(57)【要約】【課題】両面を受光面とする太陽光発電パネルを水上に設置するための太陽光発電パネルの水上設置用架台において、発電量をより増加させることが可能な技術を提供する。【解決手段】太陽光発電パネルの水上設置用架台は、水面に浮く浮力体と、浮力体よりも上方の位置において太陽光発電パネルを設置する架台部と、を備え、架台部は、太陽光発電パネルの裏側面の少なくとも一部が露出するように、太陽光発電パネルを支持し、浮力体の上面には、照射された太陽光を反射することで太陽光発電パネルの裏側面に太陽光の反射光を入光させる光反射部が形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両面を受光面とする太陽光発電パネルを水上に設置するための太陽光発電パネルの水上設置用架台であって、
水面に浮く浮力体と、
前記浮力体よりも上方の位置において前記太陽光発電パネルを設置する架台部と、を備え、
前記架台部は、前記太陽光発電パネルの裏側面の少なくとも一部が露出するように、前記太陽光発電パネルを支持し、
前記浮力体の上面には、照射された太陽光を反射することで前記太陽光発電パネルの前記裏側面に前記太陽光の反射光を入光させる光反射部が形成されている、
太陽光発電パネルの水上設置用架台。
【請求項２】
前記光反射部は、水平面に対して傾斜した傾斜面を有する、請求項１に記載の太陽光発電パネルの水上設置用架台。
【請求項３】
前記光反射部は、シェルパウダーを含んで形成されている、請求項１又は２に記載の太陽光発電パネルの水上設置用架台。
【請求項４】
前記架台部は、前記太陽光発電パネルが取り付けられる架台本体と、
前記架台本体を前記浮力体に連結する連結体と、を有し、
前記架台本体は、前記連結体に対して回動することによって、前記太陽光発電パネルの姿勢を、使用姿勢と、前記使用姿勢よりも起立した起立姿勢との間で姿勢を切り替え可能である、請求項１から３の何れか１項に記載の太陽光発電パネルの水上設置用架台。
【請求項５】
前記架台部は、前記太陽光発電パネルにおける互いに対向する両側端部を支持することによって前記太陽光発電パネルを取り付ける、取付構造を有する、
請求項１から４の何れか１項に記載の太陽光発電パネルの水上設置用架台。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電パネルの水上設置用架台に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エネルギー源不足やＣＯ２の排出抑制を背景として、太陽エネルギーを利用する太陽光発電が広く知られており、太陽光発電パネルで太陽光を受光することにより発電量を得る太陽光発電装置が一般化している。そして、近年、海、湖沼、貯水池、養魚池等の水面に浮かべて設置可能な水上設置太陽光発電装置が急速に普及し始めており、これにより、太陽光発電プラントの設置面積を広く確保することができる。
【０００３】
これに関連して、特許文献１には、池等の水上で太陽光発電を行う発電装置において、生産やメンテナンスのコストが抑えられる上に、メンテナンス作業が容易で、長期間にわたって使用できるようにする技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１３９０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
更に、近年、表裏両側から受光可能な両面受光タイプの発電素子を使用することによって、表裏両面で光を受光して発電する、いわゆる両面受光タイプの太陽光発電パネルが利用され始めている。両面受光タイプの太陽光発電パネルは、両面で太陽光を取り込むことから、同サイズの片面発電タイプの太陽光発電パネルと比較して大きな発電量を得ることができるという利点がある。しかしながら、両面受光タイプの太陽光発電パネルの上記利点を有効に活用することが可能な水上設置太陽光発電装置は、未だに提案されていない実情がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、両面を受光面とする太陽光発電パネルを水上に設置するための太陽光発電パネルの水上設置用架台において、発電量をより増加させることが可能な技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、以下の手段を採用した。
【０００８】
即ち、本発明は、両面を受光面とする太陽光発電パネルを水上に設置するための太陽光発電パネルの水上設置用架台であって、
水面に浮く浮力体と、
前記浮力体よりも上方の位置において前記太陽光発電パネルを設置する架台部と、を備え、
前記架台部は、前記太陽光発電パネルの裏側面の少なくとも一部が露出するように、前記太陽光発電パネルを支持し、
前記浮力体の上面には、照射された太陽光を反射することで前記太陽光発電パネルの前記裏側面に前記太陽光の反射光を入光させる光反射部が形成されている、
太陽光発電パネルの水上設置用架台である。
【０００９】
本発明によると、太陽光発電パネルの裏側面の少なくとも一部が露出しており、且つ、
