(57)【要約】【課題】モジュールや電力制御部材の価格低下化にふさわしく、架台関係部材を低減するとともに、自然災害に対する耐久性を増し、管理費や、撤去費用まで含めたトータルの費用を低減して太陽光発電の実質的な発電単価を下げる。【解決手段】モジュールを個別の軸受けによって支持し、そのモジュール重心と回動軸心との偏芯量を最少になる構造にして、回動するためのトルクを最少にし、これらモジュールを縦列で連続させ一括して傾斜角を変えられるように構成し、このモジュール列を複数アーム部材と連接部材で連結しモジュール群として、1つのアクチュエータで駆動できるモジュール数を大きくして構成し、モジュール傾斜角を間歇的に変えることによってアクチュエータの寿命問題を解決しながら出力を増加させ、収入を増やし、傾斜角の変更機能追加のための費用と相殺るとともに、天災の対応力を向上し、より簡易な架台採用可能にして総合的な経費を節減する。【選択図】図１
2015216766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列して隙間をつけて設置された太陽光発電モジュール群の下で除草作業や農作業、漁業、牧畜、散策などが自由に出来る空間を維持する４本以上の柱を持つ、空中設置形太陽光発電装置において、複数のモジュールの裏側に連通するトルクチューブの回動によって複数のモジュールを一括して回動させるのでなく、モジュール短辺の回動重心と回動支持軸の中心との距離（偏芯）を小さくするため、モジュール短辺の両側にトルクを伝達する軸部材を取り付けて複数のモジュールを連結し、この複数の軸を支持する軸受部材をモジュール長辺に直交する桁部材上に配置して、モジュールを前記軸受け２個の間で、個別に両持ち保持したことを特徴とする太陽光発電装置。
【請求項２】
架台上の個々のモジュールに回動軸を取り付け、南北方向に近い方向を定め、複数のモジュールを連結させてモジュール群の列をつくり、この列ごとに1個の回動用アーム部材を設置し、この列ごとに設置されたアーム部材を平行になるよう連接部材でつなぎ、多数のモジュールが一括して方向が変えられるようにしたモジュール群において、モジュール群の傾斜角度を所定時刻の太陽の向きに概略一致した方向へ回動し、概略1時間その位置に保持できる機能を持つ駆動部材機構を持ち、この駆動部材機構によって真昼や日の出、日没の時刻や強風のときや回動不要な曇り日などに前記モジュール群を概略水平に保持することを特徴とする太陽光発電装置。
【請求項３】
複数の発電セルをもつ板状の発電パネル５０と短辺保持部材５１と長辺補強部材５３、ターミナルボックス５２が組立および分解できるようそれぞれネジで締結され、長辺補強部材５３が前記発電パネル５０の長辺外周に無いことを特徴とする太陽光発電モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は太陽光発電装置の効率を向上すると共に設置費用はもとより、保守や点検に関する費用、撤去や更新にかかる費用までトータルでコストを下げる構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電普及促進するためには、導入全経費が売電のkW単価の１００００倍が目安になる。例えば、平均買電単価より安い売電単価２０円／kWhを実施するためには導入全経費が２０万円／kW以下になるようにすることが目標となる。太陽光発電は、ソーラーグレードシリコンが量産され、生産量が増大したことによって価格が大きく下がり、今後２００年で尽きると言われる化石燃料を焼却するような現行の安易な利用方を出来る限り早く縮小して、将来の子孫に残す資源として活用されるようその拡大が大きく期待される。しかしパネルの大型化や追尾形の太陽光発電装置を指向する限りモジュールや電力変換部材（パワーコンディショナ）以外の経費を低減化することは困難であり、総合的な低減をする目標に不十分である。
【０００３】
このような背景の元、太陽光発電が人類エネルギー取得手段の本命となるために、さらに総合的にコストを引き下げる方策が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００６−５２１００９公報
【特許文献２】特開２００７−２５８３５７公報
