(57)【要約】【課題】少なくとも集光型太陽光発電における太陽の追尾のずれを検出する技術を提供する。【解決手段】この集光型太陽光発電システムは、集光型太陽光発電パネル１と、方位角及び仰角の２軸について、集光型太陽光発電パネル１に、太陽に対する周期的な追尾動作をさせる駆動装置２００と、集光型太陽光発電パネル１の発電量としての、発電電力又は発電電流を検知する測定部３０１と、駆動装置２００が２軸のいずれかの追尾動作を行った時、集光型太陽光発電パネル１の発電量について、当該追尾動作の前後での発電量の変化を求め、当該変化に基づいて補正すべき追尾のずれの有無を判定する制御部３０２と、を備えている。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
集光型太陽光発電パネルと、
方位角及び仰角の２軸について、前記集光型太陽光発電パネルに、太陽に対する周期的な追尾動作をさせる駆動装置と、
前記集光型太陽光発電パネルの発電量としての、発電電力又は発電電流を検知する測定部と、
前記駆動装置が前記２軸のいずれかの追尾動作を行った時、前記集光型太陽光発電パネルの発電量について、当該追尾動作の前後での発電量の変化を求め、当該変化に基づいて補正すべき追尾のずれの有無を判定する制御部と
を備えている集光型太陽光発電システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記駆動装置が前記２軸のいずれかの追尾動作を行った時、前記集光型太陽光発電パネルの発電量について、当該追尾動作の前後での発電量の変化量を求め、当該変化量を所定の閾値と比較することにより、補正すべき追尾のずれの有無を判定する請求項１に記載の集光型太陽光発電システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記駆動装置が追尾動作を行った時、補正すべき追尾のずれがあると判定した場合には、当該追尾動作が行われた軸、当該軸における追尾動作の方向性、及び、前記変化の符号に基づいて、追尾のずれを補正すべき軸及び方向性を決定し、決定した補正すべき軸及び方向性に従って、所定量の補正を行う指令を前記駆動装置に与える請求項１又は２に記載の集光型太陽光発電システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記駆動装置が追尾動作を行った時、補正すべき追尾のずれがあると判定した場合には、当該追尾動作が行われた軸、当該軸における追尾動作の方向性、及び、前記変化の符号に基づいて、追尾のずれを補正すべき軸及び方向性を決定し、決定した補正すべき軸及び方向性に従って、前記変化量の絶対値の大きさにより変化する補正量に基づき補正を行う指令を前記駆動装置に与える請求項２に記載の集光型太陽光発電システム。
【請求項５】
前記制御部は、追尾のずれを補正している間は、追尾のずれの検出及び補正を行わないよう制御する請求項３又は請求項４に記載の集光型太陽光発電システム。
【請求項６】
前記駆動装置は、追尾動作を行う軸について駆動開始及び駆動終了のリアルタイム情報と、追尾動作の方向性についての情報とを、前記制御部に提供する請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の集光型太陽光発電システム。
【請求項７】
前記制御部及び前記測定部は、前記集光型太陽光発電パネルの発電電力を交流電力に変換する電力変換装置に設けられている請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の集光型太陽光発電システム。
【請求項８】
前記電力変換装置が一定周期で実行する最大電力点追従制御の合間を利用して、前記制御部は、前記追尾のずれに関する動作を実行する請求項７に記載の集光型太陽光発電システム。
【請求項９】
集光型太陽光発電パネルと、方位角及び仰角の２軸について、前記集光型太陽光発電パネルに、太陽に対する周期的な追尾動作をさせる駆動装置と、前記集光型太陽光発電パネルの発電量としての、発電電力又は発電電流を検知する測定部とを備えた集光型太陽光発電システムに用いられる半導体集積回路であって、
前記駆動装置が前記２軸のいずれかの追尾動作を行った時、前記集光型太陽光発電パネルの発電量について、当該追尾動作の前後での発電量の変化を求め、当該変化に基づいて補正すべき追尾のずれの有無を判定する機能を搭載した半導体集積回路。
【請求項１０】
補正すべき追尾のずれがあると判定した場合には、当該追尾動作が行われた軸、当該軸における追尾動作の方向性、及び、前記変化の符号に基づいて、追尾のずれを補正すべき軸及び方向性を決定し、決定した補正すべき軸及び方向性に従って、補正を行う指令を前記駆動装置に与える機能を搭載した請求項９に記載の半導体集積回路。
【請求項１１】
集光型太陽光発電パネルと、方位角及び仰角の２軸について、前記集光型太陽光発電パネルに、太陽に対する周期的な追尾動作をさせる駆動装置と、前記集光型太陽光発電パネルの発電量としての、発電電力又は発電電流を検知する測定部とを備えた集光型太陽光発電システムに用いられる追尾ずれの検出プログラムであって、
前記駆動装置が前記２軸のいずれかの追尾動作を行った時、前記集光型太陽光発電パネルの発電量について、当該追尾動作の前後での発電量の変化を求め、当該変化に基づいて補正すべき追尾のずれの有無を判定する機能を、コンピュータによって実現させるための追尾ずれの検出プログラム。
【請求項１２】
集光型太陽光発電パネルと、方位角及び仰角の２軸について、前記集光型太陽光発電パネルに、太陽に対する周期的な追尾動作をさせる駆動装置と、前記集光型太陽光発電パネルの発電量としての、発電電力又は発電電流を検知する測定部とを備えた集光型太陽光発電システムに用いられる追尾ずれの補正プログラムであって、
前記駆動装置が前記２軸のいずれかの追尾動作を行った時、前記集光型太陽光発電パネルの発電量について、当該追尾動作の前後での発電量の変化を求め、当該変化に基づいて補正すべき追尾のずれの有無を判定する機能と、
補正すべき追尾のずれがあると判定した場合には、当該追尾動作が行われた軸、当該軸における追尾動作の方向性、及び、前記変化の符号に基づいて、追尾のずれを補正すべき軸及び方向性を決定し、決定した補正すべき軸及び方向性に従って、補正を行う指令を前記駆動装置に与える機能とを、
コンピュータによって実現させるための追尾ずれの補正プログラム。
【請求項１３】
集光型太陽光発電パネルと、方位角及び仰角の２軸について、前記集光型太陽光発電パネルに、太陽に対する周期的な追尾動作をさせる駆動装置と、前記集光型太陽光発電パネルの発電量としての、発電電力又は発電電流を検知する測定部とを備えた太陽光発電システムに設けられている制御部による、追尾ずれの検出方法であって、
前記駆動装置が前記２軸のいずれかの追尾動作を行った時、前記集光型太陽光発電パネルの発電量について、当該追尾動作の前後での発電量の変化を求め、当該変化に基づいて補正すべき追尾のずれの有無を判定する、
追尾ずれの検出方法。
【請求項１４】
集光型太陽光発電パネルと、方位角及び仰角の２軸について、前記集光型太陽光発電パネルに、太陽に対する周期的な追尾動作をさせる駆動装置と、前記集光型太陽光発電パネルの発電量としての、発電電力又は発電電流を検知する測定部とを備えた太陽光発電システムに設けられている制御部による、追尾ずれの補正方法であって、
前記駆動装置が前記２軸のいずれかの追尾動作が行われた時、前記集光型太陽光発電パネルの発電量について、当該追尾動作の前後での発電量の変化を求め、
前記変化に基づいて補正すべき追尾のずれの有無を判定し、
補正すべき追尾のずれがあると判定した場合には、当該追尾動作が行われた軸、当該軸における方向性、及び、前記変化の符号に基づいて、追尾のずれを補正すべき軸及び方向性を決定し、
前記補正すべき軸及び方向性に従って、補正を行う指令を前記駆動装置に与える、
追尾ずれの補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光を発電素子に集光させて発電する集光型太陽光発電（ＣＰＶ：Concentrator Photovoltaic）に関する。
【背景技術】
【０００２】
集光型太陽光発電では、発電効率の高い小型化合物半導体からなる発電素子（太陽電池）に、レンズで集光させた太陽光を入射させる構成を基本単位としている。具体的には、例えば、透明なガラス板上に、樹脂で形成されたフレネルレンズが縦横に多数整列配置される。そして、フレネルレンズの各々で太陽光を集光し、フレネルレンズに対応して同数配置された発電素子にそれぞれ、集光した光を入射させる。
