ホーム > 特許ランキング > ＲＥＭ ＴＥＣ Ｓ．Ｒ．Ｌ．
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-12-21
(54)【発明の名称】農地に設置可能な太陽エネルギーの生成プラント
(51)【国際特許分類】
H02S 20/30 20140101AFI20231214BHJP
H02S 20/10 20140101ALI20231214BHJP
H02S 30/00 20140101ALI20231214BHJP
【ＦＩ】
H02S20/30 A
H02S20/10 D
H02S30/00
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023535747
(86)(22)【出願日】2021-12-15
(85)【翻訳文提出日】2023-06-12
(86)【国際出願番号】 IB2021061782
(87)【国際公開番号】W WO2022130248
(87)【国際公開日】2022-06-23
(31)【優先権主張番号】102020000031325
(32)【優先日】2020-12-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】519372238
【氏名又は名称】レム テック エス アール エル
【氏名又は名称原語表記】ＲＥＭ ＴＥＣ Ｓ．Ｒ．Ｌ．
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】レボルディ、アレッサンドロ
(72)【発明者】
【氏名】クノッシュ、ロナルド
【テーマコード（参考）】
5F251
【Ｆターム（参考）】
5F251JA13
5F251JA14
(57)【要約】
電気エネルギー生成プラントは、ポールの１つ（Ｆｉ）以上の列（Ｆ１…Ｆｎ）を形成するように地面に整列固定された支持ポール（２）によって形成された支持構造と、ポールのそれぞれの列（Ｆｉ）に位置する第１軸（Ｘ）周りに回転するプロファイル又は主管（４）と、特殊ベアリング（Ｃ）によって前記主管に拘束され、及び互いに平行に且つ主プロファイルの軸（Ｘ）に対して実質的に直交するように配置された、自身の軸（Ｙ）周りを回転する複数の二次プロファイル又は管（５）と、前記主管（４）の前記軸（Ｘ）周りの第１回転制御機構及び前記二次管（５）の前記軸（Ｙ）周りの第２回転制御機構と、一次及び二次管の回転によりこれらの軸Ｘ及びＹを中心に回転することによって自らの向きが固定される、それらの二次プロファイル（５）に固定された太陽エネルギーレセプターデバイス（Ｐ）と、を備える。前記二次管（５）の軸（Ｙ）周りの回転を制御するための前記第２機構は、各二次管（５）に一体化されたフレームを備えており、当該フレームは、少なくとも２つのロッド又は傾斜プロファイル（５１）、少なくとも１つの棒（５２）、及び複数の棒を一体に接続し、前記ロッドの実質的な水平移動が、前記同一グループに属する前記フレーム及び前記二次管（５）の同一の移動を決定するように、二次管のグループの配列を決定する、伝達ロッド又はプロファイル（５３）を含んでいる。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポールの１つ（Ｆｉ）以上の列（Ｆ１…Ｆｎ）を形成するように地面に整列固定された支持ポール（２）によって形成された支持構造と、ポールのそれぞれの列（Ｆｉ）に位置する第１軸（Ｘ）周りに回転するプロファイル又は主管（４）と、
特殊ベアリング（Ｃ）によって前記主管に拘束され、及び互いに平行に且つ主プロファイルの軸（Ｘ）に対して実質的に直交するように配置された、自身の軸（Ｙ）周りを回転する複数の二次プロファイル又は管（５）と、
前記主パイプ（４）の前記軸（Ｘ）周りの第１回転制御機構及び前記二次パイプ（５）の前記軸（Ｙ）周りの第２回転制御機構と、
一次及び二次管の回転によりこれらの軸を中心に回転することによって自らの向きが固定される、それらの二次プロファイル（５）に固定された太陽エネルギーレセプターデバイス（Ｐ）と、を含み、
前記二次パイプ（５）の軸（Ｙ）周りの回転を制御するための前記第２機構が、各二次パイプ（５）に一体化されたフレームを備えており、
当該フレームは、
少なくとも２つのロッド又は傾斜プロファイル（５１）、
