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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022144401
(43)【公開日】2022-10-03
(54)【発明の名称】ソーラーシェアリングシステム
(51)【国際特許分類】
A01G 9/20 20060101AFI20220926BHJP
H02S 40/20 20140101ALI20220926BHJP
E04D 13/03 20060101ALI20220926BHJP
G02B 5/00 20060101ALI20220926BHJP
G02B 5/02 20060101ALI20220926BHJP
【ＦＩ】
A01G9/20 B
H02S40/20
E04D13/03 R
G02B5/00
G02B5/02 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021045394
(22)【出願日】2021-03-19
(71)【出願人】
【識別番号】716003021
【氏名又は名称】ひかり屋根株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100081271
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 芳春
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 浩美
(72)【発明者】
【氏名】重永 幸年
【テーマコード（参考）】
2B029
2H042
5F151
【Ｆターム（参考）】
2B029KB05
2B029KB10
2H042BA04
5F151BA05
5F151JA13
5F151JA30
(57)【要約】
【課題】１年の季節を通して又は１日の時間帯を通して充分に拡散されより均一な光をパネル下の栽培物に照射することが可能なソーラーシェアリングシステムを提供する。
【解決手段】ソーラーシェアリングシステムは、複数の太陽光発電パネルと、複数の太陽光発電パネルの間に設けられた太陽光を拡散する複数の光拡散部材とを備えている。複数の光拡散部材の各々が先端平面とこの先端平面に続く側面とを備え、下方へ突出した形状を有している。
【選択図】図１
【解決手段】ソーラーシェアリングシステムは、複数の太陽光発電パネルと、複数の太陽光発電パネルの間に設けられた太陽光を拡散する複数の光拡散部材とを備えている。複数の光拡散部材の各々が先端平面とこの先端平面に続く側面とを備え、下方へ突出した形状を有している。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の太陽光発電パネルと、該複数の太陽光発電パネルの間に設けられた太陽光を拡散する複数の光拡散部材とを備えており、前記複数の光拡散部材の各々が先端面と該先端面に連結された側面とを備え、下方へ突出した形状を有していることを特徴とするソーラーシェアリングシステム。
【請求項2】
前記複数の光拡散部材の各々が、角型又は丸型の下方へ突出する凸形状を有していることを特徴とする請求項１に記載のソーラーシェアリングシステム。
【請求項3】
前記複数の光拡散部材の各々が、コ字状断面の凸形状を有していることを特徴とする請求項２に記載のソーラーシェアリングシステム。
【請求項4】
前記複数の光拡散部材の各々が、半長円形状の断面の凸形状を有していることを特徴とする請求項２に記載のソーラーシェアリングシステム。
【請求項5】
前記複数の光拡散部材の各々が、部分コ字状断面の凸形状を有していることを特徴とする請求項２に記載のソーラーシェアリングシステム。
【請求項6】
前記複数の光拡散部材の各々が、部分長円形状の断面の凸形状を有していることを特徴とする請求項２に記載のソーラーシェアリングシステム。
【請求項7】
前記複数の光拡散部材の各々の１つの前記側面の光拡散度が、前記先端面の光拡散度より低く設定されていることを特徴とする請求項１から６に記載のソーラーシェアリングシステム。
【請求項8】
前記複数の太陽光発電パネルが複数列に配置されており、該複数列の太陽光発電パネルの列間に一列の前記複数の光拡散部材の列が配置されていることを特徴とする請求項１から７に記載のソーラーシェアリングシステム。
【請求項9】
前記複数の太陽光発電パネルの列及び前記複数の光拡散部材の列が、東西方向に沿って設置されていることを特徴とする請求項８に記載のソーラーシェアリングシステム。
【請求項10】
前記複数の太陽光発電パネルの列及び前記複数の光拡散部材の列が、南北方向に沿って設置されていることを特徴とする請求項８に記載のソーラーシェアリングシステム。
【請求項11】
前記複数の太陽光発電パネル及び前記複数の光拡散部材が、北半球で南方向、南半球で北方向に向かって下方に傾斜して設置されていることを特徴とする請求項９又は１０に記載のソーラーシェアリングシステム。
【請求項12】
前記複数の太陽光発電パネルが南方向に向かって下方に傾斜して設置されており、前記複数の光拡散部材が水平に設置されていることを特徴とする請求項９又は１０に記載のソーラーシェアリングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、営農と太陽光発電とを同一の土地で行うソーラーシェアリングシステムに係り、特に、太陽光を効率良く拡散させて栽培物（作物）に照射することができ、安定した収穫を持続可能としたソーラーシェアリングシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
同一の土地で植物育成と発電とを同時に行うソーラーシェアリングシステムとして、特許文献１には、パネル内に複数の発電体を取り付けて発電し、これら発電体間の間隙に拡散板を取り付けた透光部をつくり、この透光部を通過した太陽光によってパネル下の植物の育成を行うソーラーシェアリングシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１８－０８２１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に記載されたソーラーシェアリングシステムによれば、発電体間に設けた透光部に平面形状の拡散板を取り付けることにより、発電体による日影部と日照部との光の強さの差が減少し、光の強弱に基づく植物の成長阻害をある程度は防止することができる。
【0005】
しかしながら、このソーラーシェアリングシステムのように、発電体間の隙間に単に平面形状の拡散板を設けただけでは、透光部を通過する太陽光が充分に拡散せず、光強度に強弱のある光がパネル下の栽培物に印加されてしまうという不都合があった。特に、季節によって太陽高度が大きく変わる日本のような中高緯度地域においては、透光部に印加される太陽光の入射角度が季節によって異なるため、１年を通して充分に拡散された光をパネル下の栽培物に与えることが難しかった。また、透光部に印加される太陽光の入射角度は、１日のうちの時間帯によって異なるため、１日通して充分に拡散された光をパネル下の栽培物に与えることも難しかった。
【0006】
従って本発明の目的は、１年の季節を通して又は１日の時間帯を通して充分に拡散されより均一な光を太陽光発電パネル下の栽培物に照射することが可能なソーラーシェアリングシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明によれば、ソーラーシェアリングシステムは、複数の太陽光発電パネルと、これら複数の太陽光発電パネルの間に設けられた太陽光を拡散する複数の光拡散部材とを備えている。複数の光拡散部材の各々が先端面とこの先端面に連結された側面とを備え、下方へ突出した形状を有している。
