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公開番号2025177672
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-05
出願番号2024084713
出願日2024-05-24
発明の名称太陽光発電システム及び制御装置
出願人富士電機株式会社,株式会社ガリレオ
代理人個人
主分類A01G 7/00 20060101AFI20251128BHJP(農業;林業;畜産;狩猟;捕獲;漁業)
要約【課題】農作物の生育障害及び供給電力量の変動を抑制する太陽光発電システム及び制御装置を提供する。
【解決手段】需要家側の負荷に接続されるとともに、農地の上方に配置される第1太陽光パネルと、前記第1太陽光パネルが前記農地を遮光するように、前記第1太陽光パネルを稼働させる稼働機構と、を備える第1太陽光発電装置と、前記第1太陽光パネルと前記負荷との間に配置される第1電力変換装置と、前記第1電力変換装置に接続される蓄電装置と、前記第1太陽光パネルで発電された第1発電量を計測する第1計測部と、前記農地の温度を計測する第2計測部と、前記第1発電量を含む総発電量に基づき、前記第1太陽光パネルで発電された少なくとも一部の電力を前記蓄電装置に供給するよう、前記第1電力変換装置を制御するとともに、前記第2計測部で計測された前記農地の温度に基づき、前記稼働機構の動作を制御する制御部と、を備える、太陽光発電システム。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
需要家側の負荷に接続されるとともに、農地の上方に配置される第１太陽光パネルと、前記第１太陽光パネルが前記農地を遮光するように、前記第１太陽光パネルを稼働させる稼働機構と、を備える第１太陽光発電装置と、
前記第１太陽光パネルと前記負荷との間に配置される第１電力変換装置と、
前記第１電力変換装置に接続される蓄電装置と、
前記第１太陽光パネルで発電された第１発電量を計測する第１計測部と、
前記農地の温度を計測する第２計測部と、
前記第１発電量を含む総発電量に基づき、前記第１太陽光パネルで発電された少なくとも一部の電力を前記蓄電装置に供給するよう、前記第１電力変換装置を制御するとともに、前記第２計測部で計測された前記農地の温度に基づき、前記稼働機構の動作を制御する制御部と、
を備える、太陽光発電システム。
続きを表示（約 2,300 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記総発電量に基づき、前記蓄電装置に蓄電された電力を、前記負荷へ放電するよう、前記第１電力変換装置を制御する、
請求項１に記載の太陽光発電システム。
【請求項３】
前記制御部は、
前記総発電量を算出する総発電量算出手段と、
前記総発電量と第１閾値との比較結果に基づき、前記蓄電装置の充電モードと放電モードとを切り替えるよう、前記第１電力変換装置を制御する充放電制御手段と、
を備え、
前記充放電制御手段は、
前記総発電量が、第１閾値以上である場合、前記蓄電装置を前記充電モードで動作させるとともに、前記第１発電量のうちの前記蓄電装置に充電する充電量の割合である充電比率を調整するよう、前記第１電力変換装置を制御し、
前記総発電量が、前記第１閾値を下回る場合、前記蓄電装置を前記放電モードで動作させるよう、前記第１電力変換装置を制御する、
請求項１又は請求項２に記載の太陽光発電システム。
【請求項４】
前記負荷に接続される第２太陽光パネルを備える第２太陽光発電装置と、
前記第２太陽光パネルで発電された第２発電量を計測する第３計測部と、
をさらに備え、
前記総発電量算出手段は、前記第１発電量と前記第２発電量とを含む前記総発電量を算出する、
請求項３に記載の太陽光発電システム。
【請求項５】
前記農地は、水田又は畑であり、
前記制御部は、
前記水田で生育される稲の出穂時点又は前記畑で生育される農作物の開花時点である出穂等時点を示す出穂等情報に基づき、前記出穂等時点から現在時点までの間の第１期間を算出するとともに、前記第２計測部で計測された前記農地の温度に基づき、前記第１期間における前記農地の平均気温を算出する平均気温算出手段と、
算出された前記平均気温と、第２閾値との比較結果に基づき、前記稼働機構の動作を制御する稼働機構制御手段と、
を備え、
前記稼働機構制御手段は、
前記平均気温が、第２閾値を下回る場合、前記稼働機構を、遮光率調整モードのうちの弱遮光モードで動作させ、
前記平均気温が、前記第２閾値より大きな第３閾値を上回る場合、前記稼働機構を、前記遮光率調整モードのうちの強遮光モードで動作させ、
前記平均気温が、前記第２閾値以上前記第３閾値以下である場合、前記稼働機構を、太陽追尾モードで動作させる、
請求項１又は請求項２に記載の太陽光発電システム。
【請求項６】
前記稼働機構制御手段は、
前記平均気温が、前記第２閾値以上前記第３閾値以下であり、かつ、前記出穂等時点より後の時点から現在時点までの間の第２期間における前記農地の最高気温が、第４閾値以上である場合、前記稼働機構を、前記遮光率調整モードのうちの強遮光モードで動作させるか、又は、
前記平均気温が、前記第２閾値以上前記第３閾値以下であり、かつ、前記第２期間における前記農地の最低気温が、前記第４閾値より小さな第５閾値以下である場合、前記稼働機構を、前記遮光率調整モードのうちの弱遮光モードで動作させる、
請求項５に記載の太陽光発電システム。
【請求項７】
前記農地を冷却する冷却機構と、
前記蓄電装置と前記冷却機構との間に配置され、前記蓄電装置と前記冷却機構とを接続する第２電力変換装置と、
をさらに備え、
前記制御部は、現在時点が夜間であり、かつ、現在時点における前記農地の温度が、第６閾値以上である場合、前記蓄電装置から放電された電力を前記冷却機構に供給するよう、前記第２電力変換装置を制御する、
請求項１又は請求項２に記載の太陽光発電システム。
【請求項８】