少なくとも１つの棒材（bar）（５２）、及び
複数の棒材を一体に接続し、前記ロッドの実質的な水平移動が、同一グループに属する前記フレーム及び前記二次管（５）の同一の移動を決定するように、二次管のグループの配列を決定する、伝達ロッド又はプロファイル（５３）を含む、電気を生成するためのプラント。
【請求項2】
前記伝達ロッドと前記棒材（５２）との間の接続が、前記ロッドの前記直線移動に対する前記棒材の回転を可能にするように設計されたベアリング付きスリーブ（５４）を介して行われる、請求項１記載のプラント。
【請求項3】
前記第２移動機構は、前記スリーブ（５４）の少なくとも１つの代わり又は一体化として、ロータが前記棒材（５２）の１つに拘束されるように前記伝達ロッド（５３）に固定された、「旋回駆動」型のモータ（８）又は同等品を含む、請求項１記載のプラント。
【請求項4】
前記第２移動機構は、少なくとも１つの前記ベアリング（Ｃ）の代わり又は一体化として、前記主管（４）に固定され、ロータが同じグループに属する前記二次管（５）の少なくとも１つに接続されている「旋回駆動」型の電動回転駆動装置又は同等品を備える、請求項１記載のプラント。
【請求項5】
前記第２移動機構は、前記主管（４）に固定され、ロータが同じグループに属する前記二次管（５）の少なくとも１つに接続されている「ロータ－ステータ」型の駆動装置を、前記ベアリング（Ｃ）の代わりに、又はそれに加えて含む、請求項１記載のプラント。
【請求項6】
前記第２移動機構は、前記伝達ロッドを動かすように構成され、前記ロッドに直接的に作用するか、又は前記二次管のうちの１つに作用するかし、二次管のグループ毎のための線形駆動装置を含む電動駆動手段を備える、請求項１記載のプラント。
【請求項7】
隣接する２組の二次パイプは、伝達棒（８１）によって接続される、請求項１記載のプラント。
【請求項8】
前記第２移動機構は、前記伝達棒（５３）をなくし、前記ベアリング（Ｃ）の代わり又は一体化として、「旋回駆動」型又は「ローターステータ」型の駆動手段を備える、請求項１記載のプラント。
【請求項9】
前記軸（Ｘ）及び（Ｙ）を中心とする前記回転を可能にする前記回転制御機構は、特殊な傾きセンサからのフィードバックにより、一日を通じて、及び任意の気候条件におけるパネルのあるべき角度を決定する適切な電子処理ユニットによって制御される、請求項１に記載のプラント。
【請求項10】
前記一次管が、同じ列の中間ポールによって互いに接合されている複数の長手区間によって作られている、請求項１記載のプラント。
【請求項11】
前記第１回転制御機構は、前記主管（４）を受けるハウジングを有するとともに軸（Ｘ）周りの回転を許容する、前記列（Ｆｉ）の各ポールに配置された支持体及び移動支持体（６）を備え、前記列の少なくとも１つのポールには、前記支持ポール（２）とブラケットとの間に配置されている線形駆動装置（７２）に拘束された主管に圧着されるブラケット（７１）が設けられている、請求項１記載のプラント。
【請求項12】
「市松模様」（checkerboard）を形成するように、任意の向きで農地上に配置された、幾つかの平行列を成すことを特徴とする、請求項１記載のプラント。
【請求項13】
前記受けデバイスが光電池パネルである、請求項１記載のプラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、太陽光を受けるのに適した装置のための移動システム、例えば光電池パネルを支持するのに適し、地面、好ましくは農業用地に結合された支持構造によって形成された太陽エネルギーの生成プラントに関連する。
【背景技術】
【0002】
特に、本発明の移動システムは、そのような装置の少なくとも１つの軸周り、及び好ましくは２つの実質的に互いに垂直な軸Ｘ及びＹ周りの移動を可能にし、それらが、光電池パネル又は他のデバイスを、太陽に向かって正しく向いて太陽エネルギーを捕捉するのに適した状態に維持することを可能にする。
【0003】
支持構造は、プラントが立つ地面を農業用途、すなわち野菜の農業や放牧用に使用することを可能にする。
【0004】
専門的には「太陽追尾機」と呼ばれる２つの軸上でソーラーパネルを動かすシステムが知られている。
【0005】
