(57)【要約】【課題】ＯＴＥＣの発電コストを低減する。【解決手段】エクセルギーを増大し、熱媒体の物性を活用することで、発電コストは低下できる。高温側熱源補助装置として海面を利用する場合は浮体式ソーラーポンド、陸上を利用できる場合には非集光型集熱システムを提供する。発電装置は熱源の温度帯からカリーナサイクル機（熱媒体はアンモニア・水）を用いることが望ましい。  発電コストは、例えば高性能カリーナサイクル機を用い、出力を１００万ｋＷとした場合、ＯＴＥＣ方式で９．９円／ｋＷｈのところ、非集光型集熱システムを利用した場合４．７円／ｋＷｈ、浮体式ソーラーポンドを利用した場合４．４円／ｋＷｈと試算される（久米島の条件下）。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
海水の連続取水、日射、温水取込により、２４時間連続発電を可能とする浮体式ソーラーポンド温度差発電
【請求項２】
温められた海水の取込水温による集熱効率と発電装置の発電効率のバランスで発電コストが極地を有し、その最小値で計画運用することを特徴とする浮体式ソーラーポンド温度差発電
【請求項３】
黒潮など比較的暖かい海水を取込み、加熱することを特徴とする浮体式ソーラーポンド
【請求項４】
浮きに結束されたスペーサーにより対流防止層装置、底板を吊ることを特徴とする浮体式ソーラーポンド
【請求項５】
井桁構造の耐波浪帯を浮体式ソーラーポンド本体の外側に一定幅に備え、管理用通路（通したスリット）を備えることを特徴とする浮体式ソーラーポンド
【請求項６】
底板軸（断面図心）、あるいは接続具にプレストレスを与えることで全体の可撓性と復元性を確保することを特徴とする浮体式ソーラーポンド
【請求項７】
底板に空気抜き孔、海水揚水パイプを有することを特徴とする浮体式ソーラーポンド
【請求項８】
浮体式ソーラーポンド本体とタンカーの間に導水管を兼ねる分離器を持つこと特徴とする浮体式ソーラーポンド
【請求項９】
魚などの誤侵入を防ぐため海水流入部にネット、海水遮断部には膜を備えた浮体式ソーラーポンド
【請求項１０】
集光に平面反射板の組み合わせを用い、集光精度は反射板に付けられた定規と台座の調整で行うことを特徴とする太陽熱集熱システム
【請求項１１】
反射板の位置を調整するため、鉛直移動、水平移動、回転運動装置を備えた台座を特徴とする太陽熱集熱システム
【請求項１２】
熱媒体水路の受光幅の調整により、反射板等の製作・施工誤差、太陽視差、散乱光の一部を含めて受光できるレシーバーを特徴とする集熱システム
【請求項１３】
熱媒体移動中の水温低下を防止するため、天井、側壁、底板に断熱構造を持つレシーバーを特徴とする集熱システム
【請求項１４】
反射板、移動装置、レシーバーなどの配置で太陽光入射角を４５℃以下に抑えたレイアウトでレシーバー底板透過率を上げることを特徴とする集熱システム
【請求項１５】
熱媒体輸送水路、貯水池などでのエネルギー損失を抑えるため、マス構造（土木構造物的大きさ）を特徴とする集熱システム
【請求項１６】
貯水池でのエネルギー損失を抑えるため、熱媒体蒸気圧に見合う地下に設置し、貯水池天井は載荷重、管路は水頭差でバランスさせることを特徴とする集熱システム
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  海洋温度差発電（以下  ＯＴＥＣ）の発電コストを低減する、太陽熱を活用した高温側熱源補助装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  ＯＴＥＣは再生可能エネルギーの中でも資源量が多く、気象の影響を受けず２４時間発電可能などから実用化が広く期待されている。しかし、発電コストは高く（久米島実証プラントでは１２０円／ｋＷｈ）、実用化に至っていない［非特許文献１］。
