(57)【要約】      （修正有）【課題】太陽光発電装置のグリーンイメージをアピールする訴求力に優れ、かつ太陽光発電の低い発電収益を補うことのできる太陽光発電システムを提供する。【解決手段】太陽光発電モジュールの架台として、プラスチックのブロー成形体からなる水タンク１を用いる。水タンク１の前方側の傾斜壁３に太陽光発電モジュール２５が設置され、後方側の水平壁５にカゴ鉢２８を設置する開口が形成されている。水タンク１が多数個規則的に配置され、隣接する上流側の水タンク１の水流出開口１８と下流側の水タンクの水流入開口が通水自在なパイプ３３で接続されている。上流側の水タンク１に入った水は、当該水タンク１内を流動し、水流出開口１８から流出して、パイプ３３を通り、水流入開口から下流側の水タンク１内に流入する。カゴ鉢２８では野菜や花卉等の農作物を栽培する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックのブロー成形体からなり、平面視略四角形で、天井壁の前方側に太陽光発電モジュールを設置する傾斜壁を有し、天井壁の後方側に植物栽培容器を設置する開口が形成された水平壁を有し、一方の側壁の後方側に水流入開口が形成され、他方の側壁の前方側の前記水流入開口より低い位置に水流出開口が形成されていることを特徴とする太陽光発電モジュール設置用水タンク。
【請求項２】
請求項１に記載された太陽光発電モジュール搭載用水タンクが多数個規則的に配置され、上流側の太陽光発電モジュール搭載用水タンクの水流出開口と隣接する下流側の太陽光発電モジュール搭載用水タンクの水流入開口が通水自在なパイプで接続され、上流側の太陽光発電モジュール搭載用水タンクから流出した水が、前記パイプを通して下流側の太陽光発電モジュール搭載用水タンクに流入するようになっていることを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項３】
最も上流側の太陽光発電モジュール搭載用水タンクの水流入開口と最も下流側の太陽光発電モジュール搭載用水タンクの水流出開口が、送水手段が設置された水流路を介して接続されていることを特徴とする請求項２に記載された太陽光発電システム。
【請求項４】
各太陽光発電モジュール搭載用水タンクの傾斜壁に太陽光発電モジュールが設置され、前記開口に植物を収容した植物栽培容器が設置され、前記植物栽培容器の底面が水タンク内の水面より高い位置に維持されていることを特徴とする請求項２又は３に記載された太陽光発電システム。
【請求項５】
各太陽光発電モジュール搭載用水タンク内に、前記水流出開口より高い位置までろ材が収容されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載された太陽光発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電モジュールを設置するための水タンク、特に同時に植物栽培が可能な水タンクと、その水タンクを多数規則的に配置した太陽光発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１，２に、内部に水を充填した水タンクを太陽光発電モジュールの架台として利用することが記載されている。この水タンクは例えばＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）で製造され、前向き下方に傾斜する傾斜壁に太陽光発電モジュールを固定する。
この水タンクは空のときは軽量で、運搬及び設置が容易であり、一方、水を充填したときは重量が増加し、最大風荷重に耐えられる安定性を有する。また、架台設置のための施工コストが低減されるという利点もある。
【０００３】
一方、太陽光発電で得られた電力は、再生可能な自然エネルギーを利用していることからグリーンエネルギーとも呼ばれるが、メガソーラーを始めとする多くの太陽光発電施設では、多数の太陽光発電モジュールが同方向を向いて規則的に設置され、グリーンエネルギーという名にそぐわない無機質な姿をさらしている。また、太陽光発電は、全量買取制度施行開始後３年間で買取価格のプレミアムが終了すると、以後、収益力が低下する懸念がある。
