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JP7599188B2 - Photovoltaic power generation system - Google Patents
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Description

本開示は、太陽光発電システムに関する。 This disclosure relates to a solar power generation system.

特許文献1には、アクチュエータユニットを有する第1太陽光パネルユニットと、アクチュエータユニットを有しない第2太陽光パネルユニットと、制御部とを備えた太陽光発電システムが記載されている。制御部には、水温センサからの検知信号、及び気温センサからの検知信号が入力される。制御部は、水温センサからの検知信号に基づいて水温を検知し、気温センサからの検知信号に基づいて気温を検知する。制御部は検知した水温及び気温に応じてアクチュエータユニットを制御し、制御を受けるアクチュエータユニットが太陽光パネルを揺動させることによって農地への日射量を制御する。 Patent Document 1 describes a solar power generation system that includes a first solar panel unit having an actuator unit, a second solar panel unit without an actuator unit, and a control unit. A detection signal from a water temperature sensor and a detection signal from an air temperature sensor are input to the control unit. The control unit detects the water temperature based on the detection signal from the water temperature sensor, and detects the air temperature based on the detection signal from the air temperature sensor. The control unit controls the actuator unit according to the detected water temperature and air temperature, and the controlled actuator unit controls the amount of solar radiation on the farmland by swinging the solar panel.

特許文献2には、農地上に設置されたソーラーパネルが記載されている。ソーラーパネルは、太陽光を最も効率よく受ける角度となるように、農地に対して所定角度傾けた状態で設置されている。農地におけるソーラーパネルが太陽光を遮る場所に農作物が栽培される。太陽光は地面及びソーラーパネルの下面において反射し、ソーラーパネルの下面において反射した光が農作物に照射される。 Patent Document 2 describes solar panels installed on farmland. The solar panels are installed at a specified angle to the farmland so that they receive sunlight most efficiently. Crops are grown in areas of the farmland where the solar panels block the sunlight. Sunlight is reflected by the ground and the underside of the solar panel, and the light reflected by the underside of the solar panel is irradiated onto the crops.

特許文献3には、複数のアレイが農地の上方に設置された太陽光発電設備が記載されている。アレイは、受光角度が設定されたモジュールを備える。太陽光発電設備は、農地の日陰を制御する。アレイは、細長い長方形状を呈する。アレイの幅が狭いことにより、農地の一部分に長時間日陰が形成されることを回避し、農地に満遍なく影を生成することが可能である。 Patent document 3 describes a solar power generation facility in which multiple arrays are installed above farmland. The arrays include modules with set light receiving angles. The solar power generation facility controls shading of the farmland. The arrays are long and narrow rectangular. The narrow width of the arrays makes it possible to avoid shading a portion of the farmland for a long period of time and to generate shadows evenly across the farmland.

特許文献4には、田圃に設置される複数の太陽光発電装置が記載されている。太陽光発電装置は、太陽光パネルと、太陽光パネルを支持する架台と、リニアアクチュエータと、回動アクチュエータと、光センサーと、コントローラとを備える。リニアアクチュエータ及び回動アクチュエータは、太陽光パネルの受光面が光センサーによって検知された太陽の位置を向くように太陽光パネルを傾ける。太陽光パネルには、複数枚の太陽光モジュールと、複数の開口部とが設けられる。複数の開口部を介して太陽光パネルの下方に太陽光が通ることにより、長時間日陰となる場所を減らすことが可能となる。 Patent Document 4 describes multiple solar power generation devices installed in rice fields. The solar power generation device includes a solar panel, a stand supporting the solar panel, a linear actuator, a rotary actuator, a light sensor, and a controller. The linear actuator and rotary actuator tilt the solar panel so that the light receiving surface of the solar panel faces the position of the sun detected by the light sensor. The solar panel is provided with multiple solar modules and multiple openings. By allowing sunlight to pass below the solar panel through the multiple openings, it is possible to reduce areas that are shaded for long periods of time.

特開2016-67272号公報JP 2016-67272 A 特開2014-18082号公報JP 2014-18082 A 特開2011-129852号公報JP 2011-129852 A 特開2018-98999号公報JP 2018-98999 A

前述した各太陽光発電システムでは、農作物に十分に太陽光を当てたり、農地の影の場所を減らしたりすることが可能である。ところで、農地では、特に夏場において、気温の上昇によって農作物に高温障害が生じることがある。高温障害が生じると農作物が枯れて農作物の収穫量が低下する可能性がある。Each of the solar power generation systems mentioned above can provide sufficient sunlight to agricultural crops and reduce areas of shade on agricultural land. However, in agricultural land, particularly in the summer, rising temperatures can cause high-temperature damage to agricultural crops. When high-temperature damage occurs, the crops may wither and the yield of the crops may decrease.

本開示は、農作物の収穫量を増やすことができる太陽光発電システムを提供することを目的とする。 The present disclosure aims to provide a solar power generation system that can increase agricultural crop yields.

本開示に係る太陽光発電システムは、農地の上方に設置される太陽光パネルを備えた太陽光発電システムである。太陽光発電システムは、農地の気温から農地で栽培される農作物に高温障害が生じるか否かを判定する高温障害判定部と、太陽光パネルを稼動して農地に当たる影の大きさを調整するパネル調整器と、夜間であるか否かを検知する明るさ検知部と、パネル調整器による影の大きさの調整を制御する制御部と、を備える。制御部は、高温障害判定部によって高温障害が生じると判定され、且つ明るさ検知部によって夜間でないと判定されたときに、パネル調整器を制御して農地に形成される影の面積を大きくするように太陽光パネルを稼動する。制御部は、高温障害判定部によって高温障害が生じると判定され、且つ明るさ検知部によって夜間であると判定されたときに、パネル調整器を制御して農地における放射冷却が促進されるように太陽光パネルを傾ける。The solar power generation system according to the present disclosure is a solar power generation system equipped with solar panels installed above farmland. The solar power generation system includes a high temperature damage determination unit that determines whether high temperature damage will occur to crops grown on the farmland based on the temperature of the farmland, a panel adjuster that operates the solar panel to adjust the size of the shadow on the farmland, a brightness detection unit that detects whether it is nighttime or not, and a control unit that controls the adjustment of the size of the shadow by the panel adjuster. When the high temperature damage determination unit determines that high temperature damage will occur and the brightness detection unit determines that it is not nighttime, the control unit controls the panel adjuster to operate the solar panel so as to increase the area of the shadow formed on the farmland. When the high temperature damage determination unit determines that high temperature damage will occur and the brightness detection unit determines that it is nighttime, the control unit controls the panel adjuster to tilt the solar panel so as to promote radiative cooling in the farmland.

この太陽光発電システムは、農地の気温から農地で栽培される農作物に高温障害が生じるか否かを判定する高温障害判定部と、農地が夜間であるか否かを検知する明るさ検知部とを備える。太陽光発電システムは制御部を備え、制御部はパネル調整器による影の大きさの調整を制御する。制御部は、高温障害が生じると判定され、且つ明るさ検知部によって農地が夜間でないと判定されたとき、農地に形成される影の面積を大きくするように太陽光パネルを稼動する。従って、高温障害が生じると判定され且つ農地が夜間でないときには農地の日陰の面積が大きくなるので、農地の農作物の高温障害を抑制できる。制御部は、高温障害が生じると判定され、且つ明るさ検知部によって農地が夜間であると判定されたとき、農地における放射冷却が促進されるように太陽光パネルを傾ける。農地における放射冷却が促進されることにより、夜間に高温の空気が農地に溜まることを抑制できるので、夜間における高温障害の発生を抑制できる。従って、昼間だけでなく夜間にも高温障害の発生を抑制できるので、太陽光パネルで集電を行いつつ農作物の収穫量を増やすことができる。This solar power generation system includes a high temperature damage determination unit that determines whether high temperature damage will occur to the crops grown on the farmland based on the temperature of the farmland, and a brightness detection unit that detects whether the farmland is at night. The solar power generation system includes a control unit that controls the adjustment of the size of the shadow by the panel regulator. When it is determined that high temperature damage will occur and the brightness detection unit determines that the farmland is not at night, the control unit operates the solar panel to increase the area of the shadow formed on the farmland. Therefore, when it is determined that high temperature damage will occur and the farmland is not at night, the area of the shade on the farmland increases, so that high temperature damage to the crops on the farmland can be suppressed. When it is determined that high temperature damage will occur and the brightness detection unit determines that the farmland is at night, the control unit tilts the solar panel to promote radiative cooling in the farmland. By promoting radiative cooling in the farmland, it is possible to suppress the accumulation of hot air in the farmland at night, so that the occurrence of high temperature damage at night can be suppressed. Therefore, since the occurrence of high temperature damage can be suppressed not only during the day but also at night, it is possible to increase the yield of agricultural crops while collecting electricity with the solar panel.

太陽光発電システムは、農地に水を撒く水散布ノズルを備えてもよい。制御部は、高温障害判定部によって高温障害が生じると判定されたときに、水散布ノズルを制御して水散布ノズルから農地に水を散布してもよい。この場合、高温障害が生じると判定されたときに水散布ノズルから農地に水が散布されるので、高温のときであっても農作物の高温障害を抑制できる。The solar power generation system may include a water sprinkler nozzle that sprinkles water on farmland. When the high temperature damage determination unit determines that high temperature damage will occur, the control unit may control the water sprinkler nozzle to sprinkle water on the farmland from the water sprinkler nozzle. In this case, water is sprinkled on the farmland from the water sprinkler nozzle when it is determined that high temperature damage will occur, so that high temperature damage to agricultural crops can be suppressed even when temperatures are high.

太陽光発電システムは、農地に農薬肥料を撒く農薬肥料散布ノズルを備えてもよい。制御部は、高温障害判定部によって高温障害が生じると判定されたときに、農薬肥料散布ノズルを制御して農薬肥料散布ノズルから農地に農薬肥料を散布してもよい。この場合、高温障害が生じると判定されたときに農薬肥料散布ノズルから農薬肥料が散布されるので、高温障害によって農作物が枯れることを抑制できる。The solar power generation system may include a pesticide fertilizer spraying nozzle that spreads pesticide fertilizer on farmland. When the high temperature damage determination unit determines that high temperature damage will occur, the control unit may control the pesticide fertilizer spraying nozzle to spray the pesticide fertilizer on the farmland from the pesticide fertilizer spraying nozzle. In this case, since the pesticide fertilizer is sprayed from the pesticide fertilizer spraying nozzle when it is determined that high temperature damage will occur, it is possible to prevent agricultural crops from withering due to high temperature damage.