再生可能エネルギーで環境に優しいとはいえ、発電コストが高い分の負担を一般家庭に強いるの適当ではなく、発電コストで１０円／ｋＷｈ以下あるいは産業競争力からは火力発電に相当することが望ましい。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】沖縄県久米島町，久米島海洋深層水複合利用基本調査報告書，緑の分権改革推進事業，２０１１．３
【非特許文献２】Ｔｕｒｂｏｄｅｎ  Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｒａｎｋｉｎｅ  Ｃｙｃｌｅ  Ｗａｓｔｅ  Ｈｅａｔ  Ｐｏｗｅｒ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ，２０１５．８．１５
【非特許文献３】（財）エンジニアリング協会，地域開発に資する低温地熱発電の可能性研究報告書，平成２４年３月
【非特許文献４】藤井石根，新太陽エネルギー利用ハンドブック，日本太陽エネルギー学会，丸善出版，ｐｐ．６８７−６９７，８０４−８０５，２０００．１１
【非特許文献５】，多賀正夫，地球環境時代のソーラーポンド（無塩型ソーラーポンドの性能），ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ００６．ｕｐｐ．ｓｏ−ｎｅｔ．ｎｅ．ｊｐ／ｈｏｋｕｓｅｔｓｕ／ｐａｇｅ００８．ｈｔｍｌ（２０１５．８．９）
【非特許文献６】Ｉｌｌｉｎｏｉｓ  Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｃｅｎｔｅｒ，Ｗａｔｅｒ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ａｎｄ  Ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ａｓ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ  Ｏｆ  Ｔｉｍｅ  Ｏｆ  Ｄａｙ，１９７５，ｈｔｔｐｓ：／／ｃｏｕｒｓｅｓ．ｅｎｇｒ．ｉｌｌｉｎｏｉｓ．ｅｄｕ／ｎｐｒｅ２０１／ｃｏｕｒｓｅｍａｔｅｒｉａｌ／ｓｏｌａｒ＿ｔｈｅｒｍａｌ／ｌｅｃｔｕｒｅ０６ｆｉｇｕｒｅｓ／Ｆｉｇｕｒｅ６．４ｄ．ｈｔｍｌ（２０１５．８．９）
【非特許文献７】Ｄ．Ｂ．Ｓｉｆｕｎａ；Ｔ．Ｋ．Ｋｉｎｙａｎｊｕｉ；Ｆ．Ｇ．Ｎｄｉｒｉｔｕ；Ｒ．Ｇ．Ｎｇｕｂｕ，Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ  ｏｆ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｓｔｏｒａｇｅ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ｏｆ  Ｓｏｌａｒ  Ｐｏｎｄ  ｗｉｔｈ  ａｎｄ  ｗｉｔｈｏｕｔ  ａ  Ｐｏｌｙｅｔｈｅｎｅ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  ａｎｄ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｖｏｌｕｍｅ  ４，Ｉｓｓｕｅ  ９，Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ  ２０１４