これに対し、特許文献３，４に、太陽光発電装置と植物栽培装置を併設し、グリーンイメージをアピールする太陽光発電システムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−６９０６２号公報（図８）
【特許文献２】特開２００５−２１７１８１号公報
【特許文献３】特開２０１０−２８３３２４号公報
【特許文献４】特開２００２−３６００８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
引用文献３に記載された太陽光発電システムでは、植物栽培装置は太陽光発電装置の下部位置に置かれるため、枠体及びモジュールの陰になり、事実上陰性植物しか栽培できない。このため、太陽光発電装置のグリーンイメージをアピールする訴求力に欠け、また、野菜や花卉等の農作物を栽培して、太陽光発電の収益力を補うこともできない。引用文献４に記載された太陽光発電システムでは、植物の給水は雨水によるため、場合によっては給水不足、又は水の酸欠及び腐敗等により植物に根腐れが生じ、生育障害を起こし、さらには枯死する可能性が高く、太陽光発電装置のグリーンイメージをアピールできず、むろん農作物を栽培して太陽光発電の収益力を補うのは無理である。
【０００６】
本発明は、このような従来の太陽光発電システムの問題点に鑑みてなされたもので、太陽光発電モジュールの架台として有利な水タンクを利用し、太陽光発電装置のグリーンイメージをアピールする訴求力に優れた太陽光発電システムを提供することを主たる目的とする。また、本発明は、野菜や花卉等の農作物を栽培できるようにして、将来的に低下することが懸念される太陽光発電の収益力を補うことのできる太陽光発電システムを提供することを別の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
まず、本発明に係る太陽光発電モジュール設置用水タンクは、後述する太陽光発電システムに好適に使用されるもので、プラスチックのブロー成形体からなり、平面視略四角形で、天井壁の前方側に太陽光発電モジュールを設置する傾斜壁を有し、天井壁の後方側に植物栽培容器を設置する開口が形成された水平壁を有し、一方の側壁の後方側に水流入開口が形成され、他方の側壁の前方側の前記水流入開口より低い位置に水流出開口が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る太陽光発電システムは、前記太陽光発電モジュール搭載用水タンクを多数個規則的に配置したもので、上流側の太陽光発電モジュール搭載用水タンクの水流出開口と隣接する下流側の太陽光発電モジュール搭載用水タンクの水流入開口が、通水自在なパイプで接続され、上流側の太陽光発電モジュール搭載用水タンクから流出した水が、前記パイプを通して下流側の太陽光発電モジュール搭載用水タンクに流入するようになっていることを特徴とする。
【０００９】
上記太陽光発電システムにおいて、最も上流側の太陽光発電モジュール搭載用水タンクの水流入開口と最も下流側の太陽光発電モジュール搭載水タンクの水流出開口が、送水手段が設置された水流路を介して接続されていることが望ましい。この場合、前記水タンク内部、パイプ及び水流路に連続して水を流通させ、水の循環使用を行うことができる。上記太陽光発電システムでは、各太陽光発電モジュール搭載用水タンクの傾斜壁に太陽光発電モジュールが設置され、開口に植物を収容した植物栽培容器が設置され、前記植物栽培容器の底面がタンク内の水面より高い位置に維持される。また、必要に応じて、各太陽光発電モジュール搭載用水タンク内に、前記水流出開口より高い位置までろ材が収容される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る太陽光発電システムでは、太陽光発電モジュール搭載用水タンク（以下、単に水タンクという）の重量を増し、安定性を高めるため使用される水を利用して、水タンクで同時に植物栽培を行うことができる。水タンクの植物栽培用の開口が設置される水平壁は、太陽光発電モジュールが設置される傾斜壁の後方側にあり、太陽光は太陽光発電モジュールと植物の両方に当たり、太陽光を互いに遮り合うことが防止される。このため、太陽光発電モジュールによる発電を阻害することなく、陽生植物を栽培することができる。
【００１１】
また、水タンク内を水が流通することで水に酸素が取り込まれ、必要に応じて水タンク外でも攪拌等を行うことにより水に酸素を取り込むことができ、植物に根腐れが生じ、生育障害を起こすことが防止できる。