【特許文献３】特開２０１０−２０５７６４公報
【特許文献４】特開２０１１−１０８８５４公報
【特許文献５】特開２０１３−１７２１４５公報
【特許文献６】特許５０６１０４７号
【特許文献７】米国特許  ４１５４２２１号
【特許文献８】米国特許  ４４１９７２８号
【特許文献９】米国特許  ５２２８９２４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年モジュールの価格は１０万円／ｋW程度に、直流を交流に変換し系統電圧や周波数に連係するためのパワーコンディショナーの価格も４万円／ｋW程で入手可能の時代になり、太陽光発電主要部品の価格低下に合わせて架台関係部材の低減と自然災害に対する持久力を増し、管理費や、撤去費用まで含めた費用をトータルで低減出来るしくみにしなければならない。
【０００６】
従来の技術としての特許文献１〜６はいずれも太陽光発電セルを日照の方向に向けて発電量を向上する意図で考えられたものであるがその効用としては発電量の増大が約４０％程度に過ぎず、発電量増加による収入の増大に比して、設置する費用や保守・撤去更新に要するコストのほうが大きく、いわゆる費用倒れの案であり実用に耐えるものになっていないといえる。太陽光発電のモジュールやパワーコンディショナー等の価格が下がった今、その存在価値を失い、新たな実用的改良案が強く望まれる。
【０００７】
特許文献６ではモジュールの下部に偏芯した回動軸を設定して、重力で一方向に回動する力をワイヤー状のアクチュエータで反対方向に引いて受光面の向きを変更する案であるが、重力の方向に反する方向から吹く風によって乱される危険が大きく構造上に基本問題があり実用に耐えない。
【０００８】
特許文献７においては水平にしたアレイを一括してトルクチューブで日照方向に回動する意図は合理的であるが、アレイへ加わる風荷重が大きく支持柱やトルクチューブの強化に対する費用が発電量増加の効果以上になり得ることは困難である。
【０００９】
特許文献８においては特許文献７の改良を意図したものといえるが回動方法の欠点は解決したものの、アレイへ加わる風荷重は低減せず大きく、支持架台の強化や基礎の強化費用を上まわる利得が得ることは至難である。南北軸回動した効果は年間通常の南面２０度ほど傾斜し設定した場合に比べ年１０％程度の増加にすぎないことを考慮すれば経済的な効果は期待できない。
【００１０】
よって従来の先行技術の構造はいずれもグリッドパリティを実現するための時代の要求に答えるには不十分であり、今後の太陽光発電の普及のために、構造や、運転方法を改善しなければならない課題がある。
【００１１】
近年モジュールの大型化がすすみ一人では運搬困難な大きさにまでなった。このモジュールの大型化はモジュールの出力あたりのコストを若干下げることには貢献するが、その反面、面積が大きくなったことに比例し、風荷重が増大し、増大した風荷重に耐えるための架台の強化や基礎の強化で費用が増大して、大型化によるコストダウン効果を失い、総合的なコストダウンをこれ以上期待することは困難である。
【００１２】
太陽光発電設備はモジュールの単価のみを抑えることを指向するのでなく、設置するまでにかかる全ての費用とともに、雑草の繁茂の対策、故障発見機能の管理費用、更新時の撤去費用まで勘案した全体的に合理的な設計に加え、何十年に一度の天災まで回避できることまで考慮した構造や簡易で安定した運転システムが望まれる。
さらには、限りある土地を有効に活用するため、セルの面積当たりの発電量を増すだけの工夫でなく、土地の単位面積当たりの年間発電量を上げられることも重要な条件である。
例えば、図３５に示す２軸で精密に追尾する方式に、図３６に示すような高度な制御系統を付加すれはセルの面積当たりの発電量を４０％程度増すことは技術的に可能であるが、装置自身の影が隣の設備に影響しあまり基数を増やせないので、土地単位面積当たりの出力がずいぶんと低くなるとともに、風荷重に耐える強固な支柱や駆動機構を必要として、モジュール単価が抜本的に下がった今、経済的な意味からも存在意義が薄れている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
大風や大地震に対する耐久性を安価に確保するために、太陽光発電装置全体に加わる、静荷重や風荷重や地震荷重を最小にする工夫が肝要である。
