WO2020095680A1 - 太陽光発電装置 - Google Patents

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WO2020095680A1
WO2020095680A1 PCT/JP2019/041510 JP2019041510W WO2020095680A1 WO 2020095680 A1 WO2020095680 A1 WO 2020095680A1 JP 2019041510 W JP2019041510 W JP 2019041510W WO 2020095680 A1 WO2020095680 A1 WO 2020095680A1
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array
wall plate
solar power
power generation
generation device
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PCT/JP2019/041510
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博之 小中
鍛 平山
宏治 森
正貴 小林
山本　誠司
Original Assignee
住友電気工業株式会社
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H02S20/10—Supporting structures directly fixed to the ground
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H02S20/30—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment
    • H02S20/32—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment specially adapted for solar tracking
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02S30/00—Structural details of PV modules other than those related to light conversion
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a solar power generation device.
  • This application claims priority based on Japanese application No. 2018-210607 filed on Nov. 8, 2018, and incorporates all contents described in the Japanese application.
  • the solar power generation device is a fixed type that fixes a light receiving panel (hereinafter referred to as an array) to the ground or a building, and a solar tracking type in which an array supported on the ground by a support mechanism moves so as to track the sun.
  • an array a light receiving panel
  • a solar tracking type in which an array supported on the ground by a support mechanism moves so as to track the sun.
  • a solar power generation device is a support mechanism having a gantry, an array configured by arranging flat solar cell modules on the gantry, so as to surround an outer end surface of the array, and An outer wall plate which is provided with a gap between the outer end face and the outer end face and which is higher than the surface of the array.
  • FIG. 1 is a perspective view of one example of a concentrating solar power generation device viewed from the light receiving surface side.
  • FIG. 2 is a side view of the photovoltaic power generator of FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view showing an example in which the array is in an oblique posture facing the sun.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a part of an enlarged outer wall plate.
  • FIG. 5 is a partial plan view of the array of FIG. 3 and the outer wall plate of the first example in plan view (XY plane).
  • FIG. 6 is a partial plan view of the array of FIG. 3 and the outer wall plate of the second example in plan view (XY plane).
  • FIG. 7 is a partial plan view of the array of FIG.
  • FIG. 8 is a partial plan view of the array of FIG. 3 and the outer wall plate of the fourth example in plan view (XY plane).
  • FIG. 9 is a schematic view showing a state in which wind is blown in a direction substantially perpendicular to an array without an outer wall plate (for example, a state in which the array in the posture of FIG. 1 is viewed from directly above).
  • FIG. 10 is a schematic view showing a state in which the wind is blown in a direction substantially perpendicular to the array provided with the outer wall plate of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a perspective view of another example of the concentrating solar power generation device for one unit, viewed from the light receiving surface side.
  • FIG. 12 is a perspective view showing a fixed solar power generation device using, for example, crystalline silicon.
  • FIG. 13 is a front view of a state where an array of photovoltaic power generators provided with movable outer wall plates is vertically standing as an example.
  • FIG. 14 is a side view of the solar power generation device when the array that tracks the sun has a constant elevation angle.
  • FIG. 15 is a figure which shows the state of an outer wall board when there is no wind or the weak wind below a threshold value is blowing as shown in FIG.
  • FIG. 16 is a figure which shows the state of an outer wall board, when the strong wind which exceeds a threshold value is blowing like illustration.
  • FIG. 17 is a diagram showing an example of a configuration in which the outer wall plate is biased to the neutral position.
  • FIG. 18 is a diagram showing another example of the configuration in which the outer wall plate is biased to the neutral position.
  • One of the effective measures is to take the retracted posture by changing the posture of the array when the wind is strong.
  • this measure can be taken only by the sun tracking type. Therefore, it is considered more preferable to devise an additional measure for the wind in the array, including the fixed type.
  • the present disclosure aims to provide a photovoltaic power generation device that can reduce the load applied by the wind blown on the array.
  • the gist of the embodiment of the present disclosure includes at least the following.
  • the photovoltaic power generation device of the present disclosure includes a support mechanism having a gantry, an array configured by arranging flat-plate solar cell modules on the gantry, and surrounding the outer end surface of the array, and And an outer wall plate which is provided with a gap between the outer end face and the outer end face and stands higher than the surface of the array.
  • the outer wall plate blocks the free spread of the air flow along the surface of the array, and a part of the air is generated. It exerts a rectifying effect that encourages it to escape backward through the gap. As a result, it is possible to suppress an increase in the apparent air receiving area and reduce the load applied to the array and the support mechanism by the wind.
  • the outer wall plate may be provided on the upper end surface, the lower end surface, the left end surface, and the right end surface of the array.
  • the outer wall plate exerts a rectifying effect against the spread of the wind in any of the four directions of up, down, left and right.
  • the outer wall plate provided on the lower end surface also serves as a protective plate that prevents, for example, mud splashes from the ground from adhering to the surface of the array.
  • the outer wall plate may have a shape in which undulations are repeated along the outer end surface. In this case, it is possible to form a gap between the outer end surface and the outer end surface while contacting the outer end surface. In addition, since such a shape is bent due to ups and downs, it is easy to secure mechanical strength even if the material is thin.
