(57)【要約】【課題】風または波による影響が低減する。【解決手段】水上発電装置１は、支持部材１３と、支持部材１３の一端に取り付けられたソーラーパネル１１と、支持部材１３の一端とは逆側の他端に取り付けられた蓄電池保持部１２と、ソーラーパネル１１と蓄電池保持部１２との間において、支持部材１３に対して取り付けられた主要浮力体１４と、主要浮力体１４に対してソーラーパネル１１側において、主要浮力体１４に対して所定の範囲で移動可能に取り付けられた補助浮力体１５と、を有し、蓄電池保持部１２が水中且つ下方となると共に、主要浮力体１４が水中に沈んだ状態で浮遊する水上発電ブイ２を有する。【選択図】図１
2020125049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部材と、
前記支持部材の一端に取り付けられたソーラーパネルと、
前記支持部材の一端とは逆側の他端に取り付けられた蓄電池保持部と、
前記ソーラーパネルと前記蓄電池保持部との間において、前記支持部材に対して取り付けられた主要浮力体と、
前記主要浮力体に対して前記ソーラーパネル側において、主要浮力体に対して所定の範囲で移動可能に取り付けられた補助浮力体と、を含む水上発電ブイを有し、
前記蓄電池保持部が水中且つ下方となると共に、前記主要浮力体が水中に沈んだ状態で浮遊する水上発電ブイを有する、水上発電装置。
【請求項２】
前記ソーラーパネルと前記蓄電池保持部との間において、所定方向の両端において前記水上発電ブイに対して一端が接続される一対の係留索と、
前記一対の係留索のそれぞれの中間部に取り付けられた一対の中間ブイと、をさらに有する、請求項１に記載の水上発電装置。
【請求項３】
前記補助浮力体は、前記主要浮力体に対して前記所定方向に対して交差する方向に回動可能である、請求項２に記載の水上発電装置。
【請求項４】
前記蓄電池保持部は、前記ソーラーパネル側とは逆側の端部に、前記蓄電池保持部よりも径が大きい領域を有する拡径部を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の水上発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水上発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
洋上施設での水面上に設けた浮遊体に対して太陽発電パネルを設置することにより、電力を生成する装置が検討されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１７３５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
水上で大電力の供給が必要となる場合、大型または多数の太陽発電パネルを用いて発電を行うことが考えられる。しかしながら、太陽発電パネルが大きくなると、強い風または強い波を受けて、装置が破損する可能性がある。
【０００５】
本発明は上記を鑑みてなされたものであり、風または波による影響が低減された水上発電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る水上発電装置は、支持部材と、前記支持部材の一端に取り付けられたソーラーパネルと、前記支持部材の一端とは逆側の他端に取り付けられた蓄電池保持部と、前記ソーラーパネルと前記蓄電池保持部との間において、前記支持部材に対して取り付けられた主要浮力体と、前記主要浮力体に対して前記ソーラーパネル側において、主要浮力体に対して所定の範囲で移動可能に取り付けられた補助浮力体と、を有し、前記蓄電池保持部が水中且つ下方となると共に、前記主要浮力体が水中に沈んだ状態で浮遊する水上発電ブイを有する。
【０００７】
上記の水上発電装置によれば、水上発電ブイにおいて、主要浮力体及び補助浮力体によって、蓄電池保持部が水中且つ下方となって、ソーラーパネルが上方の状態で浮遊する。ここで、水上発電ブイでは、主要浮力体と、ソーラーパネル側で所定の範囲で主要浮力体に対して移動可能に取り付けられた補助浮力体と、が設けられているため、風または波を受けて水上発電ブイが傾いた場合に、補助浮力体が主要浮力体に対する位置を変更してバランスを取ることができ、すみやかに復原することが可能となる。したがって、風または波による影響を低減することができる。