光反射部が照射された太陽光を反射して太陽光発電パネルの裏側面に反射光を入光させる。これによれば、太陽光発電パネルの裏側面における受光量を増加させることができる。その結果、両面受光タイプの太陽光発電パネルを用いた水上太陽光発電において、発電量を増加させることができる。
【００１０】
更に、前記光反射部は、水平面に対して傾斜した傾斜面を有してもよい。これによれば、浮力体の上面における反射光をより多く太陽光発電パネルの裏側面に導くことができ、結果、発電量を増加させることができる。
【００１１】
更に、前記光反射部は、シェルパウダーを含んで形成されていてもよい。これによると、光反射部は、シェルパウダーによって太陽光を反射する。シェルパウダーは、天然物由来であることから、水中環境への負荷を低減することができる。
【００１２】
また、本発明は、前記架台部は、前記太陽光発電パネルが取り付けられる架台本体と、
前記架台本体を前記浮力体に連結する連結体と、を有し、
前記架台本体は、前記連結体に対して回動することによって、前記太陽光発電パネルの姿勢を、使用姿勢と、前記使用姿勢よりも起立した起立姿勢との間で姿勢を切り替え可能であってもよい。これによれば、作業者は、架台本体の姿勢を起立姿勢とすることによって、太陽光発電パネルの裏側面を容易に点検することができる。
【００１３】
更に、前記架台部は、前記太陽光発電パネルにおける互いに対向する両側端部を支持することによって前記太陽光発電パネルを取り付ける、取付構造を有してもよい。これによれば、太陽光発電パネルの裏側面において隠蔽される部分の面積を小さく抑えることができる。その結果、両面を受光面とする太陽光発電パネルにおいて、裏側面の受光量を確保することができ、発電量を増加させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、両面を受光面とする太陽光発電パネルを水上に設置するための太陽光発電パネルの水上設置用架台において、発電量をより増加させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、実施形態に係る水上設置太陽光発電装置の全体斜視図である。
【図２】図２は、実施形態に係る水上設置太陽光発電装置のＸ方向視図である。
【図３】図３は、実施形態に係る太陽光発電パネルの取付構造を示す図である。
【図４】図４は、太陽光発電パネルが架台に取り付けられた状態を示す図である。
【図５】図５は、実施形態に係る支柱連結部材を示す図である。
【図６】図６は、実施形態に係る受け桟連結部材を示す図である。
【図７】図７は、起立姿勢にある架台本体を示す図である。
【図８】図８は、実施形態に係るフロート体の全体斜視図である。
【図９】図９は、図８におけるＡ−Ａ断面を示す図である。
【図１０】図１０は、実施形態に係る水上設置太陽光発電装置の発電方法を説明するための図である。
【図１１】図１１は、本実施形態に係る水上設置太陽光発電装置の使用例としての水上設置太陽光発電システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。以下の説明は例示であり、本発明は以下の内容に限定されるものではない。
【００１７】
［全体構造］
図１は、実施形態に係る水上設置太陽光発電装置（以下、発電装置）１００の全体斜視図である。図２は、発電装置１００のＸ方向視図である。
【００１８】
図１及び図２に示すように、発電装置１００は、太陽光発電パネルの水上設置用架台１０（以下、単に「架台１０」という）と、この架台１０に適宜の傾斜角に起こされた状態で取り付けられた太陽光発電パネル２０と、を備える。発電装置１００は、海、湖沼、貯水池、養魚池等の水上に設置される。
【００１９】
［太陽光発電パネル］
まず、太陽光発電パネル２０について説明する。図１及び図２に示すように、本実施形態に係る太陽光発電パネル２０は、略矩形状の板状に形成されている。「太陽光発電パネル」は、ソーラーパネルや太陽電池モジュールとも呼ばれる。太陽光発電パネルは、一般的に、表側保護部材と裏側保護部材との間に発電素子（シリコンセル）が封止されて板形状に構成されている。ここで、本明細書において、太陽光発電パネル２０の「下面（裏側面）」とは、架台１０に設置したときに、水面に対向する側の面を指す。太陽光発電パネル２０の「上面（表側面）」とは、架台１０に設置したときに、水面とは反対側の面を指す。
【００２０】
本実施形態に係る太陽光発電パネル２０は、発電素子に表裏両側から受光可能な両面受光タイプの発電素子を使用し、表側保護部材及び裏側保護部材をともに透明度の高いガラス板で構成することによって表裏両面で光を受光して発電する、いわゆるダブルガラス構造を採用している。本実施形態に係る太陽光発電パネル２０は、即ち、表裏両面を受光面とする両面受光タイプ（両面発電タイプとも呼ぶ）の太陽光発電パネルといえる。このような両面受光タイプの太陽光発電パネルは、両面で太陽光を取り込むことから、同サイズの片面発電タイプの太陽光発電パネルと比較して大きな発電量を得ることができる。
【００２１】