農地の上方に配置される第１太陽光パネルと需要家側の負荷との間に配置され、かつ、蓄電装置に接続される第１電力変換装置、及び前記第１太陽光パネルが前記農地を遮光するように、前記第１太陽光パネルを稼働させる稼働機構を、少なくとも制御する制御装置であって、
前記制御装置は、
前記第１太陽光パネルが発電した第１発電量を含む総発電量に基づき、前記第１太陽光パネルで発電された少なくとも一部の電力を蓄電装置に供給するよう、前記第１電力変換装置を制御し、
前記農地の温度に基づき、前記稼働機構を制御する、
制御装置。
【請求項９】
前記総発電量に基づき、前記蓄電装置に蓄電された電力を、前記負荷へ放電するよう、前記第１電力変換装置を制御する、
請求項８に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記総発電量を算出する総発電量算出手段と、
前記総発電量と第１閾値との比較結果に基づき、前記蓄電装置の充電モードと放電モードとを切り替えるよう、前記第１電力変換装置を制御する充放電制御手段と、
を備え、
前記充放電制御手段は、
前記総発電量が、第１閾値以上である場合、前記蓄電装置を前記充電モードで動作させるとともに、前記第１発電量のうちの前記蓄電装置に充電する充電量の割合である充電比率を調整するよう、前記第１電力変換装置を制御し、
前記総発電量が、前記第１閾値を下回る場合、前記蓄電装置を前記放電モードで動作させるよう、前記第１電力変換装置を制御する、
請求項８又は請求項９に記載の制御装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、太陽光発電システム及び制御装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
農地で生育される農作物への日照量の調整手段としても利用される太陽光パネルを備えた太陽光発電システムが提供されている。特許文献１に、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と判定し、かつ夜間でないと判定したときに、農地に形成される影の面積を大きくするように、農地の上方に設置された太陽光パネルを稼働する、太陽光発電システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０２３／０７３７７９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
太陽光発電システムにおける発電量は、天候等の気象条件によって変動する。そのため、太陽光発電システムにおける発電量の変動に応じて、太陽光発電システムから供給される供給電力量が変動する可能性がある。農地に設けられる太陽光発電システムに関しても、供給電力量の変動を抑制することが求められる。
【０００５】
本開示は、農作物の生育障害及び供給電力量の変動を抑制する太陽光発電システム及び制御装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１態様では、需要家側の負荷に接続されるとともに、農地の上方に配置される第１太陽光パネルと、前記第１太陽光パネルが前記農地を遮光するように、前記第１太陽光パネルを稼働させる稼働機構と、を備える第１太陽光発電装置と、前記第１太陽光パネルと前記負荷との間に配置される第１電力変換装置と、前記第１電力変換装置に接続される蓄電装置と、前記第１太陽光パネルで発電された第１発電量を計測する第１計測部と、前記農地の温度を計測する第２計測部と、前記第１発電量を含む総発電量に基づき、前記第１太陽光パネルで発電された少なくとも一部の電力を前記蓄電装置に供給するよう、前記第１電力変換装置を制御するとともに、前記第２計測部で計測された前記農地の温度に基づき、前記稼働機構の動作を制御する制御部と、を備える。
【０００７】
第２態様では、農地の上方に配置される第１太陽光パネルと需要家側の負荷との間に配置され、かつ、蓄電装置に接続される第１電力変換装置、及び前記第１太陽光パネルが前記農地を遮光するように、前記第１太陽光パネルを稼働させる稼働機構を、少なくとも制御する制御装置であって、前記制御装置は、前記第１太陽光パネルが発電した第１発電量を含む総発電量に基づき、前記第１太陽光パネルで発電された少なくとも一部の電力を蓄電装置に供給するよう、前記第１電力変換装置を制御し、前記農地の温度に基づき、前記稼働機構を制御する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の技術によれば、農作物の生育障害及び供給電力量の変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施形態に係る太陽光発電システムの全体構成の一例を示す模式図なシステム構成図である。
実施形態に係る太陽光発電システムの第１太陽光発電装置の構成例を示す模式的な斜視図である。
実施形態に係る太陽光発電システムの制御部の構成例を示すブロック図である。
実施形態に係る太陽光発電システムにおける蓄電装置の充放電動作を制御する際の動作の一例を示すフローチャートである。
実施形態に係る太陽光発電システムにおける稼働機構を制御する際の動作の一例を示すフローチャートである。
実施形態に係る太陽光発電システムにおける冷却機構を制御する際の動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して実施形態に係る太陽光発電システム１について説明する。なお、「接続」とは、物理的な接続に限られず、電気的な接続の意味を含んでよい。例えば、物体Ａが物体Ｂに接続されるとは、物体Ａが物体Ｂに導電的に（例えば、同電位に）接続される場合に限られず、物体Ａが物体Ｃを介して物体Ｂに導電的に接続される場合を含んでよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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