(57)【要約】      （修正有）【課題】ソーラーパネルを支持する支柱の本数並びに間隔と、農作業の円滑化とを両立することができることによって、農地の活性化を図ると共に太陽光発電による農地の有効利用を進めるソーラーシェアリングシステム構造を提供する。【解決手段】耕作用の作業車を用いて作業を行う農地に設置される支柱１２と、支柱１２間に渡された支持部と、支持部に支持された複数のソーラーパネルとを備える。支柱１２は、複数の横列３１と複数の縦行４１との仮想線の交点に配置される。各支柱１２間の間隔は、作業車の直進移動が可能な大きさである。前後左右に隣り合う４つの支柱１２を頂点とする４角形にて規定される空間部は、大空間部ａと、この大空間部ａの面積よりも小さな間隔の小空間部ｂとを備える。大空間部ａは、作業車が切り返し転回運転可能な間隔に設定される。【選択図】図１
0003192984.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
耕作用の作業車を用いて作業を行う農地に設置され得る支柱と、前記支柱間に渡された支持部と、前記支持部に支持された複数のソーラーパネルとを備え、前記複数のソーラーパネルによって構成されるパネル群が作業空間を隔てて前記農地の上方に配置されるソーラーシェアリングシステム構造において、
前記支柱は、複数の横列と複数の縦行との仮想線の交点に配置され、
前記縦行間の間隔及び前記横列間の間隔は、前記作業車の直進移動が可能な大きさを備え、
前記パネル群の端辺部においては、前記縦行と前記横列との少なくとも何れか一方の端に、大空間部を備え、
前記パネル群の中央を含む位置であって前記大空間部が設けられた以外の位置に、小空間部を備え、
前記大空間部と前記小空間部とは、前記縦行と前記横列にて隣り合う４本の支柱によって４つの頂点が規定される平面視４角形の空間であり、
前記大空間部の平面積は、前記小空間部の平面積よりも大きく、前記作業車が切り返し転回運転可能な大きさに設定されたことを特徴とするソーラーシェアリングシステム構造。
【請求項２】
前記大空間部は、前記パネル群の端辺部において前記縦行と前記横列との少なくとも何れか一方の端に配置され、前記小間空間は前記端辺部を除く前記パネル群の中央を含む位置に配置されたことを特徴とする請求項１記載のソーラーシェアリングシステム構造。
【請求項３】
前記小空間部の平面積は１０m2未満であり、前記大空間部の平面積は１０m2以上であることを特徴とする請求項２記載のソーラーシェアリングシステム構造。
【請求項４】
前記支柱は、基礎部と、前記基礎部に固定される固定パイプと、前記固定パイプによって支持される管部とを備え、
前記基礎部は、前記農地の地中にその少なくとも一部が配置され、
前記固定パイプは、その下部が前記基礎部に固定され、その上部が前記基礎部よりも上方に突出しており、
前記管部は、その下部が前記固定パイプの前記上部の外側又は内側に配置されて前記固定パイプの前記上部に対して固定され、その上部が前記支持部に対して固定されることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のソーラーシェアリングシステム構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、農地におけるソーラーシェアリングシステム構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１〜５に示されるように、農地におけるソーラーシェアリングシステム構造は、温室における利用に止まらず、田、畑、採草放牧地、山林、原野、雑種地などの種々の農林業が可能な土地（以下、農地という）全般においての太陽光発電の実用化に向けて、様々な提案がなされている。
【０００３】
他方、現在の農地における作業では、トラクター、田植機、コンバイン等の種々の農耕用の作業車の必須であると言える。
ところが、従来の提案にあっては、ソーラーパネルの設置を主眼とした提案に過ぎず、ソーラーパネルの下方の作業空間における農作業の円滑な実施をおろそかにしたものとなっている。
【０００４】
具体的には、ソーラーパネルの設置にあっては、安全性やコストの観点から、多数の支柱を用いて、ソーラーパネルを支持することが望ましい。支柱同士の間隔が大きくなりすぎると、１本の支柱が支えるべき荷重が大きくなり、支柱を太く大きくする必要があり、その基礎も大きくならざるを得ない。大きな支柱及びその基礎は、農地を必要以上に制限してしまう。特に、作業車の利用を考えた場合、支柱及びその基礎の周辺は作業不可能な土地となることは勿論、支柱同士の間の土地についても実質的に作業車による作業ができなくなってしまう。より具体的には、支柱間の間隔を10ｍとし、支柱及び基礎の大きさを0.5ｍ四方とすると、個々の支柱及び基礎が0.5ｍ×0.5ｍ＝0.25m2の土地を占有するのみならず、隣り合う支柱及び基礎同士の間の土地（0.5ｍ×10ｍ＝5m2）には作業車が直進できず、実質的に農作業ができない土地となる。