【非特許文献８】Ｎｉｇｅｍｅ，Ｅ．；Ｋｏｊｉｍａ，Ｔ．；Ｉｔｏ，Ｔ．；Ｓｕｚｕｋｉ，Ｓ．，Ｃｏｓｔ  ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ＯＴＥＣ  ｂｙ  ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ  ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  ｗａｔｅｒ  ｉｎｔａｋｅ  ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ，Ｊ．Ｊｐｎ．Ｉｎｓｔ．Ｅｎｅｒｇｙ，９５，２０１６．８
【非特許文献９】Ｎｉｇｅｍｅ，Ｅ．；Ｋｏｊｉｍａ，Ｔ．；Ｉｔｏ，Ｔ．；Ｓｕｚｕｋｉ，Ｓ．，Ｅｆｆｅｃｔ  ｏｆ  Ｎｏｎ−Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｎｇ  Ｔｙｐｅ  Ｓｏｌａｒ  Ｈｅａｔ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｏｎ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｃｏｓｔ  ｏｆ  ＯＴＥＣ，Ｊ．Ｊｐｎ．Ｉｎｓｔ．Ｅｎｅｒｇｙ，９５，２０１６（投稿中）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】（１）発電コストが高くなる要因
ＯＴＥＣでは高温側熱源、低温側熱源の温度差が小さく、発電効率が低くなる（カルノーの定理）。このため熱交換プレート面積は拡大し、表層水、深層水の取水量が増大し、所内率が大きくなる。当然ながら発電コストは高くなる。【０００５】（２）高温側熱源補助装置
高温側と低温側の温度差を大きくできれば良いのであるが、低温側熱源は海洋深層水の温度に制約される（取水水深を深くすれば若干低くなるが、取水コストは高くなる）。一方、高温側熱源温度は補助手段を用いれば高くすることができる。筆者らは補助手段の工法を種々検討した結果［非特許文献９］、浮体式ソーラーポンド（図３，４）、非集光型集熱システム（図７〜９）の優れていることが試算された。【０００６】（３）関連装置と試算条件
発電に要する海洋深層水取水装置、発電装置の条件は以下のとおりである。
１）海洋深層水低コスト取水工法
海洋深層水の取水は一般的技術であるが、日本の従来工法は高額でＯＴＥＣの採算があわなくなる。ここでは低コスト取水工法としてＤＷ方式［非特許文献８］を前提にしている（類似工法にはＭａｋａｉ社方式があり実績も多い）。
２）発電装置
対象とする発電装置で、▲１▼一般的ＯＲＣ機は廃熱発電用の市販品［非特許文献２］、▲２▼高性能ＯＲＣ機（久米島）は［非特許文献１］に性能等が記載され製作は可能、▲３▼カリーナサイクル機は［非特許文献３］等に示されるよう既往技術であり、熱媒体（アンモニア・水）の物性から高温側熱源温度１００℃前後で最も効果的である。諸設定に応じて、熱交換器、タービン他発電装置のカスタマイズも一般的であり、ここでは価格を踏まえ最適なものを調達できるとした。
３）その他条件
日射量はＮＥＤＯ日射量データシステムにより、比較のため久米島での値を用いた。浮体式ソーラーポンド、非集光型集熱システムの各行程における集熱効率は［非特許文献９］に詳細を記載したので参照されたい。熱バランス、熱効率、発電機ごとの温度と機械効率の関係、発電装置価格などは［非特許文献８］に詳細を記載したので参照されたい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  図１にＯＴＥＣの表層水２０℃〜３０℃、浮体式ソーラーポンド４０℃〜８０℃、非集光型集熱システム８０℃〜１００℃における、発電機種ごとの、出力１万ｋＷ、１０万ｋＷの発電コストを示す。高温側熱源補助装置と海洋深層水冷熱によりエクセルギーを拡大し、熱媒体（アンモニア・水）の物性を活用することで発電コストは低減できる。【０００８】（１）ＯＴＥＣ
