フィボナッチ数列を基にした３次元太陽光発電モジュール構成法

• 研究課題/領域番号: 23560340
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 谷内 利明 東京理科大学, 工学部, 教授 (90349845)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 太陽光発電 / 太陽エネルギーの利用向上 / 再生可能エネルギー / 植物の葉序 / フィボナッチ数列

研究概要

太陽光エネルギーの最大限の利用を図るため、植物の葉序に倣ったフィボナッチ数列構成による3次元太陽光発電モジュールFPMを提案し、その特性を計算機シミュレーションおよび実機によるフィールドテストで明らかにした。計算機シミュレーションでは、セル同士の影の影響も考慮した発電量算出モデルを新たに構築した。また、実機は方形の単結晶シリコン太陽電池を用いた疑似FPMとした。1/3葉序FPMでは、2段構成にすることで従来の平面型モジュールに比較して設置面積当たりで1.5倍の発電量が得られる。また、2段構成FPMでは、1段目と2段目の太陽電池セルサイズを同一にしたときが最も設置面積当たりの発電量が多い。

研究成果

• [雑誌論文] フィボナッチ数列構成による三次元太陽光発電モジュールの特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴本聖治, 谷内利明
  • 雑誌名: 太陽エネルギー 巻: 40巻(ISSN 0388-9564) ページ: 45-52
  • NAID: 110009569012
  • 査読あり
• [雑誌論文] フィボナッチ数列構成による三次元太陽光発電モジュールの特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴本聖治、谷内利明
  • 雑誌名: 太陽エネルギー 巻: 40 ページ: 45-52
  • NAID: 110009569012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photovoltaic Systems with Solar Tracking Mirrors (2013)
  • 著者名/発表者名: Jun Hu, Toshiaki Yachi
  • 雑誌名: Proceedings of 2013 ICRERA 巻: 1巻(ISBN 978-1-4799-1464-7) ページ: 201-204
  • NAID: 40019921109
  • 査読あり
• [雑誌論文] 太陽追尾ミラーを備えた太陽光発電システム (2013)
  • 著者名/発表者名: 胡俊, 谷内利明
  • 雑誌名: 信学技報 巻: 113巻(ISSN 0913-5685) ページ: 5-8
  • NAID: 40019921109
• [雑誌論文] フィボナッチ数列構成による三次元太陽光発電モジュールの特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鈴本聖治, 谷内利明
  • 雑誌名: 信学技報 巻: 113巻(ISSN 0913-5685) ページ: 9-14
  • NAID: 110009569012
• [雑誌論文] 3次元太陽光発電モジュール (2013)
  • 著者名/発表者名: 谷内利明
  • 雑誌名: 科学フォーラム 巻: 345巻(ISSN 1346-1206) ページ: 14-17
• [雑誌論文] Photovoltaic Systems with Solar Tracking Mirrors (2013)
  • 著者名/発表者名: Jun Hu, Toshiaki Yachi
  • 雑誌名: Proceedings of 2013 International Conference on Renewable Energy Research and Applications 巻: 1 ページ: 201-204
  • NAID: 40019921109
  • 査読あり
• [雑誌論文] 太陽追尾ミラーを備えた太陽光発電システム (2013)
  • 著者名/発表者名: 胡俊、谷内利明
  • 雑誌名: 電子情報通信学会技術研究報告 巻: 113 ページ: 5-8
  • NAID: 40019921109
• [雑誌論文] フィボナッチ数列構成による三次元太陽光発電モジュールの特性 －1/3葉序2段構成疑似FPM－ (2013)
  • 著者名/発表者名: 鈴本聖治、谷内利明
  • 雑誌名: 電子情報通信学会技術研究報告 巻: 113
  • NAID: 40020062054
• [雑誌論文] 3次元太陽光発電モジュール －フィボナッチ数列を基にしたモジュールの構成－ (2013)
  • 著者名/発表者名: 谷内利明
  • 雑誌名: 科学フォーラム 巻: 345 ページ: 14-17
• [雑誌論文] フィボナッチ数列構成による三次元太陽光発電モジュールの特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴本聖治, 李多陽, 谷内利明
  • 雑誌名: 信学技報 巻: 112巻No.60(ISSN 0913-5685) ページ: 23-28
  • NAID: 110009569012
• [雑誌論文] フィボナッチ数列構成による三次元太陽光発電モジュールの特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴本聖治、李多陽、谷内利明
  • 雑誌名: 信学技報 巻: 112 No60 ページ: 23-28
  • NAID: 110009569012
• [雑誌論文] 3次元モジュールを用いた太陽光発電システムの影による出力低下 (2011)
  • 著者名/発表者名: 須藤利文, 鈴本聖治, 谷内利明
  • 雑誌名: 太陽エネルギー 巻: 38巻(ISSN 0388-9564) ページ: 47-54
  • NAID: 10030565654
  • 査読あり
• [雑誌論文] 3次元モジュールを用いた太陽光発電システムの影による出力低下 (2011)
  • 著者名/発表者名: 須藤利文、鈴本聖治、谷内利明
  • 雑誌名: 太陽エネルギー 巻: 38 ページ: 47-54
  • NAID: 10030565654
