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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

研究課題

研究課題/領域番号 14F04085
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 農業環境・情報工学
研究機関島根大学

研究代表者

谷野 章  島根大学, 生物資源科学部, 教授 (70292670)

研究分担者 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
研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2016年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2015年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2014年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
キーワード太陽電池 / 太陽光発電 / 温室 / 再生可能エネルギー
研究実績の概要

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。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件)

  • [国際共同研究] University of Sassari(イタリア)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Sassari(イタリア)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] An algorithm for the calculation of the light distribution in photovoltaic greenhouses2017

    • 著者名/発表者名
      Marco Cossu, Luigi Ledda, Giulia Urracci, Antonella Sirigu, Andrea Cossu, Lelia Murgia, Antonio Pazzona, Akira Yano
    • 雑誌名

      Solar Energy

      巻: 141 ページ: 38-48

    • DOI

      10.1016/j.solener.2016.11.024

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      谷野章、Marco Cossu
    • 雑誌名

      農業食料工学会関西支部報

      巻: 121 ページ: 3-5

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Advances on the semi-transparent modules based on micro solar cells: First integration in a greenhouse system2016

    • 著者名/発表者名
      Marco Cossu, Akira Yano, Zhi Li, Mahiro Onoe, Hidetoshi Nakamura, Toshinori Matsumoto, Josuke Nakata
    • 雑誌名

      Applied Energy

      巻: 162 ページ: 1042-1051

    • DOI

      10.1016/j.apenergy.2015.11.002

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] An algorithm for determining the sunlight distribution inside photovoltaic greenhouses2016

    • 著者名/発表者名
      M. Cossu, A. Yano, L. Ledda, P.A. Deligios, F. Chessa, A. Sirigu, L. Murgia, A. Pazzona
    • 学会等名
      8th International Symposium on Light in Horticulture
    • 発表場所
      Michigan (アメリカ)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Solar light distribution inside a greenhouse with the roof area entirely covered with photovoltaic panels2016

    • 著者名/発表者名
      M. Cossu, L. Ledda, P. A. Deligios, A. Sirigu, L. Murgia, A. Pazzona, A. Yano
    • 学会等名
      HORTIMODEL 2016
    • 発表場所
      Avignon (フランス)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A method for the calculation of the solar light availability inside photovoltaic greenhouses2015

    • 著者名/発表者名
      Cossu M., Yano A., Ledda L., Deligios A.P., Chessa F., Sirigu A., Murgia L., and Pazzona A.
    • 学会等名
      日本生物環境工学会2015年大会
    • 発表場所
      シーガイアコンベンションセンター(宮崎県・宮崎市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      李治,Marco Cossu,谷野章,中村英稔,松本利則,中田仗祐
    • 学会等名
      日本生物環境工学会2015年大会
    • 発表場所
      シーガイアコンベンションセンター(宮崎県・宮崎市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Development of a semi-transparent photovoltaic module based on spherical microcells for greenhouse-roof applications2015

    • 著者名/発表者名
      Akira Yano, Zhi Li, Mahiro Onoe, Marco Cossu, Lelia Murgia, Hidetoshi Nakamura, Toshinori Matsumoto, Josuke Nakata
    • 学会等名
      GreenSys 2015
    • 発表場所
      Evora(ポルトガル)
    • 年月日
      2015-07-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of the photovoltaic roofs on the greenhouse microclimate2015

    • 著者名/発表者名
      Marco Cossu, Akira Yano, Lelia Murgia, Luigi Ledda, Paola A. Deligios, Antonella Sirigu, Francesco Chessa, Antonio Pazzona
    • 学会等名
      GreenSys 2015
    • 発表場所
      Evora(ポルトガル)
    • 年月日
      2015-07-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of the photovoltaic roofs on the greenhouse microclimate2015

    • 著者名/発表者名
      Marco Cossu, Akira Yano, Lelia Murgia, Luigi Ledda, Paola A. Deligios, Antonella Sirigu, Francesco Chessa, Antonio Pazzona
    • 学会等名
      GreenSys2015
    • 発表場所
      エヴォラ(ポルトガル)
    • 年月日
      2015-07-19 – 2015-07-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Development of a semi-transparent photovoltaic module based on spherical microcells for greenhouse-roof applications2015

    • 著者名/発表者名
      Akira Yano, Zhi Li, Mahiro Onoe, Marco Cossu, Lelia Murgia, Hidetoshi Nakamura, Toshinori Matsumoto, Josuke Nakata
    • 学会等名
      GreenSys2015
    • 発表場所
      エヴォラ(ポルトガル)
    • 年月日
      2015-07-19 – 2015-07-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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