その手段として
モジュールの小型化により架台に加わる風荷重を低減すること。
南風や北風の対する風荷重をモジュール設置方法でもミニマム化すること。
架台への荷重分布を分散して弱点を小さくし架台を実質的に強化すること。
何十年に一度の巨大台風の直撃にも耐える対策が容易に行え、その装置が安いこと。
等が必要である。
【００１４】
以上を鑑み、並列して間を空けて設置された小形の太陽光発電モジュール群の下で除草作業や農作業、漁業、牧畜、散策などが自由に出来る空間を持つ、空中設置形太陽光発電装置において、複数のモジュールをフレームで集合し一平面にして傾斜させるのでなく、前後左右に分散並列するモジュールそれぞれを個別に一列にして傾斜角度を変更できる回動軸を持つ太陽光発電装置において、傾斜角を変更するための回動軸は従来から用いられる直列のモジュールを一括して回動する貫通型のトルクチューブでなく、モジュールとモジュールの間を連結する軽量な連結軸受部材によってモジュールを直列に連結してより少ないトルクで回動可能にすることによって回動に要する動力を最少にする。
【００１５】
回動機能を有効に働かせる方法は、概略水平、あるいは地面に対して概略平行な前記回動軸の方位を、比較的「経線」方向に近い方向に周辺の状況を考慮して設定し、並列する前記モジュール群個々を小型化し、その回動軸の回転方向に前記並列するモジュール群をおおむね東西方向はレバーとアームで、おおむね南北方向は回動軸で統括してアクチュエータ等の動力で、天候や所定時刻の太陽の向きを考慮した方向へ間欠的に回動して、アクチュエータの駆動時間を極度に短くし、２０年間の耐久性を担保し、時刻に適した所定の角度に一括してセットできる回動部材機構を持ち、日の出、日没近くの時刻には、前記個々のモジュールによる影が、並列する隣のモジュールに影を落とさないよう、また強風、曇り日などにも必要に応じて、随時並列する前記モジュール群を概略水平になるよう維持する手段によって解決される。
【００１６】
さらに使用する前記モジュール各部材も部材単位でブロック化して運送費用の節減と接着剤使用を少なくして、製造工程時間を短縮し、また分解を容易にしてリサイクル性を向上することにより、太陽光発電導入費用を全体的に縮減する。
【００１７】
強風が予想されるときは水平にして風圧荷重を最小にし、曇りの日のように全天が散乱光で満たされて光天井になるときは回動をせずに水平にして最大の受光量を得ることが出来る。よって本発明によって太陽光発電による発電単価がさらに下がり早期にグリッドパルティの実現が期待できる。
【発明の効果】
【００１８】
大形のパネルを地面近くに傾斜をつけて並べる、一般的なメガソーラー形式や、図35に示すような２軸追尾形の太陽光発電装置に比べれば、小形のパネルを使用して適切に任意に安価に災害を避けられるよう、回動できる図２５〜２７に示す方法が、もっとも合理的法として採用され始めている、モジュールの下部に単管を置きバンド部材でモジュール５を単管２５に固定し、架台に載せたこの方式に比べると本案は次のような効果が期待できる。
【００１９】
１、図３１に示すように最も負荷のかかる桁の荷重を約１／２にして、架台に対する負荷を分散均等化されて同じ材料を用いるならば相対的に架台の強度増す。
２、パネルの傾斜角度が電動アクチュエータを動かす手動スイッチでいつでも最適の角度に変更でき、天災が想定されるときに随時最適の防災体制が容易に出来る。
概略８％の発電量増加によって防災能力を上げるための上記回動設備コストを吸収出来る。
モジュール搭載に要する鋼材量を３０％以上削減できる。
故障モジュールの発見が目視のみで容易にできる。
モジュールを軽量化が促進され資源使用量が減り、コストがさらに削減される。
この発明に係る間欠追尾型太陽光発電装置によれば、モジュールを所定の位置に回動するトータルの時間が短いので、駆動のためのアクチュエータ等の使用部材の耐久性を確保しやすく安価に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は本案の部分拡大説明図である。（実施例１）
【図２】図２は図１の全体斜視図である。
【図３】図３は実施例1でモジュールを水平に回動した部分拡大図である。