  • 査読あり
• [学会発表] タンデム型FPM実現のための太陽電池セル反射光特性の検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西脇聡宏、谷内利明
  • 学会等名: 平成26年電気学会全国大会
  • 発表場所: 松山大学
• [学会発表] 追尾ミラーを用いた太陽光発電システムのミラー駆動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山口祐良、胡俊、谷内利明
  • 学会等名: 平成26年電気学会全国大会
  • 発表場所: 松山大学
• [学会発表] Output Power Characteristics of Three- Dimensional Photovoltaic Module Using Fibonacci Numbers (2013)
  • 著者名/発表者名: Seiji Suzumoto, Toshiaki Yachi
  • 学会等名: 39^<th> IEEE PVSC
  • 発表場所: Tampa Bay Convention Center
• [学会発表] 3/8葉序疑似FPMの発電特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤崇夫, 鈴本聖治, 谷内利明
  • 学会等名: 日本太陽エネルギー学会・日本風力エネルギー学会合同研究発表会
  • 発表場所: 沖縄県市町村自治会館
• [学会発表] FPMにおける影の影響の太陽電池セルサイズ依存性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 向山康介, 谷内利明
  • 学会等名: 日本太陽エネルギー学会・日本風力エネルギー学会合同研究発表会
  • 発表場所: 沖縄県市町村自治会館
• [学会発表] フレキシブル太陽電池における出力回路モデルの検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 柴崎衛, 山口雄一, 谷内利明
  • 学会等名: 日本太陽エネルギー学会・日本風力エネルギー学会合同研究発表会
  • 発表場所: 沖縄県市町村自治会館
• [学会発表] 円筒曲面に設置した球状シリコン太陽電池の発電特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口雄一, 柴崎衛, 谷内利明
  • 学会等名: 日本太陽エネルギー学会・日本風力エネルギー学会合同研究発表会
  • 発表場所: 沖縄県市町村自治会館
• [学会発表] 太陽追尾ミラーを備えた太陽光発電システム (2013)
  • 著者名/発表者名: 胡俊, 谷内利明
  • 学会等名: 日本太陽エネルギー学会・日本風力エネルギー学会合同研究発表会
  • 発表場所: 沖縄県市町村自治会館
• [学会発表] Output Power Characteristics of Three-Dimensional Photovoltaic Module Using Fibonacci Numbers (2013)
  • 著者名/発表者名: Seiji Suzumoto, Toshiaki Yachi
  • 学会等名: 39th IEEE Photovoltaic Specialists Conference
  • 発表場所: Tampa Bay Convention Center
• [学会発表] FPMを用いた太陽光発電システムの影による出力低下の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 栗田優也、谷内利明
  • 学会等名: 2013年電子情報通信学会通信ソサエティ大会
  • 発表場所: 福岡市
• [学会発表] 3/8葉序疑似FPM の発電特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤崇夫、鈴本聖治、谷内利明
  • 学会等名: 日本太陽エネルギー学会・日本風力エネルギー学会合同研究発表会
  • 発表場所: 沖縄県市町村自治会館
• [学会発表] FPMにおける影の影響の太陽電池セルサイズ依存性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 向山康介、谷内利明
  • 学会等名: 太陽エネルギー学会・日本風力エネルギー学会合同研究発表会
  • 発表場所: 沖縄県市町村自治会館
• [学会発表] フレキシブル太陽電池における出力回路モデルの検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 柴崎衛、山口雄一、谷内利明
  • 学会等名: 太陽エネルギー学会・日本風力エネルギー学会合同研究発表会
  • 発表場所: 沖縄県市町村自治会館
• [学会発表] 円筒曲面に設置した球状シリコン太陽電池の発電特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口雄一、柴崎衛、谷内利明
  • 学会等名: 太陽エネルギー学会・日本風力エネルギー学会合同研究発表会
  • 発表場所: 沖縄県市町村自治会館
• [学会発表] 太陽追尾ミラーを備えた太陽光発電システム (2013)
  • 著者名/発表者名: 胡俊、谷内利明
  • 学会等名: 太陽エネルギー学会・日本風力エネルギー学会合同研究発表会
  • 発表場所: 沖縄県市町村自治会館
• [学会発表] 太陽追尾ミラーを備えた太陽光発電システム (2013)
  • 著者名/発表者名: 胡俊、谷内利明
  • 学会等名: 平成25年電気学会全国大会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] フィボナッチ数列構成による三次元太陽光発電モジュールの特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤崇夫、鈴本聖治、谷内利明
  • 学会等名: 平成25年電気学会全国大会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] Output Power Characteristics of a Three-Dimensional Photovoltaic Module Using Fibonacci Number Composition (2012)