  • the array is a concentrating solar power generation device in which the sun is tracked, and the outer wall plate is It is provided perpendicular to the surface.
  • the outer wall plate exerts a rectifying effect, but does not interfere with sunlight that strikes the surface of the array perpendicularly. That is, the configuration in which the outer wall plate is provided is suitable for the concentrating solar power generation device.
  • the outer wall plate may be made of a light transmissive resin. In this case, even if the crystal silicon array is fixed regardless of the position of the sun, the light strikes the array through the outer wall plate, so that it is possible to suppress the loss of the amount of light received by providing the outer wall plate.
  • the outer wall plate may have a variable rising angle with respect to the surface of the array.
  • the outer wall plate can reduce the air resistance by changing the angle depending on the wind direction of the wind to be blown. As a result, it is possible to suppress an increase in the load that the support mechanism receives.
  • the outer wall plate is in a posture perpendicular to the surface of the array at the neutral position of the angle, and is parallel to the wind direction by the wind blown toward the array. It is configured to have a different posture.
  • the outer wall plate has an effect of preventing the air from spreading to the wind from the front of the array and a rectifying effect at the neutral position, and the wind blowing obliquely to the array becomes parallel to the wind direction and reduces the air resistance. can do.
  • FIG. 1 and FIG. 2 are a perspective view and a side view, respectively, of an example of a concentrating solar power generation device for one unit as seen from the light receiving surface side.
  • the photovoltaic power generation device 100 includes an overall planar array (light receiving panel) 1 that is continuous on the upper side and is divided into left and right sides on the lower side, and a support mechanism 2 thereof.
  • the array 1 is configured by aligning solar cell modules 1M (hereinafter, also simply referred to as modules) on a tracking frame 25 (FIG. 2) that forms a vertical and horizontal frame on the back side.
  • the module 1M a known configuration is provided in which optical systems that collect sunlight and guide the sunlight to the power generation elements are provided side by side in a matrix.
  • the support mechanism 2 includes a column 21, a foundation 22, a drive unit 23, a horizontal shaft 24 serving as a drive shaft, and a tracking mount 25 (FIG. 2).
  • the column 21 has a lower end fixed to the foundation 22 and an upper end provided with a drive unit 23.
  • the foundation 22 is firmly buried in the ground so that only the upper surface can be seen.
  • the support column 21 is vertical and the horizontal shaft 24 is horizontal.
  • the drive unit 23 can rotate the horizontal shaft 24 in two directions of an azimuth angle (an angle with the column 21 as a central axis) and an elevation angle (an angle with the horizontal shaft 24 as a central axis).
  • an azimuth angle an angle with the column 21 as a central axis
  • an elevation angle an angle with the horizontal shaft 24 as a central axis
  • the vertical position of the array 1 as shown in FIG. 1 is usually before dawn and before sunset.
  • the drive unit 23 operates so that the light-receiving surface of the array 1 always faces the sun, and the array 1 performs the sun tracking operation.
  • Outer wall board, first example >> Next, the outer wall plate 10 will be described. 1 and 2, the outer wall plate 10 is provided so as to surround the outer end faces (the upper end face 1a, the left end face 1b, the right end face 1c, the lower end faces 1d, 1e) of the array 1. The outer wall plate 10 is attached to the outer end face of the array 1 or the tracking mount 25.
  • FIG. 3 is a perspective view showing an example in which the array 1 is in an oblique posture facing the sun. Assuming that the orthogonal coordinates in the figure are XYZ, the outer wall plate 10 stands higher than the surface (XY plane) of the array 1 in the Z direction (for example, about 15 cm) and is parallel to the YZ plane. Yes, it is like the outer frame of array 1.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the outer wall plate 10 in an enlarged manner and showing a part thereof.
  • the Cartesian coordinates in the figure are the same XYZ as in FIG.
  • the outer wall plate 10 is, for example, an uneven metal material when viewed in a cross section along the XY plane. When viewed in a plane parallel to the YZ plane, it has a three-dimensional shape in which undulations are repeated.
  • the undulations are mainly undulations in the X direction and extend linearly in the Z direction.
  • FIG. 5 is a partial plan view of the array 1 of FIG. 3 and the outer wall plate 10 of the first example in a plan view (XY plane).
  • the outer wall plate 10 since the outer wall plate 10 has a concavo-convex shape, a portion where the outer wall plate 10 contacts the outer end surface of the array 1 and a portion where a gap is formed are repeatedly formed. Therefore, there is a gap G between the outer wall plate 10 and the outer end face of the array 1.
  • FIG. 6 is a partial plan view of the array 1 of FIG. 3 and the outer wall plate 10 of the second example in a plan view (XY plane).
  • the outer wall plate 10 has a corrugated shape (shape like a corrugated roofing material).
  • a portion where the outer wall plate 10 abuts on the outer end surface of the array 1 and a portion that forms a gap are repeatedly formed. Therefore, there is a gap G between the outer wall plate 10 and the outer end face of the array 1 as in the first example.