【0008】
複数の光拡散部材の各々が平面形状ではなく、先端面とこの先端面に連結された側面とを備え、全体として下方へ突出した形状を有している。このように、下方へ突出した側面からも光が拡散するように構成されているため、太陽光が低い入射角で入射した場合に、先端面のみならず側面でも光が拡散されるので、光拡散性が大幅に向上する。その結果、１年の季節を通して又は１日の時間帯を通して充分に拡散されより均一な照度分布を有する光が、太陽光発電パネルの下の栽培物に、より均一な照度分布で照射されることとなる。
【0009】
複数の光拡散部材の各々が、角型又は丸型の下方へ突出する凸形状を有していることが好ましい。
【0010】
この場合、複数の光拡散部材の各々が、コ字状断面の凸形状を有していることがより好ましい。
【0011】
また、複数の光拡散部材の各々が、半長円形状の断面の凸形状を有していることも好ましい。
【0012】
複数の光拡散部材の各々が、部分コ字状（Ｌ字状）の断面の凸形状を有していることも好ましい。
【0013】
複数の光拡散部材の各々が、部分長円形状の断面の凸形状を有していることも好ましい。
【0014】
複数の光拡散部材の各々の１つの側面の光拡散度が、先端面の光拡散度より低く設定されていることも好ましい。太陽光の入射しない方角に面する側面は、天空光が入射するのみであるため、光拡散度が他の側面より低いかゼロに近くても良い。
【0015】
複数の太陽光発電パネルが複数列に配置されており、複数列の太陽光発電パネルの列間に一列の複数の光拡散部材の列が配置されていることも好ましい。
【0016】
複数の太陽光発電パネルの列及び複数の光拡散部材の列が、東西方向に沿って設置されていることも好ましい。光拡散部材の列が東西方向に沿って設置されることにより、太陽光が低い入射角で入射した場合（例えば、冬至など）にも、太陽光に向かって後側の側面の光拡散部材で、有効に光が拡散される、その結果、１年の季節を通して充分に拡散された光が太陽光発電パネルの下の栽培物に照射される。
【0017】
複数の太陽光発電パネルの列及び複数の光拡散部材の列が、南北方向に沿って設置されていることも好ましい。光拡散部材の列が南北方向に沿って設置されることにより、太陽光が低い入射角で入射した場合（例えば、朝方又は夕方など）にも、太陽光に向かって後側の側面の光拡散部材で、有効に光が拡散される、その結果、１日の時間帯を通して充分に拡散された光が太陽光発電パネルの下の栽培物に照射される。
【0018】
複数の太陽光発電パネル及び複数の光拡散部材が、南方向（北半球の場合に南方向、南半球では北方向）に向かって下方に傾斜して設置されていることも好ましい。
【0019】
複数の太陽光発電パネルが南方向（北半球の場合に南方向、南半球では北方向）に向かって下方に傾斜して設置されており、複数の光拡散部材が水平に設置されていることも好ましい。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、下方へ突出した側面からも光が拡散するように構成されているため、太陽光が低い入射角で入射した場合に、先端平面のみならず側面でも光が拡散されるので、光拡散性が大幅に向上する。その結果、１年の季節を通して又は１日の時間帯を通して充分に拡散された光が、太陽光発電パネルの下の栽培物に、より均一な照度分布で照射されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【発明を実施するための形態】
【0022】
図１は本発明の一実施形態におけるソーラーシェアリングシステムの構成を概略的に示しており、図２は本実施形態におけるソーラーシェアリングシステムの構成を概略的に示している。なお、図１は図２のＡ－Ａ断面を表している。
【0023】
これらの図に示すように、本実施形態のソーラーシェアリングシステムにおいては、栽培物（作物）１０が植えられた耕地（又は水耕栽培の場合は栽培槽）１１の上方に、支柱１２によって支持されたフレーム１３が設置されており、このフレーム１３に複数の太陽光発電パネル（以下、ソーラーパネル）１４と太陽光を透過拡散する複数の光拡散部材１５とが設置されている。これら複数の光拡散部材１５は、複数のソーラーパネル１４間に設けられている。
【0024】
フレーム１３は、南方向（北半球の場合に南方向、南半球では北方向）に向かって下方に傾斜して設置されており、従って、本実施形態においては、複数のソーラーパネル１４及び複数の光拡散部材１５が、共に、南方向に向かって下方に傾斜して設置されている。傾斜しているフレーム１３間の北方向に面する間隙には、拡散パネル１６が設けられている。
【0025】
図２に示すように、本実施形態においては、複数のソーラーパネル１４が、東西方向に沿って配列された複数の列となるように配置されており、これらソーラーパネル１４の列の間に、複数の光拡散部材１５が一列で配置されている。より詳細には、本実施形態では、例えば、東西方向の第１列、第３列及び第４列がソーラーパネル１４による列となっており、ソーラーパネル１４による第１列と第３列との間に、光拡散部材１５による東西方向の第２列が配置されている。なお、上述したソーラーパネル１４の列数、光拡散部材１５の列数、ソーラーパネル１４及び光拡散部材１５の相互の配置は単なる一例であり、これに限定されるものではない。要は、ソーラーパネル１４の東西方向に沿って配列された列の間に光拡散部材１４の列が東西方向に沿って配置されていれば良い。本実施形態においては、複数のソーラーパネル１４の占める平面の面積が７５％であるのに対し、複数の光拡散部材１５の占める平面の面積は２５％である。後述するように、光拡散部材１５が２５％の平面面積を占めれば、光強度の強い太陽直射光を、この光拡散部材１５により、影の出ない拡散光（散乱光、天空光)に変換し、太陽直射光が照射されないソーラーパネル１４の真下にまで充分な拡散光を届けることができる。また、光拡散部材１５から耕地１１の表面までの高さ（距離）を例えば３ｍと低くすれば、均一でありかつ高い照度を得ることができる。なお、耕地１１に照射される拡散光の照度分布、均一度は、光拡散部材１５の表面面積、設置間隔及び設置高さによって設定できるため、栽培する栽培物１０によって適宜決定することが望ましい。
【0026】
【0027】
本実施形態において、各光拡散部材１５は、図３に示すように、南方向に向かって下方に傾斜している先端面１５ａとこの先端面１５ａに垂直に連結されて傾斜している南側側面１５ｂ及び北側側面１５ｃとを備え、下方へ突出する角型の凸形状を有している。これら先端面１５ａ、南側側面１５ｂ及び北側側面１５ｃは、図示されていないパネル取り付け部材によって互いに連結されており、このパネル取り付け部材を介してフレーム１３に取り付けられている。図示されていないが、各光拡散部材１５の西側側面及び東側側面は、何も設けずに開口させた状態となっている。先端面１５ａは矩形形状を有しており、この先端面１５ａに連結される南側側面１５ｂ及び北側側面１５ｃも矩形形状を有している。従って、本実施形態の光拡散部材１５は、コ字状断面の凸形状を有している。光拡散部材１５のこれら先端面１５ａ、南側側面１５ｂ及び北側側面１５ｃは、例えば、ポリカーボネート波板パネル、ポリカーボネート中空パネル（例えば、ポリカツイン（登録商標）、ツインカーボ（登録商標）、ペアカーボ（登録商標））等の光拡散パネルで形成されている。光拡散部材１５の西側側面及び東側側面に、光透過率の高い光拡散パネル又は透明パネルを設けても良い。
【0028】
