(57)【要約】      （修正有）【課題】鳥避機器を効率的に稼動させてコストを削減できる防鳥システム及び防鳥方法を提供する。【解決手段】防鳥システムは、検出センサ２と、日射計３と、鳥避機器７と、制御部６３とを持つ。検出センサ２は、太陽光発電パネルが備えられた空間における鳥の有無を検出する。日射計３は、太陽光発電パネルの近傍に備えられた日射量を計測する。鳥避機器７は、空間における鳥の接近及び滞留を防ぐ。制御部６３は、日射計３により計測される日射量がしきい値以上の場合に、検出センサ２が鳥を検出すると、鳥避機器７を動作させる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光発電パネルが備えられた空間における鳥の有無を検出する検出センサと、
前記太陽光発電パネルの近傍に備えられた日射量を計測する日射計と、
前記空間における鳥の接近及び滞留を防ぐ鳥避機器と、
前記日射計により計測される日射量がしきい値以上の場合に、前記検出センサが鳥を検出すると、前記鳥避機器を動作させる制御部と、
を備える防鳥システム。
【請求項２】
太陽光発電パネルが備えられた空間における鳥の有無を検出する検出センサと、
前記太陽光発電パネルにより発電される電力を計測する発電量計と、
前記空間における鳥の接近及び滞留を防ぐ鳥避機器と、
前記発電量計により計測される電力がしきい値以上の場合に、前記検出センサが鳥を検出すると、前記鳥避機器を動作させる制御部と、
を備える防鳥システム。
【請求項３】
前記検出センサと前記鳥避機器とが複数備えられている場合、
前記制御部は、鳥が検出された空間を対象とする前記鳥避機器を動作させる、
請求項１又は請求項２に記載の防鳥システム。
【請求項４】
前記検出センサが複数備えられ、前記鳥避機器が指向性を有する場合、
前記制御部は、鳥が検出された方向に向けて前記鳥避機器を動作させる、
請求項１又は請求項２に記載の防鳥システム。
【請求項５】
前記検出センサは、
前記太陽光発電パネルの端部に設けられた少なくとも２つの支持部材と、
前記支持部材の間に架けられたワイヤと、
前記ワイヤの端部に接続されたスイッチと、
を備える、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の防鳥システム。
【請求項６】
前記ワイヤは、鉛直方向から見たときに前記太陽光発電パネルの主面上を通ることなく前記支持部材の間に架けられている、
請求項５に記載の防鳥システム。
【請求項７】
太陽光発電パネルが備えられた空間における鳥の有無を検出する検出センサと、前記太陽光発電パネルの近傍に備えられた日射量を計測する日射計と、前記空間における鳥の接近及び滞留を防ぐ鳥避機器とを備える防鳥システムにおける防鳥方法であって、
前記日射計により計測される日射量がしきい値以上の場合に、前記検出センサが鳥を検出すると、前記鳥避機器を動作させる制御ステップ、
を有する防鳥方法。
【請求項８】
太陽光発電パネルが備えられた空間における鳥の有無を検出する検出センサと、前記太陽光発電パネルにより発電される電力を計測する発電量計と、前記空間における鳥の接近及び滞留を防ぐ鳥避機器とを備える防鳥システムにおける防鳥方法であって、
前記発電量計により計測される電力がしきい値以上の場合に、前記検出センサが鳥を検出すると、前記鳥避機器を動作させる制御ステップ、
を有する防鳥方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、防鳥システム及び防鳥方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
温室効果ガスを排出しない発電手段として太陽光発電設備の普及が進んでいる一方で、近年、太陽光発電設備への鳥による被害が問題となっている。具体的には、太陽光発電パネル周辺に鳥が集まることにより太陽光発電パネル上に影が生じたり、鳥のフンにより太陽光発電パネルが汚れてしまったり、鳥が落とす石によって太陽光発電パネルが破損してしまったりすることにより、発電量が低下する問題がある。このような問題があるため、鳥害を防止するための鳥避機器が必要となっている。
