった。
　そこで、１段目の第１パネル１０２の幅は２段目の第２パネル１０３及び第３パネル１０４のそれぞれの幅の３倍以上であり、発電パネルユニット１０１－２の全体幅を１とすると、隣接するパネル間の段差の比率は０．０５から０．１の値の関係を満たす。
　第２実施形態にかかる太陽光発電パネルユニット１０１－２及び太陽光発電装置によれば、段数が２段の第１実施形態の場合と同様に、段数が３段の場合でも、発電パネルユニット１０１－２の表裏両面のどちら側から発電パネルユニット１０１－２に風が吹いても、各パネルが受ける風荷重を、従来より低減することができる。
　（第３実施形態）
　本発明の第３実施形態における太陽光発電パネルユニット１０１－３の長手方向の中央で切った断面図を図１５に示す。
　本発明の第１実施形態の発電パネルユニット１０１では短冊型の２段３枚であったが、本発明の第３実施形態の発電パネルユニット１０１－３では４段７枚である。すなわち、発電パネルユニット１０１－３では、発電パネルユニット１０１－２の第４パネル１２５よりも第２パネル１０３とは反対側に第６パネル１２７を配置し、発電パネルユニット１０１－２の第５パネル１２６よりも第３パネル１０４とは反対側に第７パネル１２８を配置している。第６パネル１２７と第７パネル１２８とも、第１パネル１０２と第２パネル１０３～第５パネル１２６とは長さＰＬが同じで互いに平行である。
また、第６パネル１２７と第７パネル１２８との幅は、第２パネル１０３と第３パネル１０４との幅以下でかつ第４パネル１２５と第５パネル１２６との幅以下である。
　図１５Ａは、中央の１段目の第１パネル１０２が他のパネル１０３，１０４，１２５，１２６，１２７，１２８より風上側の場合を示している。図１５Ｂは、中央の１段目の第１パネル１０２が他のパネル１０３，１０４，１２５，１２６，１２７，１２８より風下側の場合を示している。矢印は風向きを示している。
　各発電パネル１０２～１２８の長さを１ｍとし、パネルユニット全体幅を１ｍとし、各パネルの厚さ３ｃｍの短冊型とし、段差が７ｃｍとする場合について、風速２０ｍ／ｓの一様流がパネルの表面に垂直に入射する場合の風荷重を数値解析した。１段目の第１パネル１０２の幅、２段目の第２パネル１０３及び第３パネル１０４のそれぞれの幅、３段目の第４パネル１２５及び第５パネル１２６のそれぞれの幅、４段目の第６パネル１２７及び第７パネル１２８のそれぞれの幅が、それぞれ、０．５ｍ、０．１５ｍ、０．０５ｍ、０．０５ｍとする。この場合、図１５Ａの配置では風荷重２０２Ｎであり、図１５Ｂの配置では風荷重２４８Ｎであった。したがって、段数が２段の場合得及び３段の場合と同様に、４段の場合も、風が発電パネルユニット１０１－３の表裏両面のどちらの方向から吹いても、従来より低い風荷重を示した。
　この発電パネルユニット１０１－３においても、中央側の第１パネル１０２の幅の方が、外側の第２パネル１０３及び第３パネル１０４の幅よりも広い。１段目の第１パネル１０２の幅は、２段目の第２パネル１０３及び第３パネル１０４のそれぞれの幅の３倍以上である。また、発電パネルユニット１０１－３の全体幅を１とすると、隣接するパネル間の段差の比率は０．０７であり、隣接するパネル間の隙間寸法の比率は０．０４であり、各パネルの厚さの比率は０．０３であった。
　そこで、１段目の第１パネル１０２の幅は２段目の第２パネル１０３及び第３パネル１０４のそれぞれの幅の３倍以上であり、発電パネルユニット１０１－３の全体幅を１とすると、隣接するパネル間の段差の比率は０．０５から０．１の値の関係を満たす。
　前記の結果から、この第３実施形態にかかる発電パネルユニット１０１－３においても、段数が２段及び３段の第１及び第２実施形態の場合と同様に、段数が４段の場合でも、風が発電パネルユニット１０１－３の表裏両面のどちらの方向から吹いても、従来より低い風荷重が得られる。
　従って、第１～第３実施形態によれば、段数を２段以上の場合に、風が発電パネルユニット１０１－３の表裏両面のどちらの方向から吹いても、従来より低い風荷重が得られる。
　（変形例）
　第１～第３実施形態では、太陽光発電パネルユニットの各パネルの形状は角が直角に尖った場合を示しているが、角は丸めたり、面取りしても構わない。角をなくした方が、パネル表面から空気の流れが剥離しにくくなり、風荷重の低減が見込まれる。一例として、第１実施形態の発電パネルユニット１０１の各パネルの各角を丸めた状態を図１７に示す。
