(57)【要約】【課題】太陽電池パネルの下部の空間を有効に活用し、省資源、省コストで、太陽電池パネルにより電力を発電しつつも、作物を生産できる太陽光発電ユニットを提供すること。【解決手段】架台１２と、架台１２に配置された１以上の太陽電池パネル１４と、太陽電池パネルの下部に設置された１以上のコンテナ１６とを備えることで上記課題を解決している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光発電ユニットであって、
架台と、
前記架台に配置された１以上の太陽電池パネルと、
前記太陽電池パネルの下部に設置された１以上のコンテナと、
を備えることを特徴とする太陽光発電ユニット。
【請求項２】
前記コンテナは、水耕栽培ユニットを備えることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電ユニット。
【請求項３】
前記コンテナは、貨物輸送用コンテナであることを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽光発電ユニット。
【請求項４】
前記架台は、前記太陽電池パネルを傾斜面上に支持するものであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の太陽光発電ユニット。
【請求項５】
前記コンテナは、前記太陽電池パネルの傾斜面の高い側に配置されることを特徴とする請求項４に記載の太陽光発電ユニット。
【請求項６】
前記コンテナは、前記太陽電池パネルによって発電された電力を使用するものであることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の太陽光発電ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電ユニットに関し、詳しくは、太陽光発電と、作物の栽培とを同時に、省資源、省コストで行うことのできる太陽光発電ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、地球温暖化防止の観点等から、資源を枯渇させることなく繰り返しの使用が可能であり、且つ発電時や熱利用時に地球温暖化の原因となる二酸化炭素を殆ど排出しない再生可能エネルギーに対する注目が高まっている。再生可能エネルギーとしては、太陽光、風力、水力、地熱、バイオマス等が知られており、中でも、一般家庭の屋根や、大規模建築物の屋上に簡便に設置できる利点から、太陽光を利用した太陽光発電設備は、売電用や自家発電用に広く普及している。また、休耕地などの遊休地に太陽光発電設備を設置する試みも広くなされている。
【０００３】
このような太陽光発電設備は、太陽電池パネル（太陽光パネル、ソーラー電池パネル、ソーラーパネルと称される場合もある）を水平面に設置している場合もあるが、太陽光を効率的に受光することができるように、取付架台を利用して、太陽電池パネルを水平面に対して所定の傾斜角度（傾斜勾配）で支持しているものも多い（例えば、特許文献１、２）。太陽電池パネルの水平面に対する傾斜角度は、設置する場所の緯度によっても異なるが、たとえば、東京における好ましい傾斜角度は３５°程度であるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１５２５４５号公報
【特許文献２】特開２０１４−１６３１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、太陽電池パネルを、水平面に対して所定の傾斜角度となるように設置した場合や、太陽電池パネルを水平面に設置した場合には、太陽電池パネルの下部には、空間が生ずることとなるが、この空間の活用について着目はされていないのが現状である。
【０００６】
本発明は、太陽電池パネルの下部の空間を有効に活用し、省資源、省コストで、太陽電池パネルにより電力を発電しつつも、作物を生産できる太陽光発電ユニットを提供することを主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明は、太陽光発電ユニットであって、架台と、前記架台に配置された１以上の太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルの下部に設置された１以上のコンテナとを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、前記コンテナは、水耕栽培ユニットを備えていてもよい。また、前記コンテナは、貨物輸送用コンテナであってもよい。
【０００９】