【０００３】
大規模な太陽光発電設備であるメガソーラーでは、広い範囲に亘り太陽光発電パネルが設置されているため、多くの鳥避機器を設ける必要がある。何時、何処に鳥が現れるかを事前に予測することが困難であるため、メガソーラーに備えられたすべての鳥避機器を常に動作させている場合が多く、鳥避機器の劣化やコストの観点から改善の余地があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３８７２３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、鳥避機器を効率的に稼動させてコストを削減できる防鳥システム及び防鳥方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の防鳥システムは、検出センサと、日射計と、鳥避機器と、制御部とを持つ。検出センサは、太陽光発電パネルが備えられた空間における鳥の有無を検出する。日射計は、太陽光発電パネルの近傍に備えられた日射量を計測する。鳥避機器は、空間における鳥の接近及び滞留を防ぐ。制御部は、日射計により計測される日射量がしきい値以上の場合に、検出センサが鳥を検出すると、鳥避機器を動作させる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】防鳥システムを適用した太陽光発電設備を示す図。
【図２】検出センサの構成例を示す図。
【図３】検出センサの異なる構成例を示す図。
【図４】太陽光発電パネルを鉛直方向に下向きに見下ろしたときの第１の図。
【図５】太陽光発電パネルを鉛直方向に下向きに見下ろしたときの第２の図。
【図６】本実施形態における防鳥システムの構成例を示すブロック図。
【図７】鳥避機器制御装置が鳥避機器を制御する動作例を示すシーケンス図。
【図８】鳥避機器制御装置が鳥避機器を制御する他の動作例を示すシーケンス図。
【図９】鳥避機器が指向性を有する場合の動作例を示す図。
【図１０】検出情報と電力値とを組み合わせた位置の特定例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態の防鳥システム及び防鳥方法を、図面を参照して説明する。図１は、防鳥システムを適用した太陽光発電設備を示す図である。太陽光発電設備は、複数の太陽光発電パネル１と、複数の検出センサ２と、日射計３と、集電箱４と、パワーコンディショナーシステム（ＰＣＳ）５と、鳥避機器制御装置６と、複数の鳥避機器７とを備える。
【０００９】
太陽光発電パネル１は、太陽からの日射を受けて発電し、発電により得られる直流電力を集電箱４へ出力する。検出センサ２は、太陽光発電パネル１が設置された空間における鳥の有無を検出し、検出結果を鳥避機器制御装置６へ送信する。日射計３は、複数の太陽光発電パネル１が受ける日射量とほぼ同様又は平均的な日射量を受けることができる位置であって、太陽光発電パネル１の近傍に設置される。日射計３は、太陽からの日射量を計測し、計測結果を日射情報として鳥避機器制御装置６へ送信する。集電箱４は、各太陽光発電パネル１から出力される直流電力をまとめ、パワーコンディショナーシステム５へ出力する。集電箱４には、太陽光発電パネル１により発電される直流電力を計測する発電量計４１が太陽光発電パネル１ごとに備えられている。各発電量計４１は、計測した電力値を電力情報として鳥避機器制御装置６へ送信する。パワーコンディショナーシステム５は、集電箱４から受ける直流電力を交流電力へ変換し、変換により得られる交流電力を電力系統へ出力する。なお、発電量計４１は、集電箱４に設けずに、各太陽光発電パネル１に設けてもよい。
【００１０】
