(57)【要約】太陽光発電プラントは、地面に整列固定した支持パイル（２）によって形成されて農業用地に任意な向きに配置される２次元的「チェス盤」構成である支持構体と、行配列されるパイル上に配置される太陽エネルギー受容体デバイス（Ｐ）のための取扱いシステムであって、このようなデバイスに対する少なくとも第１軸線（Ｘ）周りの移動を可能にし得る、該取扱いシステムとを備える。このようなプラントは、このような受容体デバイス下方の地面に隣接パイルの行間で農産物を集約栽培するための１つ又はそれ以上の温室（Ｓ）を備える。【選択図】図３
2020534805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電プラントであって、
地面に整列固定した支持パイル（２）によって形成されて農業用地に任意な向きに配置される２次元的「チェス盤」構成である支持構体と、
行配列されるパイル上に配置される太陽エネルギー受容体デバイス（Ｐ）のための取扱いシステムであり、このようなデバイスに対する少なくとも第１軸線（Ｘ）周りの移動を可能にし得る、該取扱いシステムと
を備える、該発電プラントにおいて、
前記受容体デバイス下方の地面に隣接パイルの行間で農産物を集約栽培するための１つ又はそれ以上の温室（Ｓ）を備え、また
前記取扱いシステムは、前記受容体デバイス（Ｐ）の前記移動及び集約温室栽培のための自動設備を制御できる電子処理ユニットであり、前記受容体デバイスの陰影を計算する、所定パラメータに基づいて前記温室の屋内条件を計算する、電流及び予測データに基づいて農業生産高及びエネルギー生成量を計算する、及び農業的必要性を考慮して最良温室エネルギーバランスの到達度を計算するためのソフトウェアを使用する、該電子処理ユニットを有する、発電プラント。
【請求項２】
請求項１記載の発電プラントにおいて、前記設備は、以下のデバイス、すなわち、温室内空調デバイス、加湿器／除湿器デバイス、温室ガラスの遮光デバイス、人口照明デバイス、換気デバイス、電動窓、移動式熱スクリーン、灌漑デバイス、雨水収集設備、蓄電デバイス及び蓄熱デバイスのうち少なくとも１つを含む、発電プラント。
【請求項３】
請求項１記載の発電プラントにおいて、前記受容体デバイスの移動を制御する前記電子処理ユニットは、前記温室エネルギーバランスを最適化することによって、植えられている農作物のタイプに基づいて得ようとしている前記温室内の条件に基づいて調節するよう前記設備を制御する、発電プラント。
【請求項４】
請求項１記載の発電プラントにおいて、前記プラント自体の環境条件をモニタリングする複数のデバイスを備える、発電プラント。
【請求項５】
請求項４記載の発電プラントにおいて、前記モニタリングデバイスは、温室内部／外部の温度センサ、温室内部／外部の湿度センサ、土壌湿度センサ、温室内空気の流速ゲージ、光度センサ、露点チェックセンサ、ＣＯ２濃度センサ、風速及び風向ゲージ、レインセンサ、日照センサ、大気圧センサ、のうち少なくとも１つを含む、発電プラント。
【請求項６】
請求項４記載の発電プラントにおいて、前記電子処理ユニットは、前記モニタリングデバイスからデータを受け取り、これに応じて、受容体デバイスの移動及び請求項３記載の植えられている農作物のタイプに基づいて前記温室内の条件を調節する前記設備を制御する、発電プラント。
【請求項７】
請求項１記載の発電プラントにおいて、前記受容体デバイスは光起電パネルである、発電プラント。
【請求項８】
請求項１記載の発電プラントにおいて、前記受容体デバイスは光起電パネルである、発電プラント。
【請求項９】
請求項８記載の発電プラントにおいて、前記取扱いシステムは、前記第１軸線（Ｘ）周りにおける回転主輪郭体（４）を有し、前記主輪郭体に関連するよう複数の二次輪郭体（５）を前記主輪郭体に連結し、前記受容体デバイス（Ｐ）を前記二次輪郭体に固着する、発電プラント。
【請求項１０】
請求項１記載の発電プラントにおいて、前記電子処理ユニットは、エネルギー生成量と農業生産高との間における最良バランスを得るよう前記種々のデバイスを調整する、発電プラント。
【請求項１１】
請求項１０記載の発電プラントにおいて、前記システム最適化は、天候予測及びこれに従う温室の内部パラメータ変化に基づいて、受容体デバイスのエネルギーコンポーネント及び農業的コンポーネントの双方に関する生成量予想を考慮することによって達成する、発電プラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地面、好適には、農業用地に拘束され、太陽光を集光し得るデバイス、例えば、光起電パネルのための取扱いシステムを支持し得る支持構体によって形成される太陽光発電プラントに関する。とくに、本発明の取扱いシステムは、好ましくはこのようなデバイスのＸ及びＹ軸周りの取扱いにより、太陽エネルギーを捕捉し得る光起電パネル又は他のデバイスを太陽に向けて適切に指向させ続けることができる。