【０００３】
発電素子は、例えば細長いフレキシブルプリント基板上に等間隔で並べられ、銅パターンで相互に接続される。さらに、このような発電素子を搭載したフレキシブルプリント配線板が、平面上に複数本並べられ、相互に電気的に接続される。このようにして、フレネルレンズに対応して２次元に発電素子を配置し、それらの出力を集めることができる（例えば、特許文献１（図１，２，４），特許文献２（図１，２，５，６），特許文献３（図１，２，５，６）参照）。
【０００４】
このような基本構成を集光型太陽光発電モジュールとすると（例えば、特許文献１〜３の図２）、当該モジュールをさらに複数枚並べて、集光型太陽光発電パネルが構成される（例えば、特許文献１〜３の図１）。そして、集光型太陽光発電パネル全体を、駆動装置によって常に太陽に向けるように追尾動作させることにより、所望の発電電力を得ることができる。基本的に、追尾動作は、追尾センサと、設置場所の緯度、経度、時刻とに基づく太陽の位置の推定とが頼りである。設備の設置誤差に関しては、これを、ソフトウェアによって吸収する提案もなされている（例えば、特許文献４参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−８０７６０号公報
【特許文献２】特開２０１３−９３４３５号公報
【特許文献３】特開２０１３−９３４３７号公報
【特許文献４】特開２００９−１８６０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、追尾センサは、誤差が全く無いとは言えず、追尾ずれが生じる可能性がある。また、長期間の使用により、集光型太陽光発電パネル又はこれを支える架台側に発生する歪みが原因となって追尾ずれが生じることもある。
ところが、多少の追尾ずれが生じていても、集光された太陽光が発電素子を完全に外れるほど大きくずれない限りは、発電電力は得られる。そのため、追尾ずれを生じていること自体が発見されにくい。また、どのようなずれ方をしているかについても、見かけ上は不明である。さらに、天候や雲によって日照条件が大きく変わり得るという環境下で、追尾ずれを検出することは容易でない。
【０００７】
かかる課題に鑑み、本発明は、少なくとも集光型太陽光発電における太陽の追尾のずれを検出する技術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】
【０００８】
《集光型太陽光発電システム》
本発明の集光型太陽光発電システムは、集光型太陽光発電パネルと、方位角及び仰角の２軸について、前記集光型太陽光発電パネルに、太陽に対する周期的な追尾動作をさせる駆動装置と、前記集光型太陽光発電パネルの発電量としての、発電電力又は発電電流を検知する測定部と、前記駆動装置が前記２軸のいずれかの追尾動作を行った時、前記集光型太陽光発電パネルの発電量について、当該追尾動作の前後での発電量の変化を求め、当該変化に基づいて補正すべき追尾のずれの有無を判定する制御部とを備えている。
【０００９】
《半導体集積回路》
また、本発明は、集光型太陽光発電パネルと、方位角及び仰角の２軸について、前記集光型太陽光発電パネルに、太陽に対する周期的な追尾動作をさせる駆動装置と、前記集光型太陽光発電パネルの発電量としての、発電電力又は発電電流を検知する測定部とを備えた集光型太陽光発電システムに用いられる半導体集積回路であって、前記駆動装置が前記２軸のいずれかの追尾動作を行った時、前記集光型太陽光発電パネルの発電量について、当該追尾動作の前後での発電量の変化を求め、当該変化に基づいて補正すべき追尾のずれの有無を判定する機能を搭載したものである。
【００１０】
《追尾ずれの検出プログラム》
また、本発明は、集光型太陽光発電パネルと、方位角及び仰角の２軸について、前記集光型太陽光発電パネルに、太陽に対する周期的な追尾動作をさせる駆動装置と、前記集光型太陽光発電パネルの発電量としての、発電電力又は発電電流を検知する測定部とを備えた集光型太陽光発電システムに用いられる追尾ずれの検出プログラムであって、前記駆動装置が前記２軸のいずれかの追尾動作を行った時、前記集光型太陽光発電パネルの発電量について、当該追尾動作の前後での発電量の変化を求め、当該変化に基づいて補正すべき追尾のずれの有無を判定する機能を、コンピュータによって実現させるためのプログラムである。
【００１１】
《追尾ずれの補正プログラム》
また、本発明は、集光型太陽光発電パネルと、方位角及び仰角の２軸について、前記集光型太陽光発電パネルに、太陽に対する周期的な追尾動作をさせる駆動装置と、前記集光型太陽光発電パネルの発電量としての、発電電力又は発電電流を検知する測定部とを備えた集光型太陽光発電システムに用いられる追尾ずれの補正プログラムであって、前記駆動装置が前記２軸のいずれかの追尾動作を行った時、前記集光型太陽光発電パネルの発電量について、当該追尾動作の前後での発電量の変化を求め、当該変化に基づいて補正すべき追尾のずれの有無を判定する機能と、補正すべき追尾のずれがあると判定した場合には、当該追尾動作が行われた軸、当該軸における追尾動作の方向性、及び、前記変化の符号に基づいて、追尾のずれを補正すべき軸及び方向性を決定し、決定した補正すべき軸及び方向性に従って、補正を行う指令を前記駆動装置に与える機能とを、コンピュータによって実現させるためのプログラムである。
【００１２】
《追尾ずれの検出方法》
また、本発明の追尾ずれの検出方法は、集光型太陽光発電パネルと、方位角及び仰角の２軸について、前記集光型太陽光発電パネルに、太陽に対する周期的な追尾動作をさせる駆動装置と、前記集光型太陽光発電パネルの発電量としての、発電電力又は発電電流を検知する測定部とを備えた太陽光発電システムに設けられている制御部による、追尾ずれの検出方法であって、（ｉ）前記駆動装置が前記２軸のいずれかの追尾動作を行った時、前記集光型太陽光発電パネルの発電量について、当該追尾動作の前後での発電量の変化を求め、（ｉｉ）当該変化に基づいて補正すべき追尾のずれの有無を判定する、というものである。
【００１３】
《追尾ずれの補正方法》
また、本発明の追尾ずれの補正方法は、集光型太陽光発電パネルと、方位角及び仰角の２軸について、前記集光型太陽光発電パネルに、太陽に対する周期的な追尾動作をさせる駆動装置と、前記集光型太陽光発電パネルの発電量としての、発電電力又は発電電流を検知する測定部とを備えた太陽光発電システムに設けられている制御部による、追尾ずれの補正方法であって、（ｉ）前記駆動装置が前記２軸のいずれかの追尾動作が行われた時、前記集光型太陽光発電パネルの発電量について、当該追尾動作の前後での発電量の変化を求め、（ｉｉ）当該変化に基づいて補正すべき追尾のずれの有無を判定し、（ｉｉｉ）補正すべき追尾のずれがあると判定した場合には、当該追尾動作が行われた軸、当該軸における方向性、及び、前記変化の符号に基づいて、追尾のずれを補正すべき軸及び方向性を決定し、（ｉｖ）前記補正すべき軸及び方向性に従って、補正を行う指令を前記駆動装置に与える、というものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、集光型太陽光発電における太陽の追尾に、補正すべき追尾のずれがあるか否かを、容易かつ的確に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】集光型太陽光発電装置の一例を示す斜視図である。
【図２】集光型太陽光発電モジュールの一例を拡大して示す斜視図（一部破断）である。
【図３】図２におけるIII部の拡大図である。
【図４】概ね正方形のモジュールを６４個（縦８×横８）並べて構成した集光型太陽光発電装置「１基」として、これを、敷地内で１５基並べた状態を示す斜視図である。
【図５】ある日の太陽の南中時刻付近の時間帯（１１時〜１２時）における１５基の集光型太陽光発電装置の発電電力の実測値を示すグラフである。
【図６】波形の特徴的な変動パターンを取り出した４つのグラフである。
【図７】パターン（ａ）のグラフと、発電素子上に集光スポットが形成される位置を示す投射図である。
【図８】パターン（ｂ）のグラフと、発電素子上に集光スポットが形成される位置を示す投射図である。
【図９】パターン（ｃ）のグラフと、発電素子上に集光スポットが形成される位置を示す投射図である。
【図１０】パターン（ｄ）のグラフと、発電素子上に集光スポットが形成される位置を示す投射図である。