ここで、太陽光発電パネルは、表面温度が所定の温度を越えると発電効率が低下する傾向がある。両面受光タイプの太陽光発電パネルは、同サイズの片面受光タイプの太陽光発電パネルと比較して発電量が大きいことから、片面発電タイプの太陽光発電パネルよりも表面温度が高くなりがちである。発電装置１００は、水面の冷却効果により、太陽光発電パネルの表面温度を低下させることができるため、両面受光タイプの太陽光発電パネルを用いた太陽光発電に対して特に有効である。
【００２２】
［架台］
次に、架台１０について説明する。架台１０は、太陽光発電パネル２０を水上に設置するための台である。架台１０は、水平面内において所定の間隔を空けて互いに平行に設けられた一対の縦桟１，１と、縦桟１の延伸方向と直交する方向に延伸する態様で所定の間隔を空けて縦桟１上に架け渡された複数の横桟２と、を有する。図１に示すように、縦桟１が横桟２によって連結されることによって、架台１０のフレームが形成されている。ここで、横桟２の延伸方向をＸ方向とし、上面視においてＸ方向と直交する方向、即ち、縦桟１の延伸方向をＹ方向とする。本実施形態に係る発電装置１００では、太陽光発電パネル２０がＹ方向に対して傾斜するようにして設けられる。ここで、Ｙ方向において、太陽光発電パネル２０が傾斜して下がっていく方向を「＋Ｙ方向」とする。
【００２３】
架台１０は、更に、一対の縦桟１，１に両端を支持されるとともにＹ方向に所定の間隔を空けて設けられて水面に浮く一対のフロート体３，３と、一対の縦桟１，１に支持されるとともに一対のフロート体３，３同士に挟まれるようにして設けられた架台本体４と、を有する。フロート体３と架台本体４は、縦桟１によって連結されている。縦桟１は、本発明における「連結体」に相当する。また、架台本体４と縦桟１とを含んだ構成が、本発明における「架台部」に相当する。架台部は、フロート体３よりも上方の位置において太
陽光発電パネル２０を設置する。架台１０は、更に、一対の縦桟１，１の互いに対向する位置に取り付けられた一対の支柱連結部材５，５と、縦桟１における一対の支柱連結部材５，５から＋Ｙ方向に離間した位置に取り付けられた一対の受け桟連結部材６，６と、を有する。詳細については後述するが、架台本体４は、支柱連結部材５と受け桟連結部材６とを介して縦桟１に連結される。
【００２４】
フロート体３は、発電装置１００を水面に浮かせるための浮力を得る部材である。本実施形態に係るフロート体３は、作業者の足場としても利用することができる。作業者は、フロート体３を足場にして、太陽光発電パネル２０の設置や点検を行う。本実施形態に係る架台１０は、フロート体３を作業用の足場としても利用されることから、上面視において太陽光発電パネル２０とフロート体３とが重複しないように配置されている。図１に示すように、フロート体３は、縦桟１に横架されることで設けられている。フロート体３は、略直方体形状を有しており、対向する２面がＸ方向と直交するようにして架台１０に取り付けられる。フロート体３は、耐候性の高い樹脂材料（例えば、繊維強化プラスチック）等の非金属材料を主材料とするケーシング３ａの内部に発泡樹脂が充填されて形成されている。ケーシング３ａは即ち、フロート体３の外面を構成する。また、フロート体３は水面に浮いており、フロート体３の一部が縦桟１の下方に突出して水中に位置することで発電装置１００に浮力を作用させている。なお、フロート体３の上面は、縦桟１の上面と略同じ高さか、若干上方に位置する。また、フロート体３の上面には、作業者が足場としてフロート体３を使用する際に滑り止めとして機能する滑り止め部３２が形成されている。フロート体３は、本発明における「浮力体」に相当する。また、フロート体３は、本発明に係る「光反射部」としての機能も有する。また、本実施形態に係るフロート体３は、発電装置１００の発電量を増大させることができる。フロート体３の詳細については後述する。
【００２５】
架台本体４は、太陽光発電パネル２０を適宜の傾斜角度で支持する。図１及び図２に示すように、架台本体４には、フロート体３よりも上方の位置において太陽光発電パネル２０が取り付けられる。架台本体４は、支柱連結部材５を介して縦桟１に立設された一対の支柱４１，４１と、Ｙ方向と平行に延在する態様で設けられるとともに一端側が支柱４１の頂部に連結されて他端側が受け桟連結部材６を介して縦桟１に連結された一対の受け桟４２，４２と、一対の受け桟４２，４２にＹ方向に所定の間隔を空けてＸ方向と平行に延在する態様で横架された一対のレール部材４３，４３と、太陽光発電パネル２０をレール部材４３に固定する取付具７と、を有する。
【００２６】
図１に示すように本実施形態に係る発電装置１００では、一対のレール部材４３，４３の上面に太陽光発電パネル２０の互いに対向する両側端部が載置された状態で、レール部材４３と取付具７とによって太陽光発電パネル２０の両側端部が挟持されることによって、太陽光発電パネル２０が架台１０に取り付けられる。
【００２７】
ここで、本実施形態に係る架台本体４は、太陽光発電パネル２０を取り付けるための構造である取付構造２００を有している。図３は、本実施形態に係る太陽光発電パネルの取付構造２００を示す図である。また、図４は、太陽光発電パネルが取り付けられた状態を示す図であって、レール部材４３の延伸方向と直交する断面で切断したときの断面図である。図３に示すように、本実施形態に係る取付構造２００は、レール部材４３に形成されたガイド溝４３１及び載置部４３２と、取付具７と、を含んで構成される。