本実施形態において、先端面１５ａ、南側側面１５ｂ及び北側側面１５ｃは、透過率、従って光拡散度の異なる３種類の光拡散パネルで構成されている。即ち、先端面１５ａは、透過率５０～８０％の光拡散パネルで構成されており、光透過によって得られる照度は低いが、拡散度が大きいので均一な照度分布を得るために基本となる光拡散パネルである。この先端面１５ａは、例えば、透過率が５０～６５％程度のポリカーボネート波板パネルやポリカーボネート中空パネルで構成することが望ましい。北側側面１５ｃは、透過率７０～９０％程度の光拡散パネルで構成されており、図４に示すように、冬至の頃の入射角度の低い（３２°程度）太陽直射光を拡散させて、ソーラーパネル１４に覆われた部分にまで配光するように構成されている。この北側側面１５ｃは、例えば、透過率が８０％程度のポリカーボネート波板パネルで構成することが望ましい。その場合、流れ方向が先端面１５ａに沿った方向に設置されたポリカーボネート波板パネルを用いることがより望ましい。南側側面１５ｂは、光透過率８０～１００％の光拡散パネル又は透明パネルで構成されており、夏も冬も太陽光は直接入射しないが、図５に示すように、晴天で１００００（１万）ＬＸ程度、曇り又は雨で０～５００００（５万）ＬＸ程度の照度の天空光をそのまま取り込んで配光されるように構成されている。この南側側面１５ｂは、例えば、透明のポリカーボネート波板パネルかハウス用フィルムで構成しても良く、何も設けずに開口させた状態としても良い。
【0029】
また、傾斜しているフレーム１３間の北方向に面する間隙に設けられた拡散パネル１６は、光透過率８０～１００％の光拡散パネル又は透明パネルで構成されており、夏も冬も太陽光は直接入射しないが、天空光が入射され、拡散されるように構成されている。
【0030】
このように、本実施形態によれば、各光拡散部材１５全体が平面形状ではなく、図３に示すように、下方に面する先端面１５ａとこの先端面１５ａに連結された南側側面１５ｂ及び北側側面１５ｃとを備え、下方へ突出する角型の凸形状を有している。先端面１５ａのみならず、下方へ突出した北側側面１５ｃからも光が拡散するように構成されているため、季節により太陽光が低い入射角で入射した場合に、先端面１５a及び北側側面１５ｃの両方で光が拡散されるので、光拡散性が大幅に向上する。その結果、１年の季節を通して充分に拡散されより均一な照度分布を有する光が、太陽光発電パネルの下の栽培物に、より均一な光強度分布で照射されることとなる。このように、本実施形態によれば、透過率（光拡散度）の異なる３種類の光拡散パネルにより、栽培物１０のあらゆる場所にあらゆる角度から拡散光を配光させることができ、また隣接する光拡散パネルからも拡散光が入って交差して照射されるため、均一な強度の光を栽培物１０に照射することができる。一般に、植物育成に必要な最低照度である光補償点は４００ＬＸ程度であり、光合成が飽和する照度である光飽和点は５００００ＬＸ程度であると言われている。この照度範囲は、一部の植物（例えばトマト）に例外はあるが、０～５００００ＬＸ程度である天空光による照度範囲内に含まれる。本実施形態によれば、天空光の光強度に類似した均一した拡散光が栽培物１０に照射される。その結果、均一な品質の栽培物１０を永続的に収穫することができる。もちろん、光拡散部材１５を通した拡散光であるため、１３００００（１３万）ＬＸほどの太陽直射光は栽培物１０には直接的に印加されない。なお、レタス栽培においては、太陽直射光よりも拡散光を照射したほうが３倍成長することが確認されている。
【0031】
なお、本実施形態では、ソーラーパネル１４及び光拡散部材１５が、フレーム１３上に設置されており、このフレーム１３及び／又は光拡散部材１５が栽培物（作物）１０の植えられた耕地１１の表から３～５ｍの高さに位置しているため、拡散光を栽培物１０全体に配光できることはもちろんのこと、高さのある栽培物にも対応可能である。また、フレーム１３を高い位置に設ければ、その下での作業が容易となり、トラクターやコンバイン、荷運び用ロボット、その他の農業機械の運転、及び点検用通路の設置が可能となる。
【0032】
図６は本実施形態における潅水構造及びその作用を説明している。
【0033】
本実施形態のソーラーシェアリングシステムでは、雨水をソーラーパネル１４の隙間から振分けプレートを介して耕地１１に落下させるように構成されている。図６（Ａ）及び図１に示すように、ソーラーパネル１４の傾斜している先端近傍やソーラーパネル１４と光拡散部材１５との間のフレーム１３に逆Ｖ字状断面を有する振分けプレート１７を設け、図６（Ｂ）に示すように、このプレート１７によって雨水１８を振分け、分散させて耕地１１に落下させている。このような潅水構造とすることにより、ソーラーパネル１４及び光拡散部材１５の下方の耕地１１に、雨水による効率的な潅水を行うことができる。
【0034】
本実施形態のソーラーシェアリングシステムで栽培可能な栽培物１０としては、レタス、ミツバ、サンチュ、ハーブ等の非結球青物野菜はもちろんのこと、イネ、イネ科の他の食物、ダイズ、トマト、キュウリ、メロン、エンドウ、セロリ、牧草、その他の植物がある。
【0035】
本実施形態のソーラーシェアリングシステムの光拡散部材１５として、前述したポリカーボネート波板パネルやポリカーボネート中空パネルの他に、ポリカーボネート材料以外の樹脂又はガラス材料を用いたパネルや、ハウス用フィルム、テント用膜等も使用可能である。光拡散フィルムを透明パネルに被着させて強度を増大させたものを用いても良い。なお、光拡散部材１５として光拡散度が大きいパネルを用いれば、その設置面積を小さくすることが可能であり、その場合、ソーラーパネル１４の設置面積を増大させることが可能となる。
【0036】
なお、本実施形態の変更態様として、先端面１５ａ、南側側面１５ｂ、及び北側側面１５ｃを、透過率（光拡散度）が同一の光拡散パネルで構成しても良い。
【0037】
図７は本実施形態の光拡散部材の構成例を示しており、以下、本実施形態において適用可能な種々の構造の光拡散部材を説明する。
【0038】
図７（Ｂ）～（Ｅ）は同図（Ａ）のＢ－Ｂ断面を示している。同図（Ｂ）は先端面１５ａとパネル取り付け部材によってこの先端面１５ａに連結された南側側面１５ｂ及び北側側面１５ｃとを備えた、上述したコ字状断面を有する凸形状の光拡散部材１５の例を示している。西側側面及び東側側面は、何も設けずに開口させた状態となっている。
【0039】
同図（Ｃ）は、半長円形状（Ｕ字状）の断面を備えた凸形状を有する光拡散部材１１５の例であり、南側側面、先端面及び北側側面に対応する面１１５ａが例えば、ポリカーボネート波板パネル、ポリカーボネート中空パネル（例えば、ポリカツイン（登録商標）、ツインカーボ（登録商標）、ペアカーボ（登録商標））等の光拡散パネルを丸めてパネル取り付け部材に取り付けて形成されている。即ち、面１１５ａが透過率５０～８０％の光拡散パネルで構成されており、光透過によって得られる照度は低いが、拡散度が大きいので均一な照度分布が得られるように構成されている。西側側面及び東側側面に対応する面は、何も設けずに開口させた状態となっている。
【0040】
同図（Ｄ）は、部分コ字状（Ｌ字状）の断面を備えた凸形状を有する光拡散部材２１５の例であり、先端面２１５ａとパネル取り付け部材によってこの先端面２１５ａに連結された北側側面２１５ｃが例えば、ポリカーボネート波板パネル、ポリカーボネート中空パネル（例えば、ポリカツイン（登録商標）、ツインカーボ（登録商標）、ペアカーボ（登録商標））等の光拡散パネルで形成されている。即ち、これら先端面２１５ａ及び北側側面２１５ｃが透過率５０～８０％の光拡散パネルで構成されており、光透過によって得られる照度は低いが、拡散度が大きいので均一な照度分布が得られるように構成されている。南側側面、西側側面及び東側側面に対応する面は、何も設けずに開口させた状態となっている。
【0041】