追尾機の主な用途は、ボードに収容されたデバイスの効率を最大限に高めることである。太陽光発電分野では、モジュールがボードに取り付けられており、追尾機は、一般に単一のパネルに幾何学的に配置され、それによって、単一のモジュール毎に追尾機を使用する必要を回避している。太陽光線と垂直に配置されればされるほど、変換効率は大きくなり、同じ表面エリアに対して生成されるエネルギーも大きくなるため、同じ出力に必要なソーラーパネルの表面エリアは少なくなり、プラントのコストも低くなる。
【0006】
最も高性能の追尾機には２つの自由度があり、それによって、リアルタイムで光電池パネルを太陽光線に対して完全に直交配置させることを目指している。それらを実現する最も安価な方法は、それだけではないが、１つの追尾機を他のボードに装着することである。これらの追尾機によって、最大３５％～４５％の電力生成の増大を達成することができるが、建設の複雑さは増す。
【0007】
このような種類の太陽追尾機は、国際特許出願公開ＷＯ２０１７／１０３９５３号に示されており、これは、引張ロッドのネットワークによって所定の位置に保持された支持ポールによって形成され、支持ポール及び引張ロッドの両方が、ピンによって地面に固定されているベアリング構造を記載している。太陽追尾機は、自身の軸周りを回転することができる主水平ベアリングプロファイルを備え、それに対し、主プロファイルに対して垂直に固定され、自身の軸周りを回転することができる複数の二次プロファイルが接続されている。ソーラーパネルはこれらの二次プロファイル上に固定されている。主追尾プロファイルの端部は、これらの支持プロファイル上に支持及び固定される。様々なパネルを接続し、それらによって生成された電流を流す電気ケーブルも、主プロファイルの内側に配置できる。
【0008】
国際特許出願公開ＷＯ２０１３／０７６５７３号は、風力発電装置も支持するこの形式の支持杭構造を記載している。この構造は、２次元の「市松模様」（chequered）形式に作られ、農業用地に取り付けることができるものであるが、それは支持ポールが持ち上げられ、その間の距離が大型の農業用車両の通過を可能にするようなものであるためである。
【0009】
出願人は、農業用地上に配置されたそのようなプラントの重要な態様は、太陽光受光器の支持構造の下の空間の管理及びそれらの移動を可能とする機構の構成であることを観察した。事実、上記空間を最大にするために、それらの機構が占めるサイズとエリアを最小にすることが大切である。例えば、大型の農業用車両が通過できるようにすると同時に、かさばり且つ高さのある受光器を設置したい場合であっても、構造及び機構が強いことを確実にすることが大切である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】国際特許出願公開ＷＯ２０１３／０７６５７３号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の一態様は、付記のクレーム１の特徴を有する太陽エネルギー生成プラントに関する。
【0012】
本発明の更なる特徴は、従属請求項に含まれている。
【0013】
本発明の特徴及び利点は、概略的に添付された図面を用いて、非限定的な例示として提供される、本発明の実施形態の以下の記載からより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
引用した図面を参照すると、本発明による太陽エネルギー生成プラントは、太陽光を受けるのに適したデバイスの第１軸Ｘ及び互いに実質的に垂直な第２軸Ｙにおける移動を可能にし、デバイスが太陽に向かって正しい向きを保つことを可能にする。例えば、このようなデバイスは、光電池パネル又は太陽エネルギーを捕捉することができる他のデバイスである。
【0016】
このプラントは、本質的に、支持ポール２によって形成された支持構造を備え、この支持構造は、好ましくは引張ロッド又はスティール棒３のネットワークによって所定の位置に保持され、支持ポール及び引張ロッドの両者は、適当なピン、例えばヒンジピンによって地面に固定される。前述のポールは、一列に編成されており、プラント自体が例えば「市松模様」（chequered）のような二次元構造の形をとるように、プラント内に１つのＦｉから多数の互いに平行な列Ｆ１…Ｆｎが存在し得る。この構造物は、持ち上げられて、支持ポール間の距離が大型の農業用車両の通過を可能にするようなものであるので、好都合には、任意の向きで、農業用地上に設置することができる。