【図１１】集光型太陽光発電システムの電気的な構成の一例を示すブロック図である。
【図１２】制御部の動作を示すフローチャート（１／２）である。
【図１３】制御部の動作を示すフローチャート（２／２）である。
【図１４】電力変換部におけるＭＰＰＴ制御と、制御部による追尾ずれに関する制御との、実行タイミングの一例を示す図である。
【図１５】制御部の全部又は少なくとも一部をＩＣ化した半導体集積回路の一例を示す図である。
【図１６】仰角上方向駆動信号を入力とする場合の、半導体集積回路の内部構成の一例を示すブロック図である。
【図１７】仰角下方向駆動信号を入力とする場合の、半導体集積回路の内部構成の一例を示すブロック図である。
【図１８】方位角右方向駆動信号を入力とする場合の、半導体集積回路の内部構成の一例を示すブロック図である。
【図１９】方位角左方向駆動信号を入力とする場合の、半導体集積回路の内部構成の一例を示すブロック図である。
【図２０】図１６に示す半導体集積回路の動作のタイミングチャートである。
【図２１】第２実施形態に係る集光型太陽光発電システムの電気的な構成の一例を示すブロック図である。
【図２２】第３実施形態に係る集光型太陽光発電システムの電気的な構成の一例を示すブロック図である。
【図２３】補正による発電電力の変化の概要を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［実施形態の要旨］
本発明の実施形態の要旨としては、少なくとも以下のものが含まれる。
【００１７】
（１）この集光型太陽光発電システムは、集光型太陽光発電パネルと、方位角及び仰角の２軸について、前記集光型太陽光発電パネルに、太陽に対する周期的な追尾動作をさせる駆動装置と、前記集光型太陽光発電パネルの発電量としての、発電電力又は発電電流を検知する測定部と、前記駆動装置が前記２軸のいずれかの追尾動作を行った時、前記集光型太陽光発電パネルの発電量について、当該追尾動作の前後での発電量の変化を求め、当該変化に基づいて補正すべき追尾のずれの有無を判定する制御部とを備えている。
【００１８】
前記（１）の集光型太陽光発電システムでは、追尾のずれが大きくなるに従って追尾動作が行われた前後での発電量の変化が大きくなるという知見に基づき、補正すべき追尾のずれの有無を判定することができる。短時間に行われる追尾動作の前後での発電量の変化量であるため、そのときの周囲の明るさに影響されにくい。すなわち、日射の状態に関わらず、補正すべき追尾のずれがあるか否かを容易かつ的確に判定することができる。
【００１９】
（２）また、（１）の集光型太陽光発電システムにおいて、前記制御部は、前記駆動装置が前記２軸のいずれかの追尾動作を行った時、前記集光型太陽光発電パネルの発電量について、当該追尾動作の前後での発電量の変化量を求め、当該変化量を所定の閾値と比較することにより、補正すべき追尾のずれの有無を判定するようにしてもよい。
この場合、変化量を閾値と比較することにより、補正すべき追尾のずれの有無を容易に判定することができる。
【００２０】
（３）また、（１）又は（２）の集光型太陽光発電システムにおいて、前記制御部は、前記駆動装置が追尾動作を行った時、補正すべき追尾のずれがあると判定した場合には、当該追尾動作が行われた軸、当該軸における追尾動作の方向性、及び、前記変化の符号に基づいて、追尾のずれを補正すべき軸及び方向性を決定し、決定した補正すべき軸及び方向性に従って、所定量の補正を行う指令を前記駆動装置に与えるようにしてもよい。
この場合、追尾のずれを補正すべき軸及び方向性（向き）を決定して、ずれを減少させる補正をすることができる。
【００２１】
（４）また、（２）の集光型太陽光発電システムにおいて、前記制御部は、前記駆動装置が追尾動作を行った時、補正すべき追尾のずれがあると判定した場合には、当該追尾動作が行われた軸、当該軸における追尾動作の方向性、及び、前記変化の符号に基づいて、追尾のずれを補正すべき軸及び方向性を決定し、決定した補正すべき軸及び方向性に従って、前記変化量の絶対値の大きさにより変化する補正量に基づき補正を行う指令を前記駆動装置に与えるようにしてもよい。
この場合、より迅速な補正が可能となる。
【００２２】
（５）また、（３）又は（４）の集光型太陽光発電システムにおいて、前記制御部は、追尾のずれを補正している間は、追尾のずれの検出及び補正を行わないよう制御することが好ましい。
この場合、補正を確実に実行してから次の補正を実行することができる。
【００２３】
（６）また、（１）〜（５）のいずれかの集光型太陽光発電システムにおいて、前記駆動装置は、追尾動作を行う軸について駆動開始及び駆動終了のリアルタイム情報と、追尾動作の方向性についての情報とを、前記制御部に提供するようにしてもよい。
この場合、駆動装置からのリアルタイム情報に基づいて駆動開始時の発電量と、駆動終了時の発電量とを互いに比較することにより、変動量を正確に求めることができる。また、追尾動作した軸の方向性についても駆動装置から情報を得るので、制御部は正確な情報を得ることができる。
【００２４】
（７）また、（１）〜（６）のいずれかの集光型太陽光発電システムにおいて、前記制御部及び前記測定部は、前記集光型太陽光発電パネルの発電電力を交流電力に変換する電力変換装置に設けられていることが好ましい。
この場合、電力変換装置には集光型太陽光発電パネルからの出力が入力され、最大電力点追従制御も行われるため、測定部を設けるに好適である。また、測定部と関連する制御部も、同じ電力変換装置内に設けるのが好適である。
【００２５】
（８）また、（７）の集光型太陽光発電システムにおいて、前記電力変換装置が一定周期で実行する最大電力点追従制御の合間を利用して、前記制御部は、前記追尾のずれに関する動作を実行するようにしてもよい。
この場合、結果的に制御部が追尾のずれに関する処理を行うのは、直前の最大電力点追従制御が終わった後となるので、より正確に発電量を測定することができる。
【００２６】
（９）また、本発明は、集光型太陽光発電パネルと、方位角及び仰角の２軸について、前記集光型太陽光発電パネルに、太陽に対する周期的な追尾動作をさせる駆動装置と、前記集光型太陽光発電パネルの発電量としての、発電電力又は発電電流を検知する測定部とを備えた集光型太陽光発電システムに用いられる半導体集積回路であって、前記駆動装置が前記２軸のいずれかの追尾動作を行った時、前記集光型太陽光発電パネルの発電量について、当該追尾動作の前後での発電量の変化を求め、当該変化に基づいて補正すべき追尾のずれの有無を判定する機能を搭載したものである。
【００２７】
前記（９）の半導体集積回路では、追尾のずれが大きくなるに従って追尾動作が行われた前後での発電量の変化量が大きくなるという知見に基づき、補正すべき追尾のずれの有無を判定することができる。短時間に行われる追尾動作の前後での発電量の変化量であるため、そのときの周囲の明るさに影響されにくい。すなわち、日射の状態に関わらず、補正すべき追尾のずれがあるか否かを容易かつ的確に判定することができる。また、必要な機能を半導体集積回路として例えばワンチップＩＣに搭載することができるので、集光型太陽光発電システムの製造が容易になる。また、半導体集積回路は安価に製造することができる。
【００２８】
（１０）また、（９）の半導体集積回路において、補正すべき追尾のずれがあると判定した場合には、当該追尾動作が行われた軸、当該軸における追尾動作の方向性、及び、前記変化の符号に基づいて、追尾のずれを補正すべき軸及び方向性を決定し、決定した補正すべき軸及び方向性に従って、補正を行う指令を前記駆動装置に与える機能を搭載してもよい。
この場合、追尾のずれを補正すべき軸及び方向性（向き）を決定して、ずれを減少させる補正をすることができる。
【００２９】
（１１）また、本発明は、集光型太陽光発電パネルと、方位角及び仰角の２軸について、前記集光型太陽光発電パネルに、太陽に対する周期的な追尾動作をさせる駆動装置と、前記集光型太陽光発電パネルの発電量としての、発電電力又は発電電流を検知する測定部とを備えた集光型太陽光発電システムに用いられる追尾ずれの検出プログラムであって、前記駆動装置が前記２軸のいずれかの追尾動作を行った時、前記集光型太陽光発電パネルの発電量について、当該追尾動作の前後での発電量の変化を求め、当該変化に基づいて補正すべき追尾のずれの有無を判定する機能を、コンピュータによって実現させるためのプログラムである。
【００３０】