【０００５】
この農作業ができない土地の面積を少なくするには、支柱の本数を増やして１本の支柱が支えるべき荷重を減少させることにより、細い支柱を用いることで、支柱及びその基礎の占有面積を小さくする必要がある。
ところが、支柱の本数を多くして、支柱間の間隔が小さくなると、作業車の自由な動きを制限してしまい、農作業を円滑に行うことが困難となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−０２３９８４号公報
【特許文献２】特開２０１２−０２３９８３号公報
【特許文献３】特開２０１３−１４９７５６号公報
【特許文献４】特開２０１３−１１９６４３号公報
【特許文献５】登録実用新案第３１８８２６７号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
本考案は、ソーラーシェアリング、耕作をしながら自然エネルギーを利用した太陽光発電の普及と農業での収穫を広げることを目的とする。特に、山村の農業、また都市圏の周辺の農業の活性化を図ることは勿論のこと、調整地域や休耕田にあっては耕作放棄の状態の深刻化が進んでいるわが国の農業の現状に鑑み、種々の農地や、農地を所有していながら手のつけようもない土地の活性化を図ると共に、これらの土地の有効利用を進めることを目的とする。
【０００８】
より具体的には、ソーラーパネルを支持する支柱の本数並びに間隔と、農作業の円滑化とを両立することができる新たなソーラーシェアリングシステム構造の提供することによって、農地の活性化を図ると共に太陽光発電による農地の有効利用を進めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本考案は、耕作用の作業車を用いて作業を行う農地に設置される支柱と、前記支柱間に渡された支持部と、前記支持部に支持された複数のソーラーパネルとを備え、前記複数のソーラーパネルによって構成されるパネル群が作業空間を隔てて前記農地の上方に配置されるソーラーシェアリングシステム構造の改良に係るものである。本考案においては、前記支柱は、複数の横列と複数の縦行との仮想線の交点に配置され、前記縦行間の間隔及び前記横列間の間隔は、前記作業車の直進移動が可能な大きさを備え、前記パネル群の端辺部においては、前記縦行と前記横列との少なくとも何れか一方の端に大空間部を備え、前記パネル群の中央を含む位置であって前記大空間部が設けられた以外の位置に小空間部を備える。前記大空間部と前記小空間部とは、前記縦行と前記横列にて隣り合う４本の支柱によって４つの頂点が規定される平面視４角形の空間であり、前記大空間部の平面積は、前記小空間部の平面積よりも大きく、前記作業車が切り返し転回運転可能な大きさに設定されたものである。
【００１０】
これによって、小空間部の支柱間の間隔を、作業車の直進移動が可能な範囲で小さく設定できると共に、大空間部にて作業車の切り返し転回運転を可能なものとする。その結果、支持する支柱の大きさ、本数並びに間隔をソーラーパネルの安全且つ確実な支持の観点からの要求と作業者での耕作ができない面積を減少させる観点からの要求とを同時に満足させることができるものであり、ソーラーシェアリングシステム構造を配置した農地にあっても、作業車による円滑な農作業を実現し得るものである。
【００１１】
本考案は、前記大空間部は、前記パネル群の端辺部において前記縦行と前記横列との少なくとも何れか一方の端に配置され、前記小間空間は前記端辺部を除く前記パネル群の中央を含む位置に配置されたものとして実施することができる。より具体的には、前記小空間部の平面積は１０m2未満であり、前記大空間部の平面積は１０m2以上であるものとして実施し得る。
【００１２】
さらに、前記支柱は、基礎部と、前記基礎部に固定される固定パイプと、前記固定パイプによって支持される管部とを備え、前記基礎部は、前記農地の地中にその少なくとも一部が配置され、前記固定パイプは、その下部が前記基礎部に固定され、その上部が前記基礎部よりも上方に突出しており、前記管部は、その下部が前記固定パイプの前記上部の外側又は内側に配置されて前記固定パイプの前記上部に対して固定され、その上部が前記支持部に対して固定されるものとすることによって、支柱の管部を、確実に支持することができる。
【考案の効果】
【００１３】
上述のように、本考案は、ソーラーパネルを支持する支柱の本数並びに間隔と、農作業の円滑化とを両立することができる新たなソーラーシェアリングシステム構造の提供することによって、農地の活性化を図ると共に太陽光発電による農地の有効利用を進めることが可能なソーラーシェアリングシステム構造を提供することができたものである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本考案の実施の形態に係るソーラーシェアリングシステム構造の全体を示す平面図。