同図（Ｅ）は、部分半長円形状の断面を備えた凸形状を有する光拡散部材３１５の例であり、先端面及び北側側面に対応する面３１５ａが例えば、ポリカーボネート波板パネル、ポリカーボネート中空パネル（例えば、ポリカツイン（登録商標）、ツインカーボ（登録商標）、ペアカーボ（登録商標））等の光拡散パネルを丸めてパネル取り付け部材に取り付けて形成されている。即ち、面３１５ａが透過率５０～８０％の光拡散パネルで構成されており、光透過によって得られる照度は低いが、拡散度が大きいので均一な照度分布が得られるように構成されている。南側側面、西側側面及び東側側面に対応する面は、何も設けずに開口させた状態となっている。
【0042】
図８は本発明の他の実施形態におけるソーラーシェアリングシステムの構成を概略的に示しており、図９は本実施形態におけるソーラーシェアリングシステムの構成を概略的に示している。なお、図８は図９のＣ－Ｃ断面を表しているが、断面の部分の形状のみを表しており、断面から先の形状は表示を省略している。
【0043】
これらの図に示すように、本実施形態のソーラーシェアリングシステムにおいては、栽培物（作物）４１０が植えられた耕地（又は水耕栽培の場合は栽培槽）４１１の上方に、支柱４１２によって支持されたフレーム４１３が設置されており、このフレーム４１３に複数のソーラーパネル４１４と太陽光を透過拡散する複数の光拡散部材４１５とが設置されている。複数の光拡散部材４１５は、複数のソーラーパネル４１４間に設けられている。
【0044】
フレーム４１３は、南方向（北半球の場合に南方向、南半球では北方向）に向かって下方に傾斜して設置されており、従って、本実施形態においては、複数のソーラーパネル４１４及び複数の光拡散部材４１５は、共に、南方向に向かって下方に傾斜して設置されている。傾斜しているフレーム４１３間の北方向に面する間隙には、図１の実施形態と同様の拡散パネルが設けられている。
【0045】
図９に示すように、本実施形態においては、複数のソーラーパネル４１４が、南北方向に沿って配列された複数の列となるように配置されており、これらソーラーパネル４１４の列の間に、複数の光拡散部材４１５が一列で配置されている。より詳細には、本実施形態では、例えば、南北方向の第１列、第３列及び第４列がソーラーパネル４１４による列となっており、ソーラーパネル４１４による第１列と第３列との間に、光拡散部材４１５による南北方向の第２列が配置されている。なお、上述したソーラーパネル４１４の列数、光拡散部材４１５の列数、ソーラーパネル４１４及び光拡散部材４１５の相互の配置は単なる一例であり、これに限定されるものではない。要は、ソーラーパネル４１４の南北方向に沿って配列された列の間に光拡散部材４１４の列が南北方向に沿って配置されていれば良い。本実施形態においては、複数のソーラーパネル４１４の占める平面の面積が７５％であるのに対し、複数の光拡散部材４１５の占める平面の面積は２５％である。後述するように、光拡散部材４１５が２５％の平面面積を占めれば、光強度の強い太陽直射光を、この光拡散部材４１５により、影の出ない拡散光（散乱光、天空光)に変換し、太陽直射光が照射されないソーラーパネル４１４の真下にまで充分な拡散光を届けることができる。また、光拡散部材４１５から耕地４１１の表面までの高さ（距離）を例えば３ｍと低くすれば、均一でありかつ高い照度を得ることができる。なお、耕地４１１に照射される拡散光の照度分布、均一度は、光拡散部材４１５の表面面積、設置間隔及び設置高さによって設定できるため、栽培する栽培物４１０によって適宜決定することが望ましい。
【0046】
図１０は本実施形態における光拡散部材の構成及び作用効果を説明している。
【0047】
本実施形態において、各光拡散部材４１５は、図１０では示されていないが、南方向に向かって下方に傾斜している先端面４１５ａとこの先端面４１５ａに垂直に連結されている西側側面４１５ｄ及び東側側面４１５ｅとを備え、下方へ突出する角型の凸形状を有している。これら先端面４１５ａ、西側側面４１５ｄ及び東側側面４１５ｅは、図示されていないパネル取り付け部材によって互いに連結されており、このパネル取り付け部材を介してフレーム４１３に取り付けられている。図示されていないが、各光拡散部材４１５の南側側面及び北側側面は、何も設けずに開口させた状態となっている。先端面４１５ａは矩形形状を有しており、この先端面４１５ａに連結される西側側面４１５ｄ及び東側側面４１５ｅも矩形形状を有している。従って、本実施形態の光拡散部材４１５は、コ字状断面の凸形状を有している。光拡散部材４１５のこれら先端面４１５ａ、西側側面４１５ｄ及び東側側面４１５ｅは、例えば、ポリカーボネート波板パネル、ポリカーボネート中空パネル（例えば、ポリカツイン（登録商標）、ツインカーボ（登録商標）、ペアカーボ（登録商標））等の光拡散パネルで形成されている。光拡散部材４１５の南側側面及び北側側面に、光透過率の高い光拡散パネル又は透明パネルを設けても良い。
【0048】
本実施形態において、先端面４１５ａ、西側側面４１５ｄ及び東側側面４１５ｅは、透過率従って光拡散度の異なる２種類の光拡散パネルで構成されている。即ち、先端面４１５ａは、透過率５０～８０％の光拡散パネルで構成されており、光透過によって得られる照度は低いが、拡散度が大きいので均一な照度分布を得るために基本となる光拡散パネルである。この先端面４１５ａは、例えば、透過率が５０～６５％程度のポリカーボネート波板パネルやポリカーボネート中空パネルで構成することが望ましい。その場合、流れ方向が先端面４１５ａに沿った方向に設置されたポリカーボネート波板パネルを用いることがより望ましい。西側側面４１５ｄ及び東側側面４１５ｅは、透過率７０～９０％程度の光拡散パネルで構成されており、図４に示すように、冬至の頃の入射角度の低い（３２°程度）朝日及び夕日の直射光を拡散させて、ソーラーパネル４１４に覆われた部分にまで配光するように構成されている。
【0049】
また、図には示されていないが、図１の実施形態の場合と同様に、南北方向のフレーム４１３の間隙には、光透過率８０～１００％の光拡散パネル又は透明パネルで構成された拡散パネルが設けられている。この拡散パネルは、夏も冬も太陽光は直接入射しないが、天空光が入射され、拡散されるように構成されている。
【0050】
このように、本実施形態によれば、各光拡散部材４１５全体が平面形状ではなく、図８に示すように、下方に面する先端面４１５ａとこの先端面４１５ａに連結された西側側面４１５ｄ及び東側側面４１５ｅとを備え、下方へ突出する角型の凸形状を有している。先端面４１５ａのみならず、下方へ突出した西側側面４１５ｄ及び東側側面４１５ｅからも光が拡散するように構成されているため、朝日及び夕日の太陽光が低い入射角で入射した場合に、先端面４１５a、西側側面４１５ｄ及び東側側面４１５ｅの全てにおいて光が拡散されるので、光拡散性が大幅に向上する。その結果、１日を通して充分に拡散されより均一な照度分布を有する光が、太陽光発電パネルの下の栽培物に、より均一な光強度分布で照射されることとなる。即ち、透過率（光拡散度）の異なる２種類の光拡散パネルにより、栽培物４１０のあらゆる場所にあらゆる角度から拡散光を配光させることができ、また隣接する光拡散パネルからも拡散光が入って交差して照射されるため、均一な強度の光を栽培物４１０に照射することができる。一般に、植物育成に必要な最低照度である光補償点は４００ＬＸ程度であり、光合成が飽和する照度である光飽和点は５００００ＬＸ程度であると言われている。この照度範囲は、一部の植物（例えばトマト）に例外はあるが、０～５００００ＬＸ程度である天空光による照度範囲内に含まれる。本実施形態によれば、天空光の光強度に類似した均一した拡散光が栽培物４１０に照射される。その結果、均一な品質の栽培物４１０を収穫することができる。もちろん、光拡散部材４１５を通した拡散光であるため、１３００００ＬＸほどの太陽直射光は栽培物４１０には直接的に印加されない。なお、レタス栽培においては、太陽直射光よりも拡散光を照射したほうが３倍成長することが確認されている。