前記（１１）の追尾ずれの検出プログラムは、これをコンピュータに実行させることで、必要な機能を実現できる。すなわち、追尾のずれが大きくなるに従って追尾動作が行われた前後での発電量の変化量が大きくなるという知見に基づき、補正すべき追尾のずれの有無を判定することができる。短時間に行われる追尾動作の前後での発電量の変化量であるため、そのときの周囲の明るさに影響されにくい。すなわち、日射の状態に関わらず、補正すべき追尾のずれがあるか否かを容易かつ的確に判定することができる。
【００３１】
（１２）また、本発明は、集光型太陽光発電パネルと、方位角及び仰角の２軸について、前記集光型太陽光発電パネルに、太陽に対する周期的な追尾動作をさせる駆動装置と、前記集光型太陽光発電パネルの発電量としての、発電電力又は発電電流を検知する測定部とを備えた集光型太陽光発電システムに用いられる追尾ずれの補正プログラムであって、前記駆動装置が前記２軸のいずれかの追尾動作を行った時、前記集光型太陽光発電パネルの発電量について、当該追尾動作の前後での発電量の変化を求め、当該変化に基づいて補正すべき追尾のずれの有無を判定する機能と、補正すべき追尾のずれがあると判定した場合には、当該追尾動作が行われた軸、当該軸における追尾動作の方向性、及び、前記変化の符号に基づいて、追尾のずれを補正すべき軸及び方向性を決定し、決定した補正すべき軸及び方向性に従って、補正を行う指令を前記駆動装置に与える機能とを、コンピュータによって実現させるためのプログラムである。
【００３２】
前記（１２）の追尾ずれの補正プログラムは、これをコンピュータに実行させることで、必要な機能を実現できる。すなわち、追尾のずれが大きくなるに従って追尾動作が行われた前後での発電量の変化量が大きくなるという知見に基づき、補正すべき追尾のずれの有無を判定することができる。短時間に行われる追尾動作の前後での発電量の変化量であるため、そのときの周囲の明るさに影響されにくい。すなわち、日射の状態に関わらず、補正すべき追尾のずれがあるか否かを容易かつ的確に判定することができる。そして、追尾のずれを補正すべき軸及び方向性（向き）を決定して、ずれを減少させる補正をすることができる。
【００３３】
なお、前記（１１）、（１２）のプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録することができる。
この場合、必要な機能が記録媒体に記録されるので、集光型太陽光発電システムの製造が容易であり、また、記録媒体は流通が容易であるので、既存の集光型太陽光発電システムへの追加も容易であり、システムのバージョンアップも容易である。
【００３４】
（１３）また、追尾ずれの検出方法としては、集光型太陽光発電パネルと、方位角及び仰角の２軸について、前記集光型太陽光発電パネルに、太陽に対する周期的な追尾動作をさせる駆動装置と、前記集光型太陽光発電パネルの発電量としての、発電電力又は発電電流を検知する測定部とを備えた太陽光発電システムに設けられている制御部による、追尾ずれの検出方法であって、（ｉ）前記駆動装置が前記２軸のいずれかの追尾動作を行った時、前記集光型太陽光発電パネルの発電量について、当該追尾動作の前後での発電量の変化を求め、（ｉｉ）当該変化に基づいて補正すべき追尾のずれの有無を判定するものである。
【００３５】
前記（１３）の追尾ずれの検出方法では、追尾のずれが大きくなるに従って追尾動作が行われた前後での発電量の変化量が大きくなるという知見に基づき、補正すべき追尾のずれの有無を判定することができる。短時間に行われる追尾動作の前後での発電量の変化量であるため、そのときの周囲の明るさに影響されにくい。すなわち、日射の状態に関わらず、補正すべき追尾のずれがあるか否かを容易かつ的確に判定することができる。
【００３６】
（１４）また、追尾ずれの補正方法としては、集光型太陽光発電パネルと、方位角及び仰角の２軸について、前記集光型太陽光発電パネルに、太陽に対する周期的な追尾動作をさせる駆動装置と、前記集光型太陽光発電パネルの発電量としての、発電電力又は発電電流を検知する測定部とを備えた太陽光発電システムに設けられている制御部による、追尾ずれの補正方法であって、（ｉ）前記駆動装置が前記２軸のいずれかの追尾動作が行われた時、前記集光型太陽光発電パネルの発電量について、当該追尾動作の前後での発電量の変化を求め、（ｉｉ）当該変化に基づいて補正すべき追尾のずれの有無を判定し、（ｉｉｉ）補正すべき追尾のずれがあると判定した場合には、当該追尾動作が行われた軸、当該軸における方向性、及び、前記変化の符号に基づいて、追尾のずれを補正すべき軸及び方向性を決定し、（ｉｖ）前記補正すべき軸及び方向性に従って、補正を行う指令を前記駆動装置に与えるものである。
【００３７】
前記（１４）の追尾ずれの補正方法では、追尾のずれが大きくなるに従って追尾動作が行われた前後での発電量の変化量が大きくなるという知見に基づき、補正すべき追尾のずれの有無を判定することができる。短時間に行われる追尾動作の前後での発電量の変化量であるため、そのときの周囲の明るさに影響されにくい。すなわち、日射の状態に関わらず、補正すべき追尾のずれがあるか否かを容易かつ的確に判定することができる。そして、追尾のずれを補正すべき軸及び方向性（向き）を決定して、ずれを減少させる補正をすることができる。
【００３８】
［実施形態の詳細］
以下、本発明の実施形態の詳細について、図面を参照して説明する。
【００３９】
＜第１実施形態＞
《集光型太陽光発電装置の一例》
まず、集光型太陽光発電装置の構成から説明する。
図１は、集光型太陽光発電装置の一例を示す斜視図である。図において、集光型太陽光発電装置１００は、集光型太陽光発電パネル１と、これを背面側で支持する支柱３ａ及びその基礎３ｂを備える架台３とを備えている。集光型太陽光発電パネル１は、多数の集光型太陽光発電モジュール１Ｍを縦横に集合させて成る。この例では、中央部を除く、６２個（縦７×横９−１）の集光型太陽光発電モジュール１Ｍが縦横に集合している。１個の集光型太陽光発電モジュール１Ｍの定格出力が例えば約１００Ｗであるとすると、集光型太陽光発電パネル１全体としては、約６ｋＷの定格出力となる。
【００４０】
集光型太陽光発電パネル１の背面側には、駆動装置（図示せず。）が設けられており、この駆動装置を動作させることにより、集光型太陽光発電パネル１を方位角及び仰角の２軸に駆動することができる。具体的には、集光型太陽光発電パネル１は、常に、方位角及び仰角の双方において太陽の方向へ向くようステッピングモータ（図示せず。）を用いて駆動される。集光型太陽光発電パネル１のいずれかの場所（この例では中央部）又は当該パネル１の近傍には追尾センサ４及び日射計５が設けられている。太陽の追尾動作は、追尾センサ４と、設置場所の緯度、経度、時刻から算出される太陽の位置とを頼りにして行われる。
【００４１】
なお日射計５には、例えば、直達日射計と、全天日射計とがある。直達日射計は集光型太陽光発電パネル１と共に太陽を追尾する。全天日射計には例えば水平面全天日射計と、法線面全天日射計とがある。水平面全天日射計は、集光型太陽光発電パネル１と一体的に設置されることは無く、例えば集光型太陽光発電パネル１の近傍に固定的に設置される。水平面全天日射計は、太陽の追尾動作をしない。一方、法線面全天日射計は、法線面で受ける全天光（直達光及び散乱光）を測定するものであり、集光型太陽光発電パネル１と同様に、太陽の追尾動作をする。法線面全天日射計は、集光型太陽光発電パネル１上に設置され一緒に追尾動作をするか、または、集光型太陽光発電パネル１の近傍に設置され単独で追尾動作をする。
【００４２】
上記の駆動装置は、太陽が所定角度動くごとに、その所定角度だけ集光型太陽光発電パネル１を駆動する。所定角度動いたという事象は、追尾センサ４によって判定してもよいし、緯度・経度・時刻によって判定することもできる。従って、追尾センサ４は省略される場合もある。所定角度とは、例えば一定値であるが、太陽の高度や時刻によって値を変えることも可能である。また、ステッピングモータを用いるのは一例であり、その他、精密な動作が可能な駆動源を用いることも可能である。
【００４３】
《集光型太陽光発電モジュールの一例》
図２は、集光型太陽光発電モジュール（以下、単にモジュールとも言う。）１Ｍの一例を拡大して示す斜視図（一部破断）である。図において、モジュール１Ｍは、底面１１ａを有する器状（バット状）の筐体１１と、底面１１ａに接して設けられたフレキシブルプリント配線板１２と、筐体１１の鍔部１１ｂに、蓋のように取り付けられた１次集光部１３とを、主要な構成要素として備えている。筐体１１は、金属製である。