【０００８】
ここで、前記ソーラーパネルと前記蓄電池保持部との間において、所定方向の両端において前記水上発電ブイに対して一端が接続される一対の係留索と、前記一対の係留索のそれぞれの中間部に取り付けられた一対の中間ブイと、をさらに有する態様とすることができる。
【０００９】
上記のように、所定の方向の両端において一対の係留索によって係留することで、当該方向に沿って水上発電ブイが傾きづらくすることができる。また、係留索にはそれぞれ中間ブイが設けられていることで、水上発電ブイは中間ブイから延びる係留索によって支持されることになる。そのため、仮に係留索が所定の方向に傾いた場合でも、係留索が水上発電ブイを水中に引き込むことを防ぐことができ、風または波による影響をさらに防ぐことができる。
【００１０】
また、前記補助浮力体は、前記所定方向に対して交差する方向に沿って前記主要浮力体に対して回動可能である態様とすることができる。
【００１１】
上記のように、補助浮力体が、所定方向に対して交差する方向に沿って主要浮力体に対して回動可能であることにより、所定方向に対して交差する方向に水上発電ブイが傾いたときに、補助浮力体によってバランスを取りやすくなる。したがって、所定の方向に対して交差する方向に水上発電ブイが傾いた場合であっても、復原しやすくなるため、風または波による影響を低減することができる。
【００１２】
前記蓄電池保持部は、前記ソーラーパネル側とは逆側の端部に、前記蓄電池保持部よりも径が大きい領域を有する拡径部を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の水上発電装置。
【００１３】
上記のように、水中の下方に設けられて波の影響を受けにくい蓄電池保持部に拡径部を設けることで、水上発電ブイの上下揺れや縦揺れを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、風または波による影響が低減された水上発電装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、一形態に係る水上発電装置の概略図である。
【００１６】
【図２】図２は、水上発電装置に含まれる水上発電ブイの斜視図である。
【００１７】
【図３】図３は、水上発電ブイが長手方向に傾いた状態を説明する図である。
【００１８】
【図４】図４は、水上発電ブイの正立状態を長手方向から見た図である。
【００１９】
【図５】図５（ａ）、図５（ｂ）は、水上発電ブイが短手方向に傾いた状態について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２１】
図１は、本発明の一形態に係る水上発電装置の全体図である。また、図２は、水上発電装置の主要部である水上発電ブイを示す図である。水上発電装置１は、海・湖等の水面で使用される発電装置であり、水上で電力を使用する装置（観測装置、養殖設備等）に対して電力を供給する機能を有する。水上発電装置１は、ソーラーパネルを用いて太陽光発電を行う。水上発電装置１は、水上発電ブイ２と、一対の中間ブイ３と、係留索４と、を含んで構成される。
【００２２】
水上発電ブイ２は、中間ブイ３及び係留索４を利用して水面Ｓ付近に係留されるブイである。水上発電ブイ２は、ソーラーパネル１１と、蓄電池保持部１２と、支持部材１３と、主要浮力体１４と、補助浮力体１５と、を含んで構成される。ソーラーパネル１１及び蓄電池保持部１２は、支持部材１３によって支持されている。これらの構造体を主要浮力体１４及び補助浮力体１５の浮力により水上に浮遊させている。
【００２３】
水上発電ブイ２では、複数のソーラーパネル１１が一の方向に並べられている。以下の実施形態では、ソーラーパネル１１が並べられた方向を水上発電ブイ２の長手方向Ａとし、長手方向に対して直交する方向を短手方向Ｂとして説明する場合がある（図２も参照）。また、水上発電ブイ２のうちソーラーパネル１１が設けられている側を上とし、蓄電池保持部１２が設けられている側を下として説明する場合がある。
【００２４】