【0017】
この支持構造は、代わりに、コンクリート製ポールに杭打ちすることによって作ることができ、これは、地面に打ち込まれる部分と、地面からこの構造に適切な高さを与えることができる地面より上の部分とを有することになる。前記杭は、引張ロッド又はスティール棒によって連結されてもよいし、連結されていなくてもよい。
【0018】
第１軸Ｘ周りを回転するプロファイル（profile）、ラティス又は主管４は、前記支持構造上に、特にポールの全ての列Ｆｉ上に、好ましくはその頂部に配置される。そのような管は、複数の長手区間を同じ列の中間ポール又はその近くで一緒に接合することよって作ることができる。
【0019】
それぞれの主管４に拘束されるのは、特殊ベアリングＣによってそれらの軸Ｙ周りを回転し、且つ互いに平行に且つ主プロファイルの軸Ｘに対して実質的に直交するように配置された複数の二次プロファイル（secondary profile）又は管５である。
【0020】
レセプター装置Ｐは、光電池パネルを例示した特定のケースにおいて、これら一次及び二次管の回転によりこれらの軸Ｘ及びＹ周りを回転することによって、それ自体の向きが代わるが、これらの二次プロファイル上に固定される。特に、１つ又は複数のパネルＰが各二次管に固定されており、前記パネルＰは、それを支持する一次管に対する二次管の重量を平衡に保つように配置されている。例えば、１つの二次管に固定されたパネルが複数の場合、それらは、中間軸を意味する一次管に対して各側の数及び／又は寸法が同じ（例示された場合のように）に配置され、各側に３つのパネルが提供される。
【0021】
プラントは、主管４の軸Ｘを中心とする第１回転制御機構と、二次管５の軸Ｙを中心とする第２回転制御機構とを備える。
【0022】
このような第１の機構は、前述の列の各ポール上に配置された支持体及び回転支持体６を備えており、これには前述の引張ロッド３が固定されてもよく、また主管４を受けるハウジングを有しており、またそのような軸Ｘ周りの回転を可能とする。
【0023】
代替的な実施形態では、引張ロッドは省略することができ、主管４は、上に支持体及び移動支持体が配置されるポールの列上に配置される。
【0024】
このような支持体６は、ポールに拘束された下部を備え、この下部は、好ましくは、互いに直交する４つのウイング６１を有し、前述の引張ロッドの１つを拘束するようになっている。上部は、支持体の横板体６３上に置かれた少なくとも１つのサドル状部、好ましくは１対のサドル状部６２から作られたそのようなハウジングを含む。そのようなサドル状部は、一次管を収容するように適合された実質的に円形の内側輪郭形状を有しているが、少なくともそのような領域では円形の輪郭形状を有しており、好ましくはそのような輪郭形状に沿って管の回転を可能にする複数のベアリング６４が設けられる。
【0025】
好ましくは、本発明によれば、二つの隣接し合う長手区間の主管４１の間の拘束は、一対のサドル状部において又はその近くにおいて、例えば、管自身の端部に配置されたフランジを直接的に接合することによって、又は二つの隣接し合う管４１を、連結管又はプロファイル（profile）４２を用いて、対向するフランジを介して接合することによって、行われる。
【0026】
また、一次管の第１回転制御機構は、前記列Ｆｎの少なくとも１つのポール上にあるブラケット７１を含むが、当該ブラケット７１は、一次管に圧着され、それと一体化している。
【0027】
このようなブラケットは、好ましくは、隣り合う２つのサドル状部の間に配置され、前述のブラケットと支持ポール２との間に配置された線形駆動装置７２に拘束される。このようにして、線形駆動装置を移動させることにより、支持ポールを固定ピンとして利用し、管４の回転移動を生成する。第１電気モータ７３は、駆動装置を動かすために有利に用いられる。このようなモータを作動させることによって、１つの列の一次管４の長手区間の全てが、前述のフランジによって互いに拘束されているため、回転状態に設定される。
【0028】