【００４４】
１次集光部１３は、フレネルレンズアレイであり、太陽光を集光するレンズ要素としてのフレネルレンズ１３ｆがマトリックス状に複数個（例えば縦１６×横１２で、１９２個）並んで形成されている。このような１次集光部１３は、例えば、ガラス板を基材として、その裏面（内側）にシリコーン樹脂膜を形成したものとすることができる。フレネルレンズは、この樹脂膜に形成される。筐体１１の外面には、モジュール１Ｍの出力を取り出すためのコネクタ１４が設けられている。
【００４５】
図３は、図２におけるIII部の拡大図である。図３において、フレキシブルプリント配線板１２は、リボン状（細片状）のフレキシブル基板１２１と、その上に発電素子（太陽電池）１２２と、この発電素子１２２に被せるように設けられた２次集光部１２３とを備えている。発電素子１２２及び２次集光部１２３のセットは、１次集光部１３の各フレネルレンズ１３ｆに対応した位置に、同一の個数だけ設けられている。２次集光部１２３は、各フレネルレンズ１３ｆから入射された太陽光を発電素子１２２上に集める。２次集光部１２３は、例えばレンズである。但し、レンズに代えて、光を反射しながら下方へ導く反射鏡であってもよい。また、２次集光部は用いない場合もある。各発電素子１２２はフレキシブルプリント配線板１２によって電気的に直並列に接続され、束ねられた発電電力は、コネクタ１４（図２）から取り出される。
【００４６】
なお、図２，図３に示したモジュール１Ｍはあくまで一例として示したに過ぎず、モジュールの構成は、他にも、種々あり得る。例えば、上記のようなフレキシブルプリント基板ではなく、平板状（長方形状等）の樹脂基板やセラミック基板を多数用いる構成でもよい。
【００４７】
《複数基の集光型太陽光発電装置の設置例》
上記のように構成される集光型太陽光発電装置１００は、パネル構成（モジュール１Ｍの数や配列）を必要に応じて自在に変更することができる。また、モジュールの形状も、長方形、正方形、その他の形状に構成することができる。例えば、図４は、概ね正方形のモジュールを６４個（縦８×横８）並べて構成した集光型太陽光発電装置１００を「１基」として、これを、敷地内で１５基並べた状態を示す斜視図である。各基は、それぞれの駆動装置（図示せず。）によって太陽を追尾するように駆動される。ここで、１５基の集光型太陽光発電装置１００を、便宜上、以下の符号（図４にも記載）で表す。
最前列の４基：１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ
二列目の４基：２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ
三列目の５基：３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ
四列目の２基：４Ｄ，４Ｅ
【００４８】
《発電電力の経時変化の例》
図５は、ある日の太陽の南中時刻付近の時間帯（１１時〜１２時）における１５基の集光型太陽光発電装置１００（１Ａ〜４Ｅ）の発電電力の実測値を示すグラフである。各グラフの横軸は時間を表し、縦軸は電力を表している。ここで注目すべきは、発電電力の各基間での差ではなく、各波形に含まれている変動の特徴である。
【００４９】
すなわち、多くの波形にはメカニカルな変動を示す鋸歯状の段差（ギザギザ）があり、短い周期で繰り返される変動と、比較的長い周期で繰り返される変動との２種類が観測される点である。変動の原因は、追尾にずれがあるからである。すなわち、追尾にずれがない場合は、ステッピングモータの動作（追尾動作）の前後で発電電力に大きな変動が生じないが、追尾にずれが生じている場合はステッピングモータの動作の前後で発電電力に大きな変動が生じる。そのため、ステッピングモータが動作した痕跡が発電電力の比較的大きな変動として現れている、と解される。
【００５０】
図５は、南中時刻付近のグラフであることから、仰角の変化は日中で最も少ない。従って、長い方の周期（２〜５分周期）は仰角の追尾のずれによるものである。また、短い方の周期（２０秒〜６０秒周期）は方位角の追尾のずれによるものである。但し、南中時刻付近以外の時間帯では、仰角にも、比較的短い周期での変動が現れる場合がある。
【００５１】
《特徴的な変動パターンの例》
図６は、波形の特徴的な変動パターンを取り出した４つのグラフである。各グラフの横軸は時刻、縦軸は発電電力を表す。左上のパターン（ａ）は、発電電力の変動幅が最大でも３００Ｗ程度（全体の４％程度）で、追尾のずれが許容できるほど小さく、良好な追尾動作が行われている安定状態である。この場合、ステッピングモータが追尾動作を行ったと思われる比較的目立つ発電電力の変化に注目しても、追尾動作が行われる前後での発電電力の変化量は、小さい。
【００５２】
図７は、図６のパターン（ａ）のグラフと、発電素子１２２上に集光スポットＳＰが形成される位置を示す投射図である。また、破線にて、グラフ上の位置と、投射図との関係を示している。図示のように、左端の投射図では、集光スポットＳＰが僅かに発電素子１２２を外れそうになるが、全体として概ね良好な状態である。すなわち、このような場合には実用上の追尾のずれは無く、補正の必要は無い。
【００５３】
図６に戻り、右上のパターン（ｂ）は、１１時５６分と５７分との間、及び、１２時０分と１分との間に、大きな変動が生じており、約４分という長い周期で繰り返されている。これは、仰角の追尾にずれが生じている状態でステッピングモータが動作した痕跡である。図８は、図６のパターン（ｂ）のグラフと、発電素子１２２上に集光スポットＳＰが形成される位置を示す投射図である。また、破線にて、グラフ上の位置と、投射図との関係を示している。
【００５４】
図８に示すように、左端の投射図では、集光スポットＳＰが大きく発電素子１２２を外れている。その後、徐々に集光スポットＳＰが発電素子１２２のエリアに入っていくが、ステッピングモータが動作すると、また大きく外れる、という繰り返しになる。従って、このような場合には、仰角の追尾のずれを補正する必要がある。また、この場合、大きな変動の繰り返しと、その間にある小さな変動とから変動パターンが構成されている。大きな変動と、次の大きな変動との間では発電電力は増加傾向にあり、ステッピングモータ動作の際には、発電電力の変動は減少の動きを示している。このような変動パターンは、角度ずれが進み方向にずれていることを示している。なお、小さい方の変動幅は最大でも２００Ｗ程度（全体の１０％以下）と小さく、ゆらぎ成分と見なせるので補正の対象外である。
【００５５】
図６に戻り、左下のパターン（ｃ）は、２０〜３０秒周期で、大きな変動が生じている。これは、方位角の追尾にずれが生じている状態でステッピングモータが動作した痕跡である。図９は、図６のパターン（ｃ）のグラフと、発電素子１２２上に集光スポットＳＰが形成される位置を示す投射図である。また、破線にて、グラフ上の位置と、投射図との関係を示している。
【００５６】
図９の左側の投射図は、ステッピングモータが動作した直後の状態であり、集光スポットＳＰが比較的良く発電素子１２２のエリアに入っている。ここから太陽の方位角の移動により徐々に発電電力が下がり、右側の投射図の状態に至る。そしてまた、ステッピングモータが動作する、という繰り返しになる。従って、このような場合には、方位角の追尾のずれを補正する必要がある。また、この場合、大きな変動の間にある、ほぼ一定勾配の変動は減少傾向を示しており、ステッピングモータ動作の際には発電電力の変動は増加の動きを示している。このような変動パターンは、角度ずれが遅れ方向にずれていることを示している。
【００５７】
図６に戻り、右下のパターン（ｄ）は、パターン（ｂ）及び（ｃ）の複合型である。すなわちここでは、方位角の追尾及び仰角の追尾の双方にずれが生じている。図１０は、図６のパターン（ｄ）のグラフと、発電素子１２２上に集光スポットＳＰが形成される位置を示す投射図である。また、破線にて、グラフ上の位置と、投射図との関係を示している。
【００５８】
図１０に示すように、左側の投射図及び右側の投射図ともに、集光スポットＳＰが比較的大きく、発電素子１２２のエリアを外れている（但し、右側の方が、若干、外れ方が小さい。）。従って、このような場合には、方位角の追尾のずれ及び仰角の追尾のずれを補正する必要がある。１１時５７分頃の大きな変動と、次の１２時１０秒頃の大きな変動との間は全体として発電電力は増加傾向で、大きな変動に対応したステッピングモータ動作時の変化は減少の方向を示している。これは約３分という長い周期で起こっている。