表層水の平均温度は２５．７℃（久米島）で最小の発電コストは、出力を１万ｋＷでは▲２▼高性能ＯＲＣ機で２２．７円／ｋＷｈ、出力１０万ｋＷでは１５．０円／ｋＷｈとなる。カリーナサイクル機はこの温度帯ではアンモニア・水の物性から効果的ではないとされる。発電コストが高いこと、発電量（発電コスト）が水温に敏感過ぎることが問題である。
表層水、深層水の取水設備の工事費はスケールメリットが特に大きいのであるが、ＯＴＥＣでは出力１万ｋＷで表層水取水量は１２８万ｍ３／日、取水管はφ３，０００×２本を用い、深層水取水量は１８９万ｍ３／日、取水管はφ３，０００×２本を用い、既に工法上のスケールメリットは受けており、規模拡大でも発電コストの大幅な低減は難しい。
発電効率をカルノー効率（機械効率１００％）として試算した場合を図１［参考］カルノー効率に示す。機械効率の更なる向上は容易ではないことを踏まえると、表層水水温が２５．７℃のとき、現状の取水技術と規模拡大ではＯＴＥＣの発電コスト１０円／ｋＷｈ以下は難しい。【０００９】（２）浮体式ソーラーポンド温度差発電
比較的暖かい海流（黒潮２５℃）を取込み、浮体式ソーラーポンドで加熱する場合、発電コストが最小となる温水取込温度は集熱効率と発電効率のバランスから最小値が存在することがわかる。
最小の発電コストは出力１万ｋＷでは高性能カリーナサイクル機で１０．４円／ｋＷｈ、１０万ｋＷでは６．７円／ｋＷｈとなる。発電コストは後述の非集光型太陽熱温度差発電に若干劣るが、日本の陸上で１５０ｈａ（１万ｋＷ）〜１，５００ｈａ（１０万ｋＷ）単位の集熱用地を確保することは至難なことを考えると、海面を利用できる本方式は有力である。
更なる発電コスト低減には熱交換機性能が向上した高性能ＯＲＣ機にカリーナサイクルを組み込む方法と、ソーラーポンド方式では熱量の一部を表層水から得て使用後は排水されることから、熱量を最大限使用し発電する方式がある。【００１０】（３）非集光型太陽熱温度差発電
非集光型太陽熱温度差発電では取込温度を高くすると発電効率も高くなるが、実際には１００℃を超えると熱媒体の取り扱い、装置が異なり高額になること、また熱媒体の輸送、貯留時のエネルギーロスが大きくなることから現実的な設定温度は９５℃となる。最小の発電コストは出力１万ｋＷでは高性能カリーナサイクル機で１１．４円／ｋＷｈ、１０万ｋＷで７．１円／ｋＷｈとなる。
本集熱方式は単純な機構、装置で発電コストを最も低減できることから集熱用地を確保できる地域において有力である。更なる発電コスト低減の可能性では、本集熱システムは熱媒体を循環するため、集熱効率、発電効率の改善に帰着する。集熱効率では後述のように使用材料による反射率、透過率の影響が大きい。発電効率では前述のように高性能ＯＲＣ機にカリーナサイクルを組み込む方法が考えられ、特にカリーナサイクルの特性は図１０に示したように９５℃前後で最大限発揮され、効果は大きいと期待される。【００１１】（４）日射量とスケールメリットの感度
各発電方式における、日射量（全天日射量３．８３〜６．５ｋＷｈ（熱）／ｍ２／ｄａｙ）、スケールメリット（出力１万ｋＷと１０万ｋＷ）の感度を図２に示す。
補助装置面積は日射量に反比例するが、深層水取水施設、発電装置には影響しない。発電コストへの感度は補助装置が占める割合により太陽熱発電で顕著で、ソーラーポンド、非集光型と順次小さくなる。太陽熱、太陽光のスケールメリットを標準（０．８２乗則［非特許文献８］）とすれば、非集光型、ソーラーポンドでは深層水取水施設のスケールメリット（取水量の０．４４乗に相当）があり、効果は大きい。