　また、各パネルを支える支柱１０７に回転モーメントがかからない観点から、中央の第１パネル１０２の幅の中心線を通り、第１パネル１０２の広い面でのある表面に垂直方向の面に対して対称とする形状について記しているが、本発明にかかるパネルユニットは、記載条件内であれば、対称でなくとも良い。一例として、具体的には、パネルユニットとしては、対称位置にあるもの同士の寸法差が２倍を超えない範囲で、対称でなくとも良い。
　第１～第３実施形態では、太陽光発電パネルユニットの発電モジュールが集光型の場合について記載しているが、風がパネルの表裏両面のどちら側から吹いても風荷重が小さくなる効果は、パネルユニットの構造によるもので、各パネル自体が集光型か一般型かに依存するものではない。したがって、一般型の太陽光発電パネルユニットにおいても適用できる。
　第１～第３実施形態では、第１パネル１０２～第７パネル１０８は、互いに長さが同じとしているが、これに限られるものではない。例えば、製造上の誤差又は経年変化などを考慮して、第１パネル１０２～第７パネル１０８の長さが、±０．０１倍の範囲内ならば、互いに長さが同じと解釈してもよい。
　また、第１～第３実施形態では、第１パネル１０２～第７パネル１０８の厚さＴは同じとしているが、例えば、製造上の誤差又は経年変化などを考慮して、第１パネル１０２～第７パネル１０８の厚さＴが、±０．００５倍の範囲内ならば、互いに厚さが同じと解釈してもよい。
　また、第１～第３実施形態では、第１パネル１０１、第２パネル１０２、及び第３パネル１０３の長手方向が、支柱１０７の長手方向と同じ方向を有している。言い換えれば、発電パネルユニット１０１の表面から面において、第１パネル１０２と、第２パネル１０３又は第３パネル１０４との境界線と、支柱１０７の長手方向とが交差していない。
図２に示す発電パネルユニット１０１を横方向から見た場合に、第２パネル及び第３パネルは、第１パネル１０２よりも支柱に近い位置に配されているが、第２パネル及び第３パネルは、第１～第３の実施形態で示すパネルの幅及び段差の関係を満たす限り、第１パネル１０２よりも遠い位置に配されても良い。
　また、第１パネル１０１、第２パネル１０２、及び第３パネル１０３の長手方向が、支柱１０７の長手方向と交差する場合がある。図１８に、第１パネル１０１（第２パネル１０２又は第３パネル１０３）の長手方向から見た発電パネルユニット１０１を示す。
　このとき、第１パネル１０２は、第２パネル１０３及び第３パネル１０４より支柱１０７に近い位置に配する。言い換えれば、発電パネルユニット１０１の表面から面において、第１パネル１０２と、第２パネル１０３又は第３パネル１０４との境界線と、支柱１０７の長手方向とが交差する場合には、第１パネル１０２は、第２パネル１０３及び第３パネル１０４より支柱１０７に近い位置に配する。
　もちろん、第１パネル１０２と、第２パネル１０３と、第３パネル１０４とを繋いで固定する梁１１５が、支柱１０７及び支柱に方位角駆動装置１１０を固定するフランジに接触しない距離を設ける必要がある。
　第１パネル１０２と支柱１０７との距離を変更せずに、第２パネル１０３及び第３パネル１０４を第１パネル１０２より支柱１０７に近い位置に配した場合には、仰角駆動装置１０９により発電パネルユニット１０１を駆動した際に、第２パネル１０３及び第３パネル１０４が支柱１０７や支柱１０７に方位角駆動装置１１０を固定するフランジに接触する可能性がある。第１パネル１０２と支柱１０７と距離は、発電パネルユニット１０１を駆動する際の力に影響するため、できる限り短いほうが良い。よって、第１パネル１０２は、第２パネル１０３及び第３パネル１０４より支柱１０７に近い位置に配することにより、発電パネルユニット１０１をより小さい力で駆動し、かつ、第２パネル１０３及び第３パネル１０４が支柱１０７等に接触する可能性を低減できる。
　なお、上記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
　本発明にかかる太陽光発電パネルユニット及び太陽光発電装置は、パネルユニットのどちら側から風が吹いても風の影響を低減することができて、自然エネルギーである太陽光を利用した発電設備として有用である。
　本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形又は修正は明白である。そのような変形又は修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。

Claims (14)

  1. 　第１パネルと、
