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公開番号2021166422
公報種別公開特許公報(A)
公開日20211014
出願番号2020068140
出願日20200406
発明の名称ハイブリッド発電システムおよびその設置方法
出願人株式会社丸本組
代理人特許業務法人貴和特許事務所
主分類H02S 20/10 20140101AFI20210917BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】簡易な構造で容易に設置可能で、雨天時にも発電可能なハイブリッド発電システムを提供する。
【解決手段】太陽光発電システムと水力発電システムとを備えるハイブリッド発電システムであって、前記太陽光発電システムは、傾斜面に配列される複数の太陽電池アレイを備え、前記太陽電池アレイは、複数の太陽光パネルと前記複数の太陽光パネルを固定する架台と、前記複数の太陽光パネルのうち、隣接する2つの太陽光パネルを連結する、弾性有する膨張性充填剤製の連結部材とを含む。前記水力発電システムは、前記太陽電池アレイの表面に沿って流れ落ちる雨水を集めるための集水器と、前記集水器によって集めた雨水を利用して発電するための水力発電装置とを含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
太陽光発電システムと水力発電システムとを備えるハイブリッド発電システムであって、
前記太陽光発電システムは、
傾斜面に配列される複数の太陽電池アレイを備え、
前記太陽電池アレイは、
複数の太陽光パネルと、
前記複数の太陽光パネルを固定する架台と、
前記複数の太陽光パネルのうち、隣接する2つの太陽光パネルを連結する、弾性を有する膨張性充填剤製の連結部材と、
を含み、
前記水力発電システムは、
前記太陽電池アレイの表面に沿って流れ落ちる雨水を集めるための集水器と、
前記集水器によって集めた雨水を利用して発電するための水力発電装置と、
を含む、
ハイブリッド発電システム。
続きを表示(約 960 文字)【請求項2】
前記連結部材は、防水性を有するか、または、該連結部材の表面に防水性のカバーを備える、請求項1に記載のハイブリッド発電システム。
【請求項3】
前記連結部材は、雨水の通過が可能な形状である、請求項1または2に記載のハイブリッド発電システム。
【請求項4】
前記連結部材は、前記隣接する2つの太陽光パネルの端部を覆うことにより、該隣接する2つの太陽光パネルを連結する、請求項1〜3のいずれかに記載のハイブリッド発電システム。
【請求項5】
前記隣接する2つの太陽光パネルの対向する側面は凹部を備え、
前記連結部材は、前記対向する側面の凹部とそれぞれ係合することにより、前記隣接する2つの太陽光パネルを連結する、
請求項1〜3のいずれかに記載のハイブリッド発電システム。
【請求項6】
前記太陽電池アレイは、該太陽電池アレイの水平方向両端と傾斜方向上端に板状部材を備える、請求項1〜4のいずれかに記載のハイブリッド発電システム。
【請求項7】
前記集水器は、前記太陽電池アレイの下端に沿って配置される、請求項1〜6のいずれかに記載のハイブリッド発電システム。
【請求項8】
前記水力発電システムは、前記集水器と前記水力発電装置との間に貯水槽をさらに備える、請求項1〜7のいずれかに記載のハイブリッド発電システム。
【請求項9】
前記太陽光発電システムおよび/または前記水力発電システムで発電した電力を蓄える蓄電池をさらに備える、請求項1〜8のいずれかに記載のハイブリッド発電システム。
【請求項10】
傾斜面に架台を設置する工程と、
複数の太陽光パネルが所定の間隔で配列されるように、前記複数の太陽光パネルを前記架台に固定する工程と、
前記架台に固定した複数の太陽光パネルのうち、隣接する2つの太陽光パネルの間にそれぞれ膨張性充填剤を配置する工程と、
前記膨張性充填剤を膨張させて、前記隣接する2つの太陽光パネルをそれぞれ連結することにより太陽電池アレイを形成する工程と、
を備える、ハイブリッド発電システムの設置方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、ハイブリッド発電システムおよびその設置方法に関する。
続きを表示(約 4,300 文字)【背景技術】
【0002】