【００２８】
図３に示すように、ガイド溝４３１は、レール部材４３の上面に開口するとともにレール部材４３の延伸方向に延在する溝である。図４に示すように、ガイド溝４３１は、溝の底を形成する溝下壁４３ａと、溝下壁４３ａの両端から上方に延在する溝側壁４３ｂ，４３ｂと、溝側壁４３ｂ，４３ｂの上端から互いに対向して延伸した一対の溝上壁４３ｃ，
４３ｃと、によって形成されている。また、ガイド溝４３１の開口縁には、挟着部材係止片４３３，４３３が上方に突出形成されている。
【００２９】
また、載置部４３２は、レール部材４３の上面を構成するとともにガイド溝４３１に沿って延在する平坦面である。図３に示すように、載置部４３２は、レール部材４３の幅方向外側に突出するフランジによって形成されており、載置部４３２には、太陽光発電パネルを載置可能である。レール部材４３には、一対の載置部４３２，４３２がガイド溝４３１を挟んで設けられている。
【００３０】
図３に示すように、取付具７は、係合部材７１と、挟着部材７２と、付勢部材７３と、止着用ボルト７４と、を含んで構成されている。
【００３１】
図４に示すように、係合部材７１は、ガイド溝４３１の内部に挿入されて使用される。係合部材７１は、ガイド溝４３１の延在方向における任意の位置においてガイド溝４３１の内部に挿入可能であり、また、ガイド溝４３１内をスライド自在に形成されている。これにより、取付具７をレール部材４３の延伸方向における任意の位置に取り付けることができる。また、係合部材７１は、ガイド溝４３１を形成する溝上壁４３ｃ，４３ｃに係合する。係合部材７１と溝上壁４３ｃとが係合することによって、係合部材７１に連結された挟着部材７２がレール部材４３に設置される。
【００３２】
図４に示すように、付勢部材７３は、係合部材７１に装着されて使用される。付勢部材７３は、ガイド溝４３１の溝下壁４３ａを付勢する弾性片７３１を有している。弾性片７３４が溝下壁４３ａを付勢することによって、係合部材７１が溝上壁４３ｃに向かって付勢され、係合部材７１と溝上壁４３ｃとの係合が維持される。
【００３３】
図４に示すように、挟着部材７２は、止着用ボルト７４を介してガイド溝４３１内の係合部材７１に連結されて使用される。止着用ボルト９は、いわゆるキャップボルト（六角穴付ボルト）である。挟着部材７２は、ガイド溝４３１の外部において載置部４３２と対向するようにして設置される。挟着部材７２は、載置部４３２に載置された太陽光発電パネル２０に当接する当接部７２１と、載置部４３２に当接する一対の規制部７２２，７２２と、を有する。当接部７２１は、更に、太陽光発電パネル２０の上面に当接する上面当接部７２１ａと、太陽光発電パネル２０の側端面に当接する側端面当接部７２１ｂと、を有する。当接部７２１は、ゴムによって形成されている。挟着部材７２は、上面当接部７２１ａによって太陽光発電パネル２０の両側端部の上面を押圧する。また、一対の規制部７２２，７２２がレール部材４３に形成された挟着部材係止片４３３，４３３を挟むことによって、挟着部材７２がレール部材４３の幅方向へ移動することが規制されている。
【００３４】
図４に示すように、太陽光発電パネル２０は、載置部４３２によって下方から支持されており、その側端部を挟着部材７２の上面当接部７２１ａとレール部材４３の載置部４３２とによって挟まれることによって架台１０に取り付けられている。載置部４３２がガイド溝４３１に沿って延在して設けられていることから、太陽光発電パネル２０の側端部の略全域を支持することができる。これにより、太陽光発電パネル２０を支持する支持面の面積が十分に確保されるため、太陽光発電パネル２０を安定して支持することができる。その結果、太陽光発電パネル２０が撓むことを抑制することができる。また、当接部７２１がゴムによって形成されていることにより、押圧による太陽光発電パネル２０のガラス板の破損を抑制することやガラス板の膨張を吸収することができる。
【００３５】
また、取付構造２００は、太陽光発電パネル２０の側端部をガイド溝４３１に沿って延在する載置部４３２に載置することによって太陽光発電パネル２０を支持している。これにより、図１に示すように、太陽光発電パネル２０がレール部材４３を跨ぐことなく太陽
光発電パネル２０を支持することができる。そのため、太陽光発電パネル２０が両側端部において架台１０に支持されることから、太陽光発電パネル２０の裏側面２０ｂの少なくとも一部が露出した状態となっている。特に、レール部材４３に跨って太陽光発電パネル２０が支持される構造と比較して、太陽光発電パネル２０の裏側面２０ｂにおいてレール部材４３によって隠蔽される部分の面積を小さく抑えることができる。その結果、表裏両面を受光面とする両面受光タイプの太陽光発電パネル２０において、裏側面２０ｂの受光量を確保することができ、発電量を増加させることができる。
【００３６】