鳥避機器制御装置６は、有線回線又は無線回線を介して、各検出センサ２と、日射計３と、各発電量計４１と、各鳥避機器７と通信を行う。なお、各検出センサ２、日射計３、各発電量計４１及び各鳥避機器７と、鳥避機器制御装置６との間に通信を集約、中継するリモートステーションを設けてもよい。鳥避機器制御装置６は、各検出センサ２における検出結果と、日射計３から受信する日射情報と、発電量計４１から受信する電力情報とに基づいて、複数の鳥避機器７を制御する。鳥避機器７は、鳥を追い払い、鳥の接近及び滞留を防ぐ機器であり、例えばスピーカとアンプとを備え、忌避対象鳥の悲鳴音や、超音波などを発生させる機器である。鳥避機器７は、太陽光発電パネル１が設置されている領域内の鳥を追い払うことができるように、太陽光発電設備の敷地内に複数配置されている。なお、鳥避機器７は、音を発するものだけでなく、鳥を追い払うことができる手段を備えたものであれば、どのような機器であってもよい。
【００１１】
図２は、検出センサ２の構成例を示す図である。検出センサ２は、太陽光発電パネル１の端部に取り付けられる。検出センサ２は、少なくとも２つの支持部材２１ａ、２１ｂと、ワイヤ２２と、マイクロスイッチ２３とを備える。支持部材２１ａ、２１ｂは、太陽光発電パネル１の異なる隅に取り付けられる。ワイヤ２２は、一端が支持部材２１ａに固定され、他端が支持部材２１ｂに設けられたマイクロスイッチ２３に取り付けられる。鳥がワイヤ２２に留まると、鳥の重さでワイヤ２２が引っ張られてマイクロスイッチ２３が動作する。検出センサ２は、マイクロスイッチ２３が動作することにより、鳥を検出する。
【００１２】
図３は、検出センサ２の異なる構成例を示す図である。検出センサ２は、太陽光発電パネル１の端部に取り付けられる。検出センサ２は、少なくとも２つの支持部材２１ａ、２１ｂと、ワイヤ２２と、レーザー出力素子２４と、受光素子２５とを備える。支持部材２１ａ、２１ｂは、太陽光発電パネル１の異なる隅に取り付けられる。ワイヤ２２は、一端が支持部材２１ａに固定され、他端が支持部材２１ｂに固定される。レーザー出力素子２４は、支持部材２１ａに取り付けられる。受光素子２５は、レーザー出力素子２４から出力されるレーザー光を受光できるように、支持部材２１ｂ取り付けられる。レーザー光がワイヤ２２に沿ってレーザー出力素子２４から受光素子２５へ進むように、レーザー出力素子２４及び受光素子２５を支持部材２１ａ、２１ｂに取り付けられる。鳥がワイヤ２２に留まると、レーザー光が遮られて受光素子２５がレーザー光を受光できなくなることにより、検出センサ２は鳥を検出する。なお、レーザー光として、可視光、紫外光又は赤外光のいずれを用いてもよい。
【００１３】
図２及び図３に示したように、太陽光発電パネル１の近傍にワイヤ２２を設けることで、架線に留まる鳥の習性を利用して鳥が留まる箇所を絞り込み、太陽光発電パネルの主面に鳥が留まってしまうことを予防することができる。なお、鳥がワイヤ２２に留まったことを検出する手段は、前述の手段に限定されず、どのような手段を用いてもよい。例えば、特許文献１（特許第３８７２３９２号公報）に記載されているような、鳥の自重で回転する装置を用いて鳥を検出してもよい。あるいは、検出センサ２は、撮像素子を備え、ワイヤ２２の上に留まる鳥の有無を画像データに基づいて判定して、鳥を検出してもよい。
【００１４】
図４及び図５は、太陽光発電パネル１を鉛直方向に下向きに見下ろしたときの図である。図４に示すように、ワイヤ２２が太陽光発電パネル１の主面上を通ることなく、支持部材２１ａ、２１ｂの間に架けられていることにより、鳥がワイヤ２２に留まっているときにフンを落としたとしても、フンが太陽光発電パネル１に直接落ちることを避けることができ、太陽光発電パネル１が汚れることを防ぐことができる。
【００１５】
図５は、ワイヤ２２の異なる架け方を示す図である。図５に示すように、３つの支持部材を用いて、太陽光発電パネル１の２つの辺に沿ってワイヤ２２を架けてもよい。この場合、支持部材２１ａにワイヤ２２の一端を固定し、支持部材２１ｂにワイヤ２２を固定することなく架けて、ワイヤ２２の他端を支持部材２１ｃに取り付ける。このようにワイヤ２２を架けることにより、鳥が留まれる架線を長くすることができ、鳥を検出できる可能性を高くすることができる。
【００１６】
