Arrengement of Fibonacci numbers photovoltaic modules for power generation forest

• Project/Area Number: 26420248
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Power engineering/Power conversion/Electric machinery
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: Yachi Toshiaki 東京理科大学, 工学部第二部電気工学科, 教授 (90349845)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2015: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2014: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
• Keywords: 太陽光発電 / 再生可能エネルギー / 植物の葉序 / フィボナッチ数列 / メガソーラー / ハニカムパタン / 太陽エネルギー利用向上 / 葉序 / 太陽エネルギーの利用向上 / タンデム型

Outline of Final Research Achievements

As a method of increasing electric power generation in a size-limited installation area, photovoltaic modules assembled with a three-dimensional structure that is based on the Fibonacci number (FPM) have proven effective. We have proposed mega-solar sized power generation forests using the multiple FPMs. The generation forests electric characteristics have been studied by the computer simulation by using a projection method and the field test using single crystalline silicon solar cells. It is shown that the amount of a single FPM power generation decreases with the number of series cell connections and is little depended on phyllotaxis patterns. It is also shown that the honeycomb pattern FPM forest provides the largest amount of generated power per unit area.

Research Products

• [Journal Article] Arrangement of Fibonacci Sequence Photovoltaic Modules for Power Generation Forest (2016)
  • Author(s): Akiko Takahashi, Toshihiro Nishiwaki, Toshiaki Yachi
  • Journal Title: The Proceedings of International Conference on Renewable Energy Research and Applications (IEEE Explore) Volume: - Pages: 193-197
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Electric Power Leveling of the Microgrid System with PV Power Generation Estimation and Power Demand Estimation (2016)
  • Author(s): Hiroshi Awata, Toshiaki Yachi
  • Journal Title: The Proceedings of International Conference on Renewable Energy Research and Applications (IEEE Explore) Volume: - Pages: 353-357
  • NAID: 40020867302
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] A Power Output Estimate of Cylindrically-shaped Flexible Photovoltaic Module with Polygonal Approximation (2015)
  • Author(s): 柴崎衛，谷内利明
  • Journal Title: IEEJ Transactions on Power and Energy Volume: 135 Issue: 7 Pages: 454-461
  • DOI: 10.1541/ieejpes.135.454
  • NAID: 130005085214
  • ISSN: 0385-4213, 1348-8147
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Power Output Estimation of Cylindrical Flexible PV Modules that Can Be Mounted to a Telecommunications Pole InGreen Base Stations (2015)
  • Author(s): Mamoru Shibasaki, Toshiaki Yachi
  • Journal Title: Proceedings of International Telecommunications Energy Conference Volume: 1 Pages: 516-520
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] A Power Generation Estimate of Cylindrically-shaped Flexible PV Cell Systems for Off-grid Use (2015)
  • Author(s): Mamoru Shibasaki, Toshiaki Yachi
  • Journal Title: Proceedings of IEEE Photovoltaic Specialists Conference Volume: 1 Pages: 2759-2764