【図２】同ソーラーシェアリングシステム構造の要部側面図である。
【図３】同ソーラーシェアリングシステム構造の支柱の断面図である。
【図４】同ソーラーシェアリングシステム構造における作業車の運行ルートの一例を示す平面図。
【図５】同ソーラーシェアリングシステム構造における作業車の運行ルートの他の一例を示す平面図。
【図６】同ソーラーシェアリングシステム構造における作業車の運行ルートのさらに他の一例を示す平面図。
【図７】同ソーラーシェアリングシステム構造における作業車の運行ルートのさらにまた他の一例を示す平面図。
【図８】同ソーラーシェアリングシステム構造におけるソーラーパネルの配置を示す平面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に基づき本考案の実施の形態を説明する。
（パネル群１３について）
この例のソーラーシェアリングシステム構造は、図２に示すように、耕作用の作業車１０を用いて作業を行う農地１１に設置される多数の支柱１２と、支柱１２間に渡された支持部２１と、支持部２１に支持された多数のソーラーパネル２２とを備える。
【００１６】
多数のソーラーパネル２２はパネル群１３を構成して、農地１１上を覆い、農地１１とパネル群１３との間が作業空間１４を構成する。
ソーラーパネル２２とソーラーパネル２２との間には、幅25〜50cm程度の空間部２３が設けられ、空間部２３から太陽光が下方の農地１１に届くように設定されている。この空間部２３の大きさは、農地１１にて耕作する植物の種類やその農地の日照時間などによって変更して実施することができる。
図８に、これらの多数のソーラーパネル２２を配置した全体の平面図を示す。図８及び図２に示すように、前後左右のそれぞれに隣り合うソーラーパネル２２同士の間には、間隔（即ち、上記の空間部２３）が空けられている。これによって、本件ソーラーシェアリングシステム構造は、農地１１の上を多数のソーラーパネル２２で覆うものであっても、耕作が可能な程度の太陽光線が届くものであり、農地１１を耕作と発電との２つの目的で利用できるようにしたものである。
なお、このパネル群１３は、境界２５によって区分される左右２つのグループに分けられているが、これは給配電及び制御の観点からなされるもので、ソーラーパネル２２の配置や、支持部２１及び支柱１２との関係については、このグループ分は考慮する必要はない。
また、支持部２１と支柱１２との間には筋交い２４を斜めに渡して全体の強度を高めることも望ましい。また、支柱１２と支柱１２との間隔は、2500〜5000mm程度に設定されていることで、作業車１０による作業空間１４を確保しつつ、支柱１２の安全且つ確実な設置を実現する。
【００１７】
（支柱１２について）
支柱１２の具体的構造について、図３を参照して説明する。支柱１２は、農地１１の地中に配置される栗石５２と、栗石５２の上に設置される基礎部５１を備える。基礎部５１は、コンクリート製であり、地中に埋設される地中部５３と、地中部５３の上に伸びる地上部５４とを備える。地中部５３と地上部５４とは共に角柱状又は円柱状であり、地上部５４は地中部５３より細く長く設定されている。両者は別体で構成してもよいし、同体で一つの型枠で形成してもよい。
【００１８】
地上部５４には固定パイプ５５の下端が挿入されて支持されている。固定パイプ５５の上端は、管部５６の下端に挿入されてボルト・ナット等の固定具５７で固定されている。また、地中部５３と地上部５４との間には鉄骨などの芯材５８が渡されており、その上端が固定パイプ５５の下端を保持している。この芯材５８の本数や形状は適宜変更することができるが、この例では、略Ｌ字状の芯材５８を４本、固定パイプ５５の下端から放射状に伸びるように配置している。
この支柱１２の地上部分の最大の平面大きさは地上部５４の大きさで規定され、具体的には約18〜20cm四方である。
【００１９】
（支柱１２の配置について）
支柱１２の配置について、その一例を図１を参照して説明する。典型的な農地は矩形であるが、この例では、山間部などの変形した農地１１に本考案を適用する場合の例を示す。
【００２０】
支柱１２は、複数の横列３１と複数の縦行４１との仮想線の交点に配置される。典型的な矩形の農地では、仮想線同士が直交する碁盤目状に配置することができるが、変形した農地１１では、全ての仮想線同士を直交させることは困難であり、傾斜しているものであってもよい。
【００２１】
各支柱間の間隔は、トラクターなどの作業車１０の直進移動が可能な大きさを備えるもので、具体的には、2000〜3500mm以上に設定される。
