(57)【要約】【課題】耐風性能を高めることができる太陽光発電ユニットを提供する。【解決手段】太陽光発電ユニット１６は、前下がりに傾斜するパネル面１７ａを有する前側の第１太陽電池モジュール１７と、第１太陽電池モジュール１７の後方に配置されて、後ろ下がりに傾斜するパネル面１８ａを有する後側の第２太陽電池モジュール１８とを備える。【選択図】図１
2018061322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前下がりに傾斜するパネル面を有する前側の第１太陽電池モジュールと、
前記第１太陽電池モジュールの後方に配置されて、後ろ下がりに傾斜するパネル面を有する後側の第２太陽電池モジュールと
を備えることを特徴とする太陽光発電ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽光発電ユニットにおいて、前記第１太陽電池モジュールを支持する第１架台と、前記第２太陽電池モジュールを支持する第２架台とは相互に結合されることを特徴とする太陽光発電ユニット。
【請求項３】
請求項１または２に記載の太陽光発電ユニットにおいて、水平面に対して設定される前記第２太陽電池モジュールの前記パネル面の傾斜角は、水平面に対して設定される前記第１太陽電池モジュールの前記パネル面の傾斜角より大きいことを特徴とする太陽光発電ユニット。
【請求項４】
請求項１または２に記載の太陽光発電ユニットにおいて、前記第２太陽電池モジュールの前記パネル面の大きさは前記第１太陽電池モジュールの前記パネル面の大きさより小さいことを特徴とする太陽光発電ユニット。
【請求項５】
請求項１または２に記載の太陽光発電ユニットにおいて、前記第１太陽電池モジュールの後縁から設置面に下ろされて、前記第２太陽電池モジュールの傾斜角で設置面に交差する仮想平面よりも後方に、前記第２太陽電池モジュールは配置されることを特徴とする太陽光発電ユニット。
【請求項６】
設置面に並行に延びる第１水平基準線から前下がりに傾斜する前側の第１仮想平面を規定し、前記第１仮想平面内に第１太陽電池モジュールのパネル面を配置する第１支持体と、
前記第１支持体の後方に配置されて前記第１支持体に結合され、前記設置面に並行に延びる第２水平基準線から後ろ下がりに傾斜する第２仮想平面を規定し、前記第２仮想平面内に第２太陽電池モジュールのパネル面を配置する第２支持体と
を備えることを特徴とする太陽光発電ユニット用架台。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆるメガソーラーシステムを含む太陽光発電システムに用いられる太陽光発電ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるメガソーラーシステムは広く知られる。メガソーラーシステムは一般に地面に設置される太陽電池アレイを備える。太陽電池アレイは、地面に平行に延びる水平基準線から前下がりに傾斜するパネル面を有する複数の太陽電池モジュールで構成される。一般に、太陽電池モジュールは南向きに前下がりに傾斜する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２２３１６４号公報
【特許文献２】特開２００３−２２９５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
太陽電池モジュールでは前方からの南風は前下がりの傾斜面で受け流される。その一方で、後方からの北風は太陽電池モジュールの下側へ潜り込んで設置面から引き剥がす力を太陽電池モジュールに作用する。したがって、架台および太陽電池モジュールには、風圧に抗して地面に保持される高い構造強度が要求されてしまう。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、耐風性能を高めることができる太陽光発電ユニット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】
本発明の第１側面は、前下がりに傾斜するパネル面を有する前側の第１太陽電池モジュールと、前記第１太陽電池モジュールの後方に配置されて、後ろ下がりに傾斜するパネル面を有する後側の第２太陽電池モジュールとを備える太陽光発電ユニットに関する。
【０００７】
