JP2012244661A - 発電システム - Google Patents

Abstract

【課題】天候や使用時刻に影響を受けずに効率良く発電を行うことができる発電システムを得る。
【解決手段】発電システム２０は、太陽光パネル２４と、蛍光灯６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃと、店舗１０の床２７に設けられ太陽光Ｓ及び人工光Ｌの少なくとも一方を受光して発電する受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃと、太陽光パネル２４及び受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃのいずれか一方を優先して使用する制御部３０と、を有している。ここで、天候や使用時刻により太陽光パネル２４における発電量が減少する場合には、受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃで得られた電力を優先して使用する。一方、太陽光Ｓの入射量が増加する使用時刻には、太陽光パネル２４で得られた電力を優先して使用する。これにより、天候や使用時刻に影響を受けずに効率良く発電を行うことができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、発電システムに関する。

従来、屋外に設置された太陽光パネルを用いて太陽光のみによる発電を行う発電システムがある。また、屋内で人工光のみによる発電を行う発電システムがある（特許文献１参照）。

特許文献１は、人工光を照射する光源と、光源から照射された人工光の光エネルギーを電力に変換する太陽電池と、得られた電力を蓄える蓄電池とを有する照明器具について記載されている。

特開２００６−１４７２２０号公報

しかしながら、太陽光のみによる発電では、天候（晴天、曇天、雨天）や使用時刻（昼間、夜間）によって受光量が変動して発電量が変動するため、天候や使用時刻の影響が大きかった。

一方、特許文献１の照明器具では、屋内に太陽光が入射する時刻（昼間）であっても、常用電源（商用電源）を用いて微弱な人工光を照射する光源を点灯しなくてはならず、効率良く発電を行うことができなかった。

本発明は上記事実を考慮し、天候や使用時刻に影響を受けずに効率良く発電を行うことができる発電システムを得ることが目的である。

請求項１の発明に係る発電システムは、屋外に設けられ太陽光を受光して発電する第１発電手段と、屋内に設けられ人工光を出射する光源と、前記屋内に設けられ該屋内に入射した太陽光及び前記光源から出射された人工光の少なくとも一方を受光して発電する第２発電手段と、前記第１発電手段及び前記第２発電手段に接続され、前記第１発電手段で発電された電力及び前記第２発電手段で発電された電力のいずれか一方を優先して使用する制御を行う制御手段と、を有する。

請求項１の発明に係る充電システムでは、屋外で、第１発電手段が太陽光を受光して発電し、屋内で、第２発電手段が入射した太陽光及び光源から出射された人工光の少なくとも一方を受光して発電する。そして、制御手段が、第１発電手段で発電された電力及び第２発電手段で発電された電力のいずれか一方を優先して使用する制御を行う。

これにより、天候や使用時刻により第１発電手段における太陽光による電力の発電量が減少する場合には、第２発電手段で得られた電力を第１発電手段に対して優先的に使用することで、必要な電力量を確保できる。また、屋内への太陽光の入射量が増加する使用時刻には、第１発電手段で得られた電力を第２発電手段に対して優先的に使用することで、必要な電力量を確保すると共に光源の発光に消費される電力を減らして効率良く発電を行える。このように、請求項１の発明に係る発電システムでは、天候や使用時刻に影響を受けずに効率良く発電を行うことができる。

請求項２の発明に係る発電システムは、前記建物には、少なくとも前記第１発電手段で発電された電力により充電される蓄電池が設けられ、前記制御手段は、前記第１発電手段で発電された電力を優先して使用すると共に前記蓄電池への充電を行う第１モードと、前記第２発電手段で発電された電力を優先して使用すると共に前記蓄電池に充電された電力を使用する第２モードと、を有する。

請求項２の発明に係る発電システムでは、一例として、昼間において、制御手段が第１モードを選択して、第１発電手段で得られた電力を第２発電手段に対して優先して使用すると共に蓄電池への充電を行う。また、夜間において、制御手段が第２モードを選択して、第２発電手段で得られた電力を第１発電手段に対して優先して使用すると共に、蓄電池に充電された電力を使用する。