【0051】
なお、本実施形態では、ソーラーパネル４１４及び光拡散部材４１５が、フレーム４１３上に設置されており、このフレーム４１３及び／又は光拡散部材４１５が栽培物（作物）４１０の植えられた耕地４１１の表から３～５ｍの高さに位置しているため、拡散光を栽培物４１０全体に配光できることはもちろんのこと、高さのある栽培物にも対応可能である。また、フレーム４１３を高い位置に設ければ、その下での作業が容易となり、トラクターやコンバイン、荷運び用ロボット、その他の農業機械の運転、及び点検用通路の設置が可能となる。
【0052】
【0053】
本実施形態のソーラーシェアリングシステムで栽培可能な栽培物４１０としては、レタス、ミツバ、サンチュ、ハーブ等の非結球青物野菜はもちろんのこと、イネ、イネ科の他の食物、ダイズ、トマト、キュウリ、メロン、エンドウ、セロリ、牧草、その他の植物がある。
【0054】
本実施形態のソーラーシェアリングシステムの光拡散部材４１５として、前述したポリカーボネート波板パネル及びポリカーボネート中空パネルの他に、ポリカーボネート材料以外の樹脂又はガラス材料を用いたパネルや、ハウス用フィルム、テント用膜等も使用可能である。光拡散フィルムを透明パネルに被着させて強度を増大させたものを用いても良い。なお、光拡散部材４１５として光拡散度が大きいパネルを用いれば、その設置面積を小さくすることが可能であり、その場合、ソーラーパネル４１４の設置面積を増大させることが可能となる。
【0055】
なお、本実施形態の変更態様として、先端面４１５ａ、西側側面４１５ｄ、及び東側側面４１５ｅを、透過率（光拡散度）が同一の光拡散パネルで構成しても良い。
【0056】
図１１は本実施形態の光拡散部材の構成例を示しており、以下、本実施形態において適用可能な種々の構造の光拡散部材を説明する。
【0057】
図１１（Ｂ）及び（Ｃ）は同図（Ａ）のＤ－Ｄ断面を示している。同図（Ｂ）は先端面４１５ａとパネル取り付け部材によってこの先端面４１５ａに連結された西側側面４１５ｄ及び東側側面４１５ｅとを備えた、上述したコ字状断面を有する凸形状の光拡散部材４１５の例を示している。南側側面及び北側側面は、何も設けずに開口させた状態となっている。
【0058】
同図（Ｃ）は、半長円形状（Ｕ字状）の断面を備えた凸形状を有する光拡散部材５１５の例であり、西側側面、先端面及び東側側面に対応する面５１５ａが例えば、ポリカーボネート波板パネル、ポリカーボネート中空パネル（例えば、ポリカツイン（登録商標）、ツインカーボ（登録商標）、ペアカーボ（登録商標））等の光拡散パネルを丸めてパネル取り付け部材に取り付けて形成されている。即ち、面５１５ａが透過率５０～８０％の光拡散パネルで構成されており、光透過によって得られる照度は低いが、拡散度が大きいので均一な照度分布が得られるように構成されている。南側側面及び北側側面に対応する面は、何も設けずに開口させた状態となっている。
【0059】
図１２は本発明のさらに他の実施形態におけるソーラーシェアリングシステムの構成を概略的に示しており、図１３は本実施形態におけるソーラーシェアリングシステムの構成を概略的に示している。なお、図１２は図１３のＥ－Ｅ断面を表している。
【0060】
これらの図に示すように、本実施形態のソーラーシェアリングシステムにおいては、栽培物（作物）６１０が植えられた耕地（又は水耕栽培の場合は栽培槽）６１１の上方に、支柱６１２によって支持されたフレーム６１３が設置されており、このフレーム６１３に複数のソーラーパネル６１４と太陽光を透過拡散する複数の光拡散部材６１５とが設置されている。複数の光拡散部材６１５は、複数のソーラーパネル６１４間に設けられている。
【0061】
フレーム６１３は、南方向（北半球の場合に南方向、南半球では北方向）に向かって下方に傾斜して設置されており、従って、本実施形態においては、複数のソーラーパネル６１４は、南方向に向かって下方に傾斜して設置されている。しかしながら、本実施形態においては、図１２に示すように、複数の光拡散部材６１５は、傾斜しておらず、南北方向及び東西方向に水平に設置されている。
【0062】
図１３に示すように、本実施形態においては、複数のソーラーパネル６１４が、東西方向に沿って配列された複数の列となるように配置されており、これらソーラーパネル６１４の列の間に、複数の光拡散部材６１５が一列で配置されている。より詳細には、本実施形態では、例えば、東西方向の第１列、第２列及び第３列がソーラーパネル６１４による列となっており、ソーラーパネル６１４による第３列と第１列との間に、光拡散部材６１５による東西方向の第４列が配置されている。なお、上述したソーラーパネル６１４の列数、光拡散部材６１５の列数、ソーラーパネル６１４及び光拡散部材６１５の相互の配置は単なる一例であり、これに限定されるものではない。要は、ソーラーパネル６１４の東西方向に沿って配列された列の間に光拡散部材６１４の列が東西方向に沿って配置されていれば良い。本実施形態においては、複数のソーラーパネル６１４の占める平面の面積が７５％であるのに対し、複数の光拡散部材６１５の占める平面の面積は２５％である。後述するように、光拡散部材６１５が２５％の平面面積を占めれば、光強度の強い太陽直射光を、この光拡散部材６１５により、影の出ない拡散光（散乱光、天空光)に変換し、太陽直射光が照射されないソーラーパネル６１４の真下にまで充分な拡散光を届けることができる。また、光拡散部材６１５から耕地６１１の表面までの高さ（距離）を例えば３ｍと低くすれば、均一でありかつ高い照度を得ることができる。なお、耕地６１１に照射される拡散光の照度分布、均一度は、光拡散部材６１５の表面面積、設置間隔及び設置高さによって設定できるため、栽培する栽培物６１０によって適宜決定することが望ましい。
【0063】
図１４は本実施形態における光拡散部材の構成及び作用効果を説明している。
【0064】
本実施形態において、各光拡散部材６１５は、図１４に示すように、南北方向及び東西方向に水平に設置されている先端面６１５ａとこの先端面６１５ａに垂直に連結されている南側側面６１５ｂ及び北側側面６１５ｃとを備え、下方へ突出する角型の凸形状を有している。図示されていないが、各光拡散部材６１５の西側側面及び東側側面は、何も設けずに開口させた状態となっている。先端面６１５ａは矩形形状を有しており、この先端面６１５ａに連結される南側側面６１５ｂ及び北側側面６１５ｃも矩形形状を有している。従って、本実施形態の光拡散部材６１５は、コ字状断面の凸形状を有している。光拡散部材６１５のこれら先端面６１５ａ、南側側面６１５ｂ及び北側側面６１５ｃは、例えば、ポリカーボネート波板パネル、ポリカーボネート中空パネル（例えば、ポリカツイン（登録商標）、ツインカーボ（登録商標）、ペアカーボ（登録商標））等の光拡散パネルで形成されている。光拡散部材１５の西側側面及び東側側面に、光透過率の高い光拡散パネル又は透明パネルを設けても良い。
【0065】
本実施形態において、先端面６１５ａ、南側側面６１５ｂ及び北側側面６１５ｃは、透過率従って光拡散度の異なる３種類の光拡散パネルで構成されている。即ち、先端面６１５ａは、透過率５０～８０％の光拡散パネルで構成されており、光透過によって得られる照度は低いが、拡散度が大きいので均一な照度分布を得るために基本となる光拡散パネルである。この先端面６１５ａは、例えば、透過率が５０～６５％程度のポリカーボネート波板パネルやポリカーボネート中空パネルで構成することが望ましい。北側側面６１５ｃは、透過率７０～９０％程度の光拡散パネルで構成されており、図４に示すように、冬至の頃の入射角度の低い（３２°程度）太陽直射光を拡散させて、ソーラーパネル６１４に覆われた部分にまで配光するように構成されている。この北側側面６１５ｃは、例えば、透過率が８０％程度のポリカーボネート波板パネルで構成することが望ましい。その場合、流れ方向が先端面６１５ａに沿った方向に設置されたポリカーボネート波板パネルを用いることがより望ましい。南側側面６１５ｂは、光透過率８０～１００％の光拡散パネル又は透明パネルで構成されており、夏も冬も太陽光は直接入射しないが、図５に示すように、晴天で１００００ＬＸ程度、曇り又は雨で０～５００００ＬＸ程度の照度の天空光をそのまま取り込んで配光されるように構成されている。この南側側面６１５ｂは、例えば、透明のポリカーボネート波板パネルかハウス用フィルムで構成しても良く、何も設けずに開口させた状態としても良い。