ソーラーパネル１１は、複数の太陽電池を集めてパネル状にしたものである。ソーラーパネル１１の大きさ等は特に限定されず、公知のものを使用することができる。本実施形態で説明する水上発電ブイ２の場合、５枚のソーラーパネル１１が一列に並べられている。ただし、複数枚のソーラーパネル１１を用いる場合その配置は特に限定されない。複数のソーラーパネル１１は、一の平面上に並べて配置することができる。一例としては、ソーラーパネル１１は、１．５８ｍ×０．８１２ｍの長方形状であり、ソーラーパネル１１の長辺同士が隣接するように５枚のソーラーパネル１１を並べて配置している。これにより、１つの大きな受光面１１１が形成されている。ソーラーパネル１１の発電能力としては、例えば、１枚あたり２００Ｗ程度とすることができるが、特に限定されない。また、ソーラーパネル１１の大きさも限定されない。
【００２５】
蓄電池保持部１２は、ソーラーパネル１１において発電された電力を蓄電する蓄電池を内部に収容する水密容器である。蓄電池保持部１２は、蓄電池を保持しているため、ソーラーパネルと比較して重量物である。そのため、蓄電池保持部１２は、水上発電ブイ２を水上に浮遊させる際に、その姿勢を維持するための錘として機能する。また、ソーラーパネル１１は、平面状に延材する部材であるのに対して、蓄電池保持部１２はソーラーパネル１１と比べて小型且つ重い。例えば、１枚のソーラーパネル１１が１５ｋｇ程度（補強板を含めると３６ｋｇ程度）であるのに対して、１つの蓄電池保持部１２は１０７ｋｇ程度となっている。本実施形態で説明する水上発電ブイ２の場合、５枚のソーラーパネル１１に対応するように、５つの蓄電池保持部１２が長手方向に沿って一列に並べられているが、ソーラーパネル１１と蓄電池保持部１２との数は同一でなくてもよい。
【００２６】
蓄電池保持部１２の底面には短手方向Ｂに沿って外方へ突出するプレート１２１が設けられていてもよい。プレート１２１は、水上発電ブイ２を水上に浮遊させた際の錘としての機能を有すると共に、水流等による短手方向Ｂの水上発電ブイ２の傾きを制御する機能を有する。すなわち、プレート１２１は、蓄電池保持部１２のソーラーパネル１１側とは逆側の端部に設けられた蓄電池保持部１２よりも径が大きい領域である拡径部として機能する。プレート１２１は、例えば、１枚あたり２３ｋｇ程度であり、蓄電池保持部１２と共に水上発電ブイ２における錘として機能する。
【００２７】
支持部材１３は、一端でソーラーパネル１１を支持すると共に他端で蓄電池保持部１２を支持する。支持部材１３は、複数本の細径のフレームを組み合わせて構成することができる。支持部材１３は、ソーラーパネル１１と蓄電池保持部１２とに対して接続する複数の縦フレーム１３１を有する。
【００２８】
複数の縦フレーム１３１は、複数のソーラーパネル１１によって構成される受光面１１１のうち、長手方向Ａに沿って延びる一対の端縁のいずれかに対して取り付けられる。すなわち、複数の縦フレーム１３１それぞれの一方の端縁は、複数のソーラーパネル１１による受光面１１１の長手方向Ａに沿った一対の端縁のいずれかを支持する。また、複数の縦フレーム１３１それぞれの他方の端縁は、蓄電池保持部１２の上面を支持する。
【００２９】
この結果、水上発電ブイ２を長手方向Ａから見たときには、ソーラーパネル１１、蓄電池保持部１２、及び、支持部材１３の縦フレーム１３１によって、上方のソーラーパネル１１が設けられる側が幅広であって、下方の蓄電池保持部１２が幅狭である、略逆三角形の形状の外形となる（図２参照）。ソーラーパネル１１は、水上発電ブイ２を水上に浮遊させた際に主面が略水平になるように、蓄電池保持部１２側を頂点とした二等辺三角形となるように縦フレーム１３１により支持されている。
【００３０】
また、水上発電ブイ２を短手方向Ｂから見たときには、ソーラーパネル１１、蓄電池保持部１２、及び、支持部材１３の縦フレーム１３１によって、略矩形状の外形となる（図１参照）。
【００３１】
なお、図２に示す水上発電ブイ２のように、支持部材１３が、長手方向Ａに沿った両端において、ソーラーパネル１１の端縁と蓄電池保持部１２とを接続する縦フレーム１３１を含んでいる態様としてもよいが、縦フレーム１３１をどのように配置するかは特に限定されない。
【００３２】