  • NAID: 40020122940
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Arrengement of Fibonacci Number Photovoltaic Modules for Power Generation Woods (2014)
  • Author(s): Toshihiro Nishiwaki, Toshiaki Yachi
  • Journal Title: Proceedings of International Conference on Renewable Energy Research and Applications Volume: 1 Pages: 142-146
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Output Power of 1/3-phyllotaxis FPM under Various Stage Shape and Cell Size Conditions (2014)
  • Author(s): Kousuke Mukaiyama, Toshiaki Yachi
  • Journal Title: Proceedings of International Conference on Renewable Energy Research and Applications Volume: 1 Pages: 122-126
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Power Output Estimation of Flexible PV Module System for Off-Grid (2014)
  • Author(s): Mamoru Shibasaki, Toshiaki Yachi
  • Journal Title: Proceedings of World Conference on Photovoltaic Energy Coversion Volume: 1 Pages: 1263-1264
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] First Step for Power Generation Amount Estimation of Solar Matching System (2017)
  • Author(s): Kazyya Hosokawa, toshiaki Yachi, Yoichi Hirata, Yasuyuki Watanabe
  • Organizer: Photovoltaic Specialists Conference
  • Place of Presentation: Washington, DC
  • Year and Date: 2017-06-25
• [Presentation] 3次元太陽光発電モジュールFPMを用いた発電樹林の構成法 (2017)
  • Author(s): 高橋明子、西脇聡宏、谷内利明
  • Organizer: 電気学会 全国大会
  • Place of Presentation: 富山大学
  • Year and Date: 2017-03-15
• [Presentation] 3次元太陽光発電モジュールFPMの葉序依存特性 (2017)
  • Author(s): 市野将真、久保田南輝、谷内利明
  • Organizer: 電気学会 全国大会
  • Place of Presentation: 富山大学
  • Year and Date: 2017-03-15
• [Presentation] 3次元太陽光発電モジュールFPMにおけるセル傾斜角度の最適化 (2016)
  • Author(s): 吉田悠佑、谷内利明
  • Organizer: 太陽エネルギー学会/風力エネルギー学会 合同研究発表会
  • Place of Presentation: 松山市総合コミュニティセンター
  • Year and Date: 2016-11-24
• [Presentation] 3次元太陽光発電モジュールFPM発電量の太陽電池パネル内直並列構成依存性 (2016)
  • Author(s): 望月祐希、谷内利明
  • Organizer: 太陽エネルギー学会/風力エネルギー学会 合同研究発表会
  • Place of Presentation: 松山市総合コミュニティセンター
  • Year and Date: 2016-11-24
• [Presentation] ソーラーマッチング発電システムにおける発電量推定のための基礎特性の把握 (2016)
  • Author(s): 細川和也、谷内利明、平田陽一、渡邊康之
  • Organizer: 太陽エネルギー学会/風力エネルギー学会 合同研究発表会
  • Place of Presentation: 松山市総合コミュニティセンター
  • Year and Date: 2016-11-24
• [Presentation] ソーラマッチングハウスにおけるフレキシブル太陽電池発電量推定の一考察 (2016)
  • Author(s): 成立洲、谷内利明
  • Organizer: 太陽エネルギー学会/風力エネルギー学会 合同研究発表会
  • Place of Presentation: 松山市総合コミュニティセンター
  • Year and Date: 2016-11-24
• [Presentation] 発電量予測、負荷需要予測機能を備えたマイクログリッドの電力平準化（2） (2016)
  • Author(s): 阿波田宙、谷内利明
  • Organizer: 電子情報通信学会 通信ソサエティ大会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2016-09-20
• [Presentation] 太陽追尾ミラーを備えた太陽光発電システムの発電特性 (2016)
  • Author(s): 前多竜馬、谷内利明
  • Organizer: 電気学会全国大会
  • Place of Presentation: 宮城県・仙台市・東北大学
  • Year and Date: 2016-03-16
• [Presentation] 3次元太陽光発電モジュールＦＰＭのタンデムモジュールに関する考察 (2016)
  • Author(s): 高橋明子、谷内利明
  • Organizer: 電気学会全国大会
  • Place of Presentation: 宮城県・仙台市・東北大学
  • Year and Date: 2016-03-16
• [Presentation] 3次元太陽光発電モジュールＦＰＭにおけるセル傾斜角度の最適化 (2016)
  • Author(s): 吉田悠佑、谷内利明
  • Organizer: 電気学会全国大会
  • Place of Presentation: 宮城県・仙台市・東北大学