【背景技術】
【０００２】
このようなプラントは、農業用地に設置可能であり、その本来の目的、すなわち、野菜又は家畜用牧草の栽培のための用地を活用できる可能性をもたらすものである。
【０００３】
２軸を有する太陽光発電パネル（ソーラーパネル）の取扱いシステムは既知であり、専門用語では「サントラッカー」と称される。
【０００４】
トラッカーの主な目的は、搭載されているデバイスの効率を最大化することである。太陽光発電現場の搭載トラッカーに備え付けられるモジュールは、概して、ジオメトリ的に単一パネルに配列され、各個別モジュール用のトラッカー使用を回避するのが慣行である。表面が等しいとして、太陽光に対する直交整列が多ければ多いほど、変換効率及び発生するエネルギーが多くなり、必要とされる発電量が等しいとして、必要とされるソーラーパネルの表面が小さければ小さいほど、プラントコストが低くなる。
【０００５】
より高性能なトラッカーは、光起電パネルをリアルタイムで太陽光に完全に直交させるよう設定する２レベルの自由度を有する。それらを作成するための最も価格が手頃な（それだけではないが）方法は、搭載トラッカーを個別に備え付けることである。これらトラッカーは３５％〜４５％にも達する発電量の増加を記録するが、構造の複雑さが増大する。
【０００６】
このタイプのサントラッカーは特許文献１（国際公開第２０１０１０３３７８号）に示されており、この特許文献１は、タイロッドのグリッドによって所定位置に維持される支持パイルによって形成される荷重支持構体を記載しており、支持パイル及びタイロッドの双方とも、ヒンジピンによって地面に固定される。
【０００７】
このサントラッカーは、それ自身の軸線周りに回転し得る水平荷重支持主輪郭体を有し、この主輪郭体に対して直交するよう固定した複数の二次輪郭体を連結し、これら二次輪郭体の軸線周りに回転することができる。ソーラーパネルはこのような二次輪郭体に固定する。トラッカーの主輪郭体の端部はこのような支持輪郭体に対し載置及び固定する。さらに、種々のパネル及びパネルによって発生する電流を外部で使用する荷重支持体を接続する電気ケーブルを主輪郭体内に配置する。
【０００８】
特許文献２（国際公開第２０１３０７６５７３号）は、風力モジュールも支持するタイプの支持パイル構体について記載している。このような構体は２次元的「チェス盤」構成にし、またそれはオーバーヘッド（頭上）配置であるため農業用地にも設置することができ、支持パイル相互間の距離は大型農耕手段でさえも通過できるものである。
【０００９】
特許文献３（国際公開第２０１３１１７７２２号）は、農業用地に設置するのに適した太陽光発電方法及びプラントについて記載している。このようなプラントにおける光起電モジュール及び支持構体は、モジュールの下側の耕作地は部分的に日陰となるように向き決めすることができる。このケースにおいて、本発明による光起電モジュールの向きは栽培植物に対して太陽光を照射することを可能にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】国際公開第２０１０１０３３７８号パンフレット
【特許文献２】国際公開第２０１３０７６５７３号パンフレット
【特許文献３】国際公開第２０１３１１７７２２号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本願人は、ソーラーパネルのためのこのような支持構体は栽培する野菜に適した空間を残すだけでなく、集約栽培用の農業構体、例えば、温室を設置するのにこのような空間を使用することができる。さらに、このプラントが発生した電力の一部を使用して、温室自体内の装置類に対する制御及び給電することができることを見出した。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様は特許請求の範囲における請求項１の特徴を有する太陽光発電プラントに関する。本発明の他の特徴は従属請求項に含まれる。
【００１３】
本発明の特徴及び利点は、添付図面につき以下に説明する例示的であって非限定的な本発明の実施形態からより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明によるプラントの斜視図を示す。
【図２】図１のプラントの正面図を示す。
【図３】図１のプラントの頂面図を示す。
【図４】電子制御ユニットが実施するプラント制御のブロック図を示す。
【図５】光起電モジュールによって発生する遮光（シェーディング）を計算するソフトウェアのブロック図を示す。