支持部材１３は、略逆三角形の形状を有する水上発電ブイ２の縦フレーム１３１の中央付近同士を接続するように、横フレーム１３２を有していてもよい。横フレーム１３２は、長手方向Ａに沿って延びて、隣接して配置された縦フレーム１３１同士を接続してもよい。また、縦フレーム１３１及び横フレーム１３２のほか、パネル支持フレーム１３３、収納部支持フレーム１３４、及び、補強フレーム１３５等を含んでいてもよい。パネル支持フレーム１３３は、複数のソーラーパネル１１が受光面１１１を形成するように複数のソーラーパネル１１を支持する機能を有する。また、収納部支持フレーム１３４は、複数の蓄電池保持部１２を連結した状態で支持する機能を有し、補強フレーム１３５は、縦フレーム１３１及び横フレーム１３２を補強する機能を有する。支持部材１３を構成するフレームの数及び配置は、水上発電ブイ２に求められる強度、重量等に応じて適宜変更することができる。
【００３３】
主要浮力体１４は、ソーラーパネル１１と蓄電池保持部１２に設けられる浮力体である。主要浮力体１４は、内部に気体等を含んで構成され、水上発電ブイ２を水上に浮遊させた際に、ソーラーパネル１１が水面Ｓから離間した状態で保たれるように、浮力を発生させる。主要浮力体１４は、水上発電ブイ２の支持部材１３または蓄電池保持部１２に対して固定される。水上発電ブイ２では、主要浮力体１４は支持ワイヤー１４１によって蓄電池保持部１２に対して固定されている。ただし、主要浮力体１４は、例えば、支持部材１３の横フレーム１３２に対して固定される構成であってもよい。水上発電ブイ２を水上に浮遊させた際に主要浮力体１４がその他の部材等から外れることがないように強固に固定されていれば、その方法は特に限定されない。
【００３４】
補助浮力体１５は、主要浮力体１４または支持部材１３に対して短手方向Ｂに回動可能に取り付けられている浮力体である。補助浮力体１５は、内部に気体等を含んで構成され、水上発電ブイ２を水上に浮遊させた際に浮力を発生させる。ただし、主要浮力体１４と比べて、補助浮力体１５が生じさせる浮力は小さく設計される。主要浮力体１４が生じさせる浮力と補助浮力体１５が生じさせる浮力との比は、例えば、７５０：８０．６とすることができるが、この構成には限定されない。各部の形状等によっても、この比は適宜変更することができる。
【００３５】
補助浮力体１５は、主要浮力体１４よりも上方（ソーラーパネル１１側）において移動可能に取り付けられる。補助浮力体１５の移動方向は特に限定されないが、少なくとも短手方向Ｂに所定の有限角で回動可能な状態で主要浮力体１４または支持部材１３に対して取り付けられる。具体的には、２つの補助浮力体１５は、それぞれ、互いに異なる主要浮力体１４の長手方向の両端に対して、一対のロープ１５１を介して回動可能に取り付けられている。そのため、補助浮力体１５は、長手方向Ａへの移動はある程度規制されているのに対して、短手方向Ｂに対して回動可能とされる。主要浮力体１４よりも上方における回動可能な角度は、例えば、ソーラーパネル１１に最も近付く鉛直上向きを起点として±３０°以上とすることができる。回動可能な角度をある程度確保することで、水上発電ブイ２の水上での転倒リスクを低減することができるが、詳細は後述する。
【００３６】
水上発電ブイ２は、一対の中間ブイ３及び一対の係留索４を利用して水上に係留される。水上発電ブイ２は長手方向の両端に一対の係留索４の一端が取り付けられる。一対の係留索４の他端は、それぞれ長手方向Ａに沿って水上発電ブイ２から離間した位置で、アンカー等（図示せず）を用いて水底に固定される。そのため、水上発電ブイ２は、長手方向Ａに沿って両端から係留索４によって引かれているような状態とされている。
【００３７】
２つの係留索４には、それぞれその中間部に中間ブイ３が取り付けられている。中間ブイ３は、水上発電ブイ２と中間ブイ３との間の係留索４が弛んだ場合でも、水上発電ブイ２よりも水中に沈まない程度の長さとされている。係留索４の中程に中間ブイ３を設けることで、係留索４によって水上発電ブイ２が水中に引き込まれることが防がれている。
【００３８】