  • FIG. 7 is a partial plan view of the array 1 of FIG. 3 and the outer wall plate 10 of the third example in plan view (XY plane).
  • the outer wall plate 10 has a sawtooth shape or a bellows shape. As a result, a portion where the outer wall plate 10 abuts on the outer end surface of the array 1 and a portion that forms a gap are repeatedly formed. Therefore, there is a gap G between the outer wall plate 10 and the outer end surface of the array 1 as in the first and second examples.
  • FIG. 8 is a partial plan view of the array 1 of FIG. 3 and the outer wall plate 10 of the fourth example in a plan view (XY plane).
  • the outer wall plate 10 has a flat plate shape.
  • the outer wall plate 10 is supported by the support arm 11 protruding from the array 1 (or the tracking mount 25 (FIG. 2)) at a slight distance.
  • the support arm 11 protruding from the array 1 (or the tracking mount 25 (FIG. 2)) at a slight distance.
  • the material of the outer wall plate 10 may be a metal (typically a plated iron-based metal), or a resin having excellent weather resistance and strength such as FRP (Fiber Reinforced Plastic) or polycarbonate.
  • FRP Fiber Reinforced Plastic
  • the outer wall plate 10 does not block sunlight that should enter the array 1.
  • FIG. 9 shows, as a reference, a state in which wind is blown in a direction substantially perpendicular to the array 1 without the outer wall plate 10 (for example, the state in which the array 1 in the posture of FIG. 1 is viewed from directly above without the outer wall plate 10).
  • It is a schematic diagram.
  • the air striking the array 1 tries to spread outward, and as shown in the figure, the air passages bulge outward at both ends of the array 1.
  • the apparent air receiving area of the array 1 has a size indicated by a two-dot chain line (the width of the air receiving area is shown).
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a state in which the wind blows on the array 1 provided with the outer wall plate 10 of the present disclosure in a substantially vertical direction.
  • the outer wall plate 10 also slightly projects to the back side of the array 1. Also in this case, the air hitting the array 1 tries to spread to the outside, but the outer wall plate 10 blocks the free flow of the air along the surface of the array 1, and the air passes backward through the gap G. It exerts a rectifying effect that prompts it to come out. Thereby, as shown in the drawing, the passage of the wind is suppressed from expanding outward at both ends of the array 1.
  • the apparent wind-receiving area of the array 1 is basically the same size as that of the actual product, which is indicated by the chain double-dashed line (the width of the wind-receiving area is shown).
  • the chain double-dashed line the width of the wind-receiving area is shown.
  • FIG. 11 is a perspective view of another example of the concentrating solar power generation device 100 for one unit, viewed from the light receiving surface side.
  • the left and right wing-shaped arrays 1 are separated from each other, and there are not eight modules in the central crossover portion as in FIG.
  • an outer wall plate 10 may be provided so as to surround the outer end surface of each of the arrays 1 forming the left and right wings.
  • FIG. 12 is a perspective view showing a fixed-type photovoltaic power generation device 100A using, for example, crystalline silicon.
  • the array 1A of the solar power generation device 100A is fixedly supported by the support mechanism 2A.
  • the outer wall plate can be similarly provided along the outer end surface of the array 1A.
  • the outer wall plate 10 provided on the lower end surface of the array 1A also serves as a protective plate that prevents, for example, mud splashes from the ground due to rain on the surface of the array 1A. ..
  • the lower end surface of the array 1A may be closer to the ground than in the case of the condensing type, and thus the countermeasure against mud splash is also significant.
  • outer wall plate 10 fixed to the outer end surface of the array 1 (or 1A) and standing upright with respect to the surface of the array 1 has been described with various examples.
  • the outer wall plate 10 is not fixed to the outer end surface of the array 1 and may be movable.
  • the outer wall plate 10 may be not only perpendicular to the rising angle with respect to the surface of the array 1 but also variable.
  • FIG. 13 is a front view showing a state where the array 1 of the solar power generation device 100 provided with the movable outer wall plate 10 is standing vertically as an example.
  • a support arm 12 is provided so as to project outward from the end of the module 1M that forms each end surface of the outer end surface (upper end surface, lower left end surface, right lower end surface, left end surface, right end surface) of the array 1.
  • Each pair of support arms 12 supports the outer wall plate 10 via pins 13.
  • the outer wall plate 10 is rotatable around the pins 13.
  • a bearing may be attached to the pin 13.
  • the outer wall plate 10 is parallel to the Z direction. That is, it is in the same state as the outer wall plate 10 in FIG.
  • FIG. 14 is a side view of the solar power generation device 100 when the array 1 for tracking the sun has a constant elevation angle.
  • the foundation 22 of the support mechanism 2 is buried in the ground, and the support column 21 stands vertically.
  • the array 1 is given a constant elevation angle by the drive unit 23.
  • FIG. 1 An enlarged view of a two-dot chain line circle (smaller one) surrounding the outer wall plate 10 on the upper end surface side of the array 1 is a diagram surrounded by a larger two-dot chain line circle.