図２に示すように、一対の受け桟４２，４２の−Ｙ方向側の端部が支持柱によって持ち上げられているため、一対の対向するレール部材４３，４３は、−Ｙ方向のレール部材４３が＋Ｙ方向側のレール部材４３よりも上方に位置するように設けられている。これにより、太陽光発電パネル２０は、−Ｙ方向側の端部が持ち上げられることで水平面に対して傾斜して取り付けられる。太陽光発電パネル２０の傾斜角度は、発電装置１００が設置される環境に応じて、適宜設定することができる。太陽光発電パネル２０は、水面と水平に設けられてもよい。但し、太陽光発電パネル２０は、少なくともＹ方向における一方の端部がフロート体３の上面よりも上方に位置するようにして設けられる。従って、太陽光発電パネル２０は、裏側面２０ｂの少なくとも一部がフロート体３の上面よりも上方に位置するように設けられる。ここで、太陽光発電パネル２０を挟んで配置された一対のフロート体３，３のうち、太陽光発電パネル２０に対して−Ｙ方向側に位置するフロート体３を、第１フロート体３Ａと称し、＋Ｙ方向側に位置するフロート体３を、第２フロート体３Ｂと称する。これにより、図２に示すように、発電装置１００では、太陽光発電パネル２０の裏側面２０ｂの下方空間であって第１フロート体３Ａの上面よりも上方の空間であるパネル裏空間Ｓが形成されている。パネル裏空間Ｓを、図２中のハッチングで示す。
【００３７】
図５は、本実施形態に係る支柱連結部材５を示す図である。また、図６は、本実施形態に係る架台１０の受け桟連結部材６を示す図である。また、図７は、起立姿勢にある架台本体４を示す図である。本実施形態に係る架台１０は、受け桟連結部材６と支柱連結部材５とによって架台本体４を縦桟１に連結していることによって、架台本体４の姿勢を図２に示す使用姿勢から図７に示す起立姿勢へ変化させることができる。
【００３８】
図５に示すように、支柱連結部材５は、縦桟１にボルト等で固定される固定部５１と、固定部５１から上方に突出するとともにＸ方向と直交する板形状を有する支持片５２と、支持片５２に形成された切欠５２ａと、を有する。切欠５２ａは、支持片５２をＸ方向に貫通しており、支持片５２の中央から上端にかけて延在している。ここで、支柱４１における縦桟１との連結部分には、ネジ山が形成されてＸ方向に突出するネジ軸部４１ａが形成されている。切欠５２ａは、ネジ軸部４１ａを受け入れ可能に形成されている。支柱連結部材５は、切欠５２ａにネジ軸部４１ａを受け入れた状態でナットＮをネジ軸部４１ａに螺合させることによって、支持片５２を支柱４１とナットＮとで挟持し、縦桟１と支柱４１とを連結する。ここで、支持片５２における支柱４１に対向する面には、水平に延在する溝が上下に並んだ係合溝群５２ｂが形成されている。また、支柱４１における支持片５２に対向する面には、係合溝群５２ｂの溝に受け入れられることで係合溝群５２ｂに係合する係合突起群４１ｂが形成されている。縦桟１と支柱４１とが連結した状態では、ネジ軸部４１ａが切欠５２ａに受け入れられることで支柱４１のＹ方向の移動が規制され、支持片５２を支柱４１とナットＮとで挟持することで支柱４１のＸ方向の移動が規制され、係合突起群４１ｂが係合溝群５２ｂに係合することで支柱４１の上下方向の移動が規制される。この状態から、ネジ軸部４１ａとナットＮとの螺合を解除し、係合突起群４１ｂと係合溝群５２ｂとの係合を解除し、ネジ軸部４１ａをスライドさせて切欠５２ａの上端から引き抜くことで、縦桟１と支柱４１との連結を解除することができる。
【００３９】
図６に示すように、受け桟連結部材６は、縦桟１にボルト等で固定される固定部６１と
、固定部６１から上方に突出するとともにＸ方向と直交する板形状を有する軸支片６２と、軸支片６２からＸ方向に突出する回動軸部６ａと、を有する。回動軸部６ａには、ネジ山が形成されている。ここで、受け桟４２における縦桟１との連結部分には、回動軸部６ａよりも径大な貫通孔である軸受孔４２ａがＸ方向に貫通している。受け桟連結部材６は、回動軸部６ａを軸受孔４２ａに挿通した状態でナットＮをネジ軸部４１ａに螺合させることによって、受け桟４２を軸支片６２とナットＮとで挟持し、縦桟１と支柱４１とを連結する。受け桟連結部材６は、受け桟４２を回動軸部６ａ回りに回動可能に軸支する。ここで、軸支片６２における受け桟４２に対向する面には、水平に延在する突起が上下に並んだ当接突溝群６２ｂが形成されている。縦桟１と受け桟４２とが連結した状態では、当接突溝群６２ｂが受け桟４２に当接することで、受け桟４２が不用意に回動することが抑制されている。
【００４０】
発電装置１００の使用時においては、受け桟４２が受け桟連結部材６を介して縦桟１に連結され、支柱４１が支柱連結部材５を介して縦桟１に連結されることによって、架台本体４の姿勢は、図２に示す使用姿勢に維持されている。この状態では、支柱４１が縦桟１に固定されているため、受け桟４２の回動軸部６ａ回りの回動が規制されている。この状態から、縦桟１と支柱４１との連結を解除することによって、受け桟４２を回動軸回りに回動させることが可能となる。これにより、太陽光発電パネル２０をＸ軸回りに回動させて、太陽光発電パネル２０と水平面とがなす角度を使用姿勢の状態から広げることができる。その結果、図７に示すように、架台本体４の姿勢を、太陽光発電パネル２０と水平面との開度が使用姿勢よりも大きい起立姿勢とすることができる。架台本体４の姿勢を起立姿勢とすることによって、作業者は、太陽光発電パネル２０の裏側面２０ｂを容易に点検することができる。なお、架台１０は、起立姿勢にある架台本体４を固定して起立姿勢を維持させるための姿勢維持手段を有してもよい。