前方からの風は前下がりの傾斜面で受け流される。後方からの風は後ろ下がりの傾斜面で受け流される。第１太陽電池モジュールおよび第２太陽電池モジュールの下側へ風の潜り込みは防止されることができる。耐風性能は高められる。しかも、個々の傾斜面では風圧に応じて下向きの力が生み出される。下向きの力の働きで太陽光発電ユニットの設置面からの剥離は防止される。
【０００８】
太陽光発電ユニットでは、前記第１太陽電池モジュールを支持する第１架台と、前記第２太陽電池モジュールを支持する第２架台とは相互に結合されればよい。第１架台と第２架台とは相互に連結されるので、第１太陽電池モジュールの傾斜面で下向きの力が発生すると、その下向きの力は第２架台に伝達される。同様に、第２太陽電池モジュールの傾斜面で下向きの力が発生すると、その下向きの力は第１架台に伝達される。太陽光発電ユニットは安定して設置面に固定されることができる。
【０００９】
太陽光発電ユニットでは、水平面に対して設定される前記第２太陽電池モジュールの前記パネル面の傾斜角は、水平面に対して設定される前記第１太陽電池モジュールの前記パネル面の傾斜角より大きいことが望まれる。アレイの形成にあたって、第２太陽電池モジュールの後方にはさらに他のユニットの第１太陽電池モジュールが設置される。第２太陽電池モジュールの傾斜角が大きければ、前後の第１太陽電池モジュールの間隔は狭められることができる。こうして高い発電効率を有する第１太陽電池モジュールは効率的に配置されることができる。
【００１０】
太陽光発電ユニットでは、前記第２太陽電池モジュールの前記パネル面の大きさは前記第１太陽電池モジュールの前記パネル面の大きさより小さいことが望まれる。アレイの形成にあたって、第２太陽電池モジュールの後方にはさらに他のユニットの第１太陽電池モジュールが設置される。第２太陽電池モジュールの面積が小さければ、前後の第１太陽電池モジュールの間隔は狭められることができる。こうして高い発電効率を有する第１太陽電池モジュールは効率的に配置されることができる。
【００１１】
太陽光発電ユニットでは、第１太陽電池モジュールの後縁から設置面に下ろされて、前記第２太陽電池モジュールの傾斜角で設置面に交差する仮想平面よりも後方に、前記第２太陽電池モジュールは配置されてもよい。第２太陽電池モジュールが第１太陽電池モジュールの陰に入ることは防止される。第２太陽電池モジュールは効率的に発電することができる。
【００１２】
本発明の第２側面は、設置面に並行に延びる第１水平基準線から前下がりに傾斜する前側の第１仮想平面を規定し、前記第１仮想平面内に第１太陽電池モジュールのパネル面を配置する第１支持体と、前記第１支持体の後方に配置されて前記第１支持体に結合され、前記設置面に並行に延びる第２水平基準線から後ろ下がりに傾斜する第２仮想平面を規定し、前記第２仮想平面内に第２太陽電池モジュールのパネル面を配置する第２支持体とを備える太陽光発電ユニット用架台に関する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る太陽光発電システムの全体像を概略的に示す概念図である。
【図２】太陽光発電ユニットの構成を示す側面図である。
【図３】風圧の作用を説明する太陽光発電ユニットの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。
【００１５】
図１は本発明の一実施形態に係る太陽光発電システムの全体像を概略的に示す。太陽光発電システム１１は、太陽電池モジュール１２の集合体である太陽電池アレイ１３を備える。太陽電池アレイ１３は島１３ａ、１３ｂ、１３ｃ…ごとに太陽電池モジュール群を形成する。太陽電池モジュール１２は、受光した太陽光に基づき直流電力の電気エネルギーに変換する。
【００１６】
個々の島１３ａ、１３ｂ、１３ｃ…ごとに太陽電池モジュール群には接続箱１４が接続される。接続箱１４は島１３ａ、１３ｂ、１３ｃ…ごとに太陽電池モジュール群の直流電力を集める。複数の接続箱１４に共通にパワーコンディショナー１５が接続される。パワーコンディショナー１５は、発電した直流電力を交流電力に変換する。変換で得られた交流電力は例えば電力会社に送電されることができる。
【００１７】