  • a support arm 12 is provided so as to project outward from the outer end surface (upper end surface) of the array 1, and the outer wall plate 10 is attached to the tip end thereof via a pin 13.
  • the outer wall plate 10 is rotatable around a pin 13.
  • the outer wall plate 10 may be freely rotatable around the pins 13, but when the wind is not blowing on the array 1, the outer wall plate 10 is urged to be in a neutral state shown in the drawing orthogonal to the support arm 12. Is preferably provided.
  • the outer wall plate 10 will be described as being biased to be in a neutral state.
  • FIG. 15 is a diagram showing a state of the outer wall plate 10 when there is no wind or a weak wind below a threshold is blowing as shown. For example, when the wind is blowing as shown, the outer wall plate 10 is in the neutral state. The presence of the outer wall plate 10 causes air resistance, but this is not a problem when the wind is weak.
  • FIG. 16 is a diagram showing a state of the outer wall plate 10 when a strong wind exceeding the threshold is blowing obliquely to the array 1 as shown.
  • the strong wind causes the outer wall plate 10 to rotate from its neutral state to be parallel to the wind direction. This is the posture in which the air resistance of the outer wall plate 10 is minimized. In this way, the outer wall plate 10 changes its posture to reduce the air resistance against a strong wind that exceeds the threshold value. Therefore, it is possible to prevent the support mechanism 2 from being subjected to a larger load due to the presence of the outer wall plate 10.
  • 16 illustrates the outer wall plate 10 on the upper end surface side of the array 1, the outer wall plate 10 on the other end surface side must be parallel to the wind direction of the wind to be blown in the same manner. Thus, it is possible to suppress an increase in the load received by the support mechanism 2.
  • a coil spring may be attached to the pin 13 and a return torque may be generated when the outer wall plate 10 is rotated from the neutral position to whichever direction.
  • various configurations are conceivable.
  • FIG. 17 is a diagram showing an example of various configurations.
  • a pair of springs 14 are installed between both ends of the outer wall plate 10 and the array 1 side.
  • the outer wall plate 10 is balanced in the neutral position.
  • the outer wall plate 10 can have the posture shown in FIG.
  • the outer wall plate 10 can return to the neutral position.
  • FIG. 18 is a diagram showing another example.