【００４１】
次に、本実施形態に係るフロート体３の詳細について説明する。図８は、本実施形態に係るフロート体３の全体斜視図である。図８に示すように、フロート体３は、略直方体形状を有するフロート本体３１部と、フロート本体３１部の上面に形成された滑り止め部３２と、フロート本体３１部のＸ方向の両端部に形成された連結片３３と、を有する。
【００４２】
連結片３３は、フロート体３を縦桟１に連結するための部分であり、ＸＹ平面と平行な板形状を有している。フロート体３は、縦桟１の上面に載置された連結片３３を縦桟１に固定することによって、架台１０に取り付けられる。
【００４３】
滑り止め部３２は、略角柱形状を有して上方に突出形成された滑り止め突起３２１がＸＹ方向に所定の間隔を空けて複数配列することによって形成されている。図９は、図８におけるＡ−Ａ断面を示す図である。図９に示すように、滑り止め突起３２１の頂面３２１ａは、傾斜面となっている。頂面３２１ａは、＋Ｙ方向に向かうに従って下がるように傾斜している。これにより、図２に示すように、第１フロート体３Ａにおける滑り止め突起３２１の頂面３２１ａが太陽光発電パネル２０の裏側面２０ｂに向き合う態様となっている。
【００４４】
作業者は、複数の滑り止め突起３２１からなる滑り止め部３２上に足を乗せた状態で作業を行う。ここで、滑り止め突起３２１が間隔を空けて設けられていることによって、隣接する滑り止め突起３２１同士の間には、フロート本体３１の上面を底面とする溝が形成されている。そのため、水中から滑り止め部３２に乗り上げた水は、溝内に落ち込み、溝内を流れて水中に流れ落ちる。これにより、滑り止め部３２に水が溜まることが抑制される。即ち、滑り止め突起３２１によって、作業者の足元の水捌けがなされる。これにより、作業者が水で滑ってフロート体３から転落すること等が抑制され、作業の安全性が確保される。
【００４５】
本実施形態に係るフロート体３は、太陽光の光を反射することによって太陽光発電パネル２０の裏側面２０ｂに光を入光させる光反射部としての機能も有する。フロート体３は、フロート体３に照射された太陽光を光反射部によって反射することによって、太陽光発電パネル２０の裏側面２０ｂに反射光を入光させることができる。以下、詳細に説明する。
【００４６】
本実施形態に係るフロート体３は、外面を形成するケーシング３ａの材料として、上述の主材料としての耐候性の高い樹脂材料に加え、光反射材料を含んで形成されている。より具体的には、フロート体３のケーシング３ａは、シェルパウダーを光反射材料として含んで形成されている。シェルパウダーは、ホタテ等の貝殻を超微粒に粉砕することで得られる粉状材料である。ホタテ等のある種の貝類は、真珠層とも呼ばれる炭酸カルシウムを主成分とする光沢物質を貝殻の内側に生成する。貝殻から生成されるシェルパウダーは、上記の真珠層を含んでいることから、光反射材料として利用されている。本実施形態に係るフロート体３は、ケーシング３ａの材料にシェルパウダーを光反射材料として含むことによって、ケーシング３ａの材料に光反射材料を含まないフロート体３と比較して、照射された太陽光を高い反射率で反射することができる。ケーシング３ａが光反射材料を含んで形成されることによって、ケーシング３ａの表面、即ち、フロート体３の外面は、光反射部として機能する。
【００４７】
ここで、光反射材料としては、シェルパウダーの他に、例えば、ガラス微粒子、アルミニウム微粒子、銀微粒子、銅微粒子などの金属微粒子などを例示することができる。但し、光反射材料として天然物由来のシェルパウダーを利用することによって、水中環境への負荷を低減することができる。なお、フロート体３の外面に光反射部としての機能を付与する方法としては、例えば、ケーシング３ａの成形において光反射材料を主材料である樹脂材料に混合してもよいし、光反射材料を含むシート材料をケーシング３ａの表面に転写してもよい。
＜発電方法＞
次に、本実施形態に係る発電装置１００の発電方法について説明する。図１０は、発電装置１００のＸ方向視図であって発電方法を説明するための図である。太陽光発電パネル２０は、図の符号Ｌ１で示す白塗りの矢印は、太陽から直接発電装置１００に照射される太陽光の光路を模式的に表したものである。また、図中のＬ２で示すハッチングの矢印は、フロート体３で反射した太陽光の反射光の光路を模式的に表したものである。
【００４８】
図１０に示すように、発電装置１００は、太陽光発電パネル２０の表側面２０ａ（即ち、上面）が太陽に向けられて設置される。より詳細には、発電装置１００に対する太陽の方向は時間経過に応じて変化するため、例えば、日照時間において太陽光発電パネル２０の表側面２０ａが太陽に向けられる時間が最も長くなるように、太陽光発電パネル２０の向きが設定される。
【００４９】