これにより、例えば、第２発電手段で得られる電力が第１発電手段で得られる電力に対して少ない場合であっても、蓄電池の電力を使用することで補われるので、第１発電手段で得られた電力を優先的に使用するときと、第２発電手段で得られた電力を優先的に使用するときとで、使用可能な電力量の差が大きくなるのを抑制することができる。

請求項３の発明に係る発電システムは、前記制御手段は、前記第２モードにおいて、前記第２発電手段で発電された電力よりも前記蓄電池に充電された電力を優先して使用する。

請求項３の発明に係る発電システムでは、使用寿命等により光源から出射された光エネルギーが弱まり、即ち、第２発電手段における受光量及び発電量が低下する場合があっても、制御手段が、蓄電池に充電された電力を優先して使用するため、第２モードにおいて使用可能な電力量が減少するのを抑制することができる。

請求項４の発明に係る発電システムは、前記蓄電池は、商用電源から供給される電力を充電可能に設けられ、前記制御手段は、前記商用電源から供給される電力を前記蓄電池へ充電すると共に、前記第１発電手段及び前記第２発電手段で発電された電力よりも前記蓄電池に充電された電力を優先して使用する第３モードを有する。

請求項４の発明に係る発電システムでは、深夜から明け方までの時間帯において、第３モードが設定された場合、制御手段が、昼間の時間帯よりも電力の料金が安い商用電源から蓄電池へ電力を充電すると共に、第１発電手段及び第２発電手段で発電された電力よりも蓄電池に充電された電力を優先して使用する。これにより、屋外の太陽光がほとんど無く、屋内の光源が消灯されている場合であっても、蓄電池から電力を供給することができる。

請求項５の発明に係る発電システムは、前記制御手段は、前記屋内に設けられ電力を消費する複数の電力消費手段及び前記光源に対して、電力を選択して供給可能に設けられると共に、前記蓄電池の電力の残量が少ないほど前記電力消費手段の選択数を減らす。

請求項５の発明に係る発電システムでは、電力消費手段がＡ、Ｂ、Ｃとあった場合、制御手段が、蓄電池の電力の残量が少ないほど、電力消費手段の選択数をＡ及びＢ、あるいはＡのみというように減らす。これにより、必要性の低い電力消費手段に余計な電力が消費されなくなるので、必要性の高い電力消費手段に常に電力を供給することができる。

請求項６の発明に係る発電システムは、前記第２発電手段が、前記屋内の床に太陽光及び人工光の少なくとも一方を受光可能に設置されている。

請求項６の発明に係る発電システムでは、第２発電手段が、屋内の床に太陽光及び人工光の少なくとも一方を受光可能に設置されているので、天井に取付けられた光源から出射された人工光は、ほぼ垂直に第２発電手段に入射する。これにより、人工光の光エネルギーを電力変換するときの変換損失が抑えられるので、光源から出射された人工光の利用効率を上げることができる。

請求項７の発明に係る発電システムは、前記第２発電手段が、商品を販売する店舗の販売領域内に設けられている。

請求項７の発明に係る発電システムでは、店舗で光を最も多く必要とする商品の販売領域内に第２発電手段を設けているので、販売領域外の事務所や手洗いに第２発電手段を設けた構成に比べて、第２発電手段による電力の発電量を増やすことができる。

以上説明したように、請求項１に記載の本発明に係る発電システムによれば、天候や使用時刻に影響を受けずに効率良く発電を行うことができるという優れた効果を有する。

請求項２に記載の本発明に係る発電システムによれば、第１発電手段で得られた電力を優先的に使用するときと、第２発電手段で得られた電力を優先的に使用するときとで、使用可能な電力量の差が大きくなるのを抑制することができるという優れた効果を有する。

請求項３に記載の本発明に係る発電システムによれば、第２モードにおいて使用可能な電力量が減少するのを抑制することができるという優れた効果を有する。

請求項４に記載の本発明に係る発電システムによれば、屋外の太陽光がほとんど無く、屋内の光源が消灯されている場合であっても、蓄電池から電力を供給することができるという優れた効果を有する。