太陽光発電システムは、農地の風量及び風向きを測定する風測定器を備えてもよい。制御部は、風測定器によって測定された風量が風量閾値以上であるときに、パネル調整器を制御して太陽光パネルの太陽光の受光面が風測定器によって測定された風向きと平行になるように太陽光パネルを傾けてもよい。この場合、風量が風量閾値以上であるときに、太陽光パネルの受光面がそのときの風の風向きと平行になるように太陽光パネルが傾けられる。従って、風が強いときに太陽光パネルの受光面が当該風の風向きと平行になるように太陽光パネルが傾けられるので、太陽光パネルへの風の応力が増大することを抑制できる。The solar power generation system may be equipped with a wind meter that measures wind volume and direction on farmland. When the wind volume measured by the wind meter is equal to or greater than a wind volume threshold, the control unit may control the panel adjuster to tilt the solar panel so that the sunlight receiving surface of the solar panel is parallel to the wind direction measured by the wind meter. In this case, when the wind volume is equal to or greater than the wind volume threshold, the solar panel is tilted so that the light receiving surface of the solar panel is parallel to the wind direction at that time. Therefore, when the wind is strong, the solar panel is tilted so that the light receiving surface of the solar panel is parallel to the wind direction, thereby suppressing an increase in wind stress on the solar panel.

太陽光発電システムは、農地に空気を送り込む送風機を備えてもよい。制御部は、高温障害判定部によって高温障害が生じると判定されたときに、送風機を制御して農地に空気を送り込んでもよい。この場合、高温障害が生じると判定されたときに送風機から農地に空気が送り込まれるので、農地の農作物に高温障害が生じることを抑制できる。The solar power generation system may include a blower that blows air into the farmland. The control unit may control the blower to blow air into the farmland when the high temperature damage determination unit determines that high temperature damage will occur. In this case, air is blown into the farmland from the blower when it is determined that high temperature damage will occur, thereby preventing high temperature damage from occurring to crops in the farmland.

本開示によれば、農作物の収穫量を増やすことができる。 This disclosure makes it possible to increase crop yields.

実施形態に係る太陽光発電システムが適用される農地を模式的に示す側面図である。FIG. 2 is a side view illustrating farmland to which the solar power generation system according to the embodiment is applied. 実施形態に係る太陽光発電システムの機能ブロック図である。1 is a functional block diagram of a solar power generation system according to an embodiment. FIG. 影情報のテーブルの例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a table of shadow information. 高温障害判定部が用いる高温障害判定表の例を示す図である。13 is a diagram showing an example of a high temperature damage determination table used by a high temperature damage determination unit; FIG. (a)、(b)及び(c)は、太陽光パネルの変形例を模式的に示す図である。13A, 13B, and 13C are diagrams illustrating modified examples of the solar panel. 実施形態に係る太陽光発電システムのノズルユニットを模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a nozzle unit of the solar power generation system according to the embodiment. 実施形態に係る高温障害抑制方法の工程の例を示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating an example of steps of a high temperature damage suppression method according to an embodiment.

以下では、図面を参照しながら本開示に係る太陽光発電システムの実施形態について説明する。図面の説明について同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。図面は、理解の容易化のため、一部を簡略化又は誇張して描いており、寸法比率等は図面に記載のものに限定されない。 Below, an embodiment of a solar power generation system according to the present disclosure will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same or corresponding elements are given the same symbols, and duplicate descriptions will be omitted as appropriate. The drawings are partially simplified or exaggerated for ease of understanding, and the dimensional ratios, etc. are not limited to those shown in the drawings.

図1は、実施形態に係る太陽光発電システム1を模式的に示す側面図である。図1に示されるように、太陽光発電システム1では、複数枚の太陽光モジュールによって構成される太陽光パネルPが農地Nの上方に並べられており、各太陽光パネルPは太陽光発電を行う。太陽光パネルPは、例えば、矩形状を呈する。太陽光パネルPは、太陽Tからの太陽光Lを受ける受光面P1を有する。太陽光パネルPは、受光面P1において太陽光Lを受光すると、当該受光の受光量に応じた発電を行う。 Figure 1 is a side view showing a schematic diagram of a solar power generation system 1 according to an embodiment. As shown in Figure 1, in the solar power generation system 1, solar panels P consisting of multiple solar modules are arranged above farmland N, and each solar panel P generates solar power. The solar panel P has, for example, a rectangular shape. The solar panel P has a light receiving surface P1 that receives sunlight L from the sun T. When the solar panel P receives sunlight L on the light receiving surface P1, it generates power according to the amount of light received.

例えば、農地Nには互いに同一種類の複数の農作物Cが植えられており、農地Nにおいて複数の農作物Cが栽培されている。一例として、農作物Cは米であり、農地Nは田圃である。太陽光発電システム1において、太陽光パネルPの枚数は例えば数百枚であり、平面視において縦横に複数の太陽光パネルPが並べられている。よって、農地Nの農作物Cには、太陽Tからの太陽光Lが当てられ、農地Nには影Sが形成される。一例として、複数の太陽光パネルPが水平方向に沿って延在するときにおける農地Nへの太陽光Lの遮光率は40%である。しかしながら、影Sの形状及び大きさは、時間の経過に伴う太陽Tの移動によって変化する。For example, multiple crops C of the same type are planted in farmland N, and multiple crops C are cultivated in farmland N. As an example, the crops C are rice, and the farmland N is a rice field. In the solar power generation system 1, the number of solar panels P is, for example, several hundred, and multiple solar panels P are arranged vertically and horizontally in a plan view. Therefore, sunlight L from the sun T is directed onto the crops C in the farmland N, and a shadow S is formed on the farmland N. As an example, when multiple solar panels P extend horizontally, the shading rate of sunlight L on the farmland N is 40%. However, the shape and size of the shadow S changes as the sun T moves over time.

太陽光発電システム1は、複数の太陽光パネルPを農地Nの上方で支持する支持構造2を備える。各太陽光パネルPは、農地Nの上方において支持構造2に設置されている。支持構造2は、農地Nから上方に延びる複数の支柱2bと、複数の支柱2bの上部において複数の支柱2bを架け渡す梁部材2cとを備える。梁部材2cには複数の軸3が取り付けられており、各軸3には太陽光パネルPが回動自在に支持されている。 The solar power generation system 1 comprises a support structure 2 that supports multiple solar panels P above farmland N. Each solar panel P is installed on the support structure 2 above the farmland N. The support structure 2 comprises multiple pillars 2b extending upward from the farmland N, and beam members 2c that span the multiple pillars 2b at the top of the multiple pillars 2b. Multiple shafts 3 are attached to the beam members 2c, and a solar panel P is supported on each shaft 3 so that it can rotate freely.

例えば、地面に対する太陽光パネルPの高さは、3m以上且つ4m以下(一例として3.5m)である。太陽光パネルPは、軸3の回転と共に回転し、例えば、太陽光Lの入射方向に対する太陽光パネルPの受光面P1の傾斜角度θは一律となる。この場合、太陽光発電システム1は太陽光パネルPが一軸で回転する構成を備えており、太陽光パネルPの傾斜角度θは調整可能となっている。For example, the height of the solar panel P with respect to the ground is 3 m or more and 4 m or less (3.5 m as an example). The solar panel P rotates with the rotation of the axis 3, and for example, the inclination angle θ of the light receiving surface P1 of the solar panel P with respect to the incident direction of the sunlight L is uniform. In this case, the solar power generation system 1 has a configuration in which the solar panel P rotates on a single axis, and the inclination angle θ of the solar panel P is adjustable.

図2は、太陽光発電システム1の機能を示すブロック図である。図1及び図2に示されるように、太陽光発電システム1は、太陽光パネルPを稼動して農地Nに当たる影Sの大きさを調整するパネル調整器4と、農地Nへの太陽光Lの日射量D1を測定する日射計5と、農地Nの気温D2を測定する温度計6とを備える。太陽光発電システム1は、更に、農地Nへの風量D3及び風向きD4を測定する風測定器7と、農地Nが夜間であるか否かを検知する明るさ検知部8と、太陽光発電システム1の各部を制御するコントローラ10とを備える。パネル調整器4、日射計5、温度計6、風測定器7及び明るさ検知部8のそれぞれは、コントローラ10と通信可能とされている。2 is a block diagram showing the functions of the solar power generation system 1. As shown in FIGS. 1 and 2, the solar power generation system 1 includes a panel adjuster 4 that operates the solar panel P to adjust the size of the shadow S falling on the farmland N, an actinometer 5 that measures the amount of solar radiation D1 of sunlight L on the farmland N, and a thermometer 6 that measures the temperature D2 of the farmland N. The solar power generation system 1 further includes a wind gauge 7 that measures the wind volume D3 and wind direction D4 on the farmland N, a brightness detector 8 that detects whether it is nighttime on the farmland N, and a controller 10 that controls each part of the solar power generation system 1. Each of the panel adjuster 4, the actinometer 5, the thermometer 6, the wind gauge 7, and the brightness detector 8 is capable of communicating with the controller 10.

パネル調整器4は、例えば、軸3を回転させるモータを含む。パネル調整器4は、軸3を回転させることによって太陽光パネルPを一律に回転させる。パネル調整器4が太陽光パネルPを回転させることによって傾斜角度θが可変とされており、傾斜角度θが可変とされていることによって農地Nにおける影Sの面積を調整可能である。例えば、傾斜角度θが一定値以上である場合には、傾斜角度θが当該一定値未満である場合と比較して、農地Nの面積に対する影Sの面積の割合が高くなる。The panel adjuster 4 includes, for example, a motor that rotates the shaft 3. The panel adjuster 4 rotates the solar panel P uniformly by rotating the shaft 3. The tilt angle θ is variable by the panel adjuster 4 rotating the solar panel P, and by varying the tilt angle θ, the area of the shadow S on the farmland N can be adjusted. For example, when the tilt angle θ is equal to or greater than a certain value, the ratio of the area of the shadow S to the area of the farmland N is higher than when the tilt angle θ is less than the certain value.

日射計5は、農地Nに照射されている太陽光Lの日射量D1を検出するセンサであり、検出した日射量D1をコントローラ10に出力する。温度計6は、農地Nの気温D2を検出するセンサであり、検出した気温D2をコントローラ10に出力する。日射計5が日射量D1をコントローラ10に出力するタイミング、及び温度計6が気温D2をコントローラ10に出力するタイミングは、リアルタイムであってもよいし、所定時間ごとであってもよい。The actinometer 5 is a sensor that detects the amount of solar radiation D1 of sunlight L irradiating the farmland N, and outputs the detected amount of solar radiation D1 to the controller 10. The thermometer 6 is a sensor that detects the air temperature D2 of the farmland N, and outputs the detected air temperature D2 to the controller 10. The timing at which the actinometer 5 outputs the amount of solar radiation D1 to the controller 10, and the timing at which the thermometer 6 outputs the air temperature D2 to the controller 10 may be in real time or at predetermined intervals.