従って、本発明によれば、従来以上に太陽光発電のグリーンイメージをアピールすることができ、さらに植物として野菜や花卉等の農作物を栽培すれば、その販売収益により太陽光発電の低い収益力を補うこともできる。
なお、本発明に係る水タンクはプラスチックのブロー成形体からなり、従来のＦＲＰ製の水タンクに比べ低コストで大量生産が可能であり、例えばメガソーラー等、太陽光発電モジュール用の架台を大量に必要とする施設での使用に適している。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る太陽光発電モジュール搭載用水タンクの側面図である。
【図２】図１に示す太陽光発電モジュール搭載用水タンク同士の接続形態を説明する図である。
【図３】本発明に係る太陽光発電システムの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図１〜３を参照して、本発明に係る太陽光発電モジュール搭載水タンク及び太陽光発電システムについて、具体的に説明する。
太陽光発電モジュール設置用水タンク１（以下、水タンク１）は、プラスチックのブロー成形体からなり、平面視略四角形で、天井壁２は、前方側に傾斜壁３（前方が低くなった傾斜壁）を有し、逆傾斜した傾斜壁４を間に挟んで後方側に水平壁５を有する。傾斜壁３の前方は係止壁６となっている。傾斜壁３の前端寄りの位置に左右全幅に及ぶ溝状（内側に向け突起状）の仕切り壁７が形成され、水平壁５に左右方向に長い開口８が形成（この例では左右方向に２個）され、その前方側に円形の凹み９が幅方向に沿って形成（この例では３個）されている。
【００１４】
水タンク１の底壁１１は基本的に水平面内にあるが、後方寄りの位置に左右全幅に及ぶ溝状（内側に向け突起状）の仕切り壁１２が形成され、水タンク１内を２つの領域（前方領域１３と後方領域１４）に区切っている。
水タンク１の側壁１５，１６は互いに平行な略鉛直面内にあり、側壁１５の後方側（後方領域１４内）の上部位置に水流入開口１７が形成され、側壁１６の前方側（前方領域１３内）の水流入開口１７より低い位置に水流出開口１８が形成されている。また、側壁１５の前後に固定用のブラケット１９，２０が、側壁１６の前後に固定用のブラケット２１，２２が、それぞれ側壁１５，１６と一体に水平に形成されている。ブラケット１９，２０は、ブラケット２１，２２のほぼ厚み分だけ、ブラケット２１，２２より低い位置に形成されている。
水タンク１の前壁２３と後壁２４は、それぞれ水タンク１の前後を閉じている。
【００１５】
天井壁２の傾斜壁３に太陽光発電モジュール２５が設置され、その先端が係止壁６に当接している。水平壁５に形成された各開口８に、同開口８を覆う植付台２６が設置されている。各植付台２６は縁部が開口８の周囲に掛止され、左右方向に沿って複数個（この例では３個）の穴２７が形成されている。さらに植物の根鉢を収容する植物栽培容器（カゴ鉢）２８が穴２７に挿入され、穴２７の周囲にカゴ鉢２８の上縁部が掛止されている。また、各凹み９に、略くの字形に屈曲形成された支持柱２９の下端が挿入され、傾斜壁４に取り付けられたブラケット３１により支持されている。支持柱２９の屈曲した先端部は後方側を向いている。
水タンク１の前方領域１３内に、水タンク１内を流通する水を濾過して異物を取り除き、かつ内部に生息する微生物により水質を浄化するろ材３２が入れられている。ろ材３２の上面は平らに均され、前記上面の高さは仕切り壁７の下端よりやや高く、仕切り壁１２の上端よりやや低い位置に設定されている。
【００１６】
図３に示すように、この太陽光発電システムにおいて、多数の水タンク１，１，・・が規則的に密集して配置され、隣接する水タンク１，１では一方のブラケット１９，２０が他方のブラケットと２１，２２と上下に重なり、図示しないボルト・ナットで締結されている。また、隣接する水タンク１，１の水流入開口１７と水流出開口１８が、両端が互いに反対方向に屈曲した通水自在なパイプ３３で接続され、全ての水タンク１，１，・・がパイプ３３を介して直列に接続され、さらに最も上流側の水タンク１（１ｕで示す）の水流入開口と、最も下流側の水タンク１（１ｄで示す）の水流出開口が、パイプ等からなる水流路３４により接続され、かつ水流路３４に送水ポンプ３５、貯水タンク３６、及び栄養剤投入槽３７が介在している。