    　前記第１パネルの幅方向の一方の側に配置された第２パネルと、
    　前記第１パネルの前記幅方向の前記一方の側とは反対側の他方の側に配置された第３パネルとを備え、
    　前記第１パネルと前記第２パネルと前記第３パネルとは、長さが同じで互いに平行であり、前記第１パネルと前記第２パネルとの間及び前記第１パネルと前記第３パネルとの間には、それぞれ、各パネルの表面に直交する方向に隙間を有して段を設け、
    　前記第１パネルの幅を、前記第２パネルの幅の３倍以上及び前記第３パネルの幅の３倍以上とし、
    　前記第１パネルの幅と前記第２パネルの幅と前記第３パネルの幅との合計であるパネルユニット全体の幅を１とすると、前記第１パネルの表面と前記第２パネルの表面との間の段差の比率を０．０５から０．１の値とする、
    太陽光発電パネルユニット。
  2. 　前記パネルユニット全体の幅を１とすると、前記第１パネルの表面と前記第２パネルの表面との間の段差から前記第１パネルの厚さを引いた値である、前記隙間の寸法の比率を０．０２から０．０７の値とする、
    請求項１に記載の太陽光発電パネルユニット。
  3. 　前記パネルユニット全体の幅を１とすると、各パネルの厚さの比率を０．０１から０．０５の値とする、
    請求項１又は２に記載の太陽光発電パネルユニット。
  4. 　前記第１パネルの前記表面に直交しかつ幅方向の中心軸を通る平面に対して、前記第２パネルと前記第３パネルとが対称に配置されている、請求項１又は２に記載の太陽光発電パネルユニット。
  5. 　前記パネル同士の間の支持は、前記パネルの幅方向又は厚さ方向とする、請求項１又は２に記載の太陽光発電パネルユニット。
  6. 　前記各パネルは複数の集光型太陽光発電素子で構成されている、請求項１又は２に記載の太陽光発電パネルユニット。
  7. 　前記集光型太陽光発電素子を覆う集光部材が各パネルの表面に直交する方向において隣接するパネルとは互いに重ならない、請求項６に記載の太陽光発電パネルユニット。
  8. 　前記集光型太陽光発電素子と集光部材との間に空気層を設けない、請求項６に記載の太陽光発電パネルユニット。
  9. 　第１パネルと、
    　前記第１パネルの幅方向の一方の側に配置された第２パネルと、
    　前記第１パネルの前記幅方向の前記一方の側とは反対側の他方の側に配置された第３パネルとを備え、
    　前記第１パネルが、前記第２パネル及び前記第３パネルの風上側に配置され、
    　前記第１パネルと前記第２パネルと前記第３パネルとは、長さが同じで互いに平行であり、前記第１パネルと前記第２パネルとの間及び前記第１パネルと前記第３パネルとの間には、それぞれ、各パネルの表面に直交する方向に隙間を有して段を設け、
    　前記第１パネルの幅を、前記第２パネルの幅の３倍以上及び前記第３パネルの幅の３倍以上とし、
    　前記第１パネルの表面に入射した風が前記第１パネルの表面に沿って両側に向かう空気流を形成し、前記第２パネル及び前記第３パネルに向かってくる風が、前記第２パネル及び前記第３パネルに到達する前に、前記第１パネルの表面に沿って両側に向かう前記空気流とそれぞれ衝突して、前記第２パネル及び前記第３パネルにそれぞれ向かってくる風を前記第２パネル及び前記第３パネルよりも外側にそれぞれ吹き飛ばす、太陽光発電パネルユニット。
  10. 　第１パネルと、
    　前記第１パネルの幅方向の一方の側に配置された第２パネルと、
    　前記第１パネルの前記幅方向の前記一方の側とは反対側の他方の側に配置された第３パネルとを備え、
    　前記第１パネルが前記第２パネル及び前記第３パネルの風下側に配置され、
    　前記第１パネルと前記第２パネルと前記第３パネルとは、長さが同じで互いに平行であり、前記第１パネルと前記第２パネルとの間及び前記第１パネルと前記第３パネルとの間には、それぞれ、各パネルの表面に直交する方向に隙間を有して段を設け、
    　前記第１パネルの幅を、前記第２パネルの幅の３倍以上及び前記第３パネルの幅の３倍以上とし、
    　前記第１パネルの表面に入射した風が前記第１パネルの表面に沿って両側に向かう空気流を形成し、前記空気流が、前記第１パネルと前記第２パネルとの前記隙間及び前記第１パネルと前記第３パネルとの前記隙間にそれぞれ入り込み、前記第２パネル及び前記第３パネルのそれぞれの裏面に沿った流れになる、太陽光発電パネルユニット。
  11. 　第１パネルと、
    　前記第１パネルの幅方向の一方の側に配置された第２パネルと、