風測定器7は、例えば、風速計を含む。風測定器7は、農地Nにおける風の風量D3を測定し、測定した風量D3をコントローラ10に出力する。風測定器7は、農地Nにおける風の風向きD4を測定し、測定した風向きD4をコントローラ10に出力する。風測定器7は、風向風速計であってもよい。一例として、風測定器7は、プロペラ式風向風速計である。しかしながら、風測定器7は、プロペラ式風向風速計以外のものであってもよく、熱式風速計、風杯型風速計、又は超音波風速計であってもよい。The wind measuring device 7 includes, for example, an anemometer. The wind measuring device 7 measures the wind volume D3 in the farmland N and outputs the measured wind volume D3 to the controller 10. The wind measuring device 7 measures the wind direction D4 in the farmland N and outputs the measured wind direction D4 to the controller 10. The wind measuring device 7 may be an anemometer. As an example, the wind measuring device 7 is a propeller type anemometer. However, the wind measuring device 7 may be something other than a propeller type anemometer, and may be a thermal anemometer, a cup anemometer, or an ultrasonic anemometer.

明るさ検知部8は、農地Nの明るさから農地Nが夜間であるか否かを検知する。例えば、明るさ検知部8は、農地Nにおける光を受光する受光素子と、農地Nが夜間であるか否かを判定する判定部とを有する。明るさ検知部8の判定部は、明るさ検知部8の受光素子が受光する光の光量から農地Nが夜間であるか否かを判定する。明るさ検知部8の判定部による夜間か否かの判定結果は、コントローラ10に出力される。The brightness detection unit 8 detects whether it is nighttime on the farmland N from the brightness of the farmland N. For example, the brightness detection unit 8 has a light receiving element that receives light in the farmland N, and a judgment unit that judges whether it is nighttime on the farmland N. The judgment unit of the brightness detection unit 8 judges whether it is nighttime on the farmland N from the amount of light received by the light receiving element of the brightness detection unit 8. The result of the judgment of whether it is nighttime by the judgment unit of the brightness detection unit 8 is output to the controller 10.

コントローラ10は、パネル調整器4を制御する制御部11を有する。制御部11は、パネル調整器4を駆動して太陽光パネルPの傾斜角度θを調整する。制御部11は、太陽光パネルPの傾斜角度θを変更して農地Nに入る太陽光Lの量を調整し、農地Nの全面積に対する影Sの面積の割合を調整する。このように制御部11が太陽光Lの量を調整して影Sの面積の割合を変更することにより、農地Nの農作物Cの生育を妨げないようにしている。The controller 10 has a control unit 11 that controls the panel adjuster 4. The control unit 11 drives the panel adjuster 4 to adjust the tilt angle θ of the solar panel P. The control unit 11 changes the tilt angle θ of the solar panel P to adjust the amount of sunlight L entering the farmland N and adjust the ratio of the area of shadow S to the total area of the farmland N. In this way, the control unit 11 adjusts the amount of sunlight L and changes the ratio of the area of shadow S, thereby preventing the growth of the crops C on the farmland N from being hindered.

コントローラ10は、例えば、CPU(Central Processing Unit)と、ROM(Read Only Memory)又はRAM(Random Access Memory)等の記憶部とを備えて構成されている。コントローラ10の各機能は、例えば、ROMに記憶されているプログラムをRAMにロードし、CPUが実行することによって実現される。The controller 10 is configured to include, for example, a CPU (Central Processing Unit) and a storage unit such as a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory). Each function of the controller 10 is realized, for example, by loading a program stored in the ROM into the RAM and executing the program by the CPU.

なお、コントローラ10は、例えば、汎用のパーソナルコンピュータ、インターネット上のサーバ、又はクラウドシステムであってもよい。更に、コントローラ10の一部と残部とが分離していてもよい。コントローラ10は、農地Nの付近に設けられていてもよいし、農地Nから離れた遠隔地に設けられていてもよい。コントローラ10は、例えばインターネットであるネットワーク20に接続されている。なお、ネットワーク20は、インターネットでなくてもよく、例えば施設内ネットワーク(イントラネット)であってもよい。例えば、コントローラ10の一部が太陽光パネルPの付近に配置され、コントローラ10の残部が太陽光パネルPから離れた遠隔地に配置されてもよい。このように、コントローラ10の形態及び配置場所については特に限定されない。 The controller 10 may be, for example, a general-purpose personal computer, a server on the Internet, or a cloud system. Furthermore, a part of the controller 10 may be separated from the remainder. The controller 10 may be provided near the farmland N, or may be provided in a remote location away from the farmland N. The controller 10 is connected to a network 20, for example, the Internet. The network 20 does not have to be the Internet, and may be, for example, an in-facility network (intranet). For example, a part of the controller 10 may be disposed near the solar panel P, and the remainder of the controller 10 may be disposed in a remote location away from the solar panel P. In this way, the form and location of the controller 10 are not particularly limited.

例えば、コントローラ10は、太陽光発電システム1に関する情報を記憶するデータベース12を有する。データベース12は、制御部11が太陽光パネルPの傾斜角度θを調整するときに用いる情報を記憶している。データベース12は、年月日D5と、時間D6と、軌跡D7と、影情報D8を記憶している。軌跡D7は、農地Nから見た太陽Tの軌跡を示す情報であり、年月日D5ごとに記憶されている。軌跡D7は、一日における太陽Tの一定時間ごと(例えば1分ごと)の位置(高さ及び方位)を示しており、年月日D5に応じて変動する。この軌跡D7によって、何日の何時にどれくらいの割合で影Sが形成されるかがわかるようになっている。For example, the controller 10 has a database 12 that stores information about the solar power generation system 1. The database 12 stores information used by the control unit 11 when adjusting the tilt angle θ of the solar panel P. The database 12 stores a date D5, a time D6, a trajectory D7, and shadow information D8. The trajectory D7 is information indicating the trajectory of the sun T as seen from the farmland N, and is stored for each date D5. The trajectory D7 indicates the position (height and direction) of the sun T at regular intervals (e.g., every minute) in a day, and varies according to the date D5. This trajectory D7 makes it possible to know what time of day and to what extent a shadow S is formed.

影情報D8は、農地Nの面積に対する影Sの面積の割合を示す情報である、例えば、図3に示されるように、影情報D8は、傾斜角度θと農地Nの影Sの割合との関係を示すテーブルZを有する。影情報D8は、農地Nのどの部分にどれくらいの割合で影Sが形成されるかを示す情報であってもよい。影情報D8は、例えば、傾斜角度θごとの農地Nの影Sの割合を示す情報である。また、影情報D8は、年月日D5ごと、時間D6ごと、及び傾斜角度θごとにおける農地Nの影Sの割合を示す情報であってもよい。Shadow information D8 is information indicating the ratio of the area of shadow S to the area of farmland N. For example, as shown in FIG. 3, shadow information D8 has table Z indicating the relationship between the inclination angle θ and the ratio of shadow S of farmland N. Shadow information D8 may be information indicating the ratio of shadow S to which part of farmland N. Shadow information D8 is information indicating, for example, the ratio of shadow S of farmland N for each inclination angle θ. Shadow information D8 may also be information indicating the ratio of shadow S of farmland N for each date D5, each time D6, and each inclination angle θ.

図1及び図2に示されるように、データベース12は、農地Nで栽培されている農作物Cの種類を示す農作物D9を記憶している。更に、データベース12は、農作物Cの光飽和点(単位:klx(キロルクス))D10を記憶する光飽和点記憶部である。光飽和点D10は農作物D9ごとに記憶されている。光飽和点D10は、農作物D9の種類ごとに一意に定められる値であり、光飽和点D10以上の太陽光Lを農作物Cに当てても農作物Cの光合成量は増加しない。 As shown in Figures 1 and 2, database 12 stores crop D9 indicating the type of crop C cultivated on farmland N. Furthermore, database 12 is a light saturation point memory section that stores the light saturation point (unit: klx (kilolux)) D10 of crop C. The light saturation point D10 is stored for each crop D9. The light saturation point D10 is a value that is uniquely determined for each type of crop D9, and even if sunlight L at or above the light saturation point D10 is applied to crop C, the amount of photosynthesis of crop C does not increase.

データベース12は、日射計5から農地Nの日射量D1を取得する日射量取得部として機能し、取得した日射量D1を記憶している。また、データベース12は、都度日射計5から日射量D1を取得するのではなく、年月日D5ごと、又は時間D6ごとの日射量D1を予め取得していてもよい。更に、コントローラ10が年月日D5、時間D6及び後述する気象情報D11から日射量D1を計算し、データベース12はコントローラ10が計算した日射量D1を取得してもよい。The database 12 functions as a solar radiation acquisition unit that acquires the amount of solar radiation D1 for the farmland N from the actinometer 5, and stores the acquired amount of solar radiation D1. The database 12 may also acquire the amount of solar radiation D1 for each date D5 or each time D6 in advance, rather than acquiring the amount of solar radiation D1 from the actinometer 5 each time. Furthermore, the controller 10 may calculate the amount of solar radiation D1 from the date D5, the time D6, and meteorological information D11 described below, and the database 12 may acquire the amount of solar radiation D1 calculated by the controller 10.

データベース12は、温度計6から農地Nの気温D2を取得する気温取得部であり、取得した気温D2を記憶している。なお、データベース12は、温度計6から気温D2を取得するのではなく、例えば、気象情報D11から得た気温D2を予め記憶しておいてもよい。また、コントローラ10が年月日D5と時間D6から気温D2を推定し、コントローラ10によって推定された気温D2をデータベース12が取得してもよい。The database 12 is a temperature acquisition unit that acquires the temperature D2 of the farmland N from the thermometer 6, and stores the acquired temperature D2. Note that the database 12 may not acquire the temperature D2 from the thermometer 6, but may instead store in advance the temperature D2 acquired from the weather information D11, for example. The controller 10 may also estimate the temperature D2 from the date D5 and time D6, and the database 12 may acquire the temperature D2 estimated by the controller 10.