日射量とスケールメリットを合わせると、日本に対しオーストラリアの日射量の効果と、出力１万ｋＷから６万ｋＷへのスケールメリットの効果が同等になる。日射量は工法とスケールメリット（需要）により代替できる。
【発明の効果】
【００１２】（１）高温側熱源補助装置の活用によりＯＴＥＣの環境保全、熱源の無尽蔵、発電の安定性など諸特性、長所を引き継ぎ、発電コストを産業の競争力に資する程度にまで低減できる。
（２）実施に当たっては、立地条件（集熱用地の確保のし易さ）に応じ、浮体式ソーラーポンド、非集光型集熱システムを選択できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ＯＴＥＣ、浮体式ソーラーポンド温度差発電、非集光型太陽熱温度差発電における高温側熱源温度、発電機機能、出力１万ｋＷ、１０万ｋＷにおける発電コストを示す。
【図２】日射量３．８ｋＷｈ（熱）／ｍ２／日〜６．５ｋＷｈ（熱）／ｍ２／日における発電方式ごとの発電コスト、および出力１万ｋＷ、１０万ｋＷにおける発電方式ごとの発電コストを示す。
【図３】浮体式ソーラーポンドの構造概要を示す。浮き、スペーサー１（揚水パイプを兼ねる）、スペーサー２、対流防止シート、底板、接続具、黒色発熱体、計測器などで構成される。
【図４】浮体式ソーラーポンド温度差発電の概要（全体平面図）を示す。浮体式ソーラーポンド本体、縮流部、分離機（導水管を兼ねる）、海洋深層水取水施設、タンカー（発電装置、熱交換機、管理施設などを搭載）よりなる。
【図５】ソーラーポンド取込水温と集熱効率の関係を示す。既往実験より、集熱効率は図の実線のように設定した。
【図６】非集光型集熱システムの構造仕様および留意点を示す。
【図７】非集光型太陽熱温度差発電の概要（全体配置図）を示す。非集光型集熱システム、深層水取水装置、発電装置からなり、非集光型集熱システムは反射板装置、レシーバー、熱媒体輸送水路、貯水池よりなる。熱媒体は貯水池から熱媒体輸送水路に約５０℃で入り、反射光レシーバー部を通過するときに９５℃〜９９℃に温められ、輸送水路を経て貯水池に至る。
【図８】非集光型集熱システムの反射装置（断面図）を示す。太陽光反射装置（可動式）、レシーバー（相対的に固定）よりなる。太陽高度の変化に対してもレシーバーへの入射角は４５°以下になるよう、また熱媒体水路の水温低下が一定以下になるよう断面寸法、全体のレイアウトを定めている。
【図９】非集光型集熱システムの貯水池断面図を示す。出力１万ｋＷの例で貯水池は横１００ｍ×縦１００ｍ×高さ１５ｍで稼働率は９０％となる。熱水温度は９５℃であるが、スチームアキュムレーターとして機能し、長時間にわたり水温低下は小さい。
【図１０】発電装置ごとの発電効率〜高温側熱源・低温側熱源の温度差の関係を示す。ＯＲＣ機は［非特許文献２，３］、高性能ＯＲＣ機は［非特許文献１］、カリーナサイクル機は［非特許文献３］などから推定できる。
【符号の説明】
【００１４】３−１  浮き（ＰＥ管φ３００）
３−２  管理通路
３−３  スペーサー１（ＰＥ管）海水揚水パイプ兼ねる
３−４  スペーサー２
３−５  対流防止シート
３−６  魚誤侵入防止ネット（流入口）対流抑止層および両サイドは膜で止水すること
３−７  温度計、流速計
３−８  底板（縦横に隔壁）対流抑制
３−９  接続具（水路兼）
３−１０  緊結材  波浪に追随し、可撓性と復元性を確保
３−１１  空気抜き孔
３−１２  間詰材
３−１３  黒色体（発熱）
３−１４  計器制御ケーブル
４−１  浮体式ソーラポンド本体
４−２  浮体式ソーラポンド縮流部
４−３  分離器  台風時はソーラーポンド縮流部、深層水取水施設を分離、タンカーは安全域に退避
４−４  深層水取水施設
４−５  タンカー発電装置，熱交換器，管理施設
４−６  耐波浪帯  ＰＥ管φ２００  ｃｔｃ５ｍ一段井桁構造
