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日伊温室に適用する半透過型太陽電池温室屋根材の開発

Research Project

Project/Area Number 14F04085
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Agricultural environmental engineering/Agricultural information engineering
Research InstitutionShimane University

Principal Investigator

谷野 章  島根大学, 生物資源科学部, 教授 (70292670)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) COSSU MARCO  島根大学, 生物資源科学部, 外国人特別研究員
COSSU Marco  島根大学, 生物資源科学部, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2016: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2014: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Keywords太陽電池 / 太陽光発電 / 温室 / 再生可能エネルギー
Outline of Annual Research Achievements

日本やイタリアの温室は夏期には高温回避の目的である程度遮光される。このため、半透過型の太陽電池屋根材で適度な遮光を実現できれば、その太陽電池で生産された電気エネルギーで温室環境制御機器を運転することで、作物の量および質の向上につながる。作物と電力の生産を両立させるためには、屋根に設置する太陽電池の最適な配置を明らかにする必要があった。
28年度も引き続き、温室屋根面に設置した太陽電池の発電量と遮光率のデータ解析を推進し、経過を国際会議で発表した。継続して、イタリアで実際に作物栽培が行われている2連のA型東西棟温室の南屋根面に配置した太陽電池モジュールの発電量、遮光率、および太陽電池下の作物応答を解析した。地表、地上高0.5 m、1.0 m、1.5 mと高さを変化させて、通年にわたって温室内の日射分布を計算した。この結果、太陽電池パネル下での作物の栽培が可能な時期と空間を温室内で3次元的に推定できた。当該温室で実測された日射の値と比較して、計算の精度を評価した。以上の成果をとりまとめて論文発表した。イタリアでは代表的な弱光栽培作物であるアスパラガスの太陽電池設置温室内での応答をサッサリ大学の研究者の協力の下に検討した。
半透過太陽電池を用いれば、温室の適度な遮光と発電を同時に実現できるが、遮光率は一定なので、曇天時に温室内の日射が必要以上に低下してしまう。この弱点を克服するために、ある日射閾値以下では、太陽電池をブラインドのように回転させて温室への日射の取り込みを優先させるようなプロトタイプシステムの構想に着手した。このプロトタイプ開発の経過と性能を取り纏め、農業工学に関する専門誌に投稿した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2017 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Sassari(イタリア)

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  • [Int'l Joint Research] University of Sassari(イタリア)

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  • [Journal Article] An algorithm for the calculation of the light distribution in photovoltaic greenhouses2017

    • Author(s)
      Marco Cossu, Luigi Ledda, Giulia Urracci, Antonella Sirigu, Andrea Cossu, Lelia Murgia, Antonio Pazzona, Akira Yano
    • Journal Title

      Solar Energy

      Volume: 141 Pages: 38-48

    • DOI

      10.1016/j.solener.2016.11.024

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] サルデーニャの農産関連施設における再生可能エネルギーの利用2017

    • Author(s)
      谷野章、Marco Cossu
    • Journal Title

      農業食料工学会関西支部報

      Volume: 121 Pages: 3-5

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      2016 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Advances on the semi-transparent modules based on micro solar cells: First integration in a greenhouse system2016

    • Author(s)
      Marco Cossu, Akira Yano, Zhi Li, Mahiro Onoe, Hidetoshi Nakamura, Toshinori Matsumoto, Josuke Nakata
    • Journal Title

      Applied Energy

      Volume: 162 Pages: 1042-1051

    • DOI

      10.1016/j.apenergy.2015.11.002

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] An algorithm for determining the sunlight distribution inside photovoltaic greenhouses2016

    • Author(s)
      M. Cossu, A. Yano, L. Ledda, P.A. Deligios, F. Chessa, A. Sirigu, L. Murgia, A. Pazzona
    • Organizer
      8th International Symposium on Light in Horticulture
    • Place of Presentation
      Michigan (アメリカ)
    • Related Report
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  • [Presentation] Solar light distribution inside a greenhouse with the roof area entirely covered with photovoltaic panels2016

    • Author(s)
      M. Cossu, L. Ledda, P. A. Deligios, A. Sirigu, L. Murgia, A. Pazzona, A. Yano
    • Organizer
      HORTIMODEL 2016
    • Place of Presentation
      Avignon (フランス)
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  • [Presentation] A method for the calculation of the solar light availability inside photovoltaic greenhouses2015

    • Author(s)
      Cossu M., Yano A., Ledda L., Deligios A.P., Chessa F., Sirigu A., Murgia L., and Pazzona A.
    • Organizer
      日本生物環境工学会2015年大会
    • Place of Presentation
      シーガイアコンベンションセンター(宮崎県・宮崎市)
    • Year and Date
      2015-09-09
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] ガラス温室屋根材としての半透過型太陽電池モジュールと従来型不透過モジュールの性能比較2015

    • Author(s)
      李治,Marco Cossu,谷野章,中村英稔,松本利則,中田仗祐
    • Organizer
      日本生物環境工学会2015年大会
    • Place of Presentation
      シーガイアコンベンションセンター(宮崎県・宮崎市)
    • Year and Date
      2015-09-09
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of a semi-transparent photovoltaic module based on spherical microcells for greenhouse-roof applications2015

    • Author(s)
      Akira Yano, Zhi Li, Mahiro Onoe, Marco Cossu, Lelia Murgia, Hidetoshi Nakamura, Toshinori Matsumoto, Josuke Nakata
    • Organizer
      GreenSys 2015
    • Place of Presentation
      Evora(ポルトガル)
    • Year and Date
      2015-07-21
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      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects of the photovoltaic roofs on the greenhouse microclimate2015

    • Author(s)
      Marco Cossu, Akira Yano, Lelia Murgia, Luigi Ledda, Paola A. Deligios, Antonella Sirigu, Francesco Chessa, Antonio Pazzona
    • Organizer
      GreenSys 2015
    • Place of Presentation
      Evora(ポルトガル)
    • Year and Date
      2015-07-21
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      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects of the photovoltaic roofs on the greenhouse microclimate2015

    • Author(s)
      Marco Cossu, Akira Yano, Lelia Murgia, Luigi Ledda, Paola A. Deligios, Antonella Sirigu, Francesco Chessa, Antonio Pazzona
    • Organizer
      GreenSys2015
    • Place of Presentation
      エヴォラ(ポルトガル)
    • Year and Date
      2015-07-19 – 2015-07-23
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of a semi-transparent photovoltaic module based on spherical microcells for greenhouse-roof applications2015

    • Author(s)
      Akira Yano, Zhi Li, Mahiro Onoe, Marco Cossu, Lelia Murgia, Hidetoshi Nakamura, Toshinori Matsumoto, Josuke Nakata
    • Organizer
      GreenSys2015
    • Place of Presentation
      エヴォラ(ポルトガル)
    • Year and Date
      2015-07-19 – 2015-07-23
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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