データベース12は、風測定器7から農地Nに吹き込む風の風量D3を取得する風量取得部である。また、データベース12は、風測定器7から農地Nに吹き込む風の風向きD4を取得する風向き取得部である。上記と同様、データベース12は、気象情報D11から得た風量D3及び風向きD4を予め記憶しておいてもよい。また、風測定器7によって測定された風の状態から一定時間経過後の風の風量D3及び風向きD4をコントローラ10が推測し、コントローラ10によって推測された風量D3及び風向きD4をデータベース12が取得してもよい。The database 12 is a wind volume acquisition unit that acquires the wind volume D3 of the wind blowing from the wind measurement device 7 into the farmland N. The database 12 is also a wind direction acquisition unit that acquires the wind direction D4 of the wind blowing from the wind measurement device 7 into the farmland N. As above, the database 12 may store in advance the wind volume D3 and wind direction D4 obtained from the weather information D11. The controller 10 may also estimate the wind volume D3 and wind direction D4 after a certain time has elapsed from the wind state measured by the wind measurement device 7, and the database 12 may acquire the wind volume D3 and wind direction D4 estimated by the controller 10.

データベース12は、ネットワーク20から気象情報D11を取得する気象情報取得部である。データベース12による気象情報D11の取得のタイミングは、リアルタイムであってもよいし、一定時間ごとであってもよい。更に、データベース12は、太陽光パネルPから得られた発電量D12を記憶している。The database 12 is a weather information acquisition unit that acquires weather information D11 from the network 20. The timing of acquisition of the weather information D11 by the database 12 may be in real time or at regular intervals. Furthermore, the database 12 stores the amount of power generation D12 obtained from the solar panel P.

制御部11は、パネル調整器4に制御信号を出力してパネル調整器4の駆動を制御し、太陽光パネルPの傾斜角度θを変更する角度変更部である。制御部11は、各種計算を行う機能を有する。例えば、太陽光発電システム1は農地Nを撮影する複数のカメラを備えていてもよく、制御部11は複数のカメラによって撮影された画像から農地Nの面積に対する影Sの面積の割合を算出してもよい。制御部11によって算出された影Sの面積の割合は、データベース12に記憶される。また、制御部11は、データベース12に記憶されている各種情報を用いてパネル調整器4を制御し、太陽光パネルPの傾斜角度θを変更する。The control unit 11 is an angle change unit that outputs a control signal to the panel adjuster 4 to control the operation of the panel adjuster 4 and change the tilt angle θ of the solar panel P. The control unit 11 has the function of performing various calculations. For example, the solar power generation system 1 may be equipped with multiple cameras that photograph farmland N, and the control unit 11 may calculate the ratio of the area of the shadow S to the area of the farmland N from images photographed by the multiple cameras. The ratio of the area of the shadow S calculated by the control unit 11 is stored in the database 12. The control unit 11 also controls the panel adjuster 4 using various information stored in the database 12 and changes the tilt angle θ of the solar panel P.

制御部11は、データベース12が取得した気象情報D11に応じて太陽光パネルPの傾斜角度θを変更してもよい。例えば、コントローラ10が複数の制御部11を備え、農地Nから離れた遠隔地にあるデータベース12から複数の制御部11に気象情報D11を送って複数の太陽光パネルPの傾斜角度θを一斉に制御してもよい。この場合、農地Nの天候に応じた太陽光パネルPの最適な制御が可能となる。The control unit 11 may change the tilt angle θ of the solar panel P in accordance with the weather information D11 acquired by the database 12. For example, the controller 10 may be equipped with multiple control units 11, and weather information D11 may be sent from the database 12, which is located in a remote location away from the farmland N, to the multiple control units 11 to simultaneously control the tilt angles θ of the multiple solar panels P. In this case, optimal control of the solar panel P in accordance with the weather in the farmland N is possible.

具体例として、大雪の場合には水平面に対する太陽光パネルPの傾斜角度を大きくして太陽光パネルPを垂直に立てることによって、太陽光パネルPに雪が積もることを回避できる。具体例として、台風の場合には、水平面に対する太陽光パネルPの傾斜角度を小さくして太陽光パネルPを水平に寝かせることにより、太陽光パネルPが風による負荷を受けることを抑制できる。As a specific example, in the event of heavy snowfall, the inclination angle of the solar panel P relative to the horizontal plane can be increased and the solar panel P can be set up vertically, thereby preventing snow from accumulating on the solar panel P. As a specific example, in the event of a typhoon, the inclination angle of the solar panel P relative to the horizontal plane can be decreased and the solar panel P can be laid horizontally, thereby preventing the solar panel P from being subjected to wind loads.

コントローラ10は、例えば、通信部14と、高温障害判定部15とを有する。通信部14は、例えば、コントローラ10がコントローラ10以外の機器と通信をするときに用いられる通信機器である。通信部14によって、コントローラ10の外部に位置する情報端末16とコントローラ10が通信可能となっている。
情報端末16は、例えば、パソコンである。しかしながら、情報端末16は、パソコン以外の情報端末であってもよく、例えば、携帯端末であってもよい。「携帯端末」は、例えば、スマートフォンを含む携帯電話、タブレット又はノートパソコン等、携帯可能な情報端末を示している。通信部14によって農地Nから離れた場所に位置する情報端末16からコントローラ10を動作させて太陽光パネルPの傾斜角度θを調整できる。
The controller 10 has, for example, a communication unit 14 and a high temperature damage determination unit 15. The communication unit 14 is, for example, a communication device used when the controller 10 communicates with devices other than the controller 10. The communication unit 14 enables the controller 10 to communicate with an information terminal 16 located outside the controller 10.
The information terminal 16 is, for example, a personal computer. However, the information terminal 16 may be an information terminal other than a personal computer, for example, a mobile terminal. A "mobile terminal" refers to a portable information terminal, for example, a mobile phone including a smartphone, a tablet, or a laptop computer. The tilt angle θ of the solar panel P can be adjusted by operating the controller 10 from the information terminal 16 located away from the farmland N via the communication unit 14.

例えば、コントローラ10は、農地Nの気温D2から農地Nで栽培される農作物Cに高温障害が生じるか否かを判定する高温障害判定部15を有する。本開示において、「高温障害」とは、高温障害そのもののみではなく、温度障害一般を含みうる。例えば、高温障害判定部15は、農地Nの気温D2が一定時間以上一定値以上である場合に農作物Cに高温障害が生じると判定する。高温障害判定部15は、例えば、図4に示されるように、農作物Cの種類ごとに高温障害となる気温閾値及び時間閾値を示す高温障害判定表Hを有する。For example, the controller 10 has a high temperature damage determination unit 15 that determines whether high temperature damage will occur to the crop C cultivated in the farmland N based on the air temperature D2 of the farmland N. In this disclosure, "high temperature damage" may include not only high temperature damage itself but also temperature damage in general. For example, the high temperature damage determination unit 15 determines that high temperature damage will occur to the crop C when the air temperature D2 of the farmland N is above a certain value for a certain period of time. The high temperature damage determination unit 15 has a high temperature damage determination table H that indicates the temperature threshold and time threshold that will cause high temperature damage for each type of crop C, as shown in FIG. 4, for example.

気温閾値は、農作物Cに高温障害が生じる気温を示している。気温閾値以上である状態が当該時間閾値以上続くと農作物Cに高温障害が生じうる。高温障害判定部15は、農地Nの気温と高温障害判定表Hの気温閾値とを比較すると共に、気温閾値以上である時間が時間閾値以上継続しているか否かを判定する。そして、高温障害判定部15は、農地Nの気温が気温閾値以上であって、且つ当該気温閾値以上である状態が時間閾値以上継続していると判定したときに、農作物Cに高温障害が生じると判定する。例えば、高温障害判定部15は、農地Nの気温が34℃以上である状態が7時間以上継続していると判定したときに、農作物Aに高温障害が生じると判定する。また、高温障害判定部15は、農地Nの気温が30℃以上である状態が12時間以上継続していると判定したときに、農作物Bに高温障害が生じると判定する。The temperature threshold indicates the temperature at which high temperature damage will occur to crop C. If the state where the temperature is equal to or higher than the temperature threshold continues for the time threshold or more, high temperature damage may occur to crop C. The high temperature damage determination unit 15 compares the temperature of farmland N with the temperature threshold in the high temperature damage determination table H and determines whether the time at which the temperature is equal to or higher than the temperature threshold continues for the time threshold or more. When the high temperature damage determination unit 15 determines that the temperature of farmland N is equal to or higher than the temperature threshold and that the state where the temperature is equal to or higher than the temperature threshold continues for the time threshold or more, it determines that high temperature damage will occur to crop C. For example, when the high temperature damage determination unit 15 determines that the temperature of farmland N has been equal to or higher than 34°C for 7 hours or more, it determines that high temperature damage will occur to crop A. When the high temperature damage determination unit 15 determines that the temperature of farmland N has been equal to or higher than 30°C for 12 hours or more, it determines that high temperature damage will occur to crop B.

図1及び図2に示されるように、制御部11は、高温障害判定部15によって高温障害が生じると判定され、且つ明るさ検知部8によって夜間でない(昼間である)と判定されたときに、パネル調整器4を制御して農地Nに当たる影Sの面積を大きくする。例えば、制御部11は、高温障害判定部15によって高温障害が生じると判定されたときに、太陽光パネルPの傾斜角度θを大きくして農地Nの影Sの面積をN倍にする(Nは正の実数)。Nの値は、一例として、1.5以上且つ2.0以下である。制御部11は、高温障害判定部15によって高温障害が生じないと判定され、且つ明るさ検知部8によって夜間でないと判定されたときに、パネル調整器4を制御して農地Nに当たる影Sの面積を小さくしてもよい。1 and 2, when the high temperature damage determination unit 15 determines that a high temperature damage will occur and the brightness detection unit 8 determines that it is not nighttime (it is daytime), the control unit 11 controls the panel adjuster 4 to increase the area of the shadow S on the farmland N. For example, when the high temperature damage determination unit 15 determines that a high temperature damage will occur, the control unit 11 increases the tilt angle θ of the solar panel P to increase the area of the shadow S on the farmland N by N times (N is a positive real number). The value of N is, for example, 1.5 or more and 2.0 or less. When the high temperature damage determination unit 15 determines that a high temperature damage will not occur and the brightness detection unit 8 determines that it is not nighttime, the control unit 11 may control the panel adjuster 4 to reduce the area of the shadow S on the farmland N.