図６は、本実施形態における防鳥システムの構成例を示すブロック図である。防鳥システムは、複数の検出センサ２と、日射計３と、発電量計４１と、鳥避機器制御装置６と、複数の鳥避機器7とを備える。複数の検出センサ２は、前述のように、太陽光発電設備における太陽光発電パネル１や、太陽光発電パネル１の近傍に配置される構造物に取り付けられる。検出センサ２は、鳥の検出を行い、自センサを識別する識別子と検出の有無とを含む検出情報を鳥避機器制御装置６へ送信する。日射計３は、日射情報を鳥避機器制御装置６へ送信する。発電量計４１は、太陽光発電パネル１ごとに設けられ、太陽光発電パネル１が発電する直流電力を計測し、計測した電力値を電力情報として鳥避機器制御装置６へ送信する。なお、発電量計４１は、複数の太陽光発電パネル１を接続したストリングごとに設けてもよい。
【００１７】
鳥避機器制御装置６は、記憶部６１と、検出位置特定部６２と、制御部６３とを備える。記憶部６１には、位置テーブル６１１と、機器テーブル６１２とが予め記憶されている。位置テーブル６１１には、検出センサ２が設置されている位置を示す情報と、検出センサ２を識別する識別子との組み合わせが検出センサ２ごとに記憶されている。機器テーブル６１２には、鳥避機器７が設置されている位置を示す情報と、鳥避機器７を識別する識別子との組み合わせが鳥避機器７ごとに記憶されている。
【００１８】
検出位置特定部６２は、各検出センサ２から受信する検出情報と位置テーブル６１１とに基づいて、太陽光発電設備において鳥が検出された位置を特定する。検出位置特定部６２は、特定した位置を示す位置情報を制御部６３へ出力する。制御部６３は、日射計３から受信する日射情報と、各発電量計４１から受信する電力情報と、検出位置特定部６２から入力する位置情報とに基づいて、鳥避機器７を動作させるか否かを判定する。制御部６３は、鳥避機器７を動作させると判定した場合、位置情報と機器テーブル６１２とに基づいて、動作させる鳥避機器７を選択する。制御部６３は、選択した鳥避機器７に対して動作開始を指示する動作開始信号を送信する。
【００１９】
図７は、鳥避機器制御装置６が鳥避機器７を制御する動作例を示すシーケンス図である。図７に示すシーケンスは、図２に示した構成を検出センサ２が備える場合の動作例を示している。鳥避機器制御装置６は、日射計３から定期的に日射情報を受信する（ステップＳ１０１）。複数の検出センサ２のうちのいずれか１つ又は複数の検出センサ２のワイヤ２２に鳥が留まると（ステップＳ１０２）、鳥によりワイヤ２２に荷重がかかりマイクロスイッチ２３が動作する（ステップＳ１０３）。マイクロスイッチ２３が動作することにより、検出センサ２は、鳥を検出したこと及び自センサの識別子を含む検出情報を鳥避機器制御装置６へ送信する（ステップＳ１０４）。
【００２０】
鳥避機器制御装置６において、検出位置特定部６２は、各検出センサ２から検出情報を受信し、検出情報及び位置テーブル６１１に基づいて、鳥が検出された位置を特定する（ステップＳ１０５）。検出位置特定部６２は、鳥が検出された位置を示す位置情報を制御部６３へ出力する。制御部６３は、鳥が検出された場合に、日射計３から受信する日射情報のうち最新の日射情報が示す日射量が予め定められた日射しきい値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。なお、日射計３が定期的に日射情報を送信することに代えて、ステップＳ１０６において、鳥避機器制御装置６が日射計３に現在の日射量を要求して取得してもよい。
【００２１】
ステップＳ１０６において最新の日射量が日射しきい値以上である場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、制御部６３は、鳥避機器７を動作させることを決定し、位置情報と機器テーブル６１２とに基づいて動作させる鳥避機器７を選択する（ステップＳ１０７）。制御部６３は、選択した鳥避機器７に対して動作開始信号を送信する（ステップＳ１０８）。動作開始信号を受信した鳥避機器７は、鳥を追い払う動作を開始する（ステップＳ１０９）。鳥避機器７は、一定時間動作した後に動作を停止してもよいし、鳥避機器制御装置６から停止信号を受信するまで動作してもよい。停止信号は、鳥が検出された位置において鳥が検出されなくなった場合に、制御部６３が当該位置に対応する鳥避機器７に対して動作の停止を指示する信号である。