  • a reel 15 having an automatic winding function is provided on the array 1 side.
  • Wires 16 are connected to both ends of the outer wall plate 10 via the reels 15, and the outer wall plate 10 is balanced in the neutral position.
  • the outer wall plate 10 can have the posture shown in FIG. Moreover, when the wind stops, the outer wall plate 10 can return to the neutral position.
  • FIG. 11 the concentrating solar power generation device 100 that performs the biaxial drive type sun tracking is shown.
  • a similar outer wall plate may be provided to the used solar tracking solar power generation device to obtain the rectifying effect and the mud splash suppressing effect.

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Abstract

この太陽光発電装置は、架台を有する支持機構と、架台に、平板状の太陽電池モジュールを並べて構成されるアレイと、アレイの外端面を取り囲むように、かつ、当該外端面との間に隙間を残して設けられ、アレイの表面より高く立ち上がっている外壁板と、を備えている。

Description

太陽光発電装置
　本発明は、太陽光発電装置に関する。
　本出願は、２０１８年１１月８日出願の日本出願第２０１８－２１０６０７号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
　太陽光発電装置は、受光パネル（以下、アレイと言う。）を地面や建造物に固定する固定型のものと、支持機構によって地上に支えられたアレイが太陽を追尾するように動く太陽追尾型のものとがある。いずれの型にしても、大きなアレイが屋外に設置されるので、アレイの支持機構には、想定される強風による荷重にも耐え得る強度設計が必要となる。
　但し、現実には、コストとの兼ね合いも有り、どのような猛烈な風にも耐えられる支持機構を作製することは合理的ではない。そこで、センサにより風速や風向を把握し、風による荷重が閾値を超える場合には、例えばアレイを水平にした退避の姿勢をとり、風を通し、荷重を支持機構の強度範囲内に抑える、ということが現実的である（例えば、特許文献１，２参照。）。
特開２０１４－２０３９１１号公報 国際公開第２０１２／０７３７０５号公報
　本開示は、以下の発明を含む。但し、本発明は、請求の範囲によって定められるものである。
　本開示の一表現に係る太陽光発電装置は、架台を有する支持機構と、前記架台に、平板状の太陽電池モジュールを並べて構成されるアレイと、前記アレイの外端面を取り囲むように、かつ、当該外端面との間に隙間を残して設けられ、前記アレイの表面より高く立ち上がっている外壁板と、を備えている。
図１は、１基分の、集光型の太陽光発電装置の一例を、受光面側から見た斜視図である。 図２は、図１の太陽光発電装置の側面図である。 図３は、アレイが太陽に正対して斜めの姿勢になっている一例を示す斜視図である。 図４は、外壁板を拡大してその一部を示す斜視図である。 図５は、図３のアレイ及び第１例の外壁板を平面視（Ｘ－Ｙ面）した部分的な平面図である。 図６は、図３のアレイ及び第２例の外壁板を平面視（Ｘ－Ｙ面）した部分的な平面図である。 図７は、図３のアレイ及び第３例の外壁板を平面視（Ｘ－Ｙ面）した部分的な平面図である。 図８は、図３のアレイ及び第４例の外壁板を平面視（Ｘ－Ｙ面）した部分的な平面図である。 図９は、参考として、外壁板が無いアレイ（例えば図１の姿勢のアレイを真上から見た状態）に対して概ね垂直方向に風が吹き当たる状態を示す略図である。 図１０は、本開示の外壁板が設けられているアレイに対して概ね垂直方向に風が吹き当たる状態を示す略図である。 図１１は、１基分の、集光型の太陽光発電装置の他の例を、受光面側から見た斜視図である。 図１２は、例えば結晶シリコンを用いた固定型の太陽光発電装置を示す斜視図である。 図１３は、一例としての、可動型の外壁板を設けた太陽光発電装置のアレイが垂直に立っている状態の正面図である。 図１４は、太陽を追尾するアレイが一定の仰角となっているときの太陽光発電装置の側面図である。 図１５は、風がないか若しくは、閾値以下の弱い風が図示のように吹いているときの、外壁板の状態を示す図である。 図１６は、閾値を超える強い風が図示のように吹いているときの、外壁板の状態を示す図である。 図１７は、外壁板が中立位置となるよう付勢する構成の一例を示す図である。 図１８は、外壁板が中立位置となるよう付勢する構成の他の例を示す図である。
　［本開示が解決しようとする課題］
　強風時にアレイの姿勢を変えて退避姿勢をとることは一つの有効な対策である。しかし、この対策をとれるのは太陽追尾型に限られる。そこで、固定型も含めて、アレイにさらなる風対策の工夫をすることが、より好ましいと考えられる。
　かかる課題に鑑み、本開示は、アレイに吹き付ける風により受ける荷重を軽減できる太陽光発電装置を提供することを目的とする。
　［本開示の効果］
　本開示の太陽光発電装置によれば、アレイに吹き付ける風により受ける荷重を軽減することができる。
