(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の自然エネルギーを融合、切り替え利用し、多様な気象条件、設置場所に対応して、発電機の無発電時間を減らし、長時間稼働を可能にし、より安定的かつ効率的に発電及び給電できる、自然エネルギー利用ハイブリッド発電装置を提供する。【解決手段】太陽光パネルを用いたソーラー発電システム２と、風によるファンの回転で発電する風力発電システム３とからなり、ソーラー発電システムと風力発電システムが一体で１つの電力供給電源を構成する。ファンを回転させた風、又は／及びファンの回転によって生じた風を、太陽光パネルに当て、冷却し、太陽光パネルの発電効率の低下を抑制する。【選択図】図１
0003215618.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
太陽光パネルを用いたソーラー発電システムと、風によるファンの回転で発電する風力発電システムと、からなることを特徴とする自然エネルギー利用ハイブリッド発電装置。
【請求項２】
前記ファンを回転させた風、又は／及び前記ファンの回転によって生じた風を、前記太陽光パネルに当て、前記太陽光パネルを冷却し、太陽光パネルの発電効率の低下を抑制することを特徴とする請求項１に記載の自然エネルギー利用ハイブリッド発電装置。
【請求項３】
前記ファンを、前記太陽光パネルの下方に設置したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自然エネルギー利用ハイブリッド発電装置。
【請求項４】
前記太陽光パネルに穴を穿設して、前記ファンに向かう風の流れを増加させたことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の自然エネルギー利用ハイブリッド発電装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、複数の自然エネルギー、例えば太陽光、風力、水力等を融合、切り替え利用し、多様な気象条件、設置場所に対応して、発電機の無発電時間を減らし、発電機の長時間稼働を可能にし、より安定的かつ効率的に発電及び給電することができる、自然エネルギー利用ハイブリッド発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光パネルを用いたソーラー発電、或いは風力発電は、各種技術開発、環境政策、売電政策が推し進められてきた。とりわけ、ソーラー発電は、発電買い取り制度、導入補助金政策、発電効率の向上、普及に伴う大量生産、低価格化で、初期投資額の抑制などにより、小規模〜メガソーラーまで、積極的かつ急速に導入された。
【０００３】
しかしながら、売電政策の変更、売電価格の段階的な低下により、昨今では、ソーラー発電システムの導入は鈍化している。
【０００４】
他方、ソーラー発電は夜や雨天、風力発電は無風時には発電できない。より安定的かつ発電稼働時間を確保した自然エネルギーでの発電が可能であれば、さらに、自然エネルギーを利用した発電が促進される。また、導入済みのメガソーラー等にも利用できれば、稼働時間の延長、発電量の増加が望め、発電施設の設置者の費用負担が軽減されることが期待される。
【０００５】
発明者は、過去において、より安定的かつ効率的な発電、電気使用手段として、特許文献１、２のソーラー発電にＬＥＤを利用した融合発電技術を開発した。そこから、複数の自然エネルギー発電を融合させる本願発明の着想を得て、本発明の開発に着手した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３２０９７６号公報
【特許文献２】実用新案登録第３１４２９３５号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本考案は、複数の自然エネルギー、例えば太陽光、風力、水力等を融合、切り替え利用し、多様な気象条件、設置場所に対応して、発電機の無発電時間を減らし、発電機の長時間稼働を可能にし、より安定的かつ効率的に発電及び給電することができる、自然エネルギー利用ハイブリッド発電装置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】
