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。
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。
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。
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.
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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,
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
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
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
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
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
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
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
The
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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)
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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