【図４】図４は実施例1でモジュール群を外して架台の状態を示す斜視図である。
【図５】図５は実施例１でモジュールを西向きに傾斜し北側から見た図である。
【図６】図６は実施例１でモジュールを東向きに傾斜し北側から見た図である。
【図７】図７は実施例１でモジュールを水平にした状態を北側から見た斜視図である。
【図８】図８は実施例１で図７の状態を東側から見た投影図である。
【図９】図９は実施例１でモジュール間の軸受け部を拡大した斜視図である。
【図１０】図１０は実施例１で図9軸受け部の構造を示す断面図である。
【図１１】図１１は実施例１で使用する軸部材の形状、構造を示す斜視図である。
【図１２】図１２は実施例１で軸と軸受け部材に別な形状を用いた事例の斜視図である。
【図１３】図１３は実施例１で図１２の実施例の分解説明斜視図である。
【図１４】図１４は実施例１で図１２の実施例の軸受け部材の斜視図である。
【図１５】図１５は実施例１で図１２の実施例の回動軸部材の斜視図である。
【図１６】図１６は本案の実施例２を示す部分拡大説明図である。
【図１７】図１７は東側から見た実施例２の側面投影図である。
【図１８】図１８は実施例２の大略を示す北東上方から見た斜視図である。
【図１９】図１９は実施例２のモジュールを裏側から見た構造説明斜視図。
【図２０】図２０は実施例２のモジュール端部を裏側から見た部分拡大斜視図である。
【図２１】図２１は実施例２のターミナルの内部を示す斜視図である。
【図２２】図２２は実施例２でモジュールのガラス端部封止の構造を示す断面図。
【図２３】図２３は従来のモジュール構造を示す断面斜視図である。
【図２４】図２４は従来のモジュールを従来の方法で回動可能に取り付けた側面投影図。
【図２５】図２５は図２４の例でモジュールを取り付ける前の状態を示す斜視図。
【図２６】図２６は図２４の例の大略を示す北東上方から見た斜視図である。
【図２７】図２７は従来のモジュールを従来の方法で単管に取り付けた部分組立斜視図。
【図２８】図２８は本案の実施例においての他のバリエーション概念図である。
【図２９】図２９はモジュールの向く面と光束の方に角度差があるときの日照概念図。
【図３０】図３０は角度差と日照量の減少率の関係を示す線図である。
【図３１】図３１は本案と従来の方法とで桁にかかる「荷重の範囲」を示す比較図。
【図３２】図３２は従来の太陽光追尾方式Aと本案の追尾方式Bの比較図である。
【図３３】図３３は本案の追尾方式の模式的回路図である。
【図３４】図３４は南中２０度に固定した場合と本案のとの日照量比較図である。
【図３５】図３５は２軸で精度良く追尾する太陽光発電装置の概念説明図である。
【図３６】図３６は２軸で精度良く追尾するための制御系統説明図である。
【図３７】図３７はモジュール断面が受ける空力性能の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
簡易な架台を用いることと、モジュールの傾斜角度を変更するための駆動力を最低限にすることにより、小さく安いアクチュエータを使用可能し、さらにその運転頻度を下げて、モジュールの傾斜角度を変更して得られる出力の向上効果を超えない範囲のコストアップに収まるようにした。
【実施例１】
【００２２】
図１、２、３、４は、本発明の実施例１の斜視図であって概略５ｍの間隔に立つ圃場の耕盤上に置かれた基礎１０に立つ柱４に東西方向桁１を南北方向に桁３を渡して方形をなし、その中に２本の中間桁を外周の南北桁３と中間の南北桁３’の間に設け、これらの南北桁に軸受け部材１１と軸部材１２を直線上に設置しそれぞれの軸部材１２の間にモジュール５を1個ずつ締結して一体として回動出来るモジュール列を形成する。
【００２３】
前記モジュール列は図１のように柱４の間隔に合わせて架台の下での作物生産等に支障ない間隔で並べると５ｍの中に４〜7本、また作物を生産しないか、高度に太陽を嫌う作物の場合は前記モジュール列の影がお互いに干渉しない間隔として8〜9本設置することが出来る（図では6本）。
【００２４】
図４は前記モジュールを外した桁の状態を表し、東西の内部桁２は概略５ｍ四方の内部を３分する形で設置され、全ての東西桁上に軸受け部材１１が設置される。
【００２５】