本考案は、上記の課題を解決するために、
（１）
太陽光パネルを用いたソーラー発電システムと、風によるファンの回転で発電する風力発電システムと、からなることを特徴とする自然エネルギー利用ハイブリッド発電装置。
（２）
前記ファンを回転させた風、又は／及び前記ファンの回転によって生じた風を、前記太陽光パネルに当て、前記太陽光パネルを冷却し、太陽光パネルの発電効率の低下を抑制することを特徴とする（１）に記載の自然エネルギー利用ハイブリッド発電装置。
（３）
前記ファンを、前記太陽光パネルの下方に設置したことを特徴とする（１）又は（２）に記載の自然エネルギー利用ハイブリッド発電装置。
（４）
前記太陽光パネルに穴を穿設して、前記ファンに向かう風の流れを増加させたことを特徴とする（１）〜（３）の何れか１つに記載の自然エネルギー利用ハイブリッド発電装置。
とした。
【考案の効果】
【０００９】
本考案である自然エネルギー利用ハイブリッド発電装置は、上記構成であるので、多様な気象条件、設置場所に対応して、発電機の無発電時間を減らし、発電機の長時間稼働を可能にし、より安定的かつ効率的に発電及び給電することができる。その結果、電気コストを下げ、自然エネルギー利用型発電装置が一層普及するとともに、火力発電の抑制によるＣＯ２の低減、さらには地球温暖化に資する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本考案である自然エネルギー利用ハイブリッド発電装置の実施形態の一例の模式図である。図１（Ａ）は設置時の側面、（Ｂ）は平面視である。
【図２】本考案である自然エネルギー利用ハイブリッド発電装置に用いる、風力発電システムの他の実施形態の模式図である。図２（Ａ）は側面、（Ｂ）はその向きでの平面視である。
【図３】太陽光パネルの第二の実施形態の説明平面図である。
【図４】太陽光パネルの第三の実施形態の説明平面図である。
【図５】本考案である自然エネルギー利用ハイブリッド発電装置を用いた、全天候型発電建物の実施形態の模式図である。
【考案を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付の図面を参照し、本考案の実施の形態の一例について詳細に説明する。なお、本考案は下記実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００１２】
図１に示すように、本考案である自然エネルギー利用ハイブリッド発電装置１は、ソーラー発電システム２と、風力発電システム３とかなる。
【００１３】
ソーラー発電システム２は、設置場所１ａに固定され、機器をささえる柱２ａと、柱２ａ間に水平に渡され、機器を載せる枠２ｂと、枠２ｂに連結し、太陽光パネル２ｄを支持する支え２ｃからなる。柱２ａ、枠２ｂ及び支え２ｃをまとめて架台２ｅという。
【００１４】
風力発電システム３は、柱２ａなどに連結固定されるケース３ａと、ケース３ａ内に設置され、風３ｇ（破線矢印）によって回転するファン３ｂと、ファン３ｂの回転で発電する発電機３ｃとからなる。
【００１５】
太陽光パネル２ｄどうしの間は、図１（Ｂ）に示すように、風３ｇを逃がすため、隙間を備えることが望ましい。このように、風力発電システム３を、太陽光パネル２ｄの下方に設置することで、ファン３ｂを回転させた風３ｇ、又は／及びファン３ｂの回転によって生じた風３ｇを、太陽光パネル２ｄに当て、太陽光パネル２ｄを冷却し、太陽光パネル２ｄの発電効率の低下を抑制し、より高い発電効率を実現する。
【００１６】
風力発電システム３の位置、風３ｇの流れは、ここに例示するものに限定されることなく、風３ｇで風力発電し、さらに望ましくは太陽光パネル２ｄを冷却できれば、設置場所、形状を、送風方式等を適宜変更することができる。
【００１７】