【0066】
このように、本実施形態によれば、各光拡散部材６１５全体が平面形状ではなく、図１４に示すように、下方に面する先端面６１５ａとこの先端面６１５ａに連結された南側側面６１５ｂ及び北側側面６１５ｃとを備え、下方へ突出する角型の凸形状を有している。先端面６１５ａのみならず、下方へ突出した北側側面６１５ｃからも光が拡散するように構成されているため、季節により太陽光が低い入射角で入射した場合に、先端面６１５a及び北側側面６１５ｃの両方で光が拡散されるので、光拡散性が大幅に向上する。その結果、１年の季節を通して充分に拡散されより均一な照度分布を有する光が、太陽光発電パネルの下の栽培物に、より均一な光強度分布で照射されることとなる。即ち、透過率（光拡散度）の異なる３種類の光拡散パネルにより、栽培物６１０のあらゆる場所にあらゆる角度から拡散光を配光させることができ、また隣接する光拡散パネルからも拡散光が入って交差して照射されるため、均一な強度の光を栽培物６１０に照射することができる。一般に、植物育成に必要な最低照度である光補償点は４００ＬＸ程度であり、光合成が飽和する照度である光飽和点は５００００ＬＸ程度であると言われている。この照度範囲は、一部の植物（例えばトマト）に例外はあるが、０～５００００ＬＸ程度である天空光による照度範囲内に含まれる。本実施形態によれば、天空光の光強度に類似した均一した拡散光が栽培物６１０に照射される。その結果、均一な品質の栽培物６１０を永続的に収穫することができる。もちろん、光拡散部材６１５を通した拡散光であるため、１３００００ＬＸほどの太陽直射光は栽培物１０には直接的に印加されない。なお、レタス栽培においては、太陽直射光よりも拡散光を照射したほうが３倍成長することが確認されている。特に、本実施形態においては、光拡散部材６１５が傾斜しておらず、南北方向及び東西方向に水平に設置されるため、ソーラーパネル６１４とは別個に独立して取付けできるから設置が容易となる。
【0067】
なお、本実施形態では、ソーラーパネル６１４及び光拡散部材６１５が、フレーム６１３上に設置されており、このフレーム６１３及び／又は光拡散部材６１５が栽培物（作物）６１０の植えられた耕地６１１の表から３～５ｍの高さに位置しているため、拡散光を栽培物６１０全体に配光できることはもちろんのこと、高さのある栽培物にも対応可能である。また、フレーム６１３を高い位置に設ければ、その下での作業が容易となり、トラクターやコンバイン、荷運び用ロボット、その他の農業機械の運転、及び点検用通路の設置が可能となる。
【0068】
本実施形態における潅水構造は、図６に示した図１の実施形態の場合と同様である。図１２に示すように、雨水をソーラーパネル６１４の隙間から振分けプレート６１７を介して耕地６１１に落下させるように構成されている。即ち、ソーラーパネル６１４の傾斜しているフレーム６１３に逆Ｖ字状断面を有する振分けプレート６１７を設け、このプレート６１７によって雨水を振分け、分散させて耕地６１１に落下させている。このような潅水構造とすることにより、ソーラーパネル６１４及び光拡散部材６１５の下方の耕地６１１に、雨水による効率的な潅水を行うことができる。
【0069】
本実施形態のソーラーシェアリングシステムで栽培可能な栽培物６１０としては、レタス、ミツバ、サンチュ、ハーブ等の非結球青物野菜はもちろんのこと、イネ、イネ科の他の食物、ダイズ、トマト、キュウリ、メロン、エンドウ、セロリ、牧草、その他の植物がある。
【0070】
本実施形態のソーラーシェアリングシステムの光拡散部材６１５として、前述したポリカーボネート波板パネル及びポリカーボネート中空パネルの他に、ポリカーボネート材料以外の樹脂又はガラス材料を用いたパネルや、ハウス用フィルム、テント用膜等も使用可能である。光拡散フィルムを透明パネルに被着させて強度を増大させたものを用いても良い。なお、光拡散部材６１５として光拡散度が大きいパネルを用いれば、その設置面積を小さくすることが可能であり、その場合、ソーラーパネル６１４の設置面積を増大させることが可能となる。
【0071】
なお、本実施形態の変更態様として、先端面６１５ａ、南側側面６１５ｂ、北側側面６１５ｃを、透過率（光拡散度）が同一の光拡散パネルで構成しても良い。
【0072】
図１５は本実施形態の光拡散部材の構成例を示しており、以下、本実施形態において適用可能な種々の構造の光拡散部材を説明する。
【0073】
図１５（Ｂ）～（Ｅ）は同図（Ａ）のＦ－Ｆ断面を示している。同図（Ｂ）は先端面６１５ａとパネル取り付け部材によってこの先端面６１５ａに連結された南側側面６１５ｂ及び北側側面６１５ｃとを備えた、上述したコ字状断面を有する凸形状の光拡散部材６１５の例を示している。西側側面及び東側側面は、何も設けずに開口させた状態となっている。
【0074】
同図（Ｃ）は、半長円形状（Ｕ字状）の断面を備えた凸形状を有する光拡散部材７１５の例であり、南側側面、先端面及び北側側面に対応する面７１５ａが例えば、ポリカーボネート波板パネル、ポリカーボネート中空パネル（例えば、ポリカツイン（登録商標）、ツインカーボ（登録商標）、ペアカーボ（登録商標））等の光拡散パネルを丸めてパネル取り付け部材に取り付けて形成されている。即ち、面７１５ａが透過率５０～８０％の光拡散パネルで構成されており、光透過によって得られる照度は低いが、拡散度が大きいので均一な照度分布が得られるように構成されている。西側側面及び東側側面に対応する面は、何も設けずに開口させた状態となっている。
【0075】
同図（Ｄ）は、部分コ字状（Ｌ字状）の断面を備えた凸形状を有する光拡散部材８１５の例であり、先端面８１５ａとパネル取り付け部材によってこの先端面８１５ａに連結された北側側面８１５ｃが例えば、ポリカーボネート波板パネル、ポリカーボネート中空パネル（例えば、ポリカツイン（登録商標）、ツインカーボ（登録商標）、ペアカーボ（登録商標））等の光拡散パネルで形成されている。即ち、これら先端面８１５ａ及び北側側面８１５ｃが透過率５０～８０％の光拡散パネルで構成されており、光透過によって得られる照度は低いが、拡散度が大きいので均一な照度分布が得られるように構成されている。南側側面、西側側面及び東側側面に対応する面は、何も設けずに開口させた状態となっている。
【0076】
同図（Ｅ）は、部分半長円形状の断面を備えた凸形状を有する光拡散部材９１５の例であり、先端面及び北側側面に対応する面９１５ａが例えば、ポリカーボネート波板パネル、ポリカーボネート中空パネル（例えば、ポリカツイン（登録商標）、ツインカーボ（登録商標）、ペアカーボ（登録商標））等の光拡散パネルを丸めてパネル取り付け部材に取り付けて形成されている。即ち、面９１５ａが透過率５０～８０％の光拡散パネルで構成されており、光透過によって得られる照度は低いが、拡散度が大きいので均一な照度分布が得られるように構成されている。南側側面、西側側面及び東側側面に対応する面は、何も設けずに開口させた状態となっている。
【0077】