７−１  反射装置
７−２  レシーバー
７−３  集合水路（９５℃）
７−４  集合水路（５０℃）
８−１  反射板
８−２  定規・台座
８−３  移動装置
８−４  レシーバー
８−５  脚
８−６  基礎
８−７  地表
９−１  貯水池（スチームアキュムレーター）
９−２  集合水路（５０℃）
９−３  集合水路（９５℃）
９−４  熱交換機へ（９５℃）
９−５  熱交換後回収（５０℃）
９−６  蒸気弁
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１５】（１）浮体式ソーラーポンドの要件
１）集熱温度、集熱効率、発電効率と最適化
既往資料［非特許文献４〜７］による集熱温度と集熱効率の関係を図５に示す。浮体式ソーラーポンドではポリエチレン膜を使用することとし、環境の違い等を踏まえ集熱効率を実線ように設定した。集熱温度は集熱効率に逆相関し、発電効率に相関するため互いのバランスが重要になる。
相対的に暖かい海水を取込むことで（太平洋沿岸数十ｋｍには年間を通じ暖かい黒潮が流れている。また海底送電線は数十ｋｍの実績があり黒潮域からでも送電できる）、ソーラーポンド面積を縮小しながら、発電効率を上げることができる。取込み温度を下げると発電効率は落ちるが、黒潮の水温（エネルギー）で代替できる比率が大きくなり、最適温度帯約６０℃では発電コストへの感度が小さいこと、海水のポンド内滞留時間は約２週間で、連続的取水、取込により、２４時間連続発電が可能である。
２）発電効率、エネルギーロスなどの見通し
発電効率はＯＴＥＣの▲２▼高性能ＯＲＣ機の２．２％（２５．７℃）に対し、浮体式ソーラーポンドでは高性能ＯＲＣ機で８．４％（６０℃）、高性能カリーナ機で１２．６％（６０℃）となる。ソーラーポンド面積は１万ｋＷで１０２ｈａ（カリーナサイクル機を使用）となる。
３）波浪と安全性
従来、波高２０ｍの波に対抗するにはタンカー形式、メガフロート形式しかないとされており、ソーラーポンドの安全確保が課題になる。ここでは、気象予測の技術進歩も踏まえ、退避できるもの、できないもので対策を分ける。タンカーは発電装置、管理施設などを搭載、装置費は大きいが退避できる。一方、浮体式ソーラーポンドは面積が大きく、退避は得策にならないため、個々の波の特性を踏まえ対処し、極端な波浪に対しては一部破壊を認めることで全体の安全を確保することとする。
４）風波とうねりへの対応
波浪は風波、うねりに分類され、それぞれ個別に対処する。
風波は吹送距離を短くすることで軽減できる。ここではソーラーポンド海面を５ｍで仕切ることとし、ソーラーポンド本体の外周１００ｍには沖合の波浪を受けても破壊しない耐波浪帯を設ける。
うねりは沖合２０ｋｍでは砕波はないことから、浮体式ソーラーポンド本体は、例えば波高２０ｍ、波長１００ｍの正弦波に乗り、波形に追随することで対応できる。
５）ソーラーポンド本体構造
ソーラーポンド本体が正弦波に追随するには、底板ブロックを一辺５ｍとした場合、隣あうブロックは８．２°の折れ曲がりがあればよいが、図心の緊張材で可撓性と復元性を確保できる。軸線に与えた緊張力は連結された底板相互の折れ曲がり、直角方向の回転にはほとんど抵抗せず、底板は波の形状に追随するが、隣り合う底板相互の連結と復元に有効である。ソーラーポンド本体の浮き、スペーサー、対流抑止層、および耐波浪帯は、撓性の大きいＰＥ管の小径を用いることで対応できる。
以上の要件を踏まえたうえで、ポンド水深をスペーサーで一定に保ち、底板は断熱性、対流抑止膜は機能性、安全性、施工性、維持管理の容易さ確保することが要件となる。図３に浮体式ソーラーポンドの構造概要（断面図）、図４に浮体式ソーラーポンド温度差発電の概要（全体平面図）を示す。【００１６】（２）浮体式ソーラーポンドの構造