風力発電システムは、太陽光パネル２ｄの下方への設置に限らず、太陽光パネル２ｄの下への設置に代え、或いは太陽光パネル２ｄの下への設置とともに、設置場所１ａの他の場所、架台２ｅの近傍、架台２ｅの他の場所、例えば架台２ｅの側面、背面側などにファン３ｂが設置場所１ａの面に対して縦になるよう、縦置きしてもよい。
【００１８】
また、設置場所１ａのいずれか、架台２ｅの何れかに衝立などを設けで、風３ｇの流れを制御して、よりファン３ｂが回転しやすいように制御するとよい。
【実施例２】
【００１９】
図２に示すように、本考案である自然エネルギー利用ハイブリッド発電装置に用いる、他の風力発電システム３ｈは、側面が壁３ｄと、壁３ｄに内部に挿通する開口３ｅを有するケース３ａと、開口３ｅを形成する開閉扉３ｆと、実施例１同様にファン３ｂと、発電機３ｃと、ファン３ｂの端部とケース３ａとのクリアランスを狭める仕切り３ｉとかなる。
【００２０】
このような構成とすることで、全側面方向から風３ｇをケース３ａ内に取り込み、閉じた開閉扉３ｆから漏らさず、ファン３ｂを回転させ（図２（Ｂ）一点波線矢印）させ、上方向（太陽光パネル２ｄ方向）に流し、太陽光パネル２ｄを効率的に冷却することができる。
【００２１】
開閉扉３ｆは、ケース３ａ外からの風３ｇはケース３ａ内に取り込めるよう、回動して開口３ｅを「開」し、他方ケース３ａから風３ｇ‘は、開閉扉３ｆがケース３ａの内側に係止し、風をケース３ａ外にもらさないようにして、効率的に、太陽光パネル２ｄに向け送風することができる。
【実施例３】
【００２２】
図３に示すように、本考案である自然エネルギー利用ハイブリッド発電装置に用いる、他の太陽光パネル１２は、風力発電システム３の上方で、架台２ｅの枠２ｂに着脱可能に嵌められ、支え２ｃで保持されるプレート１２ａと、プレート１２ａに載置される太陽光で発電する発電部１２ｂと、発電部１２ｂの外周に複数穿設された穴１２ｃを備える。
さらに、風をファン３ｂに向けるよう制御する衝立１０を備えると、なおよい。図４においても同様である。
【００２３】
太陽光パネル１２では、穴１２ｃからファン３ｂが露出して、プレート１２ａを貫通する風がファン３ｂに向けられ、その風によってファン３ｂを回転させることができる。ファン３ｂの外周部が露出していることから、降雪があってもファン３ｂへの影響が少なく、雪国でも設置可能である。
【実施例４】
【００２４】
図４に示すように、本考案である自然エネルギー利用ハイブリッド発電装置に用いる、他の太陽光パネル１３は、風力発電システム３の上方で、架台２ｅの枠２ｂに着脱可能に嵌められ、支え２ｃで保持されるプレート１３ａと、プレート１３ａに載置される太陽光で発電する発電部１３ｂと、発電部１３ｂの中心部に穿設された穴１３ｃを備える。
【００２５】
太陽光パネル１３では、穴１３ｃからファン３ｂが露出して、プレート１３ａを貫通する風がファン３ｂに向けられ、その風によってファン３ｂを回転させることができる。ファン３ｂの中心部が露出していることから、雪国では積雪でファン３ｂが回転しなくなることがあるため、積雪の少ない地域に向いている。
【実施例５】
【００２６】
図５に示すように、本考案である自然エネルギー利用ハイブリッド発電装置１などを用いた、全天候型の発電建物５は、建物６と、屋上の自然エネルギー利用ハイブリッド発電装置１と、風力発電システム３と、水力発電システム７と、風車揚水機８と、蓄電設備９とからなる。
【００２７】
建物６は、ビルなどで、側面の壁６ａに貼り付けなどして固定した太陽光パネル２ｄと、建物６の側面から側面へ貫通した吹き抜け６ｃを備える。窓６ｂにも太陽光パネル２ｄを貼り付けてもよい。
【００２８】
風力発電システム３は、実施例１のものを吹き抜け６ｃに配置して、水平方向の吹き抜け６ｃを通り抜ける風で回転させ、発電する。ビルの間を抜ける風は強く、風力発電の動力として有効である。
【００２９】