上記では、制御部11が太陽光パネルPの傾斜角度θを大きくして農地Nの影Sの面積を大きくする例について説明した。制御部11が傾斜角度θを大きくする場合、影Sの面積を大きくすると共に太陽光パネルPの発電量を増やすことが可能となる。しかしながら、太陽光パネルを用いて農地Nの影Sの面積を大きくする方法は、上記の例に限られない。図5(a)、図5(b)及び図5(c)のそれぞれは、太陽光パネルの変形例を示している。 The above describes an example in which the control unit 11 increases the inclination angle θ of the solar panel P to increase the area of the shadow S of the farmland N. When the control unit 11 increases the inclination angle θ, it is possible to increase the area of the shadow S and the amount of power generated by the solar panel P. However, the method of increasing the area of the shadow S of the farmland N using a solar panel is not limited to the above example. Figures 5(a), 5(b), and 5(c) each show modified examples of a solar panel.

例えば、図5(a)に示されるように、複数のシリンダQ1を有する太陽光パネルQを用いて影Sの面積を大きくしてもよい。太陽光パネルQは、軸3Aと、軸3Aから延びる一対のシリンダQ1と、各シリンダQ1の軸3Aとは反対側に固定された一対の第1板状部材Q2と、軸3A、一対のシリンダQ1、及び一対の第1板状部材Q2の一部を収容する第2板状部材Q3とを有する。各シリンダQ1はパネル調整器4の駆動によって伸縮する。For example, as shown in Fig. 5(a), the area of the shadow S may be increased by using a solar panel Q having multiple cylinders Q1. The solar panel Q has an axis 3A, a pair of cylinders Q1 extending from the axis 3A, a pair of first plate-like members Q2 fixed to the opposite side of each cylinder Q1 from the axis 3A, and a second plate-like member Q3 that houses the axis 3A, the pair of cylinders Q1, and a part of the pair of first plate-like members Q2. Each cylinder Q1 expands and contracts when driven by a panel adjuster 4.

例えば、シリンダQ1の伸縮によって第2板状部材Q3に対する第1板状部材Q2の突出量が可変となっている。例えば、制御部11は、高温障害判定部15によって高温障害が生じると判定されたときに、シリンダQ1を伸長させて第2板状部材Q3に対する第1板状部材Q2の突出量を増やすことによって農地Nの影Sの面積を大きくしてもよい。For example, the amount of protrusion of the first plate-shaped member Q2 relative to the second plate-shaped member Q3 is variable by extending and retracting the cylinder Q1. For example, when the high temperature damage determination unit 15 determines that a high temperature damage will occur, the control unit 11 may extend the cylinder Q1 to increase the amount of protrusion of the first plate-shaped member Q2 relative to the second plate-shaped member Q3, thereby increasing the area of the shadow S of the farmland N.

例えば、図5(b)に示されるように、スライド式の太陽光パネルRを用いて影Sの面積を大きくしてもよい。太陽光パネルRは、軸3Bと、軸3Bから延在する第1板状部材R1と、第1板状部材R1の主面R2に対してスライドする一対の第2板状部材R3とを有する。各第2板状部材R3は、複数のスライドレールR4のそれぞれを介して第1板状部材R1に支持されている。太陽光パネルRでは、第1板状部材R1に対して第2板状部材R3がスライドすることによって、第1板状部材R1に対する各第2板状部材R3の突出量が可変とされている。For example, as shown in FIG. 5(b), a sliding solar panel R may be used to increase the area of the shadow S. The solar panel R has an axis 3B, a first plate member R1 extending from the axis 3B, and a pair of second plate members R3 that slide relative to the main surface R2 of the first plate member R1. Each second plate member R3 is supported by the first plate member R1 via a respective one of a plurality of slide rails R4. In the solar panel R, the second plate member R3 slides relative to the first plate member R1, thereby varying the amount of protrusion of each second plate member R3 relative to the first plate member R1.

例えば、制御部11は、高温障害判定部15によって高温障害が生じると判定されたときに、各第2板状部材R3を第1板状部材R1に対してスライドさせて第1板状部材R1に対する各第2板状部材R3の突出量を増やすことによって農地Nの影Sの面積を大きくしてもよい。また、図5(b)の例では、第2板状部材R3及びスライドレールR4が太陽光パネルPの受光面の反対側の面に設けられている。従って、太陽光パネルPの発電への影響を抑制できる。For example, when the high temperature damage determination unit 15 determines that a high temperature damage will occur, the control unit 11 may increase the area of the shadow S of the farmland N by sliding each second plate-shaped member R3 relative to the first plate-shaped member R1 to increase the amount of protrusion of each second plate-shaped member R3 relative to the first plate-shaped member R1. Also, in the example of Figure 5 (b), the second plate-shaped member R3 and the slide rail R4 are provided on the surface opposite the light receiving surface of the solar panel P. Therefore, the impact on the power generation of the solar panel P can be suppressed.

例えば、図5(c)に示されるように、ヒンジ機構X1を有する太陽光パネルXを用いて影Sの面積を大きくしてもよい。太陽光パネルXは、一対のヒンジ機構X1と、軸3Cを含む第1板状部材X2と、各ヒンジ機構X1を介して第1板状部材X2に支持された一対の第2板状部材X3とを備える。一対のヒンジ機構X1は、第1板状部材X2の受光面X5とは反対側の面に固定されており、第1板状部材X2に対して各第2板状部材X3を回動可能に支持する。このように、一対のヒンジ機構X1及び一対の第2板状部材X3が受光面X5とは反対側に設けられることにより、太陽光パネルPへの発電の影響を抑制できる。パネル調整器4は、ヒンジ機構X1を制御して各第2板状部材X3の第1板状部材X2に対する角度Yを変更する。For example, as shown in FIG. 5(c), the area of the shadow S may be increased by using a solar panel X having a hinge mechanism X1. The solar panel X includes a pair of hinge mechanisms X1, a first plate-shaped member X2 including an axis 3C, and a pair of second plate-shaped members X3 supported by the first plate-shaped member X2 via each hinge mechanism X1. The pair of hinge mechanisms X1 are fixed to the surface of the first plate-shaped member X2 opposite the light receiving surface X5, and support each second plate-shaped member X3 rotatably relative to the first plate-shaped member X2. In this way, the pair of hinge mechanisms X1 and the pair of second plate-shaped members X3 are provided on the opposite side of the light receiving surface X5, thereby suppressing the effect of power generation on the solar panel P. The panel adjuster 4 controls the hinge mechanism X1 to change the angle Y of each second plate-shaped member X3 relative to the first plate-shaped member X2.

例えば、制御部11は、高温障害判定部15によって高温障害が生じると判定されたときに角度Yを大きくするように各第2板状部材X3を回転させる。例えば、制御部11は、風測定器7によって測定された風量D3が風量閾値以上であるときに、角度Yを小さくして太陽光パネルXの風を受ける部分の面積を低減させてもよい。この場合、風による過大な応力が太陽光パネルXにかかることを抑制できる。For example, the control unit 11 rotates each second plate-shaped member X3 to increase angle Y when the high temperature damage determination unit 15 determines that a high temperature damage will occur. For example, the control unit 11 may reduce the area of the portion of the solar panel X that receives the wind by decreasing angle Y when the air volume D3 measured by the wind meter 7 is equal to or greater than the air volume threshold. In this case, excessive stress due to the wind can be prevented from being applied to the solar panel X.

図1に示されるように、例えば、太陽光発電システム1は、送風機9を備える。例えば、農地Nには複数の送風機9が設けられ、各送風機9は支持構造2に固定されている。例えば、送風機9は、一対の太陽光パネルPの間に配置されている。一例として、各送風機9は支柱2bと梁部材2cの交差部分に設けられる。送風機9からは下方(又は斜め下方)に風Wが吹き出される。送風機9からの風Wによって農地Nの気温が下がり、農作物Cにおける高温障害の発生が抑制される。 As shown in FIG. 1, for example, the solar power generation system 1 includes a blower 9. For example, a plurality of blowers 9 are provided in the farmland N, and each blower 9 is fixed to a support structure 2. For example, the blower 9 is disposed between a pair of solar panels P. As an example, each blower 9 is provided at the intersection of a support 2b and a beam member 2c. Wind W is blown downward (or diagonally downward) from the blower 9. The wind W from the blower 9 lowers the temperature of the farmland N, suppressing the occurrence of high-temperature damage to the crops C.

図1及び図2に示されるように、制御部11は、高温障害判定部15によって高温障害が生じると判定されたときに、送風機9を制御して農地Nに空気(風W)を送り込む。例えば、制御部11は、高温障害判定部15によって高温障害が生じると判定され、且つ明るさ検知部8によって夜間であると判定されたときに、パネル調整器4を制御して農地Nにおける放射冷却が促進されるように太陽光パネルPを傾ける。よって、夜間では太陽光パネルPを傾けて農地Nからの熱が放出される。すなわち、パネル調整器4を制御して農地Nからより多くの熱が放出されるように太陽光パネルPを傾ける。一例として、農地Nの上方に位置する太陽光パネルPの面積を低減させるために太陽光パネルPの受光面P1が鉛直方向に沿って延在するように太陽光パネルPの傾きがパネル調整器4によって制御されてもよい。この場合、農地Nにおける放射冷却を一層促進させることが可能となる。また、制御部11は、風測定器7によって測定された風向きD4に受光面P1が平行となるように太陽光パネルPを傾けてもよい。この場合、農地Nにより多くの風を入り込ませることが可能となる。1 and 2, when the high temperature damage determination unit 15 determines that a high temperature damage will occur, the control unit 11 controls the blower 9 to send air (wind W) into the farmland N. For example, when the high temperature damage determination unit 15 determines that a high temperature damage will occur and the brightness detection unit 8 determines that it is nighttime, the control unit 11 controls the panel adjuster 4 to tilt the solar panel P so as to promote radiative cooling in the farmland N. Thus, at night, the solar panel P is tilted to release heat from the farmland N. That is, the panel adjuster 4 is controlled to tilt the solar panel P so that more heat is released from the farmland N. As an example, in order to reduce the area of the solar panel P located above the farmland N, the tilt of the solar panel P may be controlled by the panel adjuster 4 so that the light receiving surface P1 of the solar panel P extends along the vertical direction. In this case, it is possible to further promote radiative cooling in the farmland N. The control unit 11 may also tilt the solar panel P so that the light receiving surface P1 is parallel to the wind direction D4 measured by the wind measurement device 7. In this case, it is possible to allow more wind to penetrate into the farmland N.