【００５９】
また、１１時５６分１５秒頃、１１時５７分０２秒頃、１１時５７分４８秒頃、１１時５８分３４秒頃、１１時５９分２０秒頃に発生している中くらいの大きさの各変動と変動の間は、発電電力は減少傾向で、中くらいの変動に対応したステッピングモータ動作時の変化は増加の方向を示している。この中くらいの変動は約４６秒の周期で発生している。前者は、仰角のずれに対応したものであり、後者は、方位角のずれに対応したものである。なお、変動量１００Ｗ未満の小さな変動（全体の１０％以下）はゆらぎ成分と見なせるので補正の対象外である。
【００６０】
《変動パターンに関してのまとめ》
以上のように、発電電力の経時変化に繰り返し生じる変動パターンに、追尾のずれに関する情報が含まれているという知見が得られた。変動パターンに追尾ずれの兆候が無ければ（パターン（ａ））追尾は正常に行われている。また、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のように、補正すべき追尾のずれがあれば、追尾動作が行われた前後の発電電力の変化量が、明らかに（ａ）の場合よりも大きくなる。
【００６１】
そこで、追尾動作が行われた前後の発電電力の変化量に閾値を設定し、閾値より小さければ、追尾のずれが無いか若しくはあっても補正するほどではないと判定し、閾値より大きければ、追尾のずれがある、と判定することができる。なお、変化量が閾値と等しい場合は、どちらの判定でもよい。例えば図６の（ａ）の場合は、閾値より小さく、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の場合は、閾値より大きくなるよう、適切な閾値を設定すればよい。
このようにして、追尾のずれの有無を検出することができれば、さらに、ずれの軸や方向を特定して補正動作を行うことができる。なお、仰角又は方位角の追尾の動作が行われるタイミングや追尾動作の方向の情報については、集光型太陽光発電パネル１の駆動装置から提供を受けることができる。
【００６２】
《追尾に関するシステム構成の例》
図１１は、集光型太陽光発電システムの電気的な構成の一例を示すブロック図である。
図において、集光型太陽光発電システムは、主として、集光型太陽光発電装置１００と、電力変換装置３００とによって構成される。また、集光型太陽光発電装置１００は、集光型太陽光発電パネル１と、例えばその背面側に設けられた、太陽の追尾動作のための駆動装置２００とを備えている。駆動装置２００は、２軸すなわち、仰角（Elevation）方向への駆動用のステッピングモータ２０１ｅ、方位角(Azimuth)方向への駆動用のステッピングモータ２０１ａと、これらを駆動する駆動回路２０２とを備えている。
なお、ステッピングモータは一例に過ぎず、他の動力源でもよい。
【００６３】
集光型太陽光発電装置１００には、集光型太陽光発電パネル１の空きスペース等を利用して追尾センサ４が設けられる。また、集光型太陽光発電パネル１には、日射計５が設けられる。日射計５が、直達日射計又は法線面全天日射計の場合は集光型太陽光発電パネル１上若しくはその近傍に設けられ、水平面全天日射計の場合は、パネル上ではなく、その近傍に固定的に設けられる。追尾センサ４の出力、及び、日射計５の出力信号（日射強度）は、駆動回路２０２に入力される。
【００６４】
なお、駆動回路２０２は、例えば、集光型太陽光発電パネル１の設置場所を示す緯度及び経度の情報を記憶する記憶機能と、時計機能とを備えている。緯度・経度の情報と、日時、時刻により、太陽の方位角及び仰角が、概ね正確にわかる。駆動装置２００は、追尾センサ４から得られる情報と、緯度・経度・日時・時刻の情報、及び、必要により日射計５の情報も参照しつつ、ステッピングモータ２０１ｅ又は２０１ａを周期的に動作させ、集光型太陽光発電パネル１に、太陽への追尾動作を行わせる。
但し、追尾センサ４は設けない場合もある。その場合には、緯度・経度・日時・時刻から演算される太陽の位置にのみ基づいて追尾動作が行われる。
【００６５】
また、電力変換装置３００は、測定部３０１と、制御部３０２と、電力変換部３０３とを備えている。電力変換部３０３には、集光型太陽光発電パネル１の出力が入力される。集光型太陽光発電パネル１の出力に対して、電力変換部３０３において最大電力点追従（ＭＰＰＴ：Maximum Power Point Tracking）制御が行われ、さらに、直流から交流への変換が行われることによって、商用電力系統４００へ系統連系することができる。
【００６６】
ＭＰＰＴ制御後の、集光型太陽光発電パネル１の発電電力は、電圧、電流、電力の測定機能を有する測定部３０１で検知することができる。測定部３０１は、制御部３０２に対して、検知した発電量（発電電力又は発電電流）の情報を提供する。また、電力変換部３０３から制御部３０２へは、ＭＰＰＴ制御を行っているタイミングを知らせる信号も提供される。
【００６７】
なお、図示のように、例えば、測定部３０１及び制御部３０２は、電力変換部３０３と共に、電力変換装置３００の筐体内に収容されている。電力変換装置３００には集光型太陽光発電パネル１からの出力が入力され、ＭＰＰＴ制御も行われるため、測定部３０１を設けるに好適である。また、制御部３０２についても、測定部３０１や電力変換部３０３と関連する点で同じ電力変換装置３００内に設けるのが好適である。
【００６８】
《追尾ずれに関する制御部の動作（追尾ずれの検出方法、補正方法）》
以下、制御部３０２の動作を中心に説明する。
図１２及び図１３は、制御部３０２の動作を示すフローチャートであり、図示の都合上、２枚に分かれているが、２つの図で１つのフローチャートを表している。なお、以下の説明においては「電力」を基準に述べている。但し、発電電力は、概ね一定の電圧と、日照等で変動する電流とによって決まるので、「電流」を基準とすることもできる。より一般的に言えば「発電量」である。また、ここで、発電量、発電電力、発電電流とは、それぞれ、ＭＰＰＴ制御を施して得られる発電量、発電電力、発電電流を言う。
【００６９】
まず、図１２の処理開始により、制御部３０２は、駆動回路２０２が、ステッピングモータ２０１ｅ，２０１ａのいずれか１つについて追尾動作のための駆動開始の信号を出力したか否かを判定する（ステップＳ１）。当該信号を駆動装置２００から受け取らなければ、処理はそのまま終了となる。信号を受け取った場合、制御部３０２は、追尾ずれの補正中か否かを判定する（ステップＳ１ａ）。既に追尾ずれの補正中であれば、処理終了となる。これは、１回の補正を確実に実行してから次の補正を実行するためのステップである。補正中でなければ、制御部３０２は、次に、駆動開始するのは仰角か方位角かを判定する（ステップＳ２）。この信号も駆動回路２０２から与えられる。
【００７０】
（仰角の追尾のずれの補正）
ここで、駆動開始したのが仰角であるとすると、ステップＳ３にて、その瞬間の発電電力を記憶する。次いで、制御部３０２は、駆動停止の信号が駆動回路２０２から来るのを待ち（ステップＳ４）、駆動停止の信号が来ると、その時の発電電力を記憶する（ステップＳ５）。そして、制御部３０２は、１回の追尾動作によって、その前後での発電電力の変化量を求め、その変化量の絶対値が予め定めた閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ６）。ここで、変化量の絶対値が閾値未満であれば、追尾ずれは無い（実用上無い）ので、処理は終了となる。
【００７１】
変化量の絶対値が閾値以上であれば、制御部３０２は、駆動方向が仰角上方向であるか否（仰角下方向）かを判定する（ステップＳ７）。仰角上方向であれば、追尾動作をしたことによって発電電力が増加したか否か、言い換えれば、変化の符号（正・負）を判定する（ステップＳ８）。増加の場合には、追尾動作の方向性自体は正しい（追尾動作の前より後の方が良くなっている。）ことになるので、制御部３０２は、駆動回路２０２に対して仰角上方向への駆動指令信号（補正信号）を出力し（ステップＳ１０）、処理終了となる。逆に、ステップＳ８において減少の場合には、追尾動作の方向性自体が逆（追尾動作の前より後の方が悪くなっている。）であることになるので、制御部３０２は、駆動回路２０２に対して仰角下方向への駆動指令信号（補正信号）を出力し（ステップＳ１１）、処理終了となる。
【００７２】