    　前記第１パネルの前記幅方向の前記一方の側とは反対側の他方の側に配置された第３パネルとを備え、
    　前記第１パネルが、前記第２パネル及び前記第３パネルの風上側に配置され、
    　前記第１パネルと前記第２パネルと前記第３パネルとは、長さが同じで互いに平行であり、前記第１パネルと前記第２パネルとの間及び前記第１パネルと前記第３パネルとの間には、それぞれ、各パネルの表面に直交する方向に隙間を有して段を設け、
    　前記第１パネルの幅を、前記第２パネルの幅の３倍以上及び前記第３パネルの幅の３倍以上とし、
    　前記第１パネルの表面に入射した風が前記第１パネルの表面に沿って両側に向かう空気流を形成し、前記空気流が、前記第１パネルと前記第２パネルとの前記隙間及び前記第１パネルと前記第３パネルとの前記隙間にそれぞれ入り込み、前記第１パネルの裏面に沿った流れとなる、太陽光発電パネルユニット。
  12. 　請求項１又は２に記載の太陽光発電パネルユニットと、
    　前記太陽光発電パネルユニットを仰角と方位角との方向にそれぞれ独立して動かす姿勢駆動部と、
    　前記全てのパネルを支える支柱と、
    　前記姿勢駆動部からの情報を基に、前記姿勢駆動部を制御して前記太陽光発電パネルユニットの向きを太陽の方向に追尾させるコントローラとを備える、太陽光発電装置。
  13. 　前記第１パネルと前記第２パネルと前記第３パネルとのそれぞれの長手方向を前記支柱の長手方向に沿って配する請求項１２に記載の太陽光発電装置。
  14. 　前記第１パネル、前記第２パネル、及び前記第３パネルの表面から見た面における、前記第１パネルと前記第２パネル又は前記第３パネルとの境界線が、前記支柱の長手方向と交差する場合に、前記第１パネルは、前記第２パネル及び前記第３パネルよりも前記支柱に近い位置に配される、請求項１２に記載の太陽光発電装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104051555A (zh) * 2014-06-24 2014-09-17 上海庆华蜂巢科技发展有限公司 一种错位太阳能板
JP2016029881A (ja) * 2014-07-15 2016-03-03 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 太陽光発電パネルユニット及び太陽光発電装置
CN106253826A (zh) * 2016-09-14 2016-12-21 四川中惯科技股份有限公司 一种用于光伏发电跟踪装置的横梁
WO2021085400A1 (ja) * 2019-11-01 2021-05-06 住友電気工業株式会社 太陽光発電システム及び退避判定方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2519784B1 (en) * 2009-12-31 2018-12-05 Saint-Gobain Performance Plastics Pampus GmbH Renewable energy source including an energy conversion structure and a bearing component
CN109356414A (zh) * 2018-11-28 2019-02-19 徐州亿通光电有限公司 一种太阳能车棚
CN113131864B (zh) * 2021-03-22 2022-04-12 安徽英发睿能科技股份有限公司 一种用于降低perc双面电池效率衰减的方法
AT524552B1 (de) * 2021-05-17 2022-07-15 Lublasser Martin Solaranlage

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001148501A (ja) * 1999-11-24 2001-05-29 Honda Motor Co Ltd 太陽光発電装置
JP2007201109A (ja) * 2006-01-25 2007-08-09 Daido Steel Co Ltd 集光型太陽光発電ユニットおよびその柱状光学ガラス部材
WO2010025550A1 (en) * 2008-09-04 2010-03-11 Morgan Solar Inc. Staggered light collectors for concentrator solar panels