なお、水上発電ブイ２のソーラーパネル１１と蓄電池保持部１２との間には、ソーラーパネル１１で発電された電力を蓄電池保持部１２に対して導くための配線部１６１、蓄電池保持部１２から養殖設備等の水上設備へ電力を供給するための出力ケーブル１６２、水上発電ブイ２自体またはその周囲を観測するためのカメラ１６３等が取り付けられていてもよい。これらの取り付け位置等については、水上発電ブイ２の水上での浮遊に影響を与えない範囲で適宜変更することができる。
【００３９】
上記の水上発電装置１は、図１に示すように、一対の係留索４及び中間ブイ３によって長手方向Ａに沿って両端から引かれた状態で、水上発電ブイ２が水上に浮遊することになる。水上発電ブイ２では、内部に蓄電池が保持された蓄電池保持部１２が錘となり、主要浮力体１４及び補助浮力体１５が浮力を発生させる主要部分として機能する。その結果、図１に示すように、水上発電ブイ２は蓄電池保持部１２が最も下方となった状態で水上に浮遊する。このとき、主要浮力体１４は水中に沈み、且つ、補助浮力体１５が水面Ｓに浮遊するように、水上発電ブイ２の各部の重量及び浮力が調整される。また、この状態における水上発電ブイ２にかかる重力Ｆ１及び浮力Ｆ２を、重心Ｃ１及び浮力中心Ｃ２を基準に示して図１に示している。図１に示すように、水上発電ブイ２は、重心Ｃ１よりも浮力中心Ｃ２が上方の状態となるように、各部の重量及び浮力が調整される。
【００４０】
ここで、本実施形態に係る水上発電ブイ２では、補助浮力体１５が水面Ｓ付近に浮遊するように重力及び浮力が調整されている。換言すると、水上発電ブイ２の水線面積（喫水線における構造物の断面積）は縦フレーム１３１の断面積と補助浮力体１５の断面積との和になっている。そのため、波による浮力変動の影響を受けにくくしている。水面Ｓにおいて波が発生した場合、波による流れは水面Ｓから指数関数的に減少することが知られている。すなわち、水面Ｓでは波による影響を受けやすく、水面Ｓから深くなるとその影響を小さくすることができる。水上発電ブイ２では、上記の通り水線面積が縦フレーム１３１の断面積と補助浮力体１５の断面積との和とされていて、縦フレーム１３１により囲われている全ての領域が満たされた構造物と比較すると、その水線面積が小さくされている。波による浮力の影響は水線面積に比例するので、水上発電ブイ２のように水線面積を小さくすることで、波による影響を受けにくい構造とすることができる。
【００４１】
また、水上発電ブイ２では、水面Ｓから離間した空間に、略水平方向に延びるソーラーパネル１１が設けられている。そのため、水上の風の影響を受ける可能性がある。略水平方向に延びるように設計されているため、水面Ｓに対して傾いているソーラーパネル１１と比較すると風を受けにくい構造とはされているが、波によって傾いた場合等に風を受ける可能性が考えられる。ソーラーパネル１１の発電量を大きくするためには受光面１１１が大きくなるように設計するため、風を受ける可能性はより高くなる。これに対して、水上発電ブイ２では、小型且つ重量を有する蓄電池保持部１２がバランスを取るための錘として機能し、さらに、主要浮力体１４が支持部材１３及び蓄電池保持部１２に対して固定されているため、水上発電ブイ２全体では風を受けることによる転倒が発生しにくい構造とされている。具体的には、縦フレーム１３１は下方の蓄電池保持部１２に向けてソーラーパネル１１の端部から徐々に幅狭となるように設けられている。蓄電池保持部１２の重量が水上発電ブイ２の重心Ｃ１の場所に大きく影響しているが、蓄電池保持部１２は水面Ｓ付近ではなく下方に設けられるため、蓄電池保持部１２自体は波による力を受けにくい。さらに、蓄電池保持部１２自体は小型であるため、波による影響をさらに受けにくくしている。波による影響を受けにくい蓄電池保持部１２が水中に配置されると共に、主要浮力体１４も水中に滞在した状態となるため、仮にソーラーパネル１１が風を受けて傾いたとしても、蓄電池保持部１２と主要浮力体１４とによってバランスを取って復帰することが可能となる。
【００４２】
また、水上発電ブイ２では、長手方向Ａ及び短手方向Ｂのそれぞれについて、互いに異なる手法によって転倒を防ぐ構造が設けられている。
【００４３】
水上発電ブイ２の長手方向Ａについては、一対の係留索４によって両側から引き込む状態で支持されているため、係留索４が無い場合と比較して長手方向Ａの風等を受けた場合に水上発電ブイ２が傾くことが防がれている。さらに、係留索４の中程に中間ブイ３が設けられていることにより、傾いた水上発電ブイ２の復帰を促すことができる。この点について、図３を参照しながら説明する。