ここで、本システムでは、上記の支柱１２を多数備えるものであるが、これを面として捉えると、縦行４１と横列３１にて隣り合う４本の支柱が前後左右の４つの頂点となる平面視４角形の空間の集合であると理解できる（図１の左上の４角形に４本の支柱の符号１２を示す）。そして、この平面視４角形の空間は、大空間部ａと小空間部ｂとの２つに区分して理解できる。
【００２２】
まず、小空間部ｂは、トラクターなどの作業車１０の直進移動が可能な大きさを備えるもので、具体的には、１０m2未満に設定される。
他方、大空間部ａは、１０m2以上であり、小空間部ｂよりも大きく設定されている。この大空間部ａは、作業車１０が切り返し転回運転可能な間隔に設定されたものである。ここで、切り返し転回運転可能とは、１８０度の方向転換を前進のみで行う所謂Ｕターンが可能であることのみならず、前進と後退とを行うことで１８０度の方向転換が可能であることを含むものである。作業車１０はこの大空間部ａで切り返し転回運転することで、農地１１の全体に対して種々の耕作作業をなすことができる。
【００２３】
そして、小空間部ｂが作業車１０の切り返し転回運転が不可能であったり、もしくは切り返しを４回も５回も行わなければ転回運転ができないような、大きさに設定されることで、パネル群１３の中央を含む農地１１の大部分にあっては、支柱１２を比較的小さな間隔で設置することができる。これによって太い柱を用いずともソーラーパネル２２を確実且つ安全に支持することができる。
【００２４】
大空間部ａはパネル群１３の縦横の各端辺部（図１の斜線部分で示す前後左右端の各１列）に配置されている。図示は省略するが、この大空間部ａでは、支持部２１について支柱１２と支柱１２との間に渡される大梁だけではなく、大梁と大梁との間に渡される小梁を設けて実施することで、全体の強度を保つことができる。
【００２５】
なお、この例では、前後左右の各１列に大空間部ａを設けたが、前後の各１列のみやや、あるいは、左右の各１列のみに設けるようにしてもよい。また、パネル群１３の中央にあっても、その一部に大空間部ａを設けてもよい。
【００２６】
（作業車１０の走行例）
作業車１０は、種々のルートで走行が可能であるが、その数例を図４〜図７に示す。
図４の例は、トラクターなどの作業車（この例では田植機）を用いて枕畝を耕作する場合の例であり、矢印（１）〜（３）に示すように、パネル群１３の外周に形成された大空間部ａを２〜３周程度周回することで、枕畝を形成する。
図５の例は、トラクターなどの作業車（この例では田植機）を用いて田植え作業を行う場合の例であり、枕畝で囲まれた水田内を、矢印（４）（５）のように横方向に往復する。そして左右端の大空間部ａにおいて、矢印（６）（７）のように切り返し転回運転を行い、図の上から順次下方へ移動して、全体の田植えを完了する。
【００２７】
図６の例は、トラクターなどの作業車（この例ではコンバイン）によって、刈り取り作業を行う場合の例であり、矢印（８）（９）のように横方向に往復するが、図５例と異なり、１列飛ばしで往復する。そのため、矢印（１０）（１１）に示すように、左右端の大空間部ａにおいては、切り返しを行わずに転回運転を行うことができる。勿論、１列飛ばしではなく隣り合う列に転回運転を行ってもよく、矢印（１２）（１３）に示すように、２列飛ばしで転回運転を行うこともでき、転回運転の走行ルートについては種々変更することができる。
また、図７に示すように、上下の大空間部ａにて転回運転を行うことで、縦行に沿って往復するようにしてもよい。
【００２８】
（まとめ）
以上、本考案は、ソーラーパネルを支持する支柱間の間隔を比較的小さく設定しても、作業車の円滑な運行を実現することができる。特に、図３に示すような、簡潔な支柱の支持構造を採用することによって、支柱に単管を利用することができ、これを比較的小さな面積の基礎部（特に地上部）によって確実に支持することができるため、作業車の運行が困難な面積を極力少なくすることができる新たなソーラーシェアリングシステム構造の提供することができたものである。これによって、農地の活性化を図ると共に太陽光発電による農地の有効利用を進めることができ、農業の活性化を図ることは勿論のこと、調整地域や休耕田や山地にあっても土地利用の活性化を進めることが可能となるものである。
【符号の説明】
【００２９】
１０  作業車
１１  農地
１２  支柱
１３  パネル群
１４  作業空間
２１  支持部
２２  ソーラーパネル
２３  空間部
２４  筋交い
２５  境界
３１  横列
４１  縦行
５１  基礎部
５２  栗石
５３  地中部
５４  地上部
５５  固定パイプ
５６  管部
５７  固定具
５８  芯材
ａ  大空間部
ｂ  小空間部
【図１】
0003192984.tif 000003
【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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