【００２２】
ステップＳ１０６において最新の日射量が日射しきい値以上でない場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、制御部６３は、太陽光発電パネル１に対して発電に充分な日射がないため、鳥を追い払う必要がないとみなして、鳥避機器７を動作させずに処理を終了する。
【００２３】
図８は、鳥避機器制御装置６が鳥避機器７を制御する他の動作例を示すシーケンス図である。図８に示すシーケンスは、図７に示したシーケンスと同様に、図２に示した構成を検出センサ２が備える場合の動作例を示している。鳥避機器制御装置６は、各発電量計４１から定期的に電力情報を受信する（ステップＳ２０１）。複数の検出センサ２のうちのいずれか１つ又は複数の検出センサ２のワイヤ２２に鳥が留まると（ステップＳ２０２）、鳥によりワイヤ２２に荷重がかかりマイクロスイッチ２３が動作する（ステップＳ２０３）。マイクロスイッチ２３が動作することにより、検出センサ２は、検出情報を鳥避機器制御装置６へ送信する（ステップＳ２０４）。
【００２４】
鳥避機器制御装置６において、検出位置特定部６２は、各検出センサ２から検出情報を受信し、検出情報及び位置テーブル６１１に基づいて、鳥が検出された位置を特定する（ステップＳ２０５）。検出位置特定部６２は、鳥が検出された位置を示す位置情報を制御部６３へ出力する。制御部６３は、鳥が検出された場合に、発電量計４１それぞれから受信する最新の電力情報が示す各電力値が電力しきい値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０６）。なお、発電量計４１が定期的に電力情報を送信することに代えて、ステップＳ２０６において、鳥避機器制御装置６が各発電量計４１に現在の発電電力を要求して取得してもよい。
【００２５】
ステップＳ２０６において最新の電力が電力しきい値以上である場合（ステップＳ２０６：ＹＥＳ）、制御部６３は、鳥避機器７を動作させることを決定し、位置情報と機器テーブル６１２とに基づいて動作させる鳥避機器７を選択する（ステップＳ２０７）。制御部６３は、選択した鳥避機器７に対して動作開始信号を送信する（ステップＳ２０８）。動作開始信号を受信した鳥避機器７は、鳥を追い払う動作を開始する（ステップＳ２０９）。鳥避機器７は、一定時間動作した後に動作を停止してもよいし、鳥避機器制御装置６から停止信号を受信するまで動作してもよい。
【００２６】
ステップＳ２０６において最新の電力が電力しきい値以上でない場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、制御部６３は、太陽光発電パネル１が充分に発電していないため、鳥を追い払う必要がないとみなして、鳥避機器７を動作させずに処理を終了する。
【００２７】
ステップＳ２０６における判定における各電力値と電力しきい値との比較は、各電力値の平均値が電力しきい値以上であるか否かの比較、鳥が検出された位置に最も近い太陽光発電パネル１の電力値が電力しきい値以上であるか否かの比較、各電力値の最大値、最小値又は中央値が電力しきい値以上であるかの比較のいずれか又は複数を組み合わせた比較としてもよい。
【００２８】
図７及び図８に示したように、鳥避機器制御装置６は、単に鳥が検出されたら鳥避機器７を動作させるのではなく、鳥が検出され、かつ太陽光発電パネル１が発電を行っている場合に鳥避機器７を動作させる。この動作により、鳥を追い払うべきときに鳥避機器７を動作させることにより、鳥避機器７を常に動作させる場合に比べて鳥避機器７を効率的に稼動させることができ、鳥避機器７を稼動させる時間を削減して劣化を抑えたり、動作コストを削減したりできる。また、鳥避機器制御装置６は、鳥避機器７を稼動させる時間を削減することができ、鳥避機器７の使用による近隣への影響を抑えることができる。