近年、地球温暖化問題に対する取り組みとして、太陽光、風力、波力・潮力、流水・潮汐、地熱などを利用した再生可能エネルギーの利用が注目されている。これらの中で、太陽光を利用した発電システムは、環境に対する負荷が小さく、日光の当たる場所ならばどこでも設置することができるため、その普及が図られている。一方、太陽光発電は、雨天時には発電量が著しく低下するという問題がある。このため、雨天時における発電量の改善が、太陽光発電の普及を進める上で重要となる。
【0003】
たとえば、特開2011−108549号公報は、太陽光によって発電する太陽電池と、太陽電池の表面に降り注いだ雨水を貯める貯水槽と、貯水槽から導水パイプを介して放水される雨水によって発電する水力発電装置と、太陽電池および水力発電装置によって発電した電力で充電される蓄電池とを備える発電システムを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2011−108549号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述した発電システムによれば、雨天時にも一定量の発電量が見込める。しかしながら、この技術は、小型のソーラーライトを対象とするものであり、多数の太陽光パネルを敷設して、大規模発電を行うメガソーラーと呼ばれる太陽光発電システムを対象としたものではない。このため、大規模発電を行うための構造や多数の太陽光パネルの設置方法については何ら検討されていない。
【0006】
本発明は、この点に鑑みて、簡易な構造で容易に設置可能で、雨天時にも発電可能なハイブリッド発電システムおよびその設置方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明のハイブリッド発電システムは、太陽光発電システムと水力発電システムとを備える。
【0008】
前記太陽光発電システムは、
傾斜面に配列される複数の太陽電池アレイを備え、
前記太陽電池アレイは、
複数の太陽光パネルと、
前記複数の太陽光パネルを固定する架台と、
前記複数の太陽光パネルのうち、隣接する2つの太陽光パネルを連結する、弾性を有する膨張性充填剤製の連結部材と、
を含む。
【0009】
一方、前記水力発電システムは、
前記太陽電池アレイの表面に沿って流れ落ちる雨水を集めるための集水器と、
前記集水器によって集めた雨水を利用して発電するための水力発電装置と、
を含む。
【0010】
前記連結部材は、防水性を有するか、または、該連結部材の表面に防水性のカバーを備えてもよい。
【0011】
前記連結部材は、雨水の通過が可能な形状であること好ましい。
【0012】
前記連結部材は、前記隣接する2つの太陽光パネルの端部を覆うことにより、該隣接する2つの太陽光パネルを連結することが好ましい。
【0013】
前記隣接する2つの太陽光パネルの対向する側面は凹部を備える場合には、前記連結部材は、前記対向する側面の凹部とそれぞれ係合することにより、前記隣接する2つの太陽光パネルを連結することが好ましい。
【0014】
前記太陽電池アレイは、該太陽電池アレイの水平方向両端と傾斜方向上端に板状部材を備えることが好ましい。
【0015】
前記集水器は、前記太陽電池アレイの下端に沿って配置されることが好ましい。
【0016】
前記水力発電システムは、前記集水器と前記水力発電装置との間に貯水槽をさらに備えてもよい。
【0017】
前記太陽光発電システムおよび/または前記水力発電システムで発電した電力を蓄える蓄電池をさらに備えてもよい。
【0018】
また、本発明のハイブリッド発電システムの設置方法は、
傾斜面に架台を設置する工程と、
複数の太陽光パネルが所定の間隔で配列されるように、前記複数の太陽光パネルを前記架台に固定する工程と、
前記架台に固定した複数の太陽光パネルのうち、隣接する2つの太陽光パネルの間に膨張性充填剤を配置する工程と、
前記膨張性充填剤を膨張させて、前記隣接する2つの太陽光パネルをそれぞれ連結することにより太陽電池アレイを形成する工程と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、簡易な構造で容易に設置可能で、雨天時にも発電可能なハイブリッド発電システムおよびその設置方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
図1は、本発明のハイブリッド発電システムの一例を示す概略斜視図である。
図2は、図1のハイブリッド発電システムを水平方向から見た概略図である。
図3は、太陽光パネルが、連結部材によって連結された状態を説明するための概略斜視図である。
図4は、太陽光パネルの連結部の構造を説明するための概略図である。
図5は、板状部材を備える太陽電池アレイを示す概略斜視図である。