図１６は本発明のまたさらに他の実施形態におけるソーラーシェアリングシステムの構成を概略的に示しており、図１７は本実施形態におけるソーラーシェアリングシステムの構成を概略的に示している。なお、図１６は図１７のＧ－Ｇ断面を表しているが、断面の部分の形状のみを表しており、断面から先の形状は表示を省略している。
【0078】
これらの図に示すように、本実施形態のソーラーシェアリングシステムにおいては、栽培物（作物）１０１０が植えられた耕地（又は水耕栽培の場合は栽培槽）１０１１の上方に、支柱１０１２によって支持されたフレーム１０１３が設置されており、このフレーム１０１３に複数のソーラーパネル１０１４と太陽光を透過拡散する複数の光拡散部材１０１５とが設置されている。複数の光拡散部材１０１５は、複数のソーラーパネル１０１４間に設けられている。
【0079】
フレーム１０１３は、南方向（北半球の場合に南方向、南半球では北方向）に向かって下方に傾斜して設置されており、従って、本実施形態においては、複数のソーラーパネル１０１４は、南方向に向かって下方に傾斜して設置されている。しかしながら、本実施形態においては、図１６に示すように、複数の光拡散部材１０１５は、傾斜しておらず、南北方向及び東西方向に水平に設置されている。
【0080】
図１７に示すように、本実施形態においては、複数のソーラーパネル１０１４が、南北方向に沿って配列された複数の列となるように配置されており、これらソーラーパネル１０１４の列の間に、複数の光拡散部材１０１５が一列で配置されている。より詳細には、本実施形態では、例えば、南北方向の第１列、第３列及び第４列がソーラーパネル１０１４による列となっており、ソーラーパネル１０１４による第１列と第３列との間に、光拡散部材１０１５による南北方向の第２列が配置されている。なお、上述したソーラーパネル１０１４の列数、光拡散部材１０１５の列数、ソーラーパネル１０１４及び光拡散部材１０１５の相互の配置は単なる一例であり、これに限定されるものではない。要は、ソーラーパネル１０１４の南北方向に沿って配列された列の間に光拡散部材１０１４の列が南北方向に沿って配置されていれば良い。本実施形態においては、複数のソーラーパネル１０１４の占める平面の面積が７５％であるのに対し、複数の光拡散部材１０１５の占める平面の面積は２５％である。後述するように、光拡散部材１０１５が２５％の平面面積を占めれば、光強度の強い太陽直射光を、この光拡散部材１０１５により、影の出ない拡散光（散乱光、天空光)に変換し、太陽直射光が照射されないソーラーパネル１０１４の真下にまで充分な拡散光を届けることができる。また、光拡散部材１０１５から耕地１０１１の表面までの高さ（距離）を例えば３ｍと低くすれば、均一でありかつ高い照度を得ることができる。なお、耕地１０１１に照射される拡散光の照度分布、均一度は、光拡散部材１０１５の表面面積、設置間隔及び設置高さによって設定できるため、栽培する栽培物１０１０によって適宜決定することが望ましい。
【0081】
図１８は本実施形態における光拡散部材の構成及び作用効果を説明している。
【0082】
本実施形態において、各光拡散部材１０１５は、図１８に示すように、南北方向及び東西方向に水平な先端面１０１５ａとこの先端面１０１５ａに垂直に連結されている西側側面１０１５ｄ及び東側側面１０１５ｅとを備え、下方へ突出する角型の凸形状を有している。これら先端面１０１５ａ、西側側面１０１５ｄ及び東側側面１０１５ｅは、図示されていないパネル取り付け部材によって互いに連結されており、このパネル取り付け部材を介してフレーム１０１３に取り付けられている。図示されていないが、各光拡散部材１０１５の南側側面及び北側側面は、何も設けずに開口させた状態となっている。先端面１０１５ａは矩形形状を有しており、この先端面１０１５ａに連結される西側側面１０１５ｄ及び東側側面１０１５ｅも矩形形状を有している。従って、本実施形態の光拡散部材１０１５は、コ字状断面の凸形状を有している。光拡散部材１０１５のこれら先端面１０１５ａ、西側側面１０１５ｄ及び東側側面１０１５ｅは、例えば、ポリカーボネート波板パネル、ポリカーボネート中空パネル（例えば、ポリカツイン（登録商標）、ツインカーボ（登録商標）、ペアカーボ（登録商標））等の光拡散パネルで形成されている。光拡散部材１０１５の南側側面及び北側側面に、光透過率の高い光拡散パネル又は透明パネルを設けても良い。
【0083】
本実施形態において、先端面１０１５ａ、西側側面１０１５ｄ及び東側側面１０１５ｅは、透過率従って光拡散度の異なる２種類の光拡散パネルで構成されている。即ち、先端面１０１５ａは、透過率５０～８０％の光拡散パネルで構成されており、光透過によって得られる照度は低いが、拡散度が大きいので均一な照度分布を得るために基本となる光拡散パネルである。この先端面１０１５ａは、例えば、透過率が５０～６５％程度のポリカーボネート波板パネルやポリカーボネート中空パネルで構成することが望ましい。西側側面１０１５ｄ及び東側側面１０１５ｅは、透過率７０～９０％程度の光拡散パネルで構成されており、図４に示すように、冬至の頃の入射角度の低い（３２°程度）朝日及び夕日の直射光を拡散させて、ソーラーパネル１０１４に覆われた部分にまで配光するように構成されている。これら西側側面１０１５ｄ及び東側側面１０１５ｅは、例えば、透過率が８０％程度のポリカーボネート波板パネルで構成することが望ましい。その場合、流れ方向が先端面１０１５ａに沿った方向に設置されたポリカーボネート波板パネルを用いることがより望ましい。
【0084】
また、図には示されていないが、図１の実施形態の場合と同様に、南北方向のフレーム１０１３の間隙には、光透過率８０～１００％の光拡散パネル又は透明パネルで構成された拡散パネルが設けられている。この拡散パネルは、夏も冬も太陽光は直接入射しないが、天空光が入射され、拡散されるように構成されている。
【0085】
このように、本実施形態によれば、各光拡散部材１０１５全体が平面形状ではなく、図１６に示すように、下方に面する先端面１０１５ａとこの先端面１０１５ａに連結された西側側面１０１５ｄ及び東側側面１０１５ｅとを備え、下方へ突出する角型の凸形状を有している。先端面１０１５ａのみならず、下方へ突出した西側側面１０１５ｄ及び東側側面１０１５ｅからも光が拡散するように構成されているため、朝日及び夕日の太陽光が低い入射角で入射した場合に、先端面１０１５a、西側側面１０１５ｄ及び東側側面１０１５ｅの全てにおいて光が拡散されるので、光拡散性が大幅に向上する。その結果、１日を通して充分に拡散されより均一な照度分布を有する光が、太陽光発電パネルの下の栽培物に、より均一な光強度分布で照射されることとなる。即ち、透過率（光拡散度）の異なる２種類の光拡散パネルにより、栽培物１０１０のあらゆる場所にあらゆる角度から拡散光を配光させることができ、また隣接する光拡散パネルからも拡散光が入って交差して照射されるため、均一な強度の光を栽培物１０１０に照射することができる。一般に、植物育成に必要な最低照度である光補償点は４００ＬＸ程度であり、光合成が飽和する照度である光飽和点は５００００ＬＸ程度であると言われている。この照度範囲は、一部の植物（例えばトマト）に例外はあるが、０～５００００ＬＸ程度である天空光による照度範囲内に含まれる。本実施形態によれば、天空光の光強度に類似した均一した拡散光が栽培物１０１０に照射される。その結果、均一な品質の栽培物１０１０を収穫することができる。もちろん、光拡散部材１０１５を通した拡散光であるため、１３００００ＬＸほどの太陽直射光は栽培物１０１０には直接的に印加されない。なお、レタス栽培においては、太陽直射光よりも拡散光を照射したほうが３倍成長することが確認されている。特に、本実施形態においては、光拡散部材１０１５が傾斜しておらず、南北方向及び東西方向に水平に設置されるため、ソーラーパネル１０１４とは別個に独立して取付けできるから設置が容易となる。
【0086】