【図６】受容体デバイスによって発生する遮光、屋外環境条件、温室及び温室自体内部の装置類における特徴の関数として温室の気候的条件を計算するためのソフトウェアのブロック図を示す。
【図７】農作物の必要性及び温室エネルギーバランスに関して温室内の条件を最適化するための、受容体デバイスを含む異なる装置類間の相互作用を管理するソフトウェアのブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
上述した図につき説明すると、本発明による太陽光発電プラントによれば、太陽光を集光し得るデバイスにおける互いにほぼ直交する第１軸線Ｘ及び第２軸線Ｙに対する取扱いを可能にし、デバイスを太陽に向けて適切に指向させ続けることができるようにする。例えば、このようなデバイスは、太陽エネルギーを捕捉し得る光起電パネル又は他のデバイスである。
【００１６】
このプラントは、基本的に、好適にはタイロッド又はスチールバー３のグリッドによって所定位置に保持される支持パイル２で形成される支持構体を備え、支持パイル及びタイロッドの双方ともに適当なピン、例えばヒンジピンによって地面に固定される。このような構体は、有利には「チェス盤」のような２次元構成とすることができ、また任意な向きにして農業用地に設置することができ、これはすなわち、オーバーヘッド（頭上）配置であり、また支持パイル相互間の距離が大型農耕手段でさえも通過できるからである。
【００１７】
このような支持構体は、代案的にコンクリート製のパイルによるパイル構成によって作成することができ、これらパイル構成は、地面内に固着した部分と、及び構体を地面から適当な高さを与え得るよう地面から突出する部分とを有する。このパイル構成はタイロッド又はスチールバーによって連結する、又は連結しないものとすることができる。
【００１８】
このようなソーラーデバイスの取扱い又は向き決めシステムは、支持構体おいてパイル行に直交させて配置する。各取扱いシステムは、自身の軸線周りに回転し、またほぼ水平で動作するよう配置される主回転輪郭体４を有し、この主回転輪郭体に複数の二次輪郭体５を連結し、この二次輪郭体５は、好適には、主輪郭体に直交させてグリッド状に固定する、又は代案的に適当なシステムによって回転する能力を与える。図示の特別なケースにおいて光起電パネルＰである受容体デバイスをこのような二次輪郭体に固着する。
【００１９】
取扱いシステムは、さらに、主輪郭体のための取扱い機構と、及びオプションとして、二次輪郭体用の取扱い機構とを有する。
【００２０】
当然のことながら、種々のコンポーネントの材料は重量と丈夫さとの間における適正なバランスをとるよう適切に選択した。上述した軸線Ｘ及びＹ周りの回転を可能にするモータの運動は特別な電子処理ユニットによって制御し、この電子処理ユニットは、１日にわたるまたすべての気候条件でパネルがとるべき角度を決定し、特別な角度センサによるフィードバックを伴う。
【００２１】
本発明によれば、２つ又はそれ以上の隣接パイル行間に配列される１つ又はそれ以上の温室Ｓは、プラントを備え付ける地面に配置することができる。図示の実施形態において、温室はドーム状屋根を有するが、代案的に支持構体の下側の自由空間を占めるような任意な形状及びサイズの温室を配置することができる。
【００２２】
温室は、用地の一部分のみに配置することができる、又はプラント下側の地面を完全に占有することができる。
【００２３】
各温室は、内部に集約栽培のための適切な自動装置、例えば、温室内空調デバイス、加湿器／除湿器デバイス、温室ガラスの遮光デバイス、人口照明デバイス、換気デバイス、雨水収集設備、電動窓、移動式熱スクリーン、灌漑デバイス、蓄電デバイス及び蓄熱デバイスを有する。
【００２４】
有利にも、本発明によれば、発電プラントにおける受容体デバイス、例えば、光起電パネルの運動を制御する電子処理ユニットは、このような設備を制御して、植えられている農作物のタイプに基づいて温室内の条件を調節し、また温室のエネルギーバランスを最適化することができる。
【００２５】
この目的のために、プラントには、環境条件をモニタリングする複数のデバイス、例えば、温室内部／外部の温度センサ、温室内部／外部の湿度センサ、土壌湿度センサ、光度センサ、日照センサ、大気圧センサ、露点チェックセンサ、ＣＯ２濃度センサ、風速及び風向ゲージ、レインセンサ、温室内空気の流速ゲージを設ける。このようなセンサの測定に基づいて、電子処理ユニットは、少しずつ時間を追って光起電パネルの位置を決定し、また上述の設備の作動を決定する。
【００２６】
図４は処理ユニットがどのように動作するかのブロック図を示す。
【００２７】
