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公開番号2025124208
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-26
出願番号2024020101
出願日2024-02-14
発明の名称光発電装置、光発電方法、および融雪方法
出願人合同会社SSE
代理人個人
主分類H02S 40/12 20140101AFI20250819BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】光発電パネルに雪が積もるような降雪時であっても、効率よく発電可能な光発電装置、光発電方法、および融雪方法を提供することを目的とする。
【解決手段】光を電力に変換する光発電モジュールを有するパネルが直列接続された光発電部110のうち積雪部では、降雪時に積雪してしまい、非積雪部では、降雪時に積雪することがなく発電し、光発電部110が発電した電力を利用するパワーコンディショナ200と光発電部110とを直列に接続する光発電部外部機器直列回路と、パワーコンディショナ200をバイパスするようにして光発電部110の出力端子側と入力端子側と接続するバイパス回路と、の回路を切替手段120が切り替える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
受光した光を電力に変換する光発電装置において、
光を電力に変換する光発電モジュールを有するパネルのうち降雪時に積雪してしまう部分である積雪部と、降雪時に積雪することがない非積雪部と、が直列接続された光発電部と、
前記光発電部が発電した電力を利用する外部機器と前記光発電部とを直列に接続する光発電部外部機器直列回路と、前記外部機器をバイパスするようにして前記光発電部の出力端子側と入力端子側と接続するバイパス回路と、の回路を切り替える切替手段と、
を備えることを特徴とする光発電装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記切替手段による前記回路の切替を制御する制御部を備え、
前記制御部は、
前記積雪部が積雪している場合に、前記回路を前記バイパス回路に切り替え、
前記積雪部が積雪していない場合に、前記回路を前記光発電部外部機器直列回路に切り替えること、
を特徴とする請求項１記載の光発電装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記積雪部が積雪しているか否かの判断をする積雪状態判断手段を備えること、
を特徴とする請求項２記載の光発電装置。
【請求項４】
前記積雪状態判断手段は、
前記光発電部に設けられた温度センサーが検知した検知温度に応じて、前記積雪部が積雪しているか否かの判断をすること、
を特徴とする請求項３記載の光発電装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記検知温度が積雪状態を判断する所定の温度以下の状態を継続して所定時間経過したときに、前記積雪部が積雪していると判断すること、
を特徴とする請求項４記載の光発電装置。
【請求項６】
前記検知温度が非積雪状態を判断する所定温度以上の状態を継続して所定時間経過したときに、前記積雪部が積雪していないと判断すること、
を特徴とする請求項４記載の光発電装置。
【請求項７】
前記光発電部は、
上空側に設けられて雪が積雪する前記積雪部である表面と、前記表面の反対側の前記非積雪部である裏面との両面が、光を受けて発電する両面光発電パネルであること、
ことを特徴とする請求項１記載の光発電装置。
【請求項８】
前記非積雪部は、
前記パネルが垂直に設置された状態であって、
前記積雪部は、
前記光発電モジュールが上空側に設けられた片面光発電パネル、または前記光発電モジュールが上空側に設けられた表面と、前記表面の反対側の裏面との両面が、光を受けて発電する両面光発電パネルであること、
を特徴とする請求項１記載の光発電装置。
【請求項９】
前記積雪部は、
路面に設置されること、
を特徴とする請求項８記載の光発電装置。
【請求項１０】
受光した光を電力に変換する光発電方法において、
光を電力に変換する光発電モジュールを有するパネルが直列接続された光発電部のうち積雪部が降雪時に積雪してしまう工程と、
前記光発電部のうち非積雪部が降雪時に積雪することがなく発電する工程と、
前記積雪部が積雪したときに、前記光発電部が発電した電力を利用する外部機器と前記光発電部とを直列に接続する光発電部外部機器直列回路から、前記外部機器をバイパスするようにして前記光発電部の出力端子側と入力端子側と接続するバイパス回路に、切替手段が切り替える工程と、
を備えることを特徴とする光発電方法。
（【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】
本発明は、光発電装置、光発電方法、および融雪方法に関し、特に受光した光を電力に変換する光発電装置、光発電方法、および融雪方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、太陽電池セルを配列した太陽光発電パネルにより太陽から照射された光を受光して、その光エネルギーを電気に変換する太陽光発電が開発されている。
ところが、これらの太陽光発電パネルは、主に豪雪地帯で太陽光発電パネルの表面に雪が積もってしまうと、雪により太陽光が遮断されるため発電量が減少してしまう問題がある。このため太陽光発電パネルの上に積もった雪を溶かすための融雪機能を備える太陽光発電パネルが開発されている（たとえば、特許文献１）。
【０００３】
図１０は、特許文献１で開示された融雪装置の概要を示すブロック図である。
図１０に示すように、特許文献１で開示された融雪装置１０は、太陽光発電装置における太陽光パネル２０の受光面側に積もる雪を融雪するためのものである。
【０００４】
具体的に、融雪装置１０は、エチレングリコールなどの熱媒体として機能する流動体を内部に有し、太陽光発電装置の太陽光パネル２０の受光面と反対側である裏側に設置される融雪部１１、流動体を加熱するための加熱部１２、流動体を融雪部１１の内部で循環させるための循環部１３、加熱部１２や循環部１３などの動作を制御するための制御部１４、および加熱部１２や循環部１３、制御部１４などに電力を供給するための電源部１５を備えている。
【０００５】
特許文献１で開示された融雪装置１０では、電源部１５が供給した電力により動作する加熱部１２および循環部１３によって、太陽光パネル２０の裏側に設置された融雪部１１の内部を、加熱された流動体が循環するので、太陽光発電パネルの上に積もった雪を溶かすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２４－００２３０７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１で開示された融雪装置１０は、加熱した流動体を融雪部１１の内部で循環させるために、加熱部１２および循環部１３に電源部１５が電力を供給する必要があるため、流動体の加熱や循環に多くの費用がかかる問題があった。
【０００８】
一般に、現在流通している太陽光パネルのエネルギー変換効率は１５％～２０％程度といわれており発電効率はよくない。その太陽光パネルの上に積もった雪を溶かすためだけに、外部からの電源を使って流動体を加熱したり、加熱した流動体を融雪部１１の内部で循環させたりすることは、効率がよいとはいえない。
【０００９】
また、流動体を加熱したり、加熱した流動体を融雪部１１の内部で循環させたりするためには、電源部１５により電力を加熱部１２および循環部１３に供給する必要があるため、特許文献１で開示された融雪装置１０を外部電源のないところで使用することはできない、すなわち外部電源のないところで太陽光発電パネルの上に積もった雪を溶かすことができないという問題があった。
【００１０】
たとえば太陽光パネル２０が発電した電力を加熱部１２および循環部１３に供給することで、流動体を加熱したり、加熱した流動体を融雪部１１の内部で循環させたりすることも考えられるが、太陽光パネル２０の上に雪が積もった状態では、太陽光パネル２０は発電することができない。
（【００１１】以降は省略されています）

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