島１３ａ、１３ｂ、１３ｃ…ごとに１つの太陽光発電ユニット１６が形成される。個々の太陽光発電ユニット１６は、前下がりに傾斜するパネル面１７ａを有する前側の第１太陽電池モジュール群１７と、第１太陽電池モジュール群１７の後方に配置されて、後ろ下がりに傾斜するパネル面１８ａを有する後側の第２太陽電池モジュール群１８とを備える。第１太陽電池モジュール群１７は、設置面としての地面Ｇに平行に延びる第１水平基準線１９から前下がりに傾斜する第１仮想平面２１内にパネル面を有する複数の第１太陽電池モジュール１２ａを含む。第２太陽電池モジュール群１８は、地面Ｇに平行に延びる第２水平基準線２２から後下がりに傾斜する第２仮想平面２３内にパネル面を有する複数の第２太陽電池モジュール１２ｂを含む。ここでは、第１水平基準線１９および第２水平基準線２２は相互に重なって一致する。第１太陽電池モジュール群１７および第２太陽電池モジュール群１８は架台２５に支持される。架台２５は地面Ｇに固定される。
【００１８】
図２に示されるように、架台２５は、地面Ｇに並行に延びる第１水平基準線１９から前下がりに傾斜する前側の第１仮想平面２１を規定し、第１仮想平面２１内に第１太陽電池モジュール１２ａのパネル面を配置する第１支持体（第１架台）２６ａと、第１支持体２６ａの後方に配置されて第１支持体２６ａに結合され、地面Ｇに並行に延びる第２水平基準線２２から後ろ下がりに傾斜する第２仮想平面２３を規定し、第２仮想平面２３内に第２太陽電池モジュール１２ｂのパネル面を配置する第２支持体（第２架台）２６ｂとを備える。ここでは、第１架台および第２架台は相互に結合されることから、１架台２５が提供される。
【００１９】
第１支持体２６ａは、重力方向に地面Ｇに垂直に打ち込まれる第１杭２７ａと、第１杭２７ａの上端に接続されて、垂直方向に立ち上がる第１長さＬ１の第１支柱２８ａと、第１杭２７ａよりも後方で重力方向に地面Ｇに垂直に打ち込まれる第２杭２７ｂと、第２杭２７ｂの上端に接続されて、垂直方向に立ち上がる第１長さＬ１よりも長い第２長さＬ２の第２支柱２８ｂとを備える。第１支柱２８ａの上端と第２支柱２８ｂの上端とに線形の第１支持部材２９が連結される。第１支持部材２９は水平面に対して傾斜角αで傾斜する。傾斜角αの確立にあたって第１支柱２８ａの第１長さＬ１および第２支柱２８ｂの第２長さＬ２は調整される。第１杭２７ａ、第１支柱２８ａ、第２杭２７ｂ、第２支柱２８ｂおよび第１支持部材２９のアセンブリは横方向に並列に複数組が設置される。
【００２０】
第１支持部材２９には横方向に延びる複数の横桁３１が連結される。横桁３１は平行に並べられる複数の第１支持部材２９を次々に連結する。隣接する１対の横桁３１ごとに１枚の太陽電池モジュール１２ａは設置される。こうして第１支持体２６ａは第１仮想平面２１内に個々の太陽電池モジュール１２ａのパネル面を配置する。太陽電池モジュール１２ａのパネル面の傾斜角は第１支持部材２９の傾斜角αに等しい。
【００２１】
第２支持体２６ｂは、第２杭２７ｂよりも後方で重力方向に地面Ｇに垂直に打ち込まれる第３杭２７ｃと、第３杭２７ｃの上端に接続されて、垂直方向に立ち上がる第２長さＬ２よりも短い第３長さＬ３の第３支柱２８ｃとを備える。第３支柱２８ｃの上端に線形の第２支持部材３２が連結される。第２支持部材３２は水平面に対して傾斜角βで傾斜する。傾斜角βの確立にあたって第３支柱２８ｃの第１長さＬ３および第２支持部材３２の上端の位置は調整される。個々の第１支持部材２９ごとに、第３杭２７ｃ、第３支柱２８ｃおよび第２支持部材３２のアセンブリは設置される。
【００２２】
第１支持部材２９の上端と第２支持部材３２の上端とは連結部品３３で相互に連結される。連結部品３３は、第１支持部材２９の端面を基準に第１支持部材２９の所定位置に結合される第１体３３ａと、第２支持部材３２の端面を基準に第２支持部材３２の所定位置に結合される第２体３３ｂとを備える。第１体３３ａおよび第２体３３ｂは水平軸３４回りに相対回転自在に相互に連結される。第１体３３ａと第２体３３ｂとの連結位置に応じて第２支持部材３２の上端の位置は調整される。
【００２３】
第２支持部材３２には横方向に延びる複数の横桁３５が連結される。横桁３５は平行に並べられる複数の第２支持部材３２を次々に連結する。隣接する１対の横桁３５ごとに１枚の太陽電池モジュール１２ｂは設置される。こうして第２支持体２６ｂは第２仮想平面２３内に個々の太陽電池モジュール１２ｂのパネル面を配置する。太陽電池モジュール１２ｂのパネル面の傾斜角は第２支持部材３２の傾斜角βに等しい。
【００２４】
ここでは、前側の太陽光発電ユニット１６に含まれる第１太陽電池モジュール群１７の上縁と、後側の太陽光発電ユニット１６に含まれる第１太陽電池モジュール群１７の下縁とを含む仮想平面３６よりも下側に、前側の太陽光発電ユニット１６に含まれる第２太陽電池モジュール群１８は配置される。一般に、後側の第１太陽電池モジュール群１７の下縁は、前側の第１太陽電池モジュール群１７の陰に隠れないように後方にずらして配置される。したがって、仮想平面３６よりも下側に第２太陽電池モジュール群１８が配置されれば、第２太陽電池モジュール群１８は後側の第１太陽電池モジュール群１７に陰を作らない。後側の第１太陽電池モジュール群１７は効率的に発電することができる。