請求項５に記載の本発明に係る発電システムによれば、必要性の高い電力消費手段に常に電力を供給することができるという優れた効果を有する。

請求項６に記載の本発明に係る発電システムによれば、光源から出射された人工光の利用効率を上げることができるという優れた効果を有する。

請求項７に記載の本発明に係る発電システムによれば、第２発電手段による電力の発電量を増やすことができるという優れた効果を有する。

本実施形態に係る発電システムが設けられた店舗の正面図である。 本実施形態に係る発電システムが設けられた店舗のレイアウト図である。 本実施形態に係る発電システムが設けられた店舗における太陽光、人工光の入射、出射状態を示す模式図（図２のＡ−Ａ´断面）である。 本実施形態に係る発電システムの全体構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る発電システムの第１、第２、第３モードが使用される時間を示す説明図である。 （Ａ）本実施形態に係る発電システムの第１、第２、第３モードにおける太陽光パネル、蓄電池、及び受光パネルの使用比率を示す説明図である。（Ｂ）本実施形態に係る発電システムの蓄電池の残量に応じて設定されるレベル１、２、３の使用可能機器を示す説明図である。 （Ａ）本実施形態に係る発電システムにおいて、昼間（晴天時）に太陽光及び人工光を受光する状態を示す模式図である。（Ｂ）本実施形態に係る発電システムにおいて、夜間又は曇天時に人工光を受光する状態を示す模式図である。

本発明の実施形態に係る発電システムの一例について説明する。

図１には、建物の一例としての店舗１０が示されている。店舗１０は、一例として、コンビニエンスストアであり、正面左側に出入口１２が設けられている。また、店舗１０は、正面中央から右側にかけて広く開口した窓部１４が形成されており、窓部１４には、太陽光が透過する窓ガラス１６が取付けられている。

店舗１０の外側（屋外）で正面右端には、自動販売機１８が設置されている。さらに、店舗１０の屋根２２上には、太陽光を受光すると共に光エネルギーを電気エネルギーに変換して発電する第１発電手段の一例としての太陽光パネル２４が設置されている。太陽光パネル２４は、図３に示すように、電力供給ケーブル２５を介して、後述する制御部３０に接続されている。

図２には、店舗１０の内部（屋内）のレイアウトが示されている。店舗１０の内部は、販売領域の一例としての販売スペース２６Ａと、販売スペース２６Ａの奥側（出入口１２とは反対側）にある従業員専用スペース２６Ｂと、従業員専用スペース２６Ｂに隣接して設けられ販売スペース２６Ａから出入り可能とされた手洗スペース２６Ｃとに区分されている。なお、従業員専用スペース２６Ｂは、図示の左奥から中央奥側にかけて配置されており、手洗スペース２６Ｃは、図示の右奥側に配置されている。

販売スペース２６Ａには、出入口１２の近傍に、電力消費手段の一例としての電力消費部６８（図４参照）の一部である電力消費機器に含まれるＡＴＭ（Automated Teller Machine）端末２８が設置されている。ＡＴＭ端末２８は、従業員専用スペース２６Ｂ内に設置された制御手段の一例としての制御部３０に電源ケーブル３３を介して接続されており、制御部３０から電力を供給される構成となっている。また、販売スペース２６Ａには、出入口１２から見てＡＴＭ端末２８の奥側に会計用のカウンター３２が設けられている。そして、カウンター３２上には、ＰＯＳ（Point Of Sales）システム３４が設置されている。

ＰＯＳシステム３４は、外部サーバ（図示省略）に光ケーブル（図示省略）を用いて接続されており、店舗１０での商品の販売情報を入力（記録）することにより、販売情報が管理されている。また、ＰＯＳシステム３４は、電源ケーブル３６を介して制御部３０に接続されており、制御部３０から電力を供給される構成となっている。

さらに、販売スペース２６Ａには、窓ガラス１６に隣接して、窓ガラス１６の幅方向を長手方向とする雑誌棚３８が設けられている。そして、販売スペース２６Ａにおける雑誌棚３８よりも奥側には、手前側から奥側へ間隔をあけて、小型商品棚４２Ａ、４２Ｂと、小型商品棚４２Ｃ、４２Ｄと、大型商品棚４４とがこの順番で設けられている。