また、前記架台は、前記太陽電池パネルを傾斜面上に支持するものであってもよい。この場合において、前記コンテナは、前記太陽電池パネルの傾斜面の高い側に配置されていてもよい。
【００１０】
また、前記コンテナは、前記太陽電池パネルによって発電された電力を使用するものであってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の太陽光発電ユニットによれば、太陽電池パネルの下の空間を有効に産業に活用し、省資源、省コストで、太陽電池パネルにより電力を発電しつつも、作物を生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】太陽光発電ユニットの一例を示す斜視図である。
【図２】図１の太陽光発電ユニットの左側面図である。
【図３】図１の太陽光発電ユニットの正面図である。
【図４】図１の太陽光発電ユニットの右側面図である。
【図５】図１の太陽光発電ユニットの背面図である。
【図６】コンテナの入口から内部を視認した一例を示す図である。
【図７】水耕栽培ユニットの一例を示す概略図である。
【図８】コンテナの内部を前方から視認した一例を示す斜視図である。
【図９】コンテナの内部を後方から視認した一例を示す斜視図である。
【図１０】図１の太陽光発電ユニットの大サイズコンテナ部分の断面図である。
【図１１】（ａ）は、太陽電池パネル取り付け部分の断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の部分拡大図である。
【図１２】図１の太陽光発電ユニットの小サイズコンテナ部分の断面図である。
【図１３】架台の母屋の構成を示す上面図である。
【図１４】架台および太陽電池パネルの配置構成を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜＜太陽光発電ユニット＞＞
以下、本発明の太陽光発電ユニットについて一例を挙げて説明する。図１〜５に示すように本発明の太陽光発電ユニット１０は、架台１２と、太陽電池パネル１４と、コンテナ１６とを備える。そして、本発明の太陽光発電ユニット１０は、太陽電池パネルの下部に、１つ以上のコンテナ１６が設置されていることを特徴としている。架台１２、太陽電池パネル１４、コンテナ１６は、本発明の太陽光発電ユニット１０における必須の構成である。図１は、太陽光発電ユニットの一例を示す斜視図であり、図２は、図１の太陽光発電ユニットの左側面図であり、図３は、図１の太陽光発電ユニットの正面図であり、図４は、図１の太陽光発電ユニットの右側面図であり、図５は、図１の太陽光発電ユニットの背面図である。以下、太陽光発電ユニットの具体的な構成について説明する。なお、本発明の太陽光発電ユニット１０は、上記の特徴を満たせば、以下で説明する実施形態に限定されるものではない。
【００１４】
（架台）
架台１２は、太陽電池パネル１４を設置する骨組をなし、複数の垂木および母屋によって構成される屋根部１８と、屋根部１８を支える複数の支柱２０とを有している。複数の支柱２０は、基礎となるブロック上に立てられており、図示する形態では、屋根部１８に傾斜を与えている。傾斜が付与された屋根部１８は、太陽電池パネル１４を傾斜面上に支持している。
【００１５】
基礎となるブロックは、風圧荷重等で支柱２０が転倒することがない程度の重量を有していることが好ましい。このようなブロックとしては、たとえば、鉄筋コンクリート製のブロック等を挙げることができる。なお、ブロックは、本発明の太陽光発電ユニット１０における任意の構成である。図示する形態では、屋根部１８の垂木および母屋、ならびに支柱２０は、必要な強度を得るように設計された間隔で配置されている。また、図示するように、強度、安全性、デザイン性等の観点から、複数の支柱２０をつないで構成した柵部材２２を設けてもよい。
【００１６】
屋根部１８の水平面に対する傾斜角度、すなわち、太陽電池パネルの水平面に対する傾斜角度について特に限定はなく、太陽光を効率的に受光することができる傾斜角度とすればよい。一実施形態の太陽光発電ユニットを設置する場所の緯度によっても異なるが、一例としては、１０度〜３５度程度である。
【００１７】
（太陽電池パネル）
太陽電池パネル１４は、太陽光で発電を行うパネルであり、太陽光発電（ソーラー発電）の分野で従来公知のものを適宜選択して用いることができる。図示する形態では、太陽電池パネル１４は、架台１２の屋根部１８の上面に並べて取り付けられている。太陽電池パネル１４は、１枚を単独で用いても良いが、一般的には、多数枚が縦横に配列された状態のものが用いられている。なお、本願明細書では、複数の太陽電池パネルが配列されたもの全体を太陽電池パネル１４と称している。
【００１８】