水力発電システム７は、屋上なの上方に設置した雨水、深夜電力でポンプアップされた水を貯める貯水タンク７ａと、貯水タンク７ａの水、雨水、排水が落下しながら通る水路７ｂと、水路７ｂにハネが位置して、ハネの回転で発電する発電機７ｃと、ハネを通過した水を受け、貯め、余剰を排水する、地上６ｄ、地下６ｅなどに設置した受水槽７ｄと、受水槽７ｄと貯水タンク７ａを連絡する配管７ｆと、受水槽７ｄの水を貯水タンク７ａにポンプアップするポンプ７ｅとからなる。このように、雨水、揚水発電することで、雨天、深夜でも発電することができる。使用電力の、使用時期のシフトが可能になり、電力の省エネ利用が可能になる。
【００３０】
また、水力発電システム７は、ポンプ７ｅに換え、或いはポンプ７ｅとともに、又は効率、省エネタイミングで切り替え使用して、受水槽７ｄの水を貯水タンク７ａに引き上げる風車揚水機８を備える。風車揚水機８は、風車８ａが風で回転し、その回転が受水槽７ｄの水をくみ上げるポンプの駆動源になる。風車揚水機８のポンプとしては、例えば、井戸の手押しポンプ、回転つるべ、一般に風車ポンプと言われるものなどが例示できる。
【００３１】
蓄電設備９は、自然エネルギー利用ハイブリッド発電装置１、太陽光パネル２ｄ、風力発電システム３、水力発電システム７で発電した余剰電力を充電し、あるいは電力単価の安い夜間電力を蓄電し、使用時期をシフトして、電力コストを抑制し、省エネを実現する。
【符号の説明】
【００３２】
１      自然エネルギー利用ハイブリッド発電装置
１ａ    設置場所
２      ソーラー発電システム
２ａ    柱
２ｂ    枠
２ｃ    支え
２ｄ    太陽光パネル
２ｅ    架台
３      風力発電システム
３ａ    ケース
３ｂ    ファン
３ｃ    発電機
３ｄ    壁
３ｅ    開口
３ｆ    開閉扉
３ｇ    風
３ｇ‘  風
３ｈ    風力発電システム
３ｉ    仕切り
４      隙間
５      発電建物
６      建物
６ａ    壁
６ｂ    窓
６ｃ    吹き抜け
６ｄ    地上
６ｅ    地下
７      水力発電システム
７ａ    貯水タンク
７ｂ    水路
７ｃ    発電機
７ｄ    受水槽
７ｅ    ポンプ
７ｆ    配管
８      風車揚水機
８ａ    風車
９      蓄電設備
１０    衝立
１２    太陽光パネル
１２ａ  プレート
１２ｂ  発電部
１２ｃ  穴
１３    太陽光パネル
１３ａ  プレート
【図１】
0003215618.tif 000003
【図２】
0003215618.tif 000004
【図３】
0003215618.tif 000005
【図４】
0003215618.tif 000006
【図５】
0003215618.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月26日(2018.1.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
太陽光パネルを用いたソーラー発電システムと、風によるファンの回転で発電する風力発電システムとからなり、
前記ソーラー発電システムと前記風力発電システムが一体で１つの電力供給電源を構成することを特徴とする自然エネルギー利用ハイブリッド発電装置。
【請求項２】
太陽光パネルを用いたソーラー発電システムと、風によるファンの回転で発電する風力発電システムとからなり、
前記ファンを回転させた風、又は／及び前記ファンの回転によって生じた風を、前記太陽光パネルに当て、前記太陽光パネルを冷却し、太陽光パネルの発電効率の低下を抑制することを特徴とする自然エネルギー利用ハイブリッド発電装置。
【請求項３】
前記ファンを、前記太陽光パネルの下方に設置したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自然エネルギー利用ハイブリッド発電装置。
【請求項４】
前記太陽光パネルに穴を穿設して、前記ファンに向かう風の流れを増加させたことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の自然エネルギー利用ハイブリッド発電装置。