小型商品棚４２Ａ、４２Ｂは、図示の左右方向を長手方向として、左右方向に間隔をあけて配置されている。同様に、小型商品棚４２Ｃ、４２Ｄは、図示の左右方向を長手方向として、左右方向に間隔をあけて配置されている。また、大型商品棚４４は、販売スペース２６Ａと従業員専用スペース２６Ｂとを仕切る仕切壁３１に隣接して、左右方向を長手方向として配置されている。

販売スペース２６Ａにおける雑誌棚３８の端部（図示の右端部）近傍には、電力消費部６８（図４参照）の一部である電力消費機器に含まれる複写機４６が設置されている。そして、複写機４６よりも奥側には、冷蔵しておく必要がある商品を収容する冷蔵用棚４８が設けられている。冷蔵用棚４８は、複写機４６と同様に電力消費機器に含まれている。さらに、冷蔵用棚４８よりも奥側で販売スペース２６Ａと手洗スペース２６Ｃとを仕切る仕切壁４５に隣接する場所には、蓄電池５２が設置されている。

蓄電池５２は、太陽光パネル２４で発電された電力により充電される構成となっており、後述する受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ及び商用電源ケーブル５４から供給される電力についても充電可能に構成されている。

複写機４６は、電源ケーブル４７を介して制御部３０に接続されており、蓄電池５２は、電源ケーブル５３を介して制御部３０に接続されている。また、自動販売機１８は、店舗１０の外側を経由して店舗１０内部に引き込まれた電源ケーブル１９を介して制御部３０に接続されている。さらに、店舗１０内には、商用電源の一例としての商用電源ケーブル５４が引き込まれており、商用電源ケーブル５４の一端は、制御部３０に接続されている。これにより、制御部３０には、電力会社から商用電源ケーブル５４を介して電力が供給されるようになっており、制御部３０から店舗１０の各部へ電力を供給する構成となっている。

一方、販売スペース２６Ａの床２７には、店舗１０の内側に入射した太陽光及び後述する蛍光灯６４Ａ（図３参照）から出射された人工光の少なくとも一方を受光して発電する第２発電手段の一例としての矩形状の受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃが設けられている。

受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃは、太陽光の波長及び人工光の波長に対して感度を有し、太陽光及び人工光の少なくとも一方が入射されることにより発電を行う構成となっている。また、受光パネル５６Ａは、雑誌棚３８と小型商品棚４２Ａ、４２Ｂとの間の通路部分の床２７に設けられており、受光パネル５６Ｂは、小型商品棚４２Ａ、４２Ｂと小型商品棚４２Ｃ、４２Ｄとの間の通路部分の床２７、受光パネル５６Ｃは、小型商品棚４２Ｃ、４２Ｄと大型商品棚４４との間の通路部分の床２７にそれぞれ設けられている。

また、受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃは、一例として、床２７に形成された穴部（図示省略）内に嵌め込まれると共に、上方をアクリルパネル（図示省略）で覆われており、人に踏まれたときの荷重が受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃに直接的に作用しないようになっている。さらに、受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃは、電力供給ケーブル５８を介して制御部３０に接続されている。

図３に示すように、販売スペース２６Ａの天井６２には、それぞれ受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃと対向して、人工光Ｌを出射する光源の一例としての蛍光灯６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃが設けられている。蛍光灯６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃは、電源ケーブル６６を介して制御部３０に接続されている。また、蛍光灯６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃは、上方及び側方が反射カバー６５で覆われており、点灯時に人工光Ｌが下方側へ向けて出射されるようになっている。