　［実施形態の要旨］
　本開示の実施形態の要旨としては、少なくとも以下のものが含まれる。
　（１）本開示の太陽光発電装置は、架台を有する支持機構と、前記架台に、平板状の太陽電池モジュールを並べて構成されるアレイと、前記アレイの外端面を取り囲むように、かつ、当該外端面との間に隙間を残して設けられ、前記アレイの表面より高く立ち上がっている外壁板と、を備えている。
　上記のように構成された太陽光発電装置では、アレイに向かって風が吹き当たるとき、外壁板が、アレイの表面に沿った空気の流れの自由な拡がりをせき止め、かつ、空気の一部が隙間を通って後方へ抜けるよう促す整流効果を発揮する。これにより、見かけ上の受風面積の増大を抑制し、風によってアレイ及び支持機構が受ける荷重を軽減することができる。
　（２）また、（１）の太陽光発電装置において、前記外壁板が、前記アレイの上端面、下端面、左端面、及び、右端面に設けられていてもよい。
　この場合、上下左右の四方のうち、いずれの方向にも、風の拡がりに対して外壁板が整流効果を発揮する。なお、下端面に設けられた外壁板は、例えば、地上からの泥はねがアレイの表面に付着するのを防止する保護板にもなる。
　（３）さらに、（１）又は（２）の太陽光発電装置において、前記外壁板は、前記外端面に沿って起伏を繰り返す形状であってもよい。
　この場合、外端面に当接させつつ、起伏により外端面との間に隙間を形成することができる。また、このような形状は、起伏による曲げが入っているので、素材が薄くても機械的強度を確保しやすい。
　（４）また、（１）から（３）のいずれかの太陽光発電装置において、例えば、前記アレイが太陽を追尾する集光型太陽光発電装置であって、前記外壁板は、前記アレイの表面に対して垂直に設けられている。
　この場合、外壁板は、整流効果を発揮しつつ、アレイの表面に対して垂直に当たる太陽光の妨げにならない。すなわち、外壁板を設ける構成は、集光型太陽光発電装置に適する。
　（５）なお、（１）から（３）のいずれかの太陽光発電装置において、前記外壁板は、光透過性の樹脂製であってもよい。
　この場合、太陽の位置と関係なく固定されている結晶シリコンのアレイであっても、外壁板を通して光がアレイに当たるので、外壁板を設けることによる受光量の損失を抑制することができる。
　（６）前記（１）から（３）のいずれかの太陽光発電装置において、前記外壁板は、前記アレイの表面に対して立ち上がる角度が可変であってもよい。
　この場合、外壁板は、吹き付ける風の風向きによって角度を変え、空気抵抗を低減することができる。これにより、支持機構が受ける荷重の増大を抑制することができる。
　（７）前記（６）の太陽光発電装置において例えば、前記外壁板は、前記角度の中立位置で前記アレイの表面に対して垂直な姿勢であり、前記アレイに向かって吹き付ける風により風向きと平行な姿勢となるように構成されている。
　この場合の外壁板は、中立位置ではアレイに対する正面からの風に対する空気の拡がり防止効果や整流効果を発揮し、アレイに対して斜めに吹き付ける風には、風向きと平行になって空気抵抗を低減することができる。
　［実施形態の詳細］
　以下、本開示の一実施形態に係る太陽光発電装置について、図面を参照して説明する。
　《太陽光発電装置の基本構造》
　図１及び図２はそれぞれ、１基分の、集光型の太陽光発電装置の一例を、受光面側から見た斜視図、及び、側面図である。図１において、この太陽光発電装置１００は、上部側で連続し、下部側で左右に分かれた全体として面状のアレイ（受光パネル）１と、その支持機構２とを備えている。アレイ１は、背面側で縦横の骨組みを成す追尾架台２５（図２）上に太陽電池モジュール１Ｍ（以下、単にモジュールとも言う。）を整列させて構成されている。図１の例では、左右のウイングを構成する（９６（＝１２×８）×２）個と、中央の渡り部分の８個との、合計２００個のモジュール１Ｍの集合体として、アレイ１が構成されている。モジュール１Ｍ内には、太陽光を集光させて発電素子に導く光学系がマトリックス状に並んで設けられた既知の構成が搭載されている。
　支持機構２は、支柱２１と、基礎２２と、駆動部２３と、駆動軸となる水平軸２４と、追尾架台２５（図２）とを備えている。支柱２１は、下端が基礎２２に固定され、上端に駆動部２３を備えている。
　図１において、基礎２２は、上面のみが見える程度に地中に堅固に埋設される。基礎２２を地中に埋設した状態で、支柱２１は鉛直となり、水平軸２４は水平となる。駆動部２３は、水平軸２４を、方位角（支柱２１を中心軸とした角度）及び仰角（水平軸２４を中心軸とした角度）の２方向に回動させることができる。水平軸２４が方位角又は仰角の方向に回動すれば、アレイ１もその方向に回動する。
　図１のようにアレイ１が鉛直になっているのは、通常、夜明け及び日没前である。
　日中は、アレイ１の受光面が常に太陽に正対する姿勢となるよう、駆動部２３が動作し、アレイ１は太陽の追尾動作を行う。
　《外壁板・第１例》
　次に、外壁板１０について説明する。図１，図２において、外壁板１０は、アレイ１の外端面（上端面１ａ，左端面１ｂ，右端面１ｃ，下端面１ｄ，１ｅ）を取り囲むように設けられている。外壁板１０は、アレイ１の外端面に取り付けるか又は、追尾架台２５に取り付けられる。
　図３は、アレイ１が太陽に正対して斜めの姿勢になっている一例を示す斜視図である。図中の直交座標をＸ－Ｙ－Ｚとすると、外壁板１０は、アレイ１の表面（Ｘ－Ｙ面）よりＺ方向に高く（例えば１５ｃｍ程度）立ち上がっていて、Ｙ－Ｚ面に平行であり、アレイ１の外枠のようになっている。
　図４は、外壁板１０を拡大してその一部を示す斜視図である。図中の直交座標は図３と同じＸ－Ｙ－Ｚである。外壁板１０は、Ｘ－Ｙ面の断面で見ると、例えばこのように凹凸型になった金属材である。Ｙ－Ｚ面に平行な面で見ると、起伏を繰り返す立体形状となる。起伏は、主にＸ方向への起伏であり、Ｚ方向へは直線的に延びている。