第２移動機構は、主管４の下にあり、前記二次管に対して平行である、それぞれの二次管５に対してそれと一体に作られたフレームを含むが、少なくとも２つのロッド又は傾斜プロファイル（inclined profile）５１と、少なくとも１つの棒材５２とを含む。
【0029】
第２機構はまた、複数の棒材を一体的に接続する伝達ロッド又はプロファイル（profile）５３を備えるが、二次管のグループ（及びその結果、レセプターデバイスＰ）の配列を決定し、そのようなロッドの実質的な水平移動が、同一グループに属するフレーム及び二次管５の同一の移動を決定する。このために、伝達ロッドと回転棒との間の接続は、ロッドの直線移動に対する棒材の回転を可能にするように設計されたベアリング付きスリーブ５４を介して行われる。
【0030】
二次管のこのような支持形態、すなわちパネルの下に配置されたフレームの存在、棒材及び伝達ロッドは、軽い構造の形成を決定し、風力の荷重の下でのより良い挙動を有し、パネルの重量の荷重の下での二次管の変形に耐性を有する。
【0031】
第１の実施形態では、第２移動機構は、（二次管の各グループのために）「旋回駆動」型の回転駆動装置８又は同等品を備え、前記駆動装置が固定される一次管に対する二次管の回転を可能にするベアリングＣの少なくとも１つの代わりに、又は一体化して配置される。次いで、フランジ又は他のシステムによって二次管を駆動装置に接続する。駆動装置によって１つの二次管に与えられた回転は、スリーブと棒材を使用して二次管のグループのラティスに接続された伝達ロッド５３を利用して、同一グループの他の全ての二次管に分散される。システムのモータの数を減らすために、隣接する２つの二次管グループの２つの駆動装置を、伝達棒８１によって接続することができる。
【0032】
あるいは、（二次管の各グループのための）そのような第２移動機構は、少なくとも１つのスリーブ５４を、ステータ９１及び二次管が固定されるロータ９２から構成される「ロータ－ステータ」型の駆動装置で置換又は一体化することを含む。前の実施形態と同様に、このような駆動装置によって二次管に与えられた回転は、伝達ロッドによって、同じグループの他の全ての二次管に分配される。
【0033】
さらなる実施形態では、（二次管の各グループのための）そのような第２移動機構は、全てのベアリングを、同じグループの各二次管が固定されることになる「旋回駆動」型又は「ロータ－ステータ」型の回転駆動装置で置換又は一体化することを含む。このような実施形態では、伝達ロッド５３及びスリーブ５４を取り除くことができる。
【0034】
さらなる代替の実施形態は、第２移動機構が、二次管の各グループのための線形駆動装置（図示せず）を備える、伝達ロッド５３を移動させるために適合されたモータ手段を備えることを提供する。当該線形駆動装置は、主管４に固定され、特殊スリーブによって、二次管又は直接的に伝達ロッドを識別不能（indistinctly）に差動させる。どちらの場合も、伝達ロッドによって、回転が同じグループの他の全ての二次管に分配される。明らかに、様々な部分の材料は、重量と強度の適切な均衡のために適切に選択されている。
【0035】
前述の回転軸Ｘ及びＹ周りの前述の回転を可能にする前述の回転制御機構は、特殊な傾きセンサからのフィードバックにより、一日を通じて、及び全天候条件におけるパネルのあるべき角度を決定する特殊電子処理ユニットによって制御される。
【0036】
プラント内には、気象条件を監視するための複数の装置、例えば、気温センサ、湿度センサ、光度センサ、日射センサ、大気圧力センサ、露点をチェックするためのセンサ、ＣＯ２濃度センサ、風速及び風向に関する風力測定器、雨量センサを備えることができる。このようなセンサの測定に基づいて、電子処理ユニットは光電池パネルのモーメントによる位置決めモーメントを決定する。
【0037】
電気エネルギーは、このようなパネルから、適切なインバータＩによって得られるが、それは、ＡＶ電源に接続されても接続されなくてもよい。
【0038】
エネルギー貯蔵システムは、このようなエネルギーの局所貯蔵の可能性を決定する。ユニットは、特にソーラーパネルを動かすモータを制御する（第１Ｘ軸及び第２Ｙ軸）。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5a】
【図5b】
【図6a】
【図6b】
【図7a】
【図7b】
【国際調査報告】