図5はモジュール５を西向きに回動したときのアクチュエータの作動状態を表し、アクチュエータ本体８は最も縮まり、図６はモジュール5を東向きに回動したときの図でアクチュエータ本体８は最も伸びた状態になる。
【００２６】
図7において、前記モジュール５は軸部材１２と軸受部材１１によって支持されており、アクチュエータの他端は固定部材９によって架台とピン結合（図示せず）で結びアクチュエータ本体に純粋に圧縮と引張荷重を受ける。
【００２７】
図８は図7を東側から見た立面図でアクチュエータの端部を固定する固定部材９は架台に強固に固定される。
【００２８】
軸受部材１１は図９に示す形で東西桁２に締結され軸部材１２によってモジュール5を支持し、また回動トルクを伝達する。その構造は図１０軸受部断面図に示すよう下部材１１ｃと上部材１１ｂにより東西桁に締結され上部蓋部材１１aによって軸を回動自在の状態で支持する。図１１は軸部材の形の例２種類で１２aは両端にモジュール５を連結する形を示し、１２a’は架台の外周部に使用する形を示す。
【００２９】
軸部材１２の外径が強度を保持する範囲で細いほどモジュール５を回動するためのトルクが小さくて済む。モジュール5の１枚当たりトルクが小さいことはアクチュエータ出力を同じならば駆動できるモジュール数が大きくなり、モジュールを回動するためのワット当たりの費用が下げられ、太陽光発電装置の費用が縮減できる。
【００３０】
図１２〜１５は軸受部材に市販品を充当する案で１１’ａ、１１’ｂは市販の金属製の単管用クランプを示し、軸受部材１５は軸部材１２ｂ、あるいは１２ｂ’を回動自在に支持するよう軸受け兼アダプターとしてとして機能し、組み立て使用される。中間の案として細い軸部材１２に適合するよう軸受部材１５を厚くすることも可能である（図なし）
【００３１】
モジュール５は1軸の追尾形では正午近くには水平にすることが通常行われるが、図３２に示すように６時〜９時、１５時〜１８時の間はまったく太陽を追尾させず、隣のモジュールに影を落とさないよう水平に近い角度に設定するが肝要である。また太陽を正確に追尾することは図２９に示す式からモジュールにそそぐ日照の量が計算される。その結果は図３０に示すように太陽の迎え角とモジュールの向きの角度差が±８度あっても、受ける日照の減少率はわずか１％に過ぎない。故に太陽光発電の追尾は1時間（太陽の動く角度は約15度）に一度行うようなタイムスイッチのみのラフな制御で十分である。
【００３２】
アクチュエータの駆動時間は一回の往復に１２０秒要するとすれば午前中水平から４５度にするため一度伸ばし、真昼に水平にするために間歇的に縮め、午後反対側に４５度傾斜するためにさらに縮め１６時過ぎに水平にするため伸ばすので、1日1往復すればよい。従って1日２分、年間では前記駆動不要の曇りや雨天、大風予報時があるので多めに数えて約３００日とすれば年間約６００分で、太陽光発電装置の期待寿命２０年でも２００時間に過ぎず、現有の安価な市販製品で耐久性は十分といえる。
【００３３】
アクチュエータの駆動回路は使用時間も短く、タイムスイッチに従いアクチュエータを駆動するだけの機能であり、高度な制御不要であるから図３３に示すように最も簡易なもので足り、安価に調達できる。その使い方はタイムスイッチＴ１、Ｔ２のＯＮ時刻をとＯＦＦ時刻をそれぞれアクチュエータ駆動回数に合わせ決めセットする。メインスイッチＳ１は散乱光が中心の日照時（曇、雨）や、特段の強風予想される日に、1日中モジュールの傾斜角を水平に保つために、アクチュエータを駆動させないスイッチで、電話回線等によって隔離した所からの作動出来る機能を必要に応じて加えることもできる。正転逆転用スイッチは中性点を持つモーメンタリー形が良く、適時にモジュール傾斜角度の微調整に使用する。専用部材を開発すればさらに安価が期待でき制御精度を上げる部材も追加できる。
【００３４】
電源は蓄電池が最も簡易であり、１２Ｖで３５Ａｈの普及型畜電池とすれば２５００Ｎの軸出力が得られるアクチュエータのモータ消費電力は、突入電流を勘案し平均６０Ｗとすれば、年間約１０時間の駆動であるからその消費電力は５０Ａｈとなり、正逆転に2個使用すれば充電なしで1年間使用可能の水準にすぎない。これはまた簡易なＡＣ電力を整流する直流電源に置き換えることも可能である。
【００３５】