　図５は、図３のアレイ１及び第１例の外壁板１０を平面視（Ｘ－Ｙ面）した部分的な平面図である。図において、外壁板１０が、凹凸型の形状であることにより、外壁板１０がアレイ１の外端面に当接する部位と、隙間を作る部位とが繰り返し形成される。従って、外壁板１０とアレイ１の外端面との間には、隙間Ｇがある。
　《外壁板・第２例》
　図６は、図３のアレイ１及び第２例の外壁板１０を平面視（Ｘ－Ｙ面）した部分的な平面図である。図において、この外壁板１０は、波形の形状（波形屋根材のような形状）である。これにより、外壁板１０がアレイ１の外端面に当接する部位と、隙間を作る部位とが繰り返し形成される。従って、外壁板１０とアレイ１の外端面との間には、第１例と同様に、隙間Ｇがある。
　《外壁板・第３例》
　図７は、図３のアレイ１及び第３例の外壁板１０を平面視（Ｘ－Ｙ面）した部分的な平面図である。図において、この外壁板１０は、鋸歯状あるいは蛇腹状の形状である。これにより、外壁板１０がアレイ１の外端面に当接する部位と、隙間を作る部位とが繰り返し形成される。従って、外壁板１０とアレイ１の外端面との間には、第１例，第２例と同様に、隙間Ｇがある。
　《外壁板・第４例》
　図８は、図３のアレイ１及び第４例の外壁板１０を平面視（Ｘ－Ｙ面）した部分的な平面図である。図において、この外壁板１０は、平板状である。但し、外壁板１０は、アレイ１（又は追尾架台２５（図２））から突き出した支持腕１１により少し離して支持されている。これにより、外壁板１０とアレイ１の外端面との間には、第１例から第３例と同様に、隙間Ｇがある。
　《外壁板・材質》
　外壁板１０の材質は、金属（代表的にはメッキ処理した鉄系金属）でもよいし、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ　Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　Ｐｌａｓｔｉｃ）やポリカーボネート等の、耐候性及び強度に優れた樹脂でもよい。集光型太陽光発電装置の場合、太陽の追尾ずれが無い限り、太陽光はアレイ１の表面に対して垂直に（すなわち法線方向に入射角０度で）入射する。従って、外壁板１０は、アレイ１に入射すべき太陽光を遮ることはない。
　《外壁板による空気の流れの変化》
　図９は、参考として、外壁板１０が無いアレイ１（例えば図１の姿勢のアレイ１を外壁板１０無しで真上から見た状態）に対して概ね垂直方向に風が吹き当たる状態を示す略図である。この場合、アレイ１に当たった空気は外側に拡がろうとし、図示のように、アレイ１の両端では風の通り道が外側へ膨らんだ状態となる。この場合、アレイ１の見かけ上の受風面積は、二点鎖線で示す大きさ（図示しているのは受風面積の幅）となる。
　図１０は、本開示の外壁板１０が設けられているアレイ１に対して概ね垂直方向に風が吹き当たる状態を示す略図である。外壁板１０は、アレイ１の背面側にも少し突出している。この場合も、アレイ１に当たった空気は外側に拡がろうとするが、外壁板１０が、アレイ１の表面に沿った空気の自由な流れをせき止め、かつ、空気が隙間Ｇを通って後方へ抜けるよう促す整流効果を発揮する。これにより、図示のように、アレイ１の両端で風の通り道が外側へ膨らむことが抑制される。この場合、アレイ１の見かけ上の受風面積は、二点鎖線で示す、実物と基本的に同じ大きさ（図示しているのは受風面積の幅）となる。図９との比較により明らかなように、図１０では、受風面積の肥大化を抑制することができる。従って、風によってアレイ１及び支持機構２が受ける荷重を軽減することができる。
　《その他の形状のアレイと外壁板》
　なお、図１に示すアレイ１の形状は一例に過ぎない。外壁板１０を設ける対象としてのアレイは、平板状の太陽電池モジュール１Ｍを並べて構成されるものであれば足り、アレイとしての形状は特に限定されない。
　例えば、図１１は、１基分の、集光型の太陽光発電装置１００の他の例を、受光面側から見た斜視図である。図１との比較により明らかなように、左右のウイング状のアレイ１が互いに分離しており、図１のような中央の渡り部分の８個のモジュールが無い。このようなアレイ１であれば、図１１に示すように、左右のウイングを成すアレイ１ごとに、その外端面を取り囲むように外壁板１０を設ければよい。
　《固定型の太陽光発電装置》
　図１２は、例えば結晶シリコンを用いた固定型の太陽光発電装置１００Ａを示す斜視図である。太陽光発電装置１００Ａのアレイ１Ａは、支持機構２Ａにより、固定的に支持されている。この場合でも、アレイ１Ａの外端面に沿って同様に外壁板を設けることができる。これにより、風によってアレイ１Ａ及び支持機構２Ａが受ける荷重を軽減することができる。また、図１２に示すように、アレイ１Ａの下端面に設けられた外壁板１０は、例えば、雨による地上からの泥はねがアレイ１Ａの表面に付着するのを防止する保護板にもなる。固定型の場合、集光型に比べてアレイ１Ａの下端面が地面に近い場合があるので、泥はね対策も有意義である。
　《可動型外壁板》
　ここまでは、アレイ１（又は１Ａ）の外端面に固定され、アレイ１の表面に対して垂直に立ち上がる外壁板１０について種々の例を挙げて説明した。しかしながら、外壁板１０はアレイ１の外端面に対して固定されず、可動であってもよい。具体的には、外壁板１０は、アレイ１の表面に対して立ち上がる角度に関して、垂直のみならず、可変であってもよい。
　図１３は、一例としての、可動型の外壁板１０を設けた太陽光発電装置１００のアレイ１が垂直に立っている状態の正面図である。アレイ１の外端面（上端面、左下端面、右下端面、左端面、右端面）の各端面を成すモジュール１Ｍの端から外方へ、支持腕１２が突出して設けられている。各一対の支持腕１２は、ピン１３を介して外壁板１０を支持している。外壁板１０は、ピン１３を軸として回動可能である。なお、ピン１３に軸受を装着してもよい。図１３では、アレイ１の表面をＸ－Ｙ平面とすると、外壁板１０は、Ｚ方向に平行になっている。すなわち、図１における外壁板１０と同様な状態であり、アレイ１の表面に沿った空気の自由な流れをせき止める効果がある。また、外壁板１０とアレイ１の各外端面との間には隙間Ｇがあり、これにより、アレイ１に対して正面から吹き付ける風に整流効果を発揮する。