【００４４】
図３では、水上発電ブイ２のソーラーパネル１１が長手方向Ａの風を受けて傾いた状態を示している。ソーラーパネル１１には長手方向Ａに沿った風力Ｆ３がかかる。この場合、重心Ｃ１及び浮力中心Ｃ２の位置がずれて、重力Ｆ１と浮力Ｆ２とが同軸上ではなく長手方向Ａに互いに異なる位置となる。このとき、上方に傾いた側（図３における左側）の係留索４は、水上発電ブイ２を元の状態に復帰させようとするので、水上発電ブイ２には係留索４の延びる方向、すなわち中間ブイ３方向への張力Ｆ４がかかる。また、下方に傾いた側（図３における右側）の係留索４も水上発電ブイ２を引くので、水上発電ブイ２には係留索４の延びる方向への張力Ｆ５がかかるが、張力Ｆ４よりも小さい力となる。この結果、水平方向（長手方向Ａ）について見た場合、係留索４の張力Ｆ４が風力Ｆ３を打ち消す方向に働くため、水上発電ブイ２の傾斜が大きくなることが防がれる。
【００４５】
また、中間ブイ３は水面Ｓに浮いているので、係留索４によって水上発電ブイ２が水中に引き込まれることが防がれる。中間ブイ３に代えて中間ウエイト等を係留索４に対して取り付けることで水上発電ブイ２の位置を調整することもできるが、中間ウエイトを取り付ける位置や深さによっては、係留索４からの張力が水上発電ブイ２を水中へ引き込む力として働く可能性もある。これに対して中間ブイ３が水面Ｓに設けられている場合には、水上発電ブイ２が水中に引き込まれることを防ぐことができる。
【００４６】
水上発電ブイ２の短手方向Ｂについては、補助浮力体１５が主要浮力体１４上に回動可能に設けられていることにより、短手方向Ｂに水上発電ブイ２が傾いたときの復帰を促すことができる。この点について、図４及び図５を参照しながら説明する。
【００４７】
図４は、水上発電ブイ２が傾いていない状態（正立状態）を示している。図４では、水上発電ブイ２にかかる重力Ｆ１、補助浮力体１５による浮力を除いた浮力Ｆ６、及び、補助浮力体１５による浮力Ｆ７を、重心Ｃ１、補助浮力体１５による浮力を除いた浮力中心Ｃ６、補助浮力体１５による浮力中心Ｃ７を基準に示している。図４に示すように、水上発電ブイ２が傾いていない状態では、これらの３つの力は短手方向Ｂに沿って同軸上で働くことになる。
【００４８】
一方、水上発電ブイ２が短手方向Ｂに傾いた場合、これらの３つの力は同軸上で働かなくなる。図５（ａ）では、水上発電ブイ２が単純に（すなわち、主要浮力体１４に対して補助浮力体１５が回動しない状態で）短手方向Ｂに傾いた状態を示している。この場合、短手方向Ｂに沿って、重心Ｃ１、補助浮力体１５による浮力を除いた浮力中心Ｃ６、補助浮力体１５による浮力中心Ｃ７が短手方向Ｂに互いに異なる位置となる。主要浮力体１４と補助浮力体１５との位置関係が維持された状態で水上発電ブイ２が傾くと、図５（ａ）に示す状態となる。この場合、重心Ｃ１と補助浮力体１５による浮力中心Ｃ７との距離は距離Ｌ１となる。この距離Ｌ１は、補助浮力体１５の復原梃長となる。
【００４９】
これに対して、本実施形態に係る水上発電ブイ２では、主要浮力体１４に対して補助浮力体１５がロープ１５１を介して回動可能に取り付けられている。そのため、水上発電ブイ２が傾いたことによって主要浮力体１４が回転した場合、補助浮力体１５はより高い位置で浮遊するように回動する。その結果、図５（ｂ）に示すように、補助浮力体１５による浮力を除いた浮力中心Ｃ６に対して補助浮力体１５による浮力中心Ｃ７が短手方向Ｂに近付いた位置となる。この場合、重心Ｃ１と補助浮力体１５による浮力中心Ｃ７との距離Ｌ２は、距離Ｌ１よりも小さくなる。距離Ｌ２が小さくなると、水上発電ブイ２の傾斜が大きくなることを防ぐことができる。
【００５０】
また、図５（ａ）に示す主要浮力体１４に対して補助浮力体１５が回動しない状態では、補助浮力体１５が水面Ｓの上下動の影響を受けた場合には、その影響が主要浮力体１４を含む水上発電ブイ２全体に伝わりやすい。そのため、水面Ｓの上下動による浮力変動による横揺れが水上発電ブイ２全体で発生し得る。
【００５１】