制御部11は、高温障害判定部15によって高温障害が生じると判定され、且つ明るさ検知部8によって夜間であると判定されたときに、送風機9を制御して送風機9から農地Nに風Wを吹き込ませてもよい。この場合も農地Nにより多くの風Wを入り込ませることが可能となる。例えば、制御部11は、風測定器7によって測定された風量D3が風量閾値以上であるときに、パネル調整器4を制御して太陽光パネルPの太陽光Lの受光面P1が風測定器7によって測定された風向きD4と平行になるにように太陽光パネルPを傾ける。風量閾値は、風によって太陽光パネルPに付与される応力が過大となって太陽光パネルPに損傷が生じる可能性が出てくる風量の閾値である。本実施形態では、3m以上且つ4m以下である高い位置に太陽光パネルPが取り付けられても、太陽光パネルPの応力が過大となることを抑制できる。When the high temperature damage determination unit 15 determines that a high temperature damage will occur and the brightness detection unit 8 determines that it is nighttime, the control unit 11 may control the blower 9 to blow wind W into the farmland N from the blower 9. In this case, it is also possible to allow more wind W to enter the farmland N. For example, when the wind volume D3 measured by the wind meter 7 is equal to or greater than the wind volume threshold, the control unit 11 controls the panel adjuster 4 to tilt the solar panel P so that the light receiving surface P1 of the solar panel P is parallel to the wind direction D4 measured by the wind meter 7. The wind volume threshold is a wind volume threshold at which the stress applied to the solar panel P by the wind becomes excessive and there is a possibility that the solar panel P will be damaged. In this embodiment, even if the solar panel P is installed at a high position of 3 m or more and 4 m or less, the stress on the solar panel P can be suppressed from becoming excessive.

例えば、太陽光発電システム1は、農地Nに水を散布する水散布ノズル31、及び農地Nに農薬肥料を散布する農薬肥料散布ノズル32を有するノズルユニット30を備える。図6は、ノズルユニット30を模式的に示す図である。図1、図2及び図6に示されるように、太陽光発電システム1は複数のノズルユニット30を備え、各ノズルユニット30は支持構造2に固定されている。例えば、各ノズルユニット30は梁部材2cに固定されている。一例として、ノズルユニット30は一対の太陽光パネルPの間に配置されている。For example, the solar power generation system 1 includes a nozzle unit 30 having a water spray nozzle 31 for spraying water on the farmland N, and a pesticide and fertilizer spray nozzle 32 for spraying pesticide and fertilizer on the farmland N. Figure 6 is a schematic diagram of the nozzle unit 30. As shown in Figures 1, 2 and 6, the solar power generation system 1 includes a plurality of nozzle units 30, and each nozzle unit 30 is fixed to the support structure 2. For example, each nozzle unit 30 is fixed to a beam member 2c. As an example, the nozzle unit 30 is arranged between a pair of solar panels P.

ノズルユニット30は、水散布ノズル31と、農薬肥料散布ノズル32とを備える。例えば、水散布ノズル31は制御部11による制御を受けて自動的に水Eを散布し、農薬肥料散布ノズル32は制御部11による制御を受けて自動的に農薬肥料Fを散布する。水散布ノズル31は農地Nに水Eを散布するノズルである。農薬肥料散布ノズル32は農地Nに農薬肥料Fを散布するノズルである。本開示において「農薬肥料」とは、農薬及び肥料の少なくともいずれかを示している。「農薬」は、農作物Cの生長促進剤、又は薬剤である。「肥料」は、農作物Cの生育を促進する物質を示しており、例えば、窒素、リン及びカリウムの少なくともいずれかを含む。「肥料」は、無機肥料であってもよいし、有機肥料であってもよい。農薬肥料散布ノズル32から散布される農薬肥料Fの種類は変更可能とされていてもよい。農薬肥料Fの種類は、農作物Cの種類毎に変更されてもよい。The nozzle unit 30 includes a water spray nozzle 31 and a pesticide/fertilizer spray nozzle 32. For example, the water spray nozzle 31 automatically sprays water E under the control of the control unit 11, and the pesticide/fertilizer spray nozzle 32 automatically sprays pesticide/fertilizer F under the control of the control unit 11. The water spray nozzle 31 is a nozzle that sprays water E on the farmland N. The pesticide/fertilizer spray nozzle 32 is a nozzle that sprays pesticide/fertilizer F on the farmland N. In this disclosure, "pesticide/fertilizer" refers to at least one of pesticides and fertilizers. "Pesticide" is a growth promoter or drug for crop C. "Fertilizer" refers to a substance that promotes the growth of crop C, and includes at least one of nitrogen, phosphorus, and potassium, for example. "Fertilizer" may be an inorganic fertilizer or an organic fertilizer. The type of pesticide/fertilizer F sprayed from the pesticide/fertilizer spray nozzle 32 may be changeable. The type of pesticide/fertilizer F may be changed for each type of crop C.

次に、本実施形態に係る高温障害抑制方法について図7を参照しながら説明する。図7は、本実施形態に係る高温障害抑制方法の工程の一例を示すフローチャートである。まず、農地Nが夜間であるか否かを明るさ検知部8が判定する(夜間であるか否かを判定する工程、ステップS1)。例えば、明るさ検知部8の受光素子が受光している光の光量が一定値以上であるか否かを明るさ検知部8の判定部が判定し、当該判定の結果から農地Nが夜間であるか否かが判定される。当該判定の結果は、コントローラ10に出力される。Next, the high temperature damage suppression method according to this embodiment will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7 is a flow chart showing an example of the steps of the high temperature damage suppression method according to this embodiment. First, the brightness detection unit 8 determines whether it is nighttime or not in the farmland N (step S1, process of determining whether it is nighttime or not). For example, the judgment unit of the brightness detection unit 8 judges whether the amount of light received by the light receiving element of the brightness detection unit 8 is equal to or greater than a certain value, and it is determined from the result of this judgment whether it is nighttime or not in the farmland N. The result of this judgment is output to the controller 10.

農地Nが夜間でないと明るさ検知部8が判定した場合(ステップS1においてNO)、農地Nの気温D2が気温閾値以上であるか否かをコントローラ10が判定する(農地の気温が気温閾値以上であるか否かを判定する工程、ステップS2)。具体的には、気温D2が気温閾値以上である時間が時間閾値以上継続しているか否かをコントローラ10の高温障害判定部15が判定する。If the brightness detection unit 8 determines that it is not nighttime in the farmland N (NO in step S1), the controller 10 determines whether the temperature D2 of the farmland N is equal to or higher than the temperature threshold (step S2: determining whether the temperature of the farmland is equal to or higher than the temperature threshold). Specifically, the high temperature damage determination unit 15 of the controller 10 determines whether the time during which the temperature D2 is equal to or higher than the temperature threshold continues for equal to or higher than the time threshold.

農地Nの気温D2が気温閾値以上でないとコントローラ10が判定した場合(ステップS2においてNO)、一連の工程が完了する。農地Nの気温D2が気温閾値以上であるとコントローラ10が判定した場合(ステップS2においてYES)、制御部11がパネル調整器4を駆動して影Sを大きくするように太陽光パネルPを稼動させる(影を大きくするように太陽光パネルを稼動させる工程、ステップS3)。このとき、制御部11が例えば傾斜角度θを大きくするように各太陽光パネルPを回転させ、その後、一連の工程が完了する。If the controller 10 determines that the temperature D2 of the farmland N is not equal to or greater than the temperature threshold (NO in step S2), the series of steps is completed. If the controller 10 determines that the temperature D2 of the farmland N is equal to or greater than the temperature threshold (YES in step S2), the control unit 11 drives the panel adjuster 4 to operate the solar panel P so as to increase the shadow S (step S3: operating the solar panel to increase the shadow). At this time, the control unit 11 rotates each solar panel P, for example, to increase the tilt angle θ, and then the series of steps is completed.

一方、農地Nが夜間であると明るさ検知部8が判定した場合(ステップS1においてYES)、ステップS2と同様、農地Nの気温D2が気温閾値以上であるか否かをコントローラ10が判定する(農地の気温が気温閾値以上であるか否かを判定する工程、ステップS4)。なお、ステップS2(農地が夜間でない場合)で用いる気温閾値と、ステップS4(農地が夜間である場合)で用いる気温閾値とは、互いに異なっていてもよい。On the other hand, if the brightness detection unit 8 determines that the farmland N is at night (YES in step S1), the controller 10 determines whether the temperature D2 of the farmland N is equal to or higher than the temperature threshold, as in step S2 (step S4: determining whether the temperature of the farmland is equal to or higher than the temperature threshold). Note that the temperature threshold used in step S2 (when it is not nighttime on the farmland) and the temperature threshold used in step S4 (when it is nighttime on the farmland) may be different from each other.

農地Nの気温が気温閾値以上でないとコントローラ10が判定した場合(ステップS4においてNO)、一連の工程が完了する。農地Nの気温D2が気温閾値以上であるとコントローラ10が判定した場合(ステップS4においてYES)、制御部11がパネル調整器4を駆動し、農地Nにより多くの風が入り込むように太陽光パネルPを傾ける(農地により多くの風が入り込むように太陽光パネルを傾ける工程、ステップS5)。このとき、風測定器7によって測定された風向きD4に受光面P1が平行になるように各太陽光パネルPが傾けられる。以上の工程を経て一連の工程が完了する。If the controller 10 determines that the temperature of the farmland N is not equal to or higher than the temperature threshold (NO in step S4), the series of steps is completed. If the controller 10 determines that the temperature D2 of the farmland N is equal to or higher than the temperature threshold (YES in step S4), the control unit 11 drives the panel adjuster 4 to tilt the solar panel P so that more wind enters the farmland N (step of tilting the solar panel so that more wind enters the farmland, step S5). At this time, each solar panel P is tilted so that the light receiving surface P1 is parallel to the wind direction D4 measured by the wind measuring device 7. After the above steps, the series of steps is completed.

次に、本実施形態に係る太陽光発電システム1及び高温障害抑制方法から得られる作用効果について説明する。太陽光発電システム1は、農地Nの気温D2から農地Nで栽培される農作物Cに高温障害が生じるか否かを判定する高温障害判定部15と、農地Nが夜間であるか否かを検知する明るさ検知部8とを備える。太陽光発電システム1は制御部11を備え、制御部11はパネル調整器4による影Sの大きさの調整を制御する。制御部11は、高温障害が生じると判定され、且つ明るさ検知部8によって農地Nが夜間でないと判定されたとき、農地Nに形成される影Sの面積を大きくするように太陽光パネルPを稼動する。従って、高温障害が生じると判定され且つ農地Nが夜間でないときには農地Nの影Sの面積が大きくなるので、農地Nの農作物Cの高温障害を抑制できる。Next, the effects of the photovoltaic power generation system 1 and the high temperature damage suppression method according to this embodiment will be described. The photovoltaic power generation system 1 includes a high temperature damage determination unit 15 that determines whether high temperature damage will occur to the crops C cultivated on the farmland N based on the temperature D2 of the farmland N, and a brightness detection unit 8 that detects whether the farmland N is at night. The photovoltaic power generation system 1 includes a control unit 11 that controls the adjustment of the size of the shadow S by the panel adjuster 4. When it is determined that high temperature damage will occur and the brightness detection unit 8 determines that the farmland N is not at night, the control unit 11 operates the solar panel P to increase the area of the shadow S formed on the farmland N. Therefore, when it is determined that high temperature damage will occur and the farmland N is not at night, the area of the shadow S of the farmland N increases, so that high temperature damage to the crops C on the farmland N can be suppressed.