図6は、本発明の太陽電池アレイの設置方法を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、図面を参照しながら、本発明のハイブリッド発電システムおよびその製造方法について詳細に説明する。
【0022】
1.ハイブリッド発電システム
本発明のハイブリッド発電システムは、太陽光発電システムと水力発電システムとを備える。このため、晴天時ばかりでなく、雨天時にも発電可能である。
【0023】
1−1.太陽光発電システム
図1および図2に示すように、本発明のハイブリッド発電システム1を構成する太陽光発電システム10は、傾斜面Sに配列される複数の太陽電池アレイ11を備える。この太陽電池アレイ11は、複数の太陽光パネル12と、複数の太陽光パネル12を固定する架台13と、複数の太陽光パネル12のうち、隣接する2つの太陽光パネル12を連結する、弾性を有する膨張性充填剤製の連結部材14とを備える。
【0024】
(1)太陽光パネル
太陽光パネル12としては、特に制限されることはなく、一般的なメガソーラーなどで用いられているものを使用することができる。なお、本発明における太陽光パネルとは、太陽電池素子(セル)を複数枚接続し、強化ガラス、樹脂またはフィルムなどで覆い、アルミニウム製のフレームなどで強化したものをいう。
【0025】
(2)架台
図2に示すように、架台13は、太陽光パネル12を水平方向に対して傾斜した状態で固定する。なお、太陽光パネル12の水平方向に対する傾斜角は、特に制限されることはなく、太陽光パネル12を設置場所の地形などに応じて、適宜調整することが好ましい。
【0026】
(3)連結部材
本発明のハブリッド発電システム1では、図3に示すように、太陽光パネル12aと、この太陽光パネル12aに隣接する太陽光パネル12bおよび太陽光パネル12cとは、それぞれ連結部材14により連結されている。これにより、雨天時に、太陽光パネル12の表面を流れる雨水を集水器21に案内することができるため、雨水を利用した水力発電を行うことが可能となる。
【0027】
[連結部材の構造]
連結部材14は、太陽光パネル12(12a、12b、12c)を架台13に固定した後に、連結部材14を容易に取り付け可能な構造であることが好ましい。たとえば、図4(b)に示すように、隣接する2つ太陽光パネル12a、12bの対向する側面に凹部16を設けて、凹部16に連結部材14を係合させることにより、これらの太陽光パネル12a、12bを連結してもよい。あるいは、図4(c)に示すように、連結部材14は、隣接する2つの太陽光パネル12a、12bの端部を覆うことにより、これらの太陽光パネル12a、12bを連結してもよい。いずれの場合も、太陽光パネル12a、12bの対向する側面同士の間隔よりも若干小さい幅の連結部材14を用意し、これを所定の位置に配置後に膨張させることによって、太陽光パネル12a、12bを架台13に固定した後に、連結部材14を容易に取り付けることができる。
【0028】
[連結部材の特性]
連結部材14は、発泡剤などの膨張性を有する充填剤(膨張性充填剤17、図6参照)により構成される。この連結部材14は、弾性を有することが必要となる。これにより、強風時に太陽光パネル12a、12bが煽られた場合や、太陽光パネル12a、12bが熱膨張した場合に、2つの太陽光パネル12a、12b間に作用する力を緩和することができる。
【0029】
太陽光パネル12は、その表面を流れる雨水を水力発電装置22へと案内する集水器としても機能する。このため、連結部材14は、それ自体が防水性を有することが好ましい。または、連結部材14が透水性を有する場合には、図4(b)および(c)に示すように、その表面に防水性のカバー18を設けることが好ましい。防水性のカバー18a、18bとしては、連結部材14の表面に取り付けられるカバー18a(図4(b))のほか、連結部材14の表面に形成されるコーティング18b(図4(c))も含まれる。なお、本発明において、防水性とは、雨水を透過させないことをいう。
【0030】
また、連結部材14は、雨水の通過が可能な形状であることが好ましい。換言すれば、連結部材14は、雨水が太陽電池アレイ11の表面に沿って流れるのを阻害しない形状であることが好ましい。具体的には、連結部材14は、太陽電池アレイ11の表面の傾斜方向に関する上側を向いた段部が存在しない形状とすることが好ましい。
(【0031】以降は省略されています)

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