これにより、受光パネル５６Ａは、店舗１０の内側に入射した太陽光Ｓ及び蛍光灯６４Ａから出射された人工光Ｌの少なくとも一方を受光して発電するようになっている。また、受光パネル５６Ｂ、５６Ｃは、小型商品棚４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄで太陽光Ｓが遮られる等するため、蛍光灯６４Ｂ、６４Ｃから出射された人工光Ｌを受光して発電するようになっている。なお、蛍光灯６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃの直下に受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃが設けられているため、人工光Ｌは、受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃに対して垂直に近い状態で入射する。また、他の実施例として、二点鎖線で図示したように、人工光Ｌを受光して発電する受光パネル４３を小型商品棚４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄの上面に設置して、蛍光灯６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃに近づけてもよい。受光パネル４３を設置することで、小型商品棚４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄの重量が増加し、制振効果が得られる。

次に、発電システム２０について説明する。

図４には、店舗１０（図１参照）に設けられた発電システム２０の全体構成がブロック図で示されている。

発電システム２０は、太陽光パネル２４と、人工光を出射する蛍光灯６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃと、受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃと、太陽光パネル２４及び受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃに接続された制御部３０と、を含んで構成されている。

制御部３０は、直流を交流に変換するパワーコンディショナ７２と、パワーコンディショナ７２で交流に変換された電力を分ける分電盤７４とを含んで構成されている。そして、制御部３０は、太陽光パネル２４、受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ、蓄電池５２、及び商用電源ケーブル５４（商用電源）から供給された電力を、必要に応じてパワーコンディショナ７２により交流に変換しあるいは交流のままで、分電盤７４により、蛍光灯６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃ、及び電力消費部６８に選択して供給可能な構成となっている。電力消費部６８は、ＰＯＳシステム３４、自動販売機１８、及び他の電力消費機器（一例として、ＡＴＭ端末２８、複写機４６、及び冷蔵用棚４８）を含んで構成されている。

また、制御部３０は、太陽光パネル２４で発電された電力、受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃで発電された電力、及び蓄電池５２から供給される電力のいずれか１つを優先して使用する（例えば、使用比率を変更する）制御を行う構成となっており、優先する対象に合わせて、３つの設定モード（第１モード、第２モード、第３モード）を有している。さらに、制御部３０は、操作パネル７６が設けられており、操作パネル７６からの入力によって第１、第２、第３モードの設定等を手動で行えるようになっている。なお、本実施形態では、一例として、商用電源ケーブル５４から供給される電力の使用量を第１、第２、第３モードで変更しないため、電力の使用比率の配分から除いて説明する。

使用比率とは、蛍光灯６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃ、及び電力消費部６８で使用（消費）する電力を１００％とし、そのうち、商用電源ケーブル５４から直接供給された電力の使用分を除いて、太陽光パネル２４からの電力供給分が占める割合、受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃからの電力供給分が占める割合、蓄電池５２からの電力供給分が占める割合を％で表したものである。

図４及び図６（Ａ）に示すように、第１モードは、太陽光パネル２４で発電された電力の使用比率を受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃに対して高める（太陽光パネル２４を優先して使用する）と共に、蓄電池５２への充電を行う設定となっている。第１モードでは一例として、太陽光パネル２４から供給された電力のうち、５０％程度を消費分とすると共に、残りの５０％を蓄電池５２への蓄電（充電）に充てている。

第２モードは、受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃで発電された電力の使用比率を太陽光パネル２４に対して高める（受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃを優先して使用する）と共に、蓄電池５２に充電された電力を使用する設定となっている。なお、本実施形態では、第２モードにおいて、蓄電池５２から供給された電力の使用比率が最も高くなっており、次に高いのが受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃから供給された電力の使用比率、最も低いのが太陽光パネル２４から供給された電力の使用比率となっている。即ち、制御部３０は、第２モードにおいて、受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃで発電された電力よりも蓄電池５２に充電された電力を優先して使用する設定となっている。

第３モードは、商用電源ケーブル５４から供給される電力を蓄電池５２へ充電すると共に、太陽光パネル２４及び受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃで発電された電力よりも蓄電池５２に充電された電力を優先して使用する（使用比率を上げる）設定となっている。

ここで、図５に示すように、制御部３０は、一例として、７時から１８時までの１１時間を第１モード、１８時から２３時までの５時間を第２モード、２３時から翌朝７時までの８時間を第３モードで制御するように設定されている。