１）浮き
浮きはＰＥ管とし、スペーサー１を繋ぎ、対流抑止膜、底板を所定の位置に吊るす。径は浮力に一定の余裕を持たせるため、φ２００、縦に３段を底板（５ｍ×５ｍ）に合わせて配置し、上部は管理用通路とする。耐波浪帯は井桁構造の浮き（ＰＥ管，φ２００，一段）とし、本体最上段と一体構造とする。
不具合が生じた場合は切断、新しいものをＥＦ融着する。補修時はソーラーポンドの流速が小さいことを利用し、底板下部から海水を揚水しうめることで水温を下げる。
２）スペーサー１（ＰＥ管φ１００，海水揚水パイプ兼）
スペーサー１はＰＥ管φ１００を用い、所定の位置に十字ソケット（ＰＥ管φ２５接続用、底板接続用）を配置する。
３）スペーサー２（ＰＥ管φ２５）
スペーサー１の十字ソケットに小径ＰＥ管を接続する井桁多段構造で、製作、管理を容易にし、耐久性を確保する。
４）対流防止シート（ポロエチレン、テフロンｔ＝０．１ｍｍ）
対流防止シートをスペーサー２に乗せ、更に上からＰＥ管φ２５を被せ固定する。対流遮断層の段数（一般的には数段）は試算では６段としている。暴風雨時は自らが破れることで、スペーサー、底板などは保護される。
５）底板
底板はブロック単位で剛体として取り扱える構造とし、外側に鋼板を使用している。下部海水からの熱伝導を抑えるため隔壁で分割する。ここでは上下に３分割、平面的に縦横５分割している。  底板上部には太陽光を受け発熱する黒色膜を付着する。施工・維持管理上、空気抜き孔、底部の海水を揚水するパイプ（スペーサーを兼ねる）孔を設ける。
互いの底板は波浪時の海面形に追随し、かつ復元力を持たせるため、接続ソケットと緊張材で緊結する。
６）分離器
波浪時にタンカーを退避するため、ソーラーポンド、深層水取水施設には分離器を設ける。分離器は導水管を兼ね、適宜、断熱処理、ストレーナーを配置する。
７）制御
取込水温は日射量、外気温、海水温、ソーラーポンド面積、通過時間（流速）によるが、制御対象となるのは取込流量のみとなる。ソーラーポンド随所に水温計、流速計を配置し、取込流量の最適化、損傷の有無を監視する。
８）施工手順と維持管理
施工手順は底板を海面に浮かべ、スペーサー１、２および対流防止層、浮きと、下から順に組み立てる。不具合が生じた場合は切断、新しいものをＥＦ融着するが、人が立ち入るに際し、ソーラーポンドの熱水は流速が小さいこと、水深が浅いことを利用し、底板下部から海水を揚水しうめることで水温を下げることができる。【００１７】（３）非集光型集熱システムの要件と構造
構造仕様を図６にまとめた。それぞれの物性は入手できる最善なものを採用することとし、また備考欄に示すように誤差は製作、施工、制御面で対応できる
これらの基づき、出力１万ｋＷで概略設計を行い、材料を集計し、工事費を積算、前述発電効率から発電量を求め、所内率から使用電力を控除し、発電コストを算出している。
【産業上の利用可能性】
【００１８】（１）砂漠など日照に恵まれた地域では非集光型集熱装置により更に低コストの発電ができる。日本は二国間クレジットなどで、電力の活用とともにＣＯ２削減に寄与できる。
（２）赤道近くの島嶼国では浮体式ソーラーポンドにより、無尽蔵に低コストのエネルギー（電力）を得ることができる。この場合も、二国間クレジットなどで、電力の活用とともにＣＯ２削減に寄与できる。
（３）本邦においても、南向斜面を効果的に利用することで非集光型が、また広大なＥＥＺでは浮体式ソーラーポンドにより、無尽蔵のエネルギー（電力）を得ることができる。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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