JP2011522404A (ja) * 2008-05-30 2011-07-28 アラン エドガー、ロス 立体的な太陽電池アレイ
JP2011530825A (ja) * 2008-08-14 2011-12-22 デューダス，ミルコ 太陽光モジュール配置及び屋根配置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60169173A (ja) * 1984-02-13 1985-09-02 Agency Of Ind Science & Technol 太陽光発電装置
ES2253099B1 (es) * 2004-09-03 2007-05-01 Manuel Lahuerta Romeo Seguidor solar.
US8593102B2 (en) * 2006-12-27 2013-11-26 Ecosphere Technologies, Inc. Portable, self-sustaining power station
US8053662B2 (en) * 2008-05-09 2011-11-08 Kasra Khazeni Solar energy collection devices
US20110146753A1 (en) * 2009-12-17 2011-06-23 Victor F. Johnson Solar energy generation system
KR20120112471A (ko) * 2009-12-23 2012-10-11 마디코, 인크. 광전지용 고성능 이면 시트 및 그 제조 방법
CN101895238B (zh) * 2010-08-16 2012-06-27 成都钟顺科技发展有限公司 一种太阳跟踪装置
EP2495509B1 (en) * 2010-11-24 2014-11-12 Magna Closures Inc. Solar panel system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001148501A (ja) * 1999-11-24 2001-05-29 Honda Motor Co Ltd 太陽光発電装置
JP2007201109A (ja) * 2006-01-25 2007-08-09 Daido Steel Co Ltd 集光型太陽光発電ユニットおよびその柱状光学ガラス部材
JP2011522404A (ja) * 2008-05-30 2011-07-28 アラン エドガー、ロス 立体的な太陽電池アレイ
JP2011530825A (ja) * 2008-08-14 2011-12-22 デューダス，ミルコ 太陽光モジュール配置及び屋根配置
WO2010025550A1 (en) * 2008-09-04 2010-03-11 Morgan Solar Inc. Staggered light collectors for concentrator solar panels

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104051555A (zh) * 2014-06-24 2014-09-17 上海庆华蜂巢科技发展有限公司 一种错位太阳能板
JP2016029881A (ja) * 2014-07-15 2016-03-03 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 太陽光発電パネルユニット及び太陽光発電装置
US10418930B2 (en) 2014-07-15 2019-09-17 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Solar panel unit and solar power generation apparatus
CN106253826A (zh) * 2016-09-14 2016-12-21 四川中惯科技股份有限公司 一种用于光伏发电跟踪装置的横梁
CN106253826B (zh) * 2016-09-14 2018-07-10 四川中惯科技股份有限公司 一种用于光伏发电跟踪装置的横梁
WO2021085400A1 (ja) * 2019-11-01 2021-05-06 住友電気工業株式会社 太陽光発電システム及び退避判定方法

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