【００２９】
なお、図７及び図８に示した判定（ステップＳ１０６、Ｓ２０６）は、日射しきい値又は電力しきい値の一方を用いた判定であるが、日射しきい値と電力しきい値とを組み合わせた判定であってもよい。例えば、制御部６３は、日射量が日射しきい値以上であるか又は電力値が電力しきい値以上である場合に鳥避機器７を動作させると決定し、日射量が日射しきい値未満であり且つ電力値が電力しきい値未満である場合に鳥避機器を動作させないと決定してもよい。また、制御部６３は、複数の電力しきい値を記憶し、日射量に基づいて複数の電力しきい値からいずれかを選択し、選択した電力しきい値に基づいて鳥避機器７を動作させるか否かを決定してもよい。
【００３０】
また、鳥避機器７が鳥を追い払う領域に指向性が設けられ、鳥避機器７が回転可能に設置されている場合、制御部６３は、鳥が検出された位置に最も近い鳥避機器７を選択した上で、選択した鳥避機器７を鳥が検出された位置に向けて動作させるようにしてもよい。図９は、鳥避機器７が指向性を有する場合の動作例を示す図である。位置Ｐにおいて鳥が検出された場合、制御部６３は、鳥避機器７に対して動作開始信号を送信するとともに、鳥避機器７が位置Ｐに向けて動作するように鳥避機器７を反時計回りに回転させる制御信号を送る。このように動作することにより、鳥避機器７の使用による近隣への影響を減らすことができる。
【００３１】
また、検出センサ２が、複数の太陽光発電パネル１を跨いで備えられている場合、検出位置特定部６２は、検出センサ２から出力される検出情報と各太陽光発電パネル１の電力値とを組み合わせて、鳥が検出された位置を特定してもよい。例えば、検出位置特定部６２は、検出センサ２により鳥が検出された前後において、発電した電力に一定以上の減少が検出された太陽光発電パネル１の近傍に鳥がいると判定する。図１０は、検出情報と電力値とを組み合わせた位置の特定例を示す図である。太陽光発電パネル１−１から太陽光発電パネル１−Ｎまでを跨ぐようにワイヤ２２が架けられている場合に、検出センサ２が鳥を検出し、太陽光発電パネル１−ｎの電力値が減少したとき、検出位置特定部６２は、太陽光発電パネル１−ｎが設置されている位置近傍において鳥が検出されたと判定する。このように、検出センサ２を設けることにより、太陽光発電設備に備える検出センサ２の数を減らすことができ、検出センサ２を設置する際に要するコストを削減できる。
【００３２】
また、実施形態では、日射計３がひとつの場合を説明したが、複数の日射計３が備えられていてもよい。日射計３が複数ある場合、制御部６３は、各日射計３から得られる日射量の平均値、最大値、最小値、中央値又は最頻値のいずれかを用いて日射しきい値との比較を行ってもよい。また、制御部６３は、鳥が検出された位置に最も近い日射計３で得られた日射量を用いて日射しきい値との比較を行ってもよい。
【００３３】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、日射計３により計測される日射量がしきい値以上の場合に、検出センサ２が鳥を検出すると、鳥避機器７を動作させる制御部６３を持つことにより、鳥避機器７を効率的に稼動させてコストを削減できる。
【００３４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３５】
１…太陽光発電パネル、２…検出センサ、３…日射計、４…集電箱、５…パワーコンディショナーシステム、６…鳥避機器制御装置、７…鳥避機器、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ…支持部材、２２…ワイヤ、２３…マイクロスイッチ、２４…レーザー出力素子、２５…受光素子、４１…発電量計、６１…記憶部、６２…検出位置特定部、６３…制御部、６１１…位置テーブル、６１２…機器テーブル
【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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