【００２５】
このとき、第２太陽電池モジュール群１８のパネル面１８ａの傾斜角βは、第１太陽電池モジュール群１７のパネル面１７ａの傾斜角αより大きい。その結果、前側の第２太陽電池モジュール１８の後縁と後側の第１太陽電池モジュール群１７の前縁との間には通路３７が確保される。メンテナンスなどにあたって作業員は通路３７を歩くことができる。良好なメンテナンス性は確保される。こうして第２太陽電池モジュール群１８の傾斜角βが大きければ、前後の第１太陽電池モジュール群１７の間隔は狭められることができる。こうして高い発電効率を有する第１太陽電池モジュール１７は効率的に配置されることができる。
【００２６】
次に本実施形態の動作を説明する。太陽電池モジュール１２に太陽光が照らされると、太陽電池モジュール１２は発電する。太陽光の光エネルギーは直流電力の電気エネルギーに変換される。直流電力は接続箱１４で集電され、パワーコンディショナー１５に供給される。パワーコンディショナー１５は直流電力から交流電力に電流を変換し、出力する。本実施形態では、一般的な前下がりの第１太陽電池モジュール群１７に加えて第２太陽電池モジュール群１８でも発電するので、より多くの発電量は見込まれる。特に、従来であれば、前下がりの第１太陽電池モジュール群１７同士の間で未利用であった領域に新たに第２太陽電池モジュール群１８は設置されるので、敷地の拡大を伴わずに発電量の増大は実現されることができる。
【００２７】
本実施形態では、第１太陽電池モジュール群１７の後縁から地面Ｇに下ろされて、第２太陽電池モジュール群１８の傾斜角βで地面Ｇに交差する仮想平面３８よりも後方に、第２太陽電池モジュール群１８は配置されるとよい。こうして第２太陽電池モジュール群１８が第１太陽電池モジュール群１７の陰に入ることは防止される。第２太陽電池モジュール群１８は効率的に発電することができる。
【００２８】
図３に示されるように、太陽光発電ユニット１６では前方からの南風ＳＷは前下がりのパネル面１７ａで受け流される。後方からの北風ＮＷは後ろ下がりのパネル面１８ａで受け流される。第１太陽電池モジュール群１７および第２太陽電池モジュール群１８の下側へ風の潜り込みは防止されることができる。耐風性能は高められる。しかも、個々のパネル面１７ａ、１８ａでは風圧に応じて下向きの力が生み出される。下向きの力の働きで太陽光発電ユニット１６の地面Ｇからの剥離は防止される。
【００２９】
このとき、第１支持体２６ａと第２支持台２６ｂとは連結部品３３で相互に連結されるので、第１太陽電池モジュール群１７のパネル面１７ａで下向きの力が発生すると、その下向きの力は第２支持体２６ｂに伝達される。同様に、第２太陽電池モジュール群１８のパネル面１８ａで下向きの力が発生すると、その下向きの力は第１支持体２６ａに伝達される。太陽光発電ユニット１６は安定して地面Ｇに固定されることができる。
【００３０】
本実施形態では、第２太陽電池モジュール群１８のパネル面１８ａの大きさは第１太陽電池モジュール群１７のパネル面１７ａの大きさより小さい。太陽電池アレイ１３の形成にあたって、第２太陽電池モジュール群１８の後方にはさらに他のユニット１６の第１太陽電池モジュール群１７が設置される。第２太陽電池モジュール群１８の面積が小さければ、前後の第１太陽電池モジュール１７の間隔は狭められる。こうして高い発電効率を有する第１太陽電池モジュール群１７は効率的に配置されることができる。
【符号の説明】
【００３１】
１６…太陽光発電ユニット、１７…第１太陽電池モジュール（を含む第１太陽電池モジュール群）、１７ａ…パネル面、１８…第２太陽電池モジュール（を含む第２太陽電池モジュール群）、１８ａ…パネル面、１９…第１水平基準線、２１…第１仮想平面、２２…第２水平基準線、２３…第２仮想平面、２６ａ…第１架台および第１支持体、２６ｂ…第２架台および第２支持体、３８…仮想平面、α…傾斜角、β…傾斜角。
【図１】
2018061322.tif 000003
【図２】
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【図３】
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