【００１７】
貯水タンク３６から流出した水は栄養剤投入槽３７に入り、続いて水流路３４を通って最も上流側の水タンク１（１ｕ）に送られ、同タンクの水流入開口１７から水タンク１（１ｕ）内の後方領域１４に入り、後方領域１４内で対流し、後方領域１４内の水位が上がると仕切り壁１２を越えて前方領域１３に入る。前方領域１３内の水は前方に流れ、ろ材３２を通過し、水流出開口１８から流出しパイプ３３内に入る。仕切り壁７は前方領域１３内の水の流れを下向きに向ける作用を有する。パイプ３１内の水位は、ろ材２９の抵抗等もあるが、基本的に水タンク１（１ｕ）内の水位とほぼ同等である。    
【００１８】
水タンク１（１ｕ）内の水位３８が、次の水タンク１の水流入開口１７より高くなると、パイプ３３を介して水タンク１（１ｕ）から次の水タンク１への水の移動が生じ、当該水タンク１に水が流れ込む。以上のプロセスが、直列に接続された全ての水タンク１，１，・・において順に生じる。
最も下流側の水タンク１（１ｄ）の水流出開口１８から流出した水は、送水ポンプ３５により水流路３４を移動して貯水タンク３６内に入る。なお、定常状態では、全ての水タンク１（１ｕ），１，１，・・，１（１ｄ）及び水流路３４内を水が循環し、全ての水タンク１（１ｕ），１，１，・・，１（１ｄ）内の水位３７がほぼ同等に保たれる。
貯水タンク３６内に入った水は、必要に応じて何らかの水処理を施され、次に栄養剤投入槽３７で必要に応じて栄養剤（水性肥料）を添加され、水流路３４を通り再度水タンク１（１ｕ）に送られる。貯水タンク３６で行われる水処理として、攪拌による酸素の取り込み、異物除去、水質浄化等のいずれか１又は２以上が考えられる。
【００１９】
図１に示すように、この例では、水タンク１内の水位３８（水流出開口１８の高さ位置に対応して決まる）がカゴ鉢２８の底面２８ａより低く設定されている。このため、カゴ鉢２６内に配置した植物（図示せず）の根鉢に水を供給する手段として、少なくとも当初は、例えばひも給水や飛沫給水を利用する必要がある。ひも給水の場合、例えば特開２００５−２７６１７号公報、特開２００７−６７２９号公報等に記載されているように、カゴ鉢２８から水タンク１の水面下に垂らした給水ひもを通して根鉢に給水する。飛沫給水の場合、例えば特開平９−１３５６３９号公報、特開平１０−３１３７１６号公報、特開平１０−３２３１３５号公報等に記載されているように、水タンク１の後方領域１４の水中に散気装置を設置し、その散気装置にエアポンプからエアを圧送し、圧送されたエアを散気装置から小気泡として水中に発散させ、気泡が水面で弾ける際に飛散する飛沫で根鉢に給水する。いずれの場合も、植物の成長に伴い根鉢から根が延び、それが水中に降りることで、土耕栽培から水耕栽培に移行させることができる。
【００２０】
水耕栽培に移行後は、ひも給水や飛沫給水を停止することができる（継続してもよい）が、その場合、根腐れを防止するため、水中の溶存酸素の不足や水の腐敗が生じないようにする必要がある。上記太陽光発電システムでは、水タンク１内で水が流動することから、水中の溶存酸素の不足を防止し、同時に水の腐敗を防止することができ、特に水タンク１内にろ材２９を充填した場合は、水の腐敗防止効果が高い。処理タンク３５での水処理がプラスされるとさらに有効である。なお、ろ過材として、ろ材３２に代え、水タンク１内にろ膜を配置して、水タンク１内の水が前記ろ膜を通過するようにしてもよい。
【００２１】
支持柱２９に、必要に応じて透光性のプラスチック等からなるカバー３９を掛けることができる。カバー３９を掛けることで、カバー３９に覆われた空間４０に太陽光による熱がこもり、また太陽光発電モジュール２５からの太陽光の反射もあり、前記空間３９が半温室状の高温領域となって、植物の成長が促進されるとともに、南国の植物の生育も可能となる。
【符号の説明】
【００２２】
１  太陽光発電モジュール設置用水タンク
８  開口
１７  水流入開口
１８  水流出開口
２５  太陽光発電モジュール
２６  植付台
２８  カゴ鉢
３２  ろ材
３３  パイプ
３４  水流路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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