従来の標準的なモジュール設置は南中に向けて２０度傾斜するが、これと前記の間歇的に大まかに太陽を追尾したときの日照量の差をNEDOのデータ（神奈川県辻堂の日照）から作成すれば図３４になり通年で約８％の出力増大が期待できる。
【実施例２】
【００３６】
実施例２は図２３に示すアルミ枠を持つ従来型のモジュールを利用しないで、モジュールの空力学的特性と軽量化、組立工数の低減を意図したものであり、図１６に斜視図、図１７で東側から見た立面図で空力学的な特性の向上を示す。その概念は図３７において、上段Ａは従来のモジュールを水平にセットしたときの空気の流れを示すと共に、軸心とモジュールの重心の偏芯が大きいことを表し、大きな回動負荷を受ける理由を示す。Ｂは本案の実施例１、Ｃは実施例２の空力学的に優れた仕様になることを表すものである。
【００３７】
具体的にはモジュール５０は従来の形状と大きく異なり、図１９に示すようにモジュール短辺保持部材５１とモジュール長辺補強部材５３により５１ｂ部でネジによって締結され挟まれて一体にとして組み立てられる。電極を引き出すターミナルは、前記短辺保持部材５１に設けられたネジ用のボス５１ｄ２個によって短辺にあるボスに固定され、図示しないパッキンやＯリングにより防水構造をなして固定されている。
【００３８】
ターミナルの構造は図２１に示すように、モジュール５０裏に設けられたプラスとマイナスの電極（図示なし）に電気的な接触を十分取れるような多数の接触部を持つ端子５２ｄ、５２eによって導通が確保される。
【００３９】
モジュールのプラスケーブル（図示なし）は接続穴５２ｂを通りプラスターミナルネジ５２ｆに、マイナスケーブル（図示なし）は接続穴５２ｃを通りマイナスターミナルネジ５２ｇにそれぞれ接続される。これら両ターミナルネジの間には直列して接続されるLED等の発光体５２ｆと、バイパスダイオード５２ｊがあり、モジュールの発電部材の配線等に異常が発生したとき、バイパスダイオード５２ｊに電流が流れるので、発光体５２ｆが発行して、この発光をモジュール５０の下部から透明な蓋５２ａを透かして見られるので、異常発生したモジュール１を特定することが容易にできる。
【００４０】
モジュール５０の外周部は長年月に耐える防水性が要求されるとともに積雪をいち早く落とせるよう、日照受け面は限りなく滑らかであることが望まれる。図２２において５０ｂは従来の形を示し、５０ｂ’と５０ｂ’’は樹脂をインジェクション成型（アウトサート）を用い外周のシール部材とした例で、工程の自動化や工程時間の大幅な短縮が期待できる。
【００４１】
実施例２の形態のモジュールは、モジュール製造時の接着工程無くなるばかりか、部材ごとに梱包運搬することが可能になり、全体の運送容積が小さくなり、トラックやコンテナ1台で運搬できる容量が相対的に増し、運送にかかる費用が縮減に貢献できる。
【００４２】
以上の説明は説明上理解しやすくするため架台の方向を東西南北に正対させているが、実際の設置場所の多くは必ず何度か経線方向から偏倚している。したがって現場に適した方向に設置し、時間ごとのモジュールの傾斜角を、その設置場所と時刻に適した角度を決めれば足りる。方向の偏倚が最大４５度、すなわち南東を向いた土地の場合は、地勢や４辺の長短の方向を考慮して南東から北西を回動軸にするか、南西から北東に向けて回動させるか、決めればよい。また前記説明では地面は概略水平で、架台も水平であることを前提に説明したが図２８で示すように傾斜した斜面や水平な地面に傾斜した架台、あるいは庭先など限られた柱の設置場所に制限がある場合にはさらに傾斜した架台が推奨される。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
農地や内水面、ビルの屋上、公園、庭園などの利用価値を下げないで剰余の太陽光を利用して発電を行う空中設置形の発電方法（通称ソーラーシェアリング  原案特開２００５−２７７０３８）は２０１３年３月から優良農地においても国によって正式に認められた技術となり、本案によってさらにそのコストの低減と、災害に対しての耐久性が増し、化石燃料がほぼ枯渇する数１００年後の人類社会の基幹的エネルギー取得手段になりつつある。
【００４４】
太陽光発電装置導入費用の水準は、全てのコストを加えて額を、発電呼び出力除した数字をキロワット単価、円／ｋWで表されるが、この数字が２０万円／ｋWであれば１ｋWの太陽光発電設備は一般的に２０年間を平均して１０００ｋWｈの電力を得るので２０年間で２００００ｋWｈが得られる。