上記の駆動指令信号（補正信号）は、例えば、ステッピングモータ２０１ｅを、一定の補正角度だけ回転させる信号である。この補正角度とは、通常の追尾動作の１回分よりも小さい。一定の補正角度の回転では、１回の補正で追尾のずれを解消できるとは限らないが、その場合でも、複数回の補正により、ずれが解消する方向へ、ずれ量を減少させることができる。従って、ずれは解消する方向へ収束する。
なお、これとは別に、予め変化量（絶対値）と追尾のずれ量との関係を調べておくことにより、１回の補正でずれを解消することも可能ではある。
補正の量に関しては、以下の場合も同様である。
【００７３】
一方、ステップＳ７において、制御部３０２は、駆動方向が仰角下方向（Ｎｏ）であれば、追尾動作をしたことによって発電電力が増加したか否か、言い換えれば、変化の符号（正・負）を判定する（ステップＳ９）。増加の場合には、追尾動作の方向性自体は正しい（追尾動作の前より後の方が良くなっている。）ことになるので、制御部３０２は、駆動回路２０２に対して仰角下方向への駆動指令信号（補正信号）を出力し（ステップＳ１２）、処理終了となる。逆に、ステップＳ９において減少の場合には、追尾動作の方向性自体が逆（追尾動作の前より後の方が悪くなっている。）であることになるので、制御部３０２は、駆動回路２０２に対して仰角上方向への駆動指令信号（補正信号）を出力し（ステップＳ１３）、処理終了となる。
【００７４】
（方位角の追尾のずれの補正）
また、ステップＳ２において、駆動開始したのが方位角であるとすると、図１３のステップＳ１４にて、その瞬間の発電電力を記憶する。次いで、制御部３０２は、駆動停止の信号が駆動回路２０２から来るのを待ち（ステップＳ１５）、駆動停止の信号が来ると、その時の発電電力を記憶する（ステップＳ１６）。そして、制御部３０２は、１回の追尾動作によって、その前後での発電電力の変化量を求め、その変化量の絶対値が予め定めた閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１７）。ここで、変化量の絶対値が閾値未満であれば、追尾ずれは無い（実用上無い）ので、処理は終了となる。
【００７５】
変化量の絶対値が閾値以上であれば、制御部３０２は、駆動方向が方位角左方向であるか否（方位角右方向）かを判定する（ステップＳ１８）。方位角左方向であれば、追尾動作をしたことによって発電電力が増加したか否か、言い換えれば、変化の符号（正・負）を判定する（ステップＳ１９）。増加の場合には、追尾動作の方向性自体は正しい（追尾動作の前より後の方が良くなっている。）ことになるので、制御部３０２は、駆動回路２０２に対して方位角左方向への駆動指令信号（補正信号）を出力し（ステップＳ２１）、処理終了となる。逆に、ステップＳ１９において減少の場合には、追尾動作の方向性自体が逆（追尾動作の前より後の方が悪くなっている。）であることになるので、制御部３０２は、駆動回路２０２に対して方位角右方向への駆動指令信号（補正信号）を出力し（ステップＳ２２）、処理終了となる。
【００７６】
一方、ステップＳ１８において、制御部３０２は、駆動方向が方位角右方向（Ｎｏ）であれば、追尾動作をしたことによって発電電力が増加したか否か、言い換えれば、変化の符号（正・負）を判定する（ステップＳ２０）。増加の場合には、追尾動作の方向性自体は正しい（追尾動作の前より後の方が良くなっている。）ことになるので、制御部３０２は、駆動回路２０２に対して方位角右方向への駆動指令信号（補正信号）を出力し（ステップＳ２３）、処理終了となる。逆に、ステップＳ２０において減少の場合には、追尾動作の方向性自体が逆（追尾動作の前より後の方が悪くなっている。）であることになるので、制御部３０２は、駆動回路２０２に対して方位角左方向への駆動指令信号（補正信号）を出力し（ステップＳ２４）、処理終了となる。
【００７７】
なお、仰角と違って、方位角の追尾は、本来は左か右のいずれか一方向であるが、集光型太陽光発電パネル１の夜間の停止姿勢によって、朝一番の始動時は太陽の動きと逆になる場合がある。
【００７８】
（追尾のずれに関する制御のタイミング）
図１４は、電力変換部３０３におけるＭＰＰＴ制御と、制御部３０２による追尾ずれに関する制御（図１２，図１３）との、実行タイミングの一例を示す図である。ＭＰＰＴ制御は一定周期ｔ（ｔは例えば１ｍ秒〜１秒）で実行されている。ＭＰＰＴ制御を施した発電電力を、より正確に測定するには、１回のＭＰＰＴ制御が終了した後、言い換えれば、ＭＰＰＴ制御の合間を利用して周期Δｔ内に、追尾ずれに関する制御を行うことが好ましい。追尾ずれに関する制御は、前述のように、駆動開始時の発電電力記憶と、駆動停止時の発電電力記憶及び補正処理とが必要である。そこで、制御部３０２は、電力変換部３０３から受け取るＭＰＰＴ制御のタイミングを参照しながら、例えば、駆動開始時の発電電力記憶を時刻ｔ１に行い、駆動停止時の発電電力記憶及び補正処理を時刻ｔ２に行う。
【００７９】
（処理の独立性）
なお、上記実施形態における追尾のずれに関する処理は、（ａ）補正すべき追尾のずれの有無を判定すること、及び、（ｂ）追尾のずれを補正すべき軸及び方向性を決定し、決定した補正すべき軸及び方向性に基づいて、補正を行う指令を駆動装置２００に与えること、を含むものである。但し、（ａ）、（ｂ）の両方がシステム若しくは方法として常に必須であるという訳ではなく、（ａ）のみを実行することにも、補正すべき追尾のずれがあるか否かを容易かつ的確に判定できるという意義がある。
【００８０】
（１回の補正の量）
なお、１回に行う補正の「所定量」は、必要に応じて増減することができる。図２３は、補正による発電電力の変化の概要を示すグラフである。図において、１１時４９分５５秒以後の発電電力の変化に注目すると、２段階で発電電力が増大している。これは、２回の補正の結果である。補正を行うと、発電電力が上昇し、ステッピングモータ動作時の変化量（小さな上下動の幅）が小さくなる。従って、変化量（絶対値）に応じた補正量を選択すれば、２段階にではなく、約３２００Ｗ〜４２００Ｗのあたりから、１回の補正で６５００Ｗ付近まで一気に発電電力を増大させるように補正することも可能である。すなわち、変化量の絶対値の大きさにより変化する補正量に基づき補正を行う指令を駆動装置に与えるようにすれば、定量補正よりも、より迅速な補正が可能となる。
【００８１】
《追尾ずれに関する制御の総括》
上記の集光型太陽光発電システム（又は追尾ずれの検出方法、追尾ずれの補正方法）では、追尾のずれが大きくなるに従って追尾動作が行われた前後での発電量の変化量が大きくなるという知見に基づき、例えば変化量の絶対値を閾値と比較することにより、補正すべき追尾のずれの有無を判定することができる。短時間に行われる追尾動作の前後での発電量の変化量であるため、そのときの周囲の明るさに影響されにくい。すなわち、日射の状態に関わらず、補正すべき追尾のずれがあるか否かを容易かつ的確に判定することができる。
【００８２】
また、駆動装置２００が追尾動作を行った時、補正すべき追尾のずれがあると判定した場合には、当該追尾動作が行われた軸（仰角／方位角）、当該軸における追尾動作の方向性（上／下、左／右）、及び、変化の符号（正：増加／負：減少）に基づいて、追尾のずれを補正すべき軸及び方向性を決定し、決定した補正すべき軸及び方向性に従って、所定量の補正を行う指令を、制御部３０２から駆動装置２００に与えることができる。
このようにして追尾のずれを補正すべき軸及び方向性（向き）を決定して、ずれを減少させる補正をすることができる。
【００８３】
また、制御部３０２には、駆動装置２００から、追尾動作を行う軸について駆動開始及び駆動終了のリアルタイム情報と、追尾動作の方向性についての情報とが提供されるので、駆動装置２００からのリアルタイム情報に基づいて駆動開始時の発電量と、駆動終了時の発電量とを互いに比較することにより、変動量を正確に求めることができる。また、追尾動作した軸の方向性についても駆動装置２００から情報を得るので、制御部３０２は正確な情報を得ることができる。
【００８４】
《半導体集積回路》
上記制御部３０２は、例えば、半導体集積回路として、例えばワンチップＩＣに搭載することができる。図１５は、制御部３０２の全部又は少なくとも一部をＩＣ化した半導体集積回路３０２ａの一例を示す図である。図において、左側の７ピンの入力は、上から順に、電源（Ｖｃｃ）、仰角上方向駆動信号、仰角下方向駆動信号、方位角右方向駆動信号、方位角左方向駆動信号、発電電力、及び、ＧＮＤである。仰角上方向駆動信号は、駆動回路２０２から出力される。また、発電電力は、測定部３０１で演算したものを信号化して入力すればよい。
【００８５】