太陽光発電パネル２０の表側面２０ａに直接照射された太陽光は、太陽光発電パネル２０の表側面２０ａに入光する。太陽光発電パネル２０は、表側面２０ａで受光した光を利用して発電する。
【００５０】
そして、太陽光は、フロート体３の上面にも照射される。フロート体３の上面に照射された太陽光は、ケーシング３ａに含まれる光反射材料によって反射する。上述のように、太陽光発電パネル２０がフロート体３の上方に設置され、太陽光発電パネル２０の裏側面２０ｂが露出しており、太陽光発電パネル２０の裏側面２０ｂとフロート体３の上面との間にパネル裏空間Ｓが形成されていることから、フロート体３の上面で反射した反射光の一部は、パネル裏空間Ｓを通過して太陽光発電パネル２０の裏側に到達する。即ち、フロ
ート体３は、フロート体３の上面に照射された太陽光を反射することによって、太陽光発電パネル２０の裏側面２０ｂに反射光を入光させることができる。太陽光発電パネル２０は、裏側面２０ｂで受光した光を利用して発電する。
【００５１】
更に、本実施形態に係るフロート体３は、滑り止め突起３２１の頂面３２１ａを傾斜面で形成することによって、反射光の指向性を高め、太陽光発電パネル２０の裏側面２０ｂに光を集光させることができる。図１０に示すように、第１フロート体３Ａの滑り止め突起３２１の頂面３２１ａは、太陽光発電パネル２０の裏側面２０ｂに向き合うようにして形成されている。これにより、フロート上面の反射光をより多く太陽光発電パネル２０の裏側面２０ｂに導くことができる。
【００５２】
［作用・効果］
以上のように、本実施形態に係る架台１０は、太陽光発電パネル２０を裏側面２０ｂの少なくとも１部が露出するようにしてフロート体３の上方で支持し、且つ、太陽光発電パネル２０の裏側面２０ｂとフロート体３の上面との間にパネル裏空間Ｓを形成する。そして、フロート体３の上面には、照射された太陽光を反射して、太陽光発電パネル２０の裏側面２０ｂに反射光を入光させる光反射部が形成されている。これにより、太陽光発電パネル２０の裏側面２０ｂにおける受光量を増加させることができる。その結果、本実施形態に係る架台１０によれば、両面受光タイプの太陽光発電パネル２０を用いた水上太陽光発電において、発電量を増加させることができる。また、発電装置１００の１基あたりの発電量が増加することから、発電装置１００の設置面積に対する発電効率を向上させることができる。
【００５３】
なお、本実施形態に係る架台１０は、フロート体３を作業用の足場としても利用されることから、上面視において太陽光発電パネル２０とフロート体３とが重複しないように配置されている。そのため、フロート体３の上面に太陽光を照射させることができ、結果、太陽光の反射光を太陽光発電パネル２０の裏側面２０ｂに入光させることができる。
【００５４】
更に、架台１０は、滑り止め突起３２１の頂面３２１ａを水平面に対して傾斜する態様の傾斜面としている。即ち、光反射部は、水平面に対して傾斜した傾斜面を有している。これにより、フロート体３の上面における反射光をより多く太陽光発電パネル２０の裏側面２０ｂに導くことができ、フロート上面における反射光の太陽光発電パネル２０の裏側面２０ｂへの集光性を高めることができる。その結果、発電装置１００の発電量をより増加させることができる。なお、滑り止め突起３２１の頂面３２１ａを傾斜面とすることによって、滑り止め突起３２１の頂面３２１ａに乗り上げた水が流れ落ち易くなるという利点もある。
【００５５】
但し、本発明は、滑り止め突起３２１の上面が傾斜面に形成されていなくともよい。滑り止め突起３２１の上面は、水平であってもよい。滑り止め部３２は、突起に代えて、一方向に延在する複数の溝によって構成されてもよい。本発明は、フロート体３が太陽光発電パネル２０の裏側面２０ｂに光を入光させる光反射部としての機能を有していればよい。そのため、フロート体３は、滑り止め部３２を有さず、フロート本体３１が光反射部としての機能を有してもよい。但し、フロート体３が滑り止め部３２を有することによって、作業者がフロート体３から滑り落ちることを防止することができる。また、滑り止め部３２において滑り止め突起３２１が配列することによってフロート体３の上面が凹凸形状となっているため、滑り止め部３２に照射された太陽光を乱反射することができる。そのため、発電装置１００に対する太陽の方向によらず、一定量の反射光を太陽光発電パネルの裏側面に入光させることができる。なお、フロート体３は、滑り止め突起３２１を有さずに外面に凹凸形状を有してもよい。また、フロート体３は、ケーシング３ａを有さなくともよく、外面が光反射部としての機能を有していればよい。ここで、フロート体３にお
いては、太陽光が照射される上面が太陽光を反射することによって、太陽光発電パネル２０の裏側面２０ｂに反射光を入光させることができる。従って、フロート体３は、外面全部ではなく上面のみが光反射部として機能してもよい。その場合、少なくともフロート体３の上面に光反射材料が含まれていればよい。
【００５６】
更に、架台１０は、光反射材料として、天然物由来で光沢性を有するシェルパウダーを使用している。即ち、光反射部は、シェルパウダーを含んで形成されている。これにより、水中環境への負荷を低減することができる。
【００５７】