太陽電池パネル１４を用いた太陽光発電システムは、従来公知の技術を適宜選択して用いることができる。太陽電池パネル１４からの配線は、接続箱（図示しない）で１本にまとめられて、パワーコンディショナー（図示しない）に接続されている。
【００１９】
太陽電池パネル１４で発電された直流電流は、接続箱でまとめられて、パワーコンディショナーで交流電力に変換される。パワーコンディショナーは、分電盤（図示しない）に接続されており、発電された電力は、分電盤を介して電力会社へと送電され、売電が行われる。また、電力会社への送電とともに、或いはこれにかえて、発電された電力をコンテナ１６内部の電気機器の駆動に用いることもできる。
【００２０】
（コンテナ）
一実施形態の太陽光発電システムにおけるコンテナ１６は、作物栽培ユニットを備えており、その内部において作物の栽培が可能な構成を呈している。したがって、本発明の一実施形態の太陽光発電システムによれば、太陽電池パネルにより発電された電力を売電することで得られる売電益と、コンテナ内で栽培された作物の生産収益を得ることができる。つまり、太陽電池パネルの下部の空間を有効利用して、電力の売電益と、作物の生産収益の双方の利益を享受することができる。
【００２１】
また、本発明の一実施形態の太陽光発電システムによれば、コンテナの内部において、作物の栽培がなされることから、気象条件によって栽培物が被害を受けることがなく、作物の栽培が可能である。
【００２２】
コンテナ１６の設置位置について特に限定はなく、太陽電池パネル１４の下部に設置されているとの条件を満たす範囲で適宜設定すればよい。なお、太陽電池パネル１４の下部を、最大限活用できる点からは、コンテナ１６は、太陽電池パネル１４の下部であって、その高さの高い側に設置されていることが好ましい。好ましい形態の設置位置によれば、コンテナの大型化に対応させることができる。
【００２３】
太陽電池パネル１４の下部に設置されているコンテナ１６は、１つであってもよく、２以上であってもよい。一実施形態の太陽光発電ユニットは、図５に示すように、コンテナ１６として、サイズの異なる２つのコンテナ（大サイズコンテナ１６ａおよび小サイズコンテナ１６ｂ）を備えている。図示する形態では、コンテナ１６の上部に、太陽電池パネル１４を支える支持部材２４が設けられている。支持部材２４は、コンテナ１６の一部としてコンテナ１６と一体的に構成されていてもよく、別部材としてコンテナ１６に取り付けられていてもよい。
【００２４】
コンテナの材質について特に限定はなく、たとえば、金属製や、プラスチック製のコンテナを挙げることができる。以下、コンテナの一例について具体的に説明する。
【００２５】
一例としてのコンテナ１６は、貨物輸送用コンテナをベースとして構成されており、輸送性に優れている。図６に示すように、コンテナ１６は、扉２６を備えており、扉２６からコンテナ１６の内部に入ることができる。図６は、コンテナ１６の入口から内部を視認した一例を示す図である。コンテナ１６の内部は、葉物野菜やハーブ類等の作物の栽培室となっており、一実施形態の太陽光発電システム１０では、コンテナ１６内に水耕栽培ユニット２８が設置されている。すなわち、一例としてのコンテナ１６は、コンテナ式作物工場として機能する。
【００２６】
図７〜図９に示すように、作物栽培ユニット２８は、多段式の水耕栽培用栽培棚３０を備えている。水耕栽培用栽培棚３０としては、従来公知のものを用いることができる。水耕栽培用栽培棚３０は、栽培する作物やコンテナ１６のサイズに応じて設計され、１台または複数台が設置される。また、水耕栽培ユニット２８は、照明装置、温度制御装置、養液供給装置等、水耕栽培に必要な装置を備え、上下水道や電源に接続される。また、コンテナ１６には、換気窓（図示しない）等が設けられていてもよい。図７は、コンテナ内部に設けられた水耕栽培ユニットの一例を示す概略図であり、図８は、コンテナの内部を前方から視認した一例を示す斜視図であり、図９は、コンテナの内部を後方から視認した一例を示す斜視図である。
【００２７】
水耕栽培ユニット２８を駆動させるための電力は、太陽電池パネル１４によって発電された電力のみを用いてもよいし、他の電力と併用してもよいし、太陽電池パネル１４による電力を用いず、他の電力を用いてもよい。なお、太陽電池パネル１４による電力のみを用いる形態とすれば、他の電源が不要となるため好ましい。
【００２８】
コンテナ１６は１台のみでも作物の栽培を行うことができ、少ない初期投資で作物の栽培が可能である。さらに、コンテナ１６として、断熱性が高い冷凍コンテナを用いることで、酷暑地や寒冷地でも作物の栽培が可能となる。
【００２９】