とくに、温室設備に必要とされる電力は、ＨＶ電力網に接続し得る又は接続しないこともあり得る適当なインバータＩによってソーラーパネルＰから得る。エネルギー貯蔵システムＢはこのような必要とされるエネルギーを局所的に貯蔵できることになる。このユニットは、とくに、ソーラーパネルを移動させる（第１軸線Ｘ及び第２軸線Ｙ）モータ、窓スクリーンシェード、ファン、等々を移動させるモータ、コンプレッサ、ポンプ、及び温室における任意な他の電動デバイスを制御する。このユニットは任意なあり得る補助照明デバイスも制御する。
【図１】
2020534805.tif 000003
【図２】
2020534805.tif 000004
【図３】
2020534805.tif 000005
【図４】
2020534805.tif 000006
【図５】
2020534805.tif 000007
【図６】
2020534805.tif 000008
【図７】
2020534805.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和1年11月5日(2019.11.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電プラントであって、
地面に整列固定した支持パイル（２）によって形成されて農業用地に任意な向きに配置される２次元的「チェス盤」構成である支持構体と、
行配列されるパイル上に配置される太陽エネルギー受容体デバイス（Ｐ）のための取扱いシステムであり、このようなデバイスに対する少なくとも第１軸線（Ｘ）周りの移動を可能にし得る、該取扱いシステムと
を備える、該発電プラントにおいて、
前記受容体デバイス下方の地面に隣接パイルの行間で農産物を集約栽培するための１つ又はそれ以上の温室（Ｓ）を備え、また
前記取扱いシステムは、前記受容体デバイス（Ｐ）の前記移動及び集約温室栽培のための自動設備を制御できる電子処理ユニットであり、前記受容体デバイスの陰影を計算する、所定パラメータに基づいて前記温室の屋内条件を計算する、電流及び予測データに基づいて農業生産高及びエネルギー生成量を計算する、及び農業的必要性を考慮して最良温室エネルギーバランスの到達度を計算するためのソフトウェアを使用する、該電子処理ユニットを有し、
前記温室の外で前記プラント自体の環境条件をモニタリングする複数のデバイスを備え、
前記受容体デバイスの移動を制御する前記電子処理ユニットは、前記温室エネルギーバランスを最適化することによって、植えられている農作物のタイプに基づいて得ようとしている前記温室内の条件に基づいて調節するよう前記設備を制御し、
前記電子処理ユニットは、前記モニタリングデバイスからデータを受け取り、これに応じて、受容体デバイスの移動及び植えられている農作物のタイプに基づいて前記温室内の条件を調節する前記設備を制御する、発電プラント。
【請求項２】
請求項１記載の発電プラントにおいて、前記設備は、以下のデバイス、すなわち、温室内空調デバイス、加湿器／除湿器デバイス、温室ガラスの遮光デバイス、人口照明デバイス、換気デバイス、電動窓、移動式熱スクリーン、灌漑デバイス、雨水収集設備、蓄電デバイス及び蓄熱デバイスのうち少なくとも１つを含む、発電プラント。
【請求項３】
請求項１記載の発電プラントにおいて、前記モニタリングデバイスは、温室内部／外部の温度センサ、温室内部／外部の湿度センサ、土壌湿度センサ、温室内空気の流速ゲージ、光度センサ、露点チェックセンサ、ＣＯ２濃度センサ、風速及び風向ゲージ、レインセンサ、日照センサ、大気圧センサ、のうち少なくとも１つを含む、発電プラント。
【請求項４】
請求項１記載の発電プラントにおいて、前記受容体デバイスは光起電パネルである、発電プラント。
【請求項５】
請求項１記載の発電プラントにおいて、前記受容体デバイスは光起電パネルである、発電プラント。
【請求項６】
請求項５記載の発電プラントにおいて、前記取扱いシステムは、前記第１軸線（Ｘ）周りにおける回転主輪郭体（４）を有し、前記主輪郭体に関連するよう複数の二次輪郭体（５）を前記主輪郭体に連結し、前記受容体デバイス（Ｐ）を前記二次輪郭体に固着する、発電プラント。
【請求項７】
請求項１記載の発電プラントにおいて、前記電子処理ユニットは、エネルギー生成量と農業生産高との間における最良バランスを得るよう前記種々のデバイスを調整する、発電プラント。
【請求項８】
請求項７記載の発電プラントにおいて、前記システム最適化は、天候予測及びこれに従う温室の内部パラメータ変化に基づいて、受容体デバイスのエネルギーコンポーネント及び農業的コンポーネントの双方に関する生成量予想を考慮することによって達成する、発電プラント。
【国際調査報告】
2020534805.tif 000010
2020534805.tif 000011
2020534805.tif 000012