また、図１５における半導体集積回路３０２ａの右側の４ピンの出力は、上から順に、仰角上方向駆動指令信号（図１２のステップＳ１０，Ｓ１３）、仰角下方向駆動指令信号（図１２のステップＳ１１，Ｓ１２）、方位角右方向駆動指令信号（図１３のステップＳ２２，Ｓ２３）、及び、方位角左方向駆動指令信号（図１３のステップＳ２１，Ｓ２４）である。
【００８６】
図１６は、上記半導体集積回路３０２ａの内部構成の一例を示すブロック図である。但し、これは、仰角上方向駆動信号のみに着目した図である。半導体集積回路３０２ａは、駆動開始時電力記憶回路ａ１と、駆動終了時電力記憶回路ａ２と、減算回路ａ３と、比較回路ａ４と、比較回路ａ５とを有している。駆動開始時電力記憶回路ａ１及び駆動終了時電力記憶回路ａ２には、共に、仰角上方向駆動信号及び発電電力（の信号）が入力される。
【００８７】
仰角上方向駆動信号がオンになり、駆動開始となると、駆動開始時電力記憶回路ａ１は、その時の発電電力を記憶する。また、仰角上方向駆動信号の入力がオフになり、駆動開始となると、駆動停止時電力記憶回路ａ２は、その時の発電電力を記憶する。減算回路ａ３は、駆動（追尾動作）の前後での発電電力の差を求め、その差すなわち変化量を、２つの比較回路ａ４，ａ５で閾値と比較する。２つの比較回路ａ４，ａ５には絶対値が同じで符号が互いに逆の比較基準値が設定されており、これらとの比較により、仰角上方向駆動指令信号又は仰角下方向駆動指令信号が出力される。
【００８８】
このようにして、図１２，図１３に示したフローチャートの処理を、半導体集積回路３０２ａによってハードウェアのみで処理することができる。
このような半導体集積回路３０２ａは、必要な制御部の機能がワンチップＩＣに搭載されるので、集光型太陽光発電システムの製造が容易になる。また、半導体集積回路は安価に製造することができる。
【００８９】
なお、図１６は、仰角上方向駆動信号に関してのみの図であるが、他の信号についても、図１７〜図１９に示すように、同様な入出力の構成となる。ここでは、図示の通りであるので、同様な説明の繰り返しは省略する。
【００９０】
図２０は、図１６に示す半導体集積回路３０２ａの動作のタイミングチャートである。図１６と同様に、仰角上方向駆動信号に関する動作にのみ着目した図である。上から順に、仰角上方向駆動信号、発電電力（電流も同様）、駆動開始時電力記憶回路ａ１の出力、駆動終了時電力記憶回路ａ２の出力、減算回路ａ３の出力、及び、例えば比較回路ａ４による仰角上方向駆動信号の出力を示している。
【００９１】
時刻τ１に、仰角上方向駆動信号がオンになると、ステッピングモータ２０１ｅ（図１１）が動作して追尾動作が行われ、それに伴って発電電力が図示のように増大したとする。仰角上方向駆動信号がオンになる同時に、駆動開始時電力記憶回路ａ１は、発電電力を記憶し、保持する。そして、時刻τ２になると仰角上方向駆動信号がオフになり、発電電力の増大が停止し、それ以後は徐々に発電電力が低下する。また、仰角上方向駆動信号がオフになる同時に、駆動停止時電力記憶回路ａ２は、発電電力を記憶する。
【００９２】
減算回路ａ３は、２つの発電電力の差すなわち変化量をとる。発電電力は増加しているので、変化の符号はプラスとなる。比較回路ａ４は、閾値との比較により、変化量が閾値より大きいときは、比較回路ａ４の出力として、仰角上方向駆動指令信号を出力する。時刻τ３には、各回路（ａ１〜ａ５）の出力がリセットされる。その後、周期的に追尾動作が行われ、仮に同じ状態であれば同じ補正が繰り返され、追尾のずれは解消方向へ収束する。
【００９３】
その他の入出力（図１７〜図１９）に関しても同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００９４】
なお、上記実施形態では、制御部３０２として、プログラミングを要しないハードウェア主体の半導体集積回路３０２ａを利用する例を示したが、制御部３０２をマイクロコンピュータやＤＳＰ（Digital Signal Processor）によって構成し、図１２，図１３に示す制御用プログラムの実行により、必要な機能を実現させてもよい。
また、制御部３０２は、電力変換部３０３のスイッチング等を制御する制御部と一体化することも可能である。
【００９５】
＜第２実施形態＞
《追尾に関するシステム構成の他の例》
図２１は、第２実施形態に係る集光型太陽光発電システムの電気的な構成の一例を示すブロック図である。図１１との違いは、制御部５００が電力変換装置３００とは別に、例えば外付けで、設けられている点である。その他の構成及び作用効果は、第１実施形態と同様である。追尾のずれに関する制御部５００の機能は、図１１における制御部３０２と同様である。
【００９６】
図２１において、制御部５００としては、例えば市販のコンピュータを利用することができる。この場合、制御部５００の機能は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体（記憶媒体）５０１に記録されたプログラムとして提供され、コンピュータである制御部５００にインストールされる。これにより、制御部５００は、必要な機能を発揮することができる。記録媒体としては、例えば、光ディスク、磁気ディスク、コンパクトメモリ等が好適である。また、インターネット等の通信回線５０２を介したプログラムのダウンロードや、サーバ５０３からＡＳＰ（Application Service Provider）でのプログラムの利用形態も可能である。
【００９７】
図２１に示す構成では、駆動装置２００及び電力変換装置３００から必要な信号を受け取ることができれば、制御部５００をシステムに後付けすることもできる。また、記録媒体５０１は流通が容易である。従って、既存の集光型太陽光発電システムへ制御部５００を追加することも容易であり、また、システムのバージョンアップも容易である。
【００９８】
＜第３実施形態＞
《追尾に関するシステム構成のさらに他の例》
図２２は、第３実施形態に係る集光型太陽光発電システムの電気的な構成の一例を示すブロック図である。図１１との違いは、電力変換装置３００内に（外でもよい。）制御部ではなく通信部３０４が設けられ、通信回線５０２を介して、離れた場所に、通信インターフェース機能を有する制御部５０４が存在していることである。その他の構成及び作用効果は、第１実施形態と同様である。追尾のずれに関する制御部５０４の機能は、図１１における制御部３０２と同様である。また、この制御部５０４は、図２１における制御部５００と同様に、プログラムを実行するコンピュータであってもよい。
【００９９】
図２２において、通信部３０４は信号を送受信し、制御部５０４は、図１１における制御部３０２と同等の機能を、離れた場所で実行する。
この場合、通信回線５０２を介した遠隔制御により追尾のずれを補正することができるので、遠方からの集中管理に適した構成となる。
【０１００】
＜その他＞
なお、上記各実施形態における制御部３０２，５００，５０４の設け方等は、相互に組み合わせる（併用する）ことも可能である。
【０１０１】
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１０２】
１  集光型太陽光発電パネル
１Ｍ  集光型太陽光発電モジュール
３  架台
３ａ  支柱
３ｂ  基礎
４  追尾センサ
５  日射計
１１  筐体
１１ａ  底面
１１ｂ  鍔部
１２  フレキシブルプリント配線板
１３  １次集光部
１３ｆ  フレネルレンズ
１４  コネクタ
１００  集光型太陽光発電装置
１２１  フレキシブル基板
１２２  発電素子
１２３  ２次集光部
２００  駆動装置
２０１ｅ，２０１ａ  ステッピングモータ
２０２  駆動回路
３００  電力変換装置
３０１  測定部
３０２  制御部
３０２ａ  半導体集積回路
３０３  電力変換部
３０４  通信部
４００  商用電力系統
５００  制御部
５０１  記録媒体
５０２  通信回線
５０３  サーバ
５０４  制御部
ａ１  駆動開始時電力記憶回路
ａ２  駆動終了時電力記憶回路
ａ３  減算回路
ａ４，ａ５  比較回路
ＳＰ  集光スポット
【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５】
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【図２３】
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