水耕栽培ユニット２８は、循環式の水耕栽培を行うユニットである。そのため、露地栽培に比べ、水の使用量が非常に少ないという利点がある。また、人工光によって栽培するため、栽培期間の短縮が可能であるとともに、温度管理により通年栽培することができるので、露地栽培よりも多くの収穫量を得ることができる利点がある。
【００３０】
水耕栽培ユニット２８は、照明、温度、養液の自動制御を行うことで、作物育成を自動化させることもできる。さらに、作物が育てば自動的に市場に出荷される自動出荷システムを採用することもできる。自動出荷システムを採用することで、太陽光発電ユニットのオーナーはコンテナ１６を直接管理することなく、遠隔から収支を管理するのみで生産収益を得ることができる。
【００３１】
水耕栽培ユニット２８で栽培可能な品目としては、以下のものが挙げられる。野菜や果物類として、リーフレタス、サンチュ、サニーレタス、レッドオーク、サラダ菜、フリルレタス、水菜、小松菜、チンゲン菜、サラダほうれん草、ベビーリーフ、スイスチャード、クレソン、ネギ、モロヘイヤ、ビバベルディ、クラウジア、いちご、なす、きゅうり、食用生花等が栽培可能である。また、ハーブ類として、パセリ、ルッコラ、バジル、ディル、ミント、レッドバジル、イタリアンパセリ、三つ葉、チャービル等が栽培可能である。
【００３２】
上記では、水耕栽培ユニット２８を中心に説明を行ったが、水耕栽培ユニット２８を用いずに作物の栽培を行ってもよい。また、コンテナ内で栽培される作物については、上記で例示した品目に限定されるものではなく、例えば、キノコ類等の他の作物の生産を行ってもよい。
【００３３】
次に、図１０〜図１４を参照して、太陽光発電ユニット１０の具体的な寸法例を説明する。図１０は、大サイズコンテナ１６ａの部分における太陽光発電ユニット１０の断面図である。太陽電池パネル１４は、２５度の傾斜角で設置されている。太陽電池パネル１４の最も低い端部は、地表から８６５ｍｍ、最も高い端部は地表から４７９０ｍｍである。コンテナ１６ａの高さは２８９６ｍｍ（９．５ｆｔ）である。コンテナ１６ａは、太陽電池パネル１４の高い部分（図１０中、右側部分）に設置されており、支持部材２４によって太陽電池パネル１４を支えている。
【００３４】
図１１（ａ）、（ｂ）は、太陽電池パネル１４の取り付け部分を示している。太陽電池パネル１４は、固定部材３２によって屋根部１８に固定されている。
【００３５】
図１２は、小サイズコンテナ１６ｂの部分における太陽光発電ユニット１０の断面図である。コンテナ１６ｂの高さは２５９１ｍｍ（８．５ｆｔ）である。コンテナ１６ｂは、コンテナ１６ａと並んで、太陽電池パネル１４の高い部分（図１０中、右側部分）に設置されており、支持部材２４によって太陽電池パネル１４を支えている。
【００３６】
図１３は、屋根部１８の上面図であり、垂木および母屋の配置を示している。垂木は約３ｍ間隔で配置され、母屋は、両端部以外は１ｍ間隔で配置されている。図１３には、コンテナ１６ａおよびコンテナ１６ｂの配置も示されている。コンテナ１６ａは、幅が１２１９２ｍｍ（４０ｆｔ）、奥行きが２４３８ｍｍであり、コンテナ１６ｂは、幅が６０５８ｍｍ（約２０ｆｔ）、奥行きはコンテナ１６ａと同じく２４３８ｍｍである。
【００３７】
図１４は、太陽電池パネル１４の配列を示している。同図に示すように、太陽電池パネル１４は、幅方向に１３列、奥行き方向に９列で、合計１１７枚のパネルが配列されて構成されている。
【００３８】
上記実施形態では、太陽電池パネル１４を傾斜面上に配置し、その高さの高い側にコンテナ１６を設置しているが、本発明はこれには限定されず、傾斜面上の太陽電池パネル１４全体の高さを高くし、その下の領域全体または任意の個所にコンテナ１６を設置してもよい。また、太陽電池パネル１４を水平面上に配置し、その下の任意の個所にコンテナ１６を設置する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１０  太陽光発電ユニット
１２  架台
１４  太陽電池パネル
１６、１６ａ、１６ｂ  コンテナ
１８  屋根部
２０  支柱
２２  柵部材
２４  支持部材
２６  扉
２８  水耕栽培ユニット
３０  水耕栽培用栽培棚
３２  固定部材
【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】
2016123253.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2016123253.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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