　図１４は、太陽を追尾するアレイ１が一定の仰角となっているときの太陽光発電装置１００の側面図である。支持機構２の基礎２２は地面に埋設され、支柱２１は鉛直に立っている。駆動部２３によりアレイ１は一定の仰角を与えられた状態となっている。
　アレイ１の上端面側の外壁板１０を囲む２点鎖線の円（小さい方）を拡大した図が、大きい方の２点鎖線の円で囲む図である。アレイ１の外端面（上端面）から支持腕１２が外方へ突出して設けられ、その先端にピン１３を介して外壁板１０が取り付けられている。外壁板１０は、ピン１３を中心に回動可能である。外壁板１０はピン１３を中心に自由に回動できるようにしてもよいが、アレイ１に対して風が吹き付けていないときは支持腕１２に対して直交する図示の中立状態となるよう付勢されていることが好ましい。以下、外壁板１０が中立状態となるよう付勢されているものとして説明する。
　図１５は、風がないか若しくは、閾値以下の弱い風が図示のように吹いているときの、外壁板１０の状態を示す図である。例えば風が図示のように吹いているとき、外壁板１０は中立状態である。外壁板１０の存在は空気抵抗となるが、風が弱い状態では特に問題ではない。
　図１６は、閾値を超える強い風が図示のようにアレイ１に対して斜めに吹いているときの、外壁板１０の状態を示す図である。強い風により、外壁板１０は自ら中立状態から回動し、風向きと平行になる。これは、外壁板１０による空気抵抗が最も少なくなる姿勢である。このように、閾値を超える強い風に対して、外壁板１０は姿勢を変えて空気抵抗を低減する。従って、外壁板１０の存在により支持機構２に、より大きな負担がかかることを、抑制することができる。なお、図１６は、アレイ１の上端面側にある外壁板１０について説明したが、他の端面側にある外壁板１０についても同様に、外壁板１０が、吹き付ける風の風向きと平行になることで、支持機構２が受ける荷重の増大を抑制することができる。
　なお、外壁板１０が中立位置となるよう付勢するには、例えばピン１３にコイルばねを装着して中立位置からどちらに回動しても戻りトルクが生じるような構成でもよい。その他にも、種々の構成が考えられる。
　図１７は、種々の構成の一例を示す図である。図１７において、外壁板１０の両端とアレイ１側との間に一対のばね１４を架設する。これにより、外壁板１０は中立位置でバランスがとれている。風により強い力が作用すると、外壁板１０は、図１６に示したような姿勢になることができる。また、風が治まれば、外壁板１０は、中立位置に戻ることができる。
　図１８は、他の例を示す図である。図１８において、アレイ１側に自動巻き取り機能を有するリール１５が設けられている。このリール１５を介して、ワイヤ１６が外壁板１０の両端に接続され、外壁板１０は中立位置でバランスがとれている。風により強い力が作用すると、外壁板１０は、図１６に示したような姿勢になることができる。また、風が治まれば、外壁板１０は、中立位置に戻ることができる。
　《その他》
　なお、図１から図３、図１１、図１３、図１４では、２軸駆動型の太陽追尾を行う集光型の太陽光発電装置１００を示したが、２軸以外で、例えば結晶シリコンを用いた太陽追尾型の太陽光発電装置に対しても同様な外壁板を設けて整流効果や泥はね抑制の効果を得ることができる。
　《補記》
　なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
　１，１Ａ　アレイ（受光パネル）
　１ａ　上端面
　１ｂ　左端面
　１ｃ　右端面
　１ｄ，１ｅ　下端面
　１Ｍ　モジュール（太陽電池モジュール）
　２，２Ａ　支持機構
　１０　外壁板
　１１　支持腕
　１２　支持腕
　１３　ピン
　１４　ばね
　１５　リール
　１６　ワイヤ
　２１　支柱
　２２　基礎
　２３　駆動部
　２４　水平軸
　２５　追尾架台
　１００，１００Ａ　太陽光発電装置
　Ｇ　隙間

Claims (7)

  1. 　架台を有する支持機構と、
    　前記架台に、平板状の太陽電池モジュールを並べて構成されるアレイと、
    　前記アレイの外端面を取り囲むように、かつ、当該外端面との間に隙間を残して設けられ、前記アレイの表面より高く立ち上がっている外壁板と、
    　を備えている太陽光発電装置。
  2. 　前記外壁板が、前記アレイの上端面、下端面、左端面、及び、右端面に設けられている請求項１に記載の太陽光発電装置。
  3. 　前記外壁板は、前記外端面に沿って起伏を繰り返す形状である請求項１又は請求項２に記載の太陽光発電装置。
  4. 　前記アレイが太陽を追尾する集光型太陽光発電装置であって、前記外壁板は、前記アレイの表面に対して垂直に設けられている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の太陽光発電装置。
  5. 　前記外壁板は、光透過性の樹脂製である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の太陽光発電装置。
  6. 　前記外壁板は、前記アレイの表面に対して立ち上がる角度が可変である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の太陽光発電装置。
  7. 　前記外壁板は、前記角度の中立位置で前記アレイの表面に対して垂直な姿勢であり、前記アレイに向かって吹き付ける風により風向きと平行な姿勢となる請求項６に記載の太陽光発電装置。
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