制御部11は、高温障害が生じると判定され、且つ明るさ検知部8によって農地Nが夜間であると判定されたとき、農地Nにおける放射冷却が促進されるように太陽光パネルPを傾ける。農地Nにおける放射冷却が促進されることにより、夜間に高温の空気が農地Nに溜まることを抑制できるので、夜間における高温障害の発生を抑制できる。すなわち、夜間には農地Nの放熱性を高めて高温障害を抑制することが可能となる。従って、昼間だけでなく夜間にも高温障害の発生を抑制できるので、太陽光パネルPで集電を行いつつ農作物Cの収穫量を増やすことができる。 When the control unit 11 determines that high temperature damage will occur and the brightness detection unit 8 determines that the farmland N is at night, it tilts the solar panel P to promote radiative cooling in the farmland N. By promoting radiative cooling in the farmland N, it is possible to prevent hot air from accumulating in the farmland N at night, thereby suppressing the occurrence of high temperature damage at night. In other words, it is possible to increase the heat dissipation properties of the farmland N at night and suppress high temperature damage. Therefore, since the occurrence of high temperature damage can be suppressed not only during the day but also at night, it is possible to increase the harvest yield of the crops C while collecting electricity with the solar panel P.

本実施形態において、太陽光発電システム1は、農地Nに水Eを撒く水散布ノズル31を備える。制御部11は、高温障害判定部15によって高温障害が生じると判定されたときに、水散布ノズル31を制御して水散布ノズル31から農地Nに水Eを散布する。従って、高温障害が生じると判定されたときに水散布ノズル31から農地Nに水Eが散布されるので、高温のときであっても農作物Cの高温障害を抑制できる。更に、水Eが散布されることによって農地Nの雰囲気温度を下げることができるので、太陽光パネルPの温度を下げて太陽光パネルPの発電量を増やすことができる。In this embodiment, the solar power generation system 1 is equipped with a water spray nozzle 31 that sprays water E onto the farmland N. When the high temperature damage determination unit 15 determines that high temperature damage will occur, the control unit 11 controls the water spray nozzle 31 to spray water E onto the farmland N from the water spray nozzle 31. Therefore, since water E is sprayed onto the farmland N from the water spray nozzle 31 when it is determined that high temperature damage will occur, high temperature damage to the crops C can be suppressed even at high temperatures. Furthermore, since the atmospheric temperature of the farmland N can be lowered by spraying the water E, the temperature of the solar panel P can be lowered and the amount of power generated by the solar panel P can be increased.

本実施形態において、太陽光発電システム1は、農地Nに農薬肥料Fを撒く農薬肥料散布ノズル32を備える。制御部11は、高温障害判定部15によって高温障害が生じると判定されたときに、農薬肥料散布ノズル32を制御して農薬肥料散布ノズル32から農地Nに農薬肥料Fを散布する。よって、高温障害が生じると判定されたときに農薬肥料散布ノズル32から農薬肥料Fが散布されるので、高温障害によって農作物Cが枯れることを抑制できる。In this embodiment, the solar power generation system 1 is equipped with a pesticide fertilizer spraying nozzle 32 that sprays pesticide fertilizer F on the farmland N. When the high temperature damage determination unit 15 determines that a high temperature damage will occur, the control unit 11 controls the pesticide fertilizer spraying nozzle 32 to spray the pesticide fertilizer F from the pesticide fertilizer spraying nozzle 32 on the farmland N. Thus, since the pesticide fertilizer F is sprayed from the pesticide fertilizer spraying nozzle 32 when it is determined that a high temperature damage will occur, it is possible to prevent the crops C from withering due to high temperature damage.

本実施形態において、太陽光発電システム1は複数のノズルユニット30を備え、各ノズルユニット30は支持構造2(梁部材2c)に固定されている。従って、水又は農薬を散布するブームスプレーヤ及び大型トラクター等を不要とすることができる。更に、本実施形態では、水散布ノズル31が自動的に水を散布し、農薬肥料散布ノズル32が自動的に農薬肥料を散布するので、省力化にも寄与する。In this embodiment, the solar power generation system 1 includes a plurality of nozzle units 30, each of which is fixed to the support structure 2 (beam member 2c). This eliminates the need for boom sprayers and large tractors for spraying water or pesticides. Furthermore, in this embodiment, the water spray nozzle 31 automatically sprays water, and the pesticide/fertilizer spray nozzle 32 automatically sprays pesticide/fertilizer, thereby contributing to labor savings.

本実施形態において、太陽光発電システム1は、農地Nの風量D3及び風向きD4を測定する風測定器7を備える。制御部11は、風測定器7によって測定された風量D3が風量閾値以上であるときに、パネル調整器4を制御して太陽光パネルPの太陽光Lの受光面P1が風測定器7によって測定された風向きD4と平行になるように太陽光パネルPを傾ける。よって、風量D3が風量閾値以上であるときに、太陽光パネルPの受光面P1がそのときの風の風向きD4と平行になるように太陽光パネルPが傾けられる。従って、風が強いときに太陽光パネルPの受光面P1が当該風の風向きD4と平行になるように太陽光パネルPが傾けられるので、太陽光パネルPへの風の応力が増大することを抑制できる。In this embodiment, the solar power generation system 1 is equipped with a wind meter 7 that measures the wind volume D3 and wind direction D4 of the farmland N. When the wind volume D3 measured by the wind meter 7 is equal to or greater than the wind volume threshold, the control unit 11 controls the panel adjuster 4 to tilt the solar panel P so that the sunlight L receiving surface P1 of the solar panel P is parallel to the wind direction D4 measured by the wind meter 7. Thus, when the wind volume D3 is equal to or greater than the wind volume threshold, the solar panel P is tilted so that the light receiving surface P1 of the solar panel P is parallel to the wind direction D4 at that time. Therefore, when the wind is strong, the solar panel P is tilted so that the light receiving surface P1 of the solar panel P is parallel to the wind direction D4 of the wind, so that the wind stress on the solar panel P can be suppressed from increasing.

本実施形態において、太陽光発電システム1は、農地Nに風Wを送り込む送風機9を備える。制御部11は、高温障害判定部15によって高温障害が生じると判定されたときに、送風機9を制御して農地Nに風Wを送り込む。よって、高温障害が生じると判定されたときに送風機9から農地Nに風Wが送り込まれるので、農地Nの農作物Cに高温障害が生じることを抑制できる。In this embodiment, the solar power generation system 1 is equipped with a blower 9 that blows wind W into the farmland N. When the high temperature damage determination unit 15 determines that high temperature damage will occur, the control unit 11 controls the blower 9 to blow wind W into the farmland N. Thus, since wind W is blown from the blower 9 into the farmland N when it is determined that high temperature damage will occur, high temperature damage to the crops C on the farmland N can be prevented.

以上、本開示に係る太陽光発電システムの実施形態について説明した。しかしながら、本開示に係る太陽光発電システムは、前述した実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に示され、請求の範囲に記載された要旨の範囲内において適宜変更可能である。すなわち、本開示に係る太陽光発電システムの各部の構成、機能、形状、大きさ、材料、数及び配置態様は前述した実施形態に限定されず適宜変更可能である。 The above describes an embodiment of the solar power generation system according to the present disclosure. However, the solar power generation system according to the present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as appropriate within the scope of the gist of the claims. In other words, the configuration, function, shape, size, material, number, and arrangement of each part of the solar power generation system according to the present disclosure are not limited to the above-described embodiment, and can be modified as appropriate.

例えば、前述の実施形態では受光素子と判定部を備える明るさ検知部8であって、受光素子の受光量から判定部が夜間であるか否かを判定する明るさ検知部8について説明した。しかしながら、明るさ検知部は、受光素子及び判定部を備えないものであってもよい。例えば、明るさ検知部は、年月日D5と時間D6から得られる日の出日の入りの時刻と、現時刻とを比較して、農地Nが夜間であるか否かを判定してもよい。For example, in the above-mentioned embodiment, a brightness detection unit 8 including a light receiving element and a determination unit was described, in which the determination unit determines whether it is nighttime or not based on the amount of light received by the light receiving element. However, the brightness detection unit may not include a light receiving element and a determination unit. For example, the brightness detection unit may compare the times of sunrise and sunset obtained from the date D5 and time D6 with the current time to determine whether it is nighttime or not on farmland N.

例えば、前述の実施形態では、水散布ノズル31が自動で水Eを農地Nに散布し、農薬肥料散布ノズル32が自動で農薬肥料Fを農地Nに散布する例について説明した。しかしながら、水散布ノズル31は手動で(例えば、作業者がボタンを押すことによって)水Eを農地Nに散布してもよいし、農薬肥料散布ノズル32は手動で農薬肥料Fを農地Nに散布してもよい。また、水散布ノズル31が水Eを散布するタイミング、及び農薬肥料散布ノズル32が農薬肥料Fを散布するタイミングが予め定められており、制御部11が予め定められたタイミングで水散布ノズル31及び農薬肥料散布ノズル32のそれぞれを制御して水E及び農薬肥料Fが農地Nに散布されてもよい。For example, in the above embodiment, an example was described in which the water spray nozzle 31 automatically sprays water E on the farmland N, and the pesticide fertilizer spray nozzle 32 automatically sprays pesticide fertilizer F on the farmland N. However, the water spray nozzle 31 may manually spray water E on the farmland N (for example, by an operator pressing a button), and the pesticide fertilizer spray nozzle 32 may manually spray pesticide fertilizer F on the farmland N. In addition, the timing at which the water spray nozzle 31 sprays water E and the timing at which the pesticide fertilizer spray nozzle 32 sprays pesticide fertilizer F may be predetermined, and the control unit 11 may control each of the water spray nozzle 31 and the pesticide fertilizer spray nozzle 32 at the predetermined timing to spray water E and pesticide fertilizer F on the farmland N.