これに対して、図５（ｂ）に示す主要浮力体１４に対して補助浮力体１５が回動可能な状態では、補助浮力体１５が水面Ｓの上下動の影響を受けた場合には、その影響がロープ１５１を介して緩衝された形で主要浮力体１４を含む水上発電ブイ２全体に伝わる。そのため、水面Ｓの上下動による浮力変動による横揺れが水上発電ブイ２全体で発生することを抑制することができ、水上発電ブイ２の安定性が高まる。
【００５２】
以上のように、本実施形態に係る水上発電装置１によれば、水上発電ブイ２において、主要浮力体１４及び補助浮力体１５によって、蓄電池保持部１２が水中且つ下方となって、ソーラーパネル１１が上方の状態で浮遊する。ここで、水上発電ブイ２では、主要浮力体１４と、ソーラーパネル１１側で所定の範囲で移動可能に取り付けられた補助浮力体１５と、が設けられているため、風または波を受けて水上発電ブイ２が傾いた場合に、補助浮力体１５が主要浮力体１４に対する位置を変更してバランスを取ることができる。そのため、水上発電ブイ２がすみやかに復原することが可能となる。したがって、上記実施形態で説明した水上発電ブイ２を有する水上発電装置１によれば、風または波による影響を低減することができる。
【００５３】
また、水上発電装置１では、所定の方向（長手方向Ａ）の両端において一対の係留索４によって係留することで、当該方向に沿って水上発電ブイ２が傾きづらくすることができる。また、一対の係留索４にはそれぞれ中間ブイ３が設けられていることで、水上発電ブイ２は中間ブイ３から延びる係留索４によって支持されることになる。そのため、仮に係留索４が所定の方向に傾いた場合でも、係留索４が水上発電ブイ２を水中に引き込むことを防ぐことができ、風または波による影響をさらに防ぐことができる。
【００５４】
また、補助浮力体１５が、所定方向に対して交差する方向（例えば、短手方向Ｂ）に沿って主要浮力体１４に対して回動可能であることにより、所定方向に対して交差する方向に水上発電ブイ２が傾いたときに、補助浮力体１５によってバランスを取りやすくなる。したがって、所定の方向に対して交差する方向に水上発電ブイ２が傾いた場合であっても、復原しやすくなるため、風または波による影響を低減することができる。
【００５５】
また、水上発電ブイ２では、水中の下方に設けられて波の影響を受けにくい蓄電池保持部１２に拡径部としてのプレート１２１が設けられている。そのため、水上発電ブイ２の上下揺れや縦揺れを抑制することができる。
【００５６】
以上、実施形態について説明したが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
【００５７】
例えば、水上発電ブイ２に含まれるソーラーパネル１１、蓄電池保持部１２、支持部材１３等の配置及び構成は適宜変更することができる。また、各部の重量のバランスに応じて、主要浮力体１４及び補助浮力体１５の大きさ及び配置も適宜変更することができる。
【００５８】
また、補助浮力体１５の接続方法は適宜変更することができる。補助浮力体１５は、主要浮力体１４または支持部材１３に対して移動可能となるように、ロープ等により取り付けられていればよく、取り付け位置は２箇所に限定されない。ただし、補助浮力体１５が移動可能な範囲は、補助浮力体１５によって水上発電ブイ２の傾きを復原することが可能な程度に調整される。
【００５９】
また、上記実施形態では長手方向Ａに沿って両端に係留索４が取り付けられる場合について説明したが、係留索４の取り付け位置と長手方向Ａとは対応付けていなくてもよい。また、補助浮力体１５の回動方向と短手方向Ｂとも対応していなくてよい。
【符号の説明】
【００６０】
１…水上発電装置、２…水上発電ブイ、３…中間ブイ、４…係留索、１１…ソーラーパネル、１２…蓄電池保持部、１３…支持部材、１４…主要浮力体、１５…補助浮力体、１１１…受光面、１２１…プレート、１３１…縦フレーム、１３２…横フレーム、１３３…パネル支持フレーム、１３４…収納部支持フレーム、１３５…補強フレーム、１４１…支持ワイヤー、１５１…ロープ、１６１…配線部、１６２…出力ケーブル、１６３…カメラ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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