また、架台１０は、架台本体４が縦桟１に対して回動することによって、太陽光発電パネル２０の姿勢を、使用姿勢と、使用姿勢よりも起立した起立姿勢との間で姿勢を切り替え可能である。これにより、作業者は、架台本体４の姿勢を起立姿勢とすることによって、太陽光発電パネル２０の裏側面２０ｂを容易に点検することができる。
【００５８】
また、架台本体４は、太陽光発電パネル２０における互いに対向する両側端部を支持することによって太陽光発電パネル２０を取り付ける、取付構造２００を有している。これによれば、太陽光発電パネル２０の裏側面２０ｂにおいてレール部材４３によって隠蔽される部分の面積を小さく抑えることができる。その結果、表裏両面を受光面とする両面受光タイプの太陽光発電パネル２０において、裏側面２０ｂの受光量を確保することができ、発電量を増加させることができる。
【００５９】
図１１は、本実施形態に係る発電装置１００の使用例としての水上設置太陽光発電システム１０００（以下、発電システム１０００）を示す図である。図１１に示すように、発電システム１０００は、ＸＹ方向に配列された複数の発電装置１００を連結することによって構成される。発電システム１０００においてＹ方向に並ぶ発電装置１００は、共通の縦桟１を使用している。また、Ｘ方向に並ぶ発電装置１００は、共通の横桟２及び共通のレール部材４３を使用している。これにより、ＸＹ方向に配列された発電装置１００が連結されている。なお、Ｙ方向に隣り合う発電装置１００は、共通のフロート体３を使用している。夫々の太陽光発電パネル２０に対する太陽光の反射光の供給は、当該太陽光発電パネル２０の−Ｙ方向側に隣接するフロート体３によってなされる。発電システム１０００は、複数の発電装置１００を配列して太陽光発電アレイを形成することによって、発電装置１００単体よりも大きな電力を得ることができる。
【００６０】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。また、上記の実施形態で例示した内容は、矛盾のない限り組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００６１】
１００・・・水上設置太陽光発電装置
１０・・・水上設置用架台
２０・・・太陽光発電パネル
１・・・縦桟
２・・・横桟
３・・・フロート体（浮力体）
３１・・・フロート本体
３２・・・滑り止め部
４・・・架台本体
４１・・・支柱
４２・・・受け桟
４３・・・レール部材
５・・・支柱連結部材
６・・・受け桟連結部材（軸部材）
７・・・取付具
【図１】
2019142287.tif 000003
【図２】
2019142287.tif 000004
【図３】
2019142287.tif 000005
【図４】
2019142287.tif 000006
【図５】
2019142287.tif 000007
【図６】
2019142287.tif 000008
【図７】
2019142287.tif 000009
【図８】
2019142287.tif 000010
【図９】
2019142287.tif 000011
【図１０】
2019142287.tif 000012
【図１１】
2019142287.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月10日(2018.8.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両面を受光面とする太陽光発電パネルを水上に設置するための太陽光発電パネルの水上設置用架台であって、
水面に浮く浮力体と、
前記浮力体の隣であって前記浮力体よりも上方の位置において前記太陽光発電パネルを設置する架台部と、を備え、
前記架台部は、前記太陽光発電パネルの裏側面の少なくとも一部が露出するように、且つ、前記太陽光発電パネルの裏側面と浮力体の上面との間に空間が形成されるように、前記太陽光発電パネルを支持し、
前記浮力体の上面には、照射された太陽光を前記空間に導くように反射することで前記太陽光発電パネルの前記裏側面に前記太陽光の反射光を入光させる光反射部が形成されており、
前記光反射部は、水平面に対して傾斜した傾斜面を有し、
前記傾斜面は、前記太陽光発電パネル側に向かうに従って下がるように傾斜している、
太陽光発電パネルの水上設置用架台。
【請求項２】
前記光反射部は、シェルパウダーを含んで形成されている、請求項１に記載の太陽光発電パネルの水上設置用架台。
【請求項３】
前記架台部は、前記太陽光発電パネルが取り付けられる架台本体と、
前記架台本体を前記浮力体に連結する連結体と、を有し、
前記架台本体は、前記連結体に対して回動することによって、前記太陽光発電パネルの姿勢を、使用姿勢と、前記使用姿勢よりも起立した起立姿勢との間で姿勢を切り替え可能である、請求項１又は２に記載の太陽光発電パネルの水上設置用架台。
【請求項４】
前記架台部は、前記太陽光発電パネルにおける互いに対向する両側端部を支持することによって前記太陽光発電パネルを取り付ける、取付構造を有する、
請求項１から３の何れか１項に記載の太陽光発電パネルの水上設置用架台。