なお、本実施形態では、ソーラーパネル１０１４及び光拡散部材１０１５が、フレーム１０１３上に設置されており、このフレーム１０１３及び／又は光拡散部材１０１５が栽培物（作物）１０１０の植えられた耕地１０１１の表から３～５ｍの高さに位置しているため、拡散光を栽培物１０１０全体に配光できることはもちろんのこと、高さのある栽培物にも対応可能である。また、フレーム１０１３を高い位置に設ければ、その下での作業が容易となり、トラクターやコンバイン、荷運び用ロボット、その他の農業機械の運転、及び点検用通路の設置が可能となる。
【0087】
【0088】
本実施形態のソーラーシェアリングシステムで栽培可能な栽培物１０１０としては、レタス、ミツバ、サンチュ、ハーブ等の非結球青物野菜はもちろんのこと、イネ、イネ科の他の食物、ダイズ、トマト、キュウリ、メロン、エンドウ、セロリ、牧草、その他の植物がある。
【0089】
本実施形態のソーラーシェアリングシステムの光拡散部材１０１５として、前述したポリカーボネート波板パネル及びポリカーボネート中空パネルの他に、ポリカーボネート材料以外の樹脂又はガラス材料を用いたパネルや、ハウス用フィルム、テント用膜等も使用可能である。光拡散フィルムを透明パネルに被着させて強度を増大させたものを用いても良い。なお、光拡散部材１０１５として光拡散度が大きいパネルを用いれば、その設置面積を小さくすることが可能であり、その場合、ソーラーパネル１０１４の設置面積を増大させることが可能となる。
【0090】
なお、本実施形態の変更態様として、先端面１０１５ａ、西側側面１０１５ｄ及び東側側面１０１５ｅを、透過率（光拡散度）が同一の光拡散パネルで構成しても良い。
【0091】
図１９は本実施形態の光拡散部材の構成例を示しており、以下、本実施形態において適用可能な種々の構造の光拡散部材を説明する。
【0092】
図１９（Ｂ）及び（Ｃ）は同図（Ａ）のＨ－Ｈ断面を示している。同図（Ｂ）は先端面１０１５ａとパネル取り付け部材によってこの先端面１０１５ａに連結された西側側面１０１５ｄ及び東側側面１０１５ｅとを備えた、上述したコ字状断面を有する凸形状の光拡散部材１０１５の例を示している。南側側面及び北側側面は、何も設けずに開口させた状態となっている。
【0093】
同図（Ｃ）は、半長円形状（Ｕ字状）の断面を備えた凸形状を有する光拡散部材１１１５の例であり、西側側面、先端面及び東側側面に対応する面１１１５ａが例えば、ポリカーボネート波板パネル、ポリカーボネート中空パネル（例えば、ポリカツイン（登録商標）、ツインカーボ（登録商標）、ペアカーボ（登録商標））等の光拡散パネルを丸めてパネル取り付け部材に取り付けて形成されている。即ち、面１１１５ａが透過率５０～８０％の光拡散パネルで構成されており、光透過によって得られる照度は低いが、拡散度が大きいので均一な照度分布が得られるように構成されている。南側側面及び北側側面に対応する面は、何も設けずに開口させた状態となっている。
【実施例0094】
本発明のごとく、光拡散部材の側面から光が拡散される場合について、その光拡散効果を測定した。図２０はその測定状況を説明する図であり、２０は被測定対象である光拡散パネルサンプル、２１ａ～２１ｃは模擬太陽光源であるＬＥＤビームライト（米国、ＣＲＥＥ社製ＬＥＤビームライト、ＸＭＬ－Ｔ６）、２２ａ～２２ｄは照度計（株式会社ティーアンドディー製、ＴＲ－７４Ｕｉ）をそれぞれ示している。
【0095】
光拡散パネルサンプル２０に対してＬＥＤビームライト２１ａ～２１ｃから入射角の異なるビーム（３０°、４５°、６０°）を照射し、光拡散パネルサンプル２０の背後の固定位置に光拡散パネルサンプル２０と平行な面内に設置した照度計２２ａ～２２ｄによって、ビーム直下（照度計２２ａ）、ビーム直下から１５０ｍｍ離れた位置（照度計２２ｂ）、ビーム直下から３００ｍｍ離れた位置（照度計２２ｃ）、ビーム直下から４５０ｍｍ離れた位置（照度計２２ｄ）の照度をそれぞれ計測した。ただし、光拡散パネルサンプル２０が中空パネルの場合はそのリブが、波板の場合は流れ方向が入射ビームの角度変化面に対して垂直（図２０において水平方向（手前－奥方向））となるように配置した。計測結果を表１に示す。
【0096】
【表1】
【0097】
ＬＥＤビームライト２１ａからの入射角が６０°のビームは、夏至の頃の太陽直射光に相当し、ＬＥＤビームライト２１ｂからの入射角が４５°のビームは、春分又は秋分の頃の太陽直射光に相当し、ＬＥＤビームライト２１ｃからの入射角が３０°のビームは、冬至の頃の太陽直射光に相当する。表１の計測結果について、ビーム直下の照度と、ビーム直下から離れた位置における照度との比（照度比）を算出した。その算出結果を表２に示す。
【0098】
【表2】
【0099】
表１及び表２から分かるように、光拡散部材の側面に、ポリカーボネート波板パネル及びポリカーボネート中空パネル（ポリカツイン）を用いた場合は、冬至の頃の太陽直射光に相当する入射角が３０°のビームを入射した場合、ビーム直下からかなり離れた位置（例えば３００ｍｍの位置）においても計測照度値が高く（照度比が減少せず）、太陽光が充分に拡散していることが認められた。従って、北側側面に、光拡散パネルを設けること、特に、ポリカーボネート波板パネル及びポリカーボネート中空パネル（ポリカツイン）による光拡散パネルを設けることが望ましく、（流れ方向が水平方向となるように設置した）ポリカーボネート波板パネルによる光拡散パネルを設けることがより望ましい。
【0100】
以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【符号の説明】
【0101】
１０、４１０、６１０、１０１０ 栽培物（作物）
１１、４１１、６１１、１０１１ 耕地
１２、４１２、６１２、１０１２ 支柱
１３、４１３、６１３、１０１３ フレーム
１４、４１４、６１４、１０１４ ソーラーパネル
１５、１１５、２１５、３１５、４１５、５１５、６１５、７１５、８１６、９１５、１０１５、１１１５ 光拡散部材
１５ａ、２１５ａ、４１５ａ、６１５ａ、８１５ａ、１０１５ａ 先端面
１５ｂ、６１５ｂ 南側側面
１５ｃ、２１５ｃ、６１５ｃ、８１５ｃ 北側側面
１６ 光拡散パネル
１７ 振分けプレート
１８ 雨水
２０ 光拡散パネルサンプル
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ ＬＥＤビームライト
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ 照度計
１１５ａ、３１５ａ、５１５ａ、７１５ａ、９１５ａ、１１１５ａ 面
４１５ｄ、１０１５ｄ 西側側面
４１５ｅ、１０１５ｅ 東側側面
１１、４１１、６１１、１０１１ 耕地
１２、４１２、６１２、１０１２ 支柱
１３、４１３、６１３、１０１３ フレーム
１４、４１４、６１４、１０１４ ソーラーパネル
１５、１１５、２１５、３１５、４１５、５１５、６１５、７１５、８１６、９１５、１０１５、１１１５ 光拡散部材
１５ａ、２１５ａ、４１５ａ、６１５ａ、８１５ａ、１０１５ａ 先端面
１５ｂ、６１５ｂ 南側側面
１５ｃ、２１５ｃ、６１５ｃ、８１５ｃ 北側側面
１６ 光拡散パネル
１７ 振分けプレート
１８ 雨水
２０ 光拡散パネルサンプル
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ ＬＥＤビームライト
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ 照度計
１１５ａ、３１５ａ、５１５ａ、７１５ａ、９１５ａ、１１１５ａ 面
４１５ｄ、１０１５ｄ 西側側面
４１５ｅ、１０１５ｅ 東側側面
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】