【００４５】
１ｋWあたり２０万円の費用をかけて２０年間で２０００ｋWｈ発電するので、これは１０円／ｋWｈの電力が得られることを示す。この数字はあらゆる発電方法にくらべて太陽光発電が一番経済的で、また無限のエネルギー取得手段になりつつあることを表している。
【００４６】
太陽光発電の最大の欠点は大面積が必要であり、また昼間のみの発電であることであるが、大面積を確保する方法として、農地でソーラーシェアリングを行い農家がエネルギーと食物両方を供給するという、農業本来の職務を復活させ、電力供給を加えることによって収入を倍増、安定化させて、魅力ある職業として見直される政策により、多くの農村問題解決の端緒になることが期待される。
【００４７】
農地でソーラーシェアリングを理想的に行うには太陽光発電をある程度控えめに行う必要があり、発案者の実証試験場における結果から推察すれば、既存の品種を使用して、おおよそ１／３を太陽光発電に使用、残りの２／３を作物の生産に供するのが多くの作物を減収させない目安となっている。この割合を生かしてソーラーシェアリングを行うと現在のモジュール発電効率で計算すれば農機の回動等を容易にする太陽光発電設備を設置しない空間を設けても、現在の技術水準で反当たり４０ｋWの発電設備を設置可能である。
【００４８】
日本の年間電力使用量は大略１００００億kWh／年であるがソーラーシェアリングの面積当たりの発電量４０ｋW／反として計算すればその必要面積は２５０万ヘクタールになり、農地の全面積４６０万ヘクタールに比し十分小さく、農地から無限の電力を得る社会を築くことは実現可能である。
【００４９】
その費用は約２００兆円になるが、２０年間で完成する計画なら、年２０兆円の費用ですぎず、この金額は税金を費消する必要はなく、民間の資金で行い、投資した直ぐ後から民間に戻りはじめ、２０年を経て２倍になる資金である。また資材のほとんどは放射能化して再利用不能とはならず、全てリサイクル可能な資源とすることができる。
【００５０】
この試算は、今後２０年間装置の費用が一定として計算されたものであるが、大量生産が進むほど製造工程のあらゆる部分の無駄が排斥され部材の価格は半額にさえなる可能性が大きく高くて危険な原子力発電による電力供給の意義は失われる。
【００５１】
以上のことを勘案すればソーラーシェアリングを行うための太陽光発電装置が本案によりさらに改良が進み、我が国が早期に資源大国になり化石燃料からの脱却を促進できる。
【００５２】
将来、ソーラーシェアリングを前提にした品種改良も進み、また太陽光発電モジュール自体の発電効率も上がることにより電力の需要ばかりでなく化石燃料自体の使用量を漸減させ、自然エネルギー転換の促進が期待できる。
【符号の説明】
【００５３】
１  外周の東西桁
２  本案の中間設置の東西桁
３  外周の南北桁
３’  中間の南北桁
４  柱
４’  強化した支持柱
５  従来のモジュール
５ａ  従来のモジュール枠
６  アクチュエータの駆動ロッド
７  駆動アームを連動するための連接棒
８  アクチュエータ本体
９  アクチュエータ支持部材
１０  基礎
１０’  従来の基礎部
１１  本案の軸受け上部部材
１２  本案の連結軸部材
１２’  外周に使用する本案の連結軸部材
１２’’   外周に使用する本案の連結軸部材の別の例
１３  本案の軸受け下部部材
１４  本案の軸受け取付部材
１５  本案の他の実施例の軸受部材
１６ａ、１６ｂ    市販クランプ
２５  従来の回動軸部材（単管のトルクチューブ）
２５’  従来の上下回転駆動機構
２６’  従来の水平回動機構
５０  本案の実施例２のモジュール
５０ｂ〜５０ｂ’’  本案の実施例２のモジュールの外縁シール部材
５１  本案のモジュール短辺保持部材
５２  本案のターミナルボックス
５２ａ〜５２ｊ  本案のターミナル関係部材
５３  本案のモジュール長辺補強部材
６０  地面
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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