また、図４及び図６（Ｂ）に示すように、制御部３０は、蓄電池５２の電力の残量が少ないほど蛍光灯６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃ及び電力消費部６８の使用機器の選択数を減らす設定となっており、本実施形態では一例として、蓄電池５２の残量に合わせて、レベル１、レベル２、レベル３の３パターンの設定を用いている。

レベル１は、蛍光灯６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃと、ＰＯＳシステム３４と、自動販売機１８と、電力消費機器（ＡＴＭ端末２８、複写機４６、及び冷蔵用棚４８）とに電力を供給する設定であり、店舗１０における電力供給の基本パターンとなっている。

レベル２は、蛍光灯６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃと、ＰＯＳシステム３４と、自動販売機１８とに電力を供給する設定であり、電力消費機器への電力の供給を停止するパターンとなっている。

レベル３は、蛍光灯６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃのみに電力を供給する設定であり、電力消費部６８への電力の供給を停止する最小限の電力の供給パターンとなっている。なお、レベル１〜３のいずれが選択されているかについては、操作パネル７６の表示部（図示省略）に表示されるようになっている。

次に、本実施形態の作用について説明する。

図７（Ａ）に示すように、一例として、晴天日の午前７時前において、店舗１０の屋外では、太陽光パネル２４が太陽光Ｓを受光して発電し、得られた電力を制御部３０に送る。また、店舗１０の屋内では、受光パネル５６Ａが太陽光Ｓ及び人工光Ｌの少なくとも一方を受光して発電し、得られた電力を制御部３０に送る。さらに、受光パネル５６Ｂ、５６Ｃが人工光Ｌを受光して発電し、得られた電力を制御部３０に送る。加えて、蓄電池５２（図４参照）から制御部３０へ電力が供給される。なお、蓄電池５２の充電量が必要量に対して不足している場合は、適宜、商用電源ケーブル５４（図２参照）から直接、蓄電池５２への充電が行われる。

ここで、午前７時前は、太陽光パネル２４による発電量が少ないため、図５に示すように、制御部３０では第３モードが設定されている。このため、図６（Ａ）に示すように、制御部３０は、蓄電池５２（図４参照）から供給された電力を優先して使用すると共に、受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃから供給された電力を使用する。そして、太陽光パネル２４から供給された電力は、ほとんど使用せず、蓄電池５２への充電に用いる。

なお、第１、第２、第３モード全てにおいて、蓄電池５２における充電量（電力量）が必要十分な場合は、図６（Ｂ）に示すように、制御部３０（図４参照）においてレベル１が選択され、店舗１０（図１参照）内の全ての機器類の使用が可能となるが、充電量が不足している場合は、レベル２又はレベル３が選択され、使用可能な機器が限定される。

続いて、図４、図５、及び図６（Ａ）に示すように、午前７時になったとき、制御部３０が第３モードから第１モードへ設定変更し、太陽光パネル２４で発電された電力と受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃで発電された電力との使用比率を変更する制御を行う（太陽光パネル２４を受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃに対して優先して使用する）。そして、１８時の時点まで、太陽光パネル２４から供給された電力をメインとして使用し、受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃから供給された電力をサブとして使用する。なお、第１モードでは、蓄電池５２を使用しない。また、太陽光パネル２４から制御部３０へ供給された電力のうち、一例として、ほぼ半分の電力が使用され、残りの電力が蓄電池５２の充電に用いられる。

続いて、図７（Ｂ）に示すように、１８時になったとき、日没により太陽光パネル２４の受光量が低下するため、太陽光パネル２４から供給される電力はほとんどなくなる。そして、人工光Ｌを主とする光照射が行われる。このため、制御部３０は、第１モードから第２モードへ設定変更し、受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃで発電された電力の使用比率を太陽光パネル２４で発電された電力の使用比率よりも高める（受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃを太陽光パネル２４に対して優先して使用する）と共に、蓄電池５２（図２参照）から電力を供給する制御を行う。そして、２３時の時点まで、蓄電池５２から供給された電力をメインとして使用し、受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃから供給された電力をサブとして使用する。ただし、季節によって日没の時刻が変わるため、夏期は、太陽光パネル２４からも電力供給されることになる。