  • Year and Date: 2016-03-16
• [Presentation] 両面ＰＶパネルを用いた1/3葉序2段構成ＦＰＭの発電特性 (2016)
  • Author(s): 何其偉、谷内利明
  • Organizer: 電気学会全国大会
  • Place of Presentation: 宮城県・仙台市・東北大学
  • Year and Date: 2016-03-16
• [Presentation] ドーム型フレキシブル太陽電池における発電量の推定法 (2016)
  • Author(s): 裵惠珍、柴崎衛、谷内利明
  • Organizer: 電気学会全国大会
  • Place of Presentation: 宮城県・仙台市・東北大学
  • Year and Date: 2016-03-16
• [Presentation] 発電予測、負荷需要予測機能を備えたマイクログリッドの電力平準化 (2016)
  • Author(s): 阿波田宙、谷内利明
  • Organizer: 電子情報通信学会 電子通信エネルギー技術研究会
  • Place of Presentation: 機械振興会館
• [Presentation] 発電樹林の実現向けた3次元太陽光発電モジュールFPMの構成法 (2016)
  • Author(s): 西脇聡宏、高橋明子、谷内利明
  • Organizer: 電機学会 家電・民生技術研究会
  • Place of Presentation: 機械振興会館
• [Presentation] Some Thoughts on the Development of Future Photovoltaic Systems (2015)
  • Author(s): Toshiaki Yachi
  • Organizer: Interanational Conference on Renewable Energy Research and Applications
  • Place of Presentation: Italy, Palermo
  • Year and Date: 2015-11-22
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 発電樹林実現に向けた３次元太陽光発電モジュール（ＦＰＭ）の配置 (2015)
  • Author(s): 西脇聡宏、今泉大輔、谷内利明
  • Organizer: 電気学会 家電・民生技術委員会
  • Place of Presentation: 東京都・港区・機械振興会館
  • Year and Date: 2015-05-28
• [Presentation] 両面PVパネルを用いた1/3葉序2段構成FPMの発電特性 (2015)
  • Author(s): 何其偉、西脇聡宏、谷内利明
  • Organizer: 電気学会全国大会
  • Place of Presentation: 東京都・世田谷区・東京都市大学
  • Year and Date: 2015-03-24 – 2015-03-26
• [Presentation] 発電樹林実現に向けた3次元太陽光発電モジュール(FPM)の配置 (2015)
  • Author(s): 西脇聡宏、今泉大輔、谷内利明
  • Organizer: 電気学会全国大会
  • Place of Presentation: 東京都・世田谷区・東京都市大学
  • Year and Date: 2015-03-24 – 2015-03-26
• [Presentation] 円筒曲面に設置したアモルファスシリコン太陽電池の発電特性 (2014)
  • Author(s): 山口雄一、谷内利明
  • Organizer: 太陽/風力エネルギー合同研究発表会
  • Place of Presentation: 福島県・いわき市・いわき市文化センター
  • Year and Date: 2014-11-13 – 2014-11-14
• [Presentation] 3/8葉序疑似FPMの発電特性 (2014)
  • Author(s): 加藤崇夫、鈴本聖治、谷内利明
  • Organizer: 太陽/風力エネルギー合同研究発表会
  • Place of Presentation: 福島県・いわき市・いわき市文化センター
  • Year and Date: 2014-11-13 – 2014-11-14
• [Presentation] 追尾ミラーを用いた太陽光発電システムの構成 (2014)
  • Author(s): 山口祐良、谷内利明
  • Organizer: 太陽/風力エネルギー合同研究発表会
  • Place of Presentation: 福島県・いわき市・いわき市文化センター
  • Year and Date: 2014-11-13 – 2014-11-14
• [Presentation] Photovoltaic Cell Reflection Characteristics to Realize a Tandem Fibonacci Number Photovoltaic Module (2014)
  • Author(s): Toshiahiro Nishiwaki, Toshiaki Yachi
  • Organizer: Grand Renewable Energy 2014
  • Place of Presentation: 東京都・江東区・東京ビックサイト
  • Year and Date: 2014-07-27 – 2014-08-01
• [Presentation] 発電樹林実現に向けたフィボナッチ数列を用いた太陽電池モジュール（FPM)の配置 (2014)
  • Author(s): 西脇聡宏、谷内利明
  • Organizer: 電子情報通信学会 通信エネルギー技術研究会
  • Place of Presentation: 広島県・広島市・広島工業大学
  • Year and Date: 2014-07-10 – 2014-07-11
• [Presentation] フレキシブル太陽電池における発電量の推定 (2014)
  • Author(s): 柴崎衛、谷内利明
  • Organizer: 電気学会 家電・民生技術研究会
  • Place of Presentation: 東京都・港区・機械振興会館
  • Year and Date: 2014-05-29
• [Presentation] 1/3葉序2段構成FPMの太陽電池セルサイズおよびセル形状依存性 (2014)
  • Author(s): 向山康介、片岡恭士、谷内利明
  • Organizer: 電気学会 家電・民生技術研究会
  • Place of Presentation: 東京都・港区・機械振興会館
  • Year and Date: 2014-05-29
• [Remarks] 東京理科大学 工学部第二部電気工学科 谷内利明
  • URL: http://www.tus.ac.jp/fac_grad/p/index.php?3b65