例えば、前述の実施形態では、気温D2によって高温障害判定部15が高温障害であるか否かを判定し、高温障害判定部15が高温障害であると判定したときに制御部11が影Sを大きくする制御を行う例について説明した。しかしながら、制御部11は、更に、高温障害判定部15による判定結果に農作物Cの生育ステージを加味して影Sの面積を調整してもよい。例えば、生育期間が1年の1/3以下である農作物Cが農地Nで栽培されている場合に制御部11が当該生育期間のみ影Sの面積を小さくする制御を行ってもよい。また、光飽和点が光飽和点D10以上であって太陽光Lが必要でないときに制御部11が傾斜角度θを90°とするように太陽光パネルPの傾きを制御してもよい。For example, in the above embodiment, the high temperature damage determination unit 15 determines whether or not there is a high temperature damage based on the air temperature D2, and when the high temperature damage determination unit 15 determines that there is a high temperature damage, the control unit 11 performs control to increase the size of the shadow S. However, the control unit 11 may further adjust the area of the shadow S by taking into account the growth stage of the crop C in the determination result by the high temperature damage determination unit 15. For example, when the crop C, whose growth period is 1/3 or less of a year, is cultivated in the farmland N, the control unit 11 may perform control to reduce the area of the shadow S only during that growth period. In addition, when the light saturation point is equal to or greater than the light saturation point D10 and sunlight L is not required, the control unit 11 may control the inclination of the solar panel P so that the inclination angle θ is 90°.

前述の実施形態では、高温障害が生じると判定され、且つ明るさ検知部8によって農地Nが夜間であると判定されたとき、農地Nにより多くの風が入り込むように太陽光パネルPを傾ける例について説明した。しかしながら、高温障害判定部15が高温障害が生じないと判定し、且つ気温D2が一定温度以下であるときに制御部11は傾斜角度θを大きくする制御を行ってもよい。この場合、農作物Cの保温が必要な時期に農作物Cを保温して降霜を防止すると共に、農作物Cの生育促進効果を高め、農作物Cの温度管理が可能となる。更に、本開示では、高温障害以外の事象を判定してもよい。例えば、低温高湿が生じるか否かがコントローラ10によって判定されてもよく、この場合、農地Nが高温乾燥するように太陽光パネルPの傾きが制御されることにより、農作物Cが稲の場合、稲の稲熱病の発生を抑制できる。更に、農作物Cが稲であって低温多湿が生じるとコントローラ10によって判定されたときに、農薬肥料散布ノズル32から稲熱病対策の農薬が散布されてもよい。In the above embodiment, an example was described in which the solar panel P is tilted so that more wind can enter the farmland N when it is determined that a high temperature damage will occur and the brightness detection unit 8 determines that the farmland N is at night. However, when the high temperature damage determination unit 15 determines that a high temperature damage will not occur and the air temperature D2 is below a certain temperature, the control unit 11 may control to increase the tilt angle θ. In this case, the farmland C is kept warm during a period when it is necessary to keep the farmland C warm, preventing frost, and the growth promotion effect of the farmland C is enhanced, making it possible to manage the temperature of the farmland C. Furthermore, in the present disclosure, events other than high temperature damage may be determined. For example, the controller 10 may determine whether low temperature and high humidity will occur, and in this case, if the farmland C is rice, the occurrence of rice heat disease in the rice can be suppressed by controlling the tilt of the solar panel P so that the farmland N is hot and dry. Furthermore, when the controller 10 determines that the farmland C is rice and low temperature and high humidity will occur, a pesticide for rice heat disease countermeasures may be sprayed from the pesticide and fertilizer spraying nozzle 32.

例えば、前述の実施形態では、農作物Cが米であり、農地Nが田圃である例について説明した。しかしながら、農作物Cは米以外のものであってもよく、農地Nは田圃以外の農地(例えば畑)であってもよい。For example, in the above embodiment, an example was described in which the crop C was rice and the farmland N was a rice field. However, the crop C may be something other than rice, and the farmland N may be farmland other than a rice field (e.g., a field).

1…太陽光発電システム、2…支持構造、2b…支柱、2c…梁部材、3,3A,3B,3C…軸、4…パネル調整器、5…日射計、6…温度計、7…風測定器、8…明るさ検知部、9…送風機、10…コントローラ、11…制御部、12…データベース、14…通信部、15…高温障害判定部、16…情報端末、20…ネットワーク、30…ノズルユニット、31…水散布ノズル、32…農薬肥料散布ノズル、C…農作物、D1…日射量、D2…気温、D3…風量、D4…風向き、D5…年月日、D6…時間、D7…軌跡、D8…影情報、D9…農作物、D10…光飽和点、D11…気象情報、D12…発電量、E…水、F…農薬肥料、H…高温障害判定表、L…太陽光、N…農地、P,Q,R,X…太陽光パネル、P1…受光面、Q1…シリンダ、Q2…第1板状部材、Q3…第2板状部材、R1…第1板状部材、R2…主面、R3…第2板状部材、R4…スライドレール、S…影、T…太陽、W…風、X1…ヒンジ機構、X2…第1板状部材、X3…第2板状部材、X5…受光面、Y…角度、Z…テーブル、θ…傾斜角度。

1...Photovoltaic power generation system, 2...Support structure, 2b...Support column, 2c...Beam member, 3, 3A, 3B, 3C...Axis, 4...Panel regulator, 5...Pyranometer, 6...Thermometer, 7...Wind meter, 8...Brightness detector, 9...Blower, 10...Controller, 11...Control unit, 12...Database, 14...Communication unit, 15...High temperature damage determination unit, 16...Information terminal, 20...Network, 30...Nozzle unit, 31...Water spray nozzle, 32...Pesticide fertilizer spray nozzle, C...Crop, D1...Solar radiation, D2...Temperature, D3...Wind volume, D4...Wind direction, D5...Date, D6...Time, D 7...trajectory, D8...shadow information, D9...crops, D10...light saturation point, D11...weather information, D12...power generation, E...water, F...pesticides and fertilizers, H...high temperature damage determination table, L...sunlight, N...farmland, P, Q, R, X...solar panel, P1...light-receiving surface, Q1...cylinder, Q2...first plate-shaped member, Q3...second plate-shaped member, R1...first plate-shaped member, R2...main surface, R3...second plate-shaped member, R4...slide rail, S...shadow, T...sun, W...wind, X1...hinge mechanism, X2...first plate-shaped member, X3...second plate-shaped member, X5...light-receiving surface, Y...angle, Z...table, θ...tilt angle.

Claims (5)

農地の上方に設置される太陽光パネルを備えた太陽光発電システムであって、
前記農地の気温から前記農地で栽培される農作物に高温障害が生じるか否かを判定する高温障害判定部と、
前記太陽光パネルを稼動して前記農地に形成される影の大きさを調整するパネル調整器と、
夜間であるか否かを検知する明るさ検知部と、
前記パネル調整器による前記影の大きさの調整を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記高温障害判定部によって高温障害が生じると判定され、且つ前記明るさ検知部によって夜間でないと判定されたときに、前記パネル調整器を制御して前記農地に形成される影の面積を大きくするように前記太陽光パネルを稼動し、
前記高温障害判定部によって高温障害が生じると判定され、且つ前記明るさ検知部によって夜間であると判定されたときに、前記パネル調整器を制御して前記農地における放射冷却が促進されるように前記太陽光パネルを傾ける、
太陽光発電システム。
A solar power generation system having solar panels installed above farmland,
a high temperature damage determination unit that determines whether or not high temperature damage will occur to crops grown in the farmland based on the temperature of the farmland;
A panel adjuster that operates the solar panel to adjust the size of the shadow formed on the farmland;
A brightness detection unit that detects whether it is nighttime or not;
a control unit that controls the adjustment of the size of the shadow by the panel adjuster;
Equipped with
The control unit is
When the high temperature damage determination unit determines that a high temperature damage will occur and the brightness detection unit determines that it is not nighttime, the panel regulator is controlled to operate the solar panel so as to increase the area of the shadow formed on the farmland,
When the high temperature damage determination unit determines that a high temperature damage will occur and the brightness detection unit determines that it is nighttime, the panel adjuster is controlled to tilt the solar panel so as to promote radiative cooling in the farmland.
Photovoltaic power generation system.
前記農地に水を撒く水散布ノズルを備え、
前記制御部は、前記高温障害判定部によって高温障害が生じると判定されたときに、前記水散布ノズルを制御して前記水散布ノズルから前記農地に水を散布する、
請求項1に記載の太陽光発電システム。
A water spray nozzle for spraying water on the farmland is provided,
The control unit controls the water sprinkler nozzle to sprinkle water on the farmland from the water sprinkler nozzle when the high temperature damage determination unit determines that high temperature damage will occur.
The solar power generation system according to claim 1 .
前記農地に農薬肥料を撒く農薬肥料散布ノズルを備え、
前記制御部は、前記高温障害判定部によって高温障害が生じると判定されたときに、前記農薬肥料散布ノズルを制御して前記農薬肥料散布ノズルから前記農地に農薬肥料を散布する、
請求項1又は2に記載の太陽光発電システム。
A pesticide fertilizer spraying nozzle for spraying pesticide fertilizer on the farmland is provided,
The control unit controls the pesticide and fertilizer spraying nozzle to spray the pesticide and fertilizer onto the farmland from the pesticide and fertilizer spraying nozzle when the high temperature damage determination unit determines that a high temperature damage will occur.
The solar power generation system according to claim 1 or 2.
前記農地の風量及び風向きを測定する風測定器を備え、
前記制御部は、前記風測定器によって測定された風量が風量閾値以上であるときに、前記パネル調整器を制御して前記太陽光パネルの太陽光の受光面が前記風測定器によって測定された風向きと平行になるように前記太陽光パネルを傾ける、
請求項1~3のいずれか一項に記載の太陽光発電システム。
A wind gauge is provided to measure the wind volume and wind direction of the farmland,
When the wind volume measured by the wind meter is equal to or greater than a wind volume threshold, the control unit controls the panel adjuster to tilt the solar panel so that the sunlight receiving surface of the solar panel is parallel to the wind direction measured by the wind meter.
The solar power generation system according to any one of claims 1 to 3.
前記農地に空気を送り込む送風機を備え、
前記制御部は、前記高温障害判定部によって高温障害が生じると判定されたときに、前記送風機を制御して前記農地に空気を送り込む、
請求項1~4のいずれか一項に記載の太陽光発電システム。

A blower is provided to blow air into the farmland,
The control unit controls the blower to send air into the farmland when the high temperature damage determination unit determines that high temperature damage will occur.
The solar power generation system according to any one of claims 1 to 4.

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