続いて、２３時になったとき、制御部３０は、第２モードから第３モードへ設定変更し、蓄電池５２から供給される電力の使用比率を、太陽光パネル２４及び受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃで発電された電力の使用比率よりも高める制御を行う。なお、本実施形態では、一例として、第２モードの時点において既に、蓄電池５２から供給される電力の使用比率が最も高くなっている。そして、午前７時の時点まで、蓄電池５２から供給された電力をメインとして使用し、受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃから供給された電力をサブとして使用する。なお、図６（Ａ）では、蓄電池５２の電力使用量が減少しているが、これは、商用電源ケーブル５４（図４参照）からの電力供給が無い場合の電力使用による減少を表している。

ここで、２３時（深夜）から７時（翌朝）までの時間帯において、商用電源ケーブル５４（図４参照）から供給される電力の料金が昼間の時間帯よりも安くなっている。このため、夜間の第３モードにおいて、太陽光パネル２４及び受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃで発電された電力よりも蓄電池５２に充電された電力を優先して使用すると共に、商用電源ケーブル５４から蓄電池５２へ直接、電力を充電することで、昼間に商用電源ケーブル５４から供給される割高な電力を買う必要が無くなる。

なお、第１モードから第２モードへの設定変更の時点を１８時（日没）としていたが、例えば、店舗１０の屋外に照度計（図示省略）を設置しておき、照度計で測定された太陽光Ｓの照度が設定値よりも低い場合（曇天あるいは雨天時）に第１モードから第２モードへ設定変更し、必要な電力量を確保するように構成してもよい。

以上説明したように、本実施形態の発電システム２０では、図１〜７に示すように、天候の影響や使用時刻で、太陽光パネル２４における太陽光Ｓによる電力の発電量が減少する場合には、受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃで得られた電力の使用比率を高めて優先的に使用することで、必要な電力量を確保できる。

また、店舗１０の屋内への太陽光Ｓの入射量が増加する使用時刻には、太陽光パネル２４で得られた電力の使用比率を蛍光灯６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃに対して高めて優先的に使用することで、必要な電力量を確保することができる。さらに、太陽光パネル２４の電力を優先して使用することで、蛍光灯６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃの一部を消灯しておくことが可能となるので、蛍光灯６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃの発光に消費される電力を減らして効率良く発電を行える。このように、発電システム２０では、天候や使用時刻に影響を受けずに効率良く発電を行うことができる。

また、発電システム２０では、受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃで得られる電力が太陽光パネル２４で得られる電力に対して少ない場合、蓄電池５２の電力を使用することで補われるので、太陽光パネル２４で得られた電力を優先的に使用するときと、受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃで得られた電力を優先的に使用するときとで、使用可能な電力量の差が大きくなるのを抑制することができる。さらに、使用寿命等により、受光パネル５５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃから出射された光エネルギーが弱まり、電力の発電量が低下する場合があっても、制御部３０が、蓄電池５２に充電された電力を優先して使用するため、第２モードにおいて使用可能な電力量が減少するのを抑制することができる。

さらに、発電システム２０では、２３時から７時までの時間帯において、制御部３０が、昼間の時間帯よりも電力の料金が安い商用電源（商用電源ケーブル５４）から蓄電池５２へ電力を充電すると共に、太陽光パネル２４及び受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃで発電された電力よりも蓄電池５２に充電された電力を優先して使用しているので、屋外の太陽光Ｓがほとんど無く、屋内の蛍光灯６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃが消灯されている場合であっても、蓄電池５２から店舗１０の各部へ電力を供給することができる。

加えて、発電システム２０では、電力を消費する蛍光灯６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃ、ＰＯＳシステム３４、自動販売機１８、ＡＴＭ端末２８、複写機４６、及び冷蔵用棚４８について、制御部３０が、蓄電池５２の電力の残量が少ないほど、これらの電力消費手段の選択数を減らすので、必要性の低い電力消費手段に余計な電力が消費されなくなる。これにより、必要性の高い電力消費手段に常に電力を供給することができる。

また、発電システム２０では、受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃが店舗１０の床２７に設置されているので、天井６２に取付けられた蛍光灯６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃから出射された人工光Ｌは、ほぼ垂直に受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃに入射する。これにより、人工光Ｌの光エネルギーを電力変換するときの変換損失が抑えられるので、蛍光灯６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃから出射された人工光Ｌの利用効率を上げることができる。

さらに、発電システム２０では、店舗１０の中で光を最も多く必要とする販売スペース２６Ａ内に蛍光灯６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃを設けているので、従業員専用スペース２６Ｂや手洗スペース２６Ｃに設けた蛍光灯６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃで発電する構成に比べて、電力の発電量を増やすことができる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。

建物は、店舗１０に限らず、事務所や住宅であってもよい。また、電力消費部６８には、ホットコーナーや電子レンジ、監視カメラ等を加えてもよい。さらに、受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃの設置場所としては、床２７に限らず、前述のように、蛍光灯６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃからの人工光Ｌが入射する小型商品棚４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄの上部、あるいは大型商品棚４４の上部に設けてもよい。加えて、窓ガラス１６から入射した太陽光Ｓを有効利用するために、反射板を用いて太陽光Ｓを反射させ、受光パネル５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃに入射させるように構成してもよい。

１０ 店舗
２０ 発電システム
２４ 太陽光パネル（第１発電手段の一例）
２６Ａ 販売スペース（販売領域の一例）
２７ 床
３０ 制御部（制御手段の一例）
５２ 蓄電池
５４ 商用電源ケーブル（商用電源の一例）
５６Ａ 受光パネル（第２発電手段の一例）
５６Ｂ 受光パネル（第２発電手段の一例）
５６Ｃ 受光パネル（第２発電手段の一例）
６４Ａ 蛍光灯（光源の一例）
６４Ｂ 蛍光灯（光源の一例）
６４Ｃ 蛍光灯（光源の一例）
６８ 電力消費部（電力消費手段の一例）

Claims (7)

1. 屋外に設けられ太陽光を受光して発電する第１発電手段と、
   屋内に設けられ人工光を出射する光源と、
   前記屋内に設けられ該屋内に入射した太陽光及び前記光源から出射された人工光の少なくとも一方を受光して発電する第２発電手段と、
   前記第１発電手段及び前記第２発電手段に接続され、前記第１発電手段で発電された電力及び前記第２発電手段で発電された電力のいずれか一方を優先して使用する制御を行う制御手段と、
   を有する発電システム。
2. 前記建物には、少なくとも前記第１発電手段で発電された電力により充電される蓄電池が設けられ、
   前記制御手段は、
   前記第１発電手段で発電された電力を優先して使用すると共に前記蓄電池への充電を行う第１モードと、
   前記第２発電手段で発電された電力を優先して使用すると共に前記蓄電池に充電された電力を使用する第２モードと、
   を有する請求項１に記載の発電システム。
3. 前記制御手段は、前記第２モードにおいて、前記第２発電手段で発電された電力よりも前記蓄電池に充電された電力を優先して使用する請求項２に記載の発電システム。
4. 前記蓄電池は、商用電源から供給される電力を充電可能に設けられ、
   前記制御手段は、前記商用電源から供給される電力を前記蓄電池へ充電すると共に、前記第１発電手段及び前記第２発電手段で発電された電力よりも前記蓄電池に充電された電力を優先して使用する第３モードを有する請求項２又は請求項３に記載の発電システム。
5. 前記制御手段は、前記屋内に設けられ電力を消費する複数の電力消費手段及び前記光源に対して、電力を選択して供給可能に設けられると共に、前記蓄電池の電力の残量が少ないほど前記電力消費手段の選択数を減らす請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の発電システム。
6. 前記第２発電手段が、前記屋内の床に太陽光及び人工光の少なくとも一方を受光可能に設置されている請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の発電システム。
7. 前記第２発電手段が、商品を販売する店舗の販売領域内に設けられている請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の発電システム。

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