  • 著者名/発表者名: Seiji Suzumoto, Lee Tayo, Toshiaki Yachi
  • 学会等名: IEEE 34^<th> INTELEC
  • 発表場所: Talking Stick Resort Scottsdale
• [学会発表] An Output Degradation of Photovoltaic Module by Fine Particles Deposition (2012)
  • 著者名/発表者名: Kouji Tsuboi, Takayuki Matsuoka, Toshiaki Yachi
  • 学会等名: ICRERA
  • 発表場所: Best Western Premier Hotel Nagasaki
• [学会発表] Output Power Characteristics of a Three-Dimensional Photovoltaic Module Using FibonacciＮｕｍｂｅｒ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ (2012)
  • 著者名/発表者名: Seiji Suzumoto, Lee Tayo, Toshiaki Yachi
  • 学会等名: 2012 IEEE 34th International Telecommunications Energy Conference
  • 発表場所: Talking Stick Resort, Scottsdale, USA
• [学会発表] An Output Degradation of Photovoltaic Module by Fine Particles Deposition (2012)
  • 著者名/発表者名: Kouji Tsuboi, Takayuki Matsuoka, Toshiaki Yachi
  • 学会等名: International Conference on Renewable Energy Research and Applications
  • 発表場所: Best Western Premier Hotel, Nagasaki
• [学会発表] 太陽光発電における微粒子汚れによる出力低下 (2012)
  • 著者名/発表者名: 坪井光史、斉藤純一郎、谷内利明
  • 学会等名: 平成24年電気学会全国大会
  • 発表場所: 広島工大、広島市
• [学会発表] Power-Generation Characteristics of an FPM by Simulation with Shadow-Effect Analysis (2011)
  • 著者名/発表者名: Toshifumi Suto, Toshiaki Yachi
  • 学会等名: IEEE 37^<th> PVSC
  • 発表場所: Seattle
• [学会発表] Degradation of Photovoltaic Module Output Power by Micro particles (2011)
  • 著者名/発表者名: Junichiro Saito, Hiromi Sasaki, Toshiaki Yachi
  • 学会等名: IEEE 37^<th> PVSC
  • 発表場所: Seattle
• [学会発表] FPMを用いた太陽光発電システムの影による出力低下の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 須藤利文, 浅井裕二, 谷内利明
  • 学会等名: 電気学会・家電民生研究会
  • 発表場所: 機械振興会館東京
• [学会発表] FPMを用いた太陽光発電システムの影による出力低下の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 須藤利文, 野原康平, 谷内利明
  • 学会等名: 日本太陽エネルギー学会・日本風力エネルギー学会合同研究発表会
  • 発表場所: 稚内総合文化センター
• [学会発表] Power-Generation Characteristics of an FPM by Simulation with Shadow-Effect Analysis (2011)
  • 著者名/発表者名: Toshifumi Suto, Toshiaki Yachi
  • 学会等名: 37th IEEE Photovoltaic Specialists Conference
  • 発表場所: Seattle, Washington, USA
• [学会発表] Degradation of Photovoltaic Module Output Power by Microparticles (2011)
  • 著者名/発表者名: Junichiro Saito, Hiromi Sasaki, Toshiaki Yachi
  • 学会等名: 37th IEEE Photovoltaic Specialists Conference
  • 発表場所: Seattle, Washington, USA
• [学会発表] FPMを用いた太陽光発電システムの影による出力低下の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 須藤利文、浅井裕二、谷内利明
  • 学会等名: 電気学会家電・民生研究会
  • 発表場所: 機械振興会館、東京都
• [学会発表] FPMを用いた太陽光発電システムの影による出力低下の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 須藤利文、野原康平、谷内利明
  • 学会等名: 日本太陽エネルギー学会/日本風力エネルギー学会合同研究発表会
  • 発表場所: 稚内総合文化センター、稚内市
• [図書] 良く分かる太陽光発電の基本と仕組み (2013)
  • 著者名/発表者名: 谷内利明, 他
  • 総ページ数: 202
  • 出版者: ㈱秀和システム
• [図書] 良く分かる太陽電池の基本と仕組み (2013)
  • 著者名/発表者名: 谷内利明, 他
  • 総ページ数: 219
  • 出版者: ㈱秀和システム
• [図書] よくわかる太陽電池の基本と仕組み (2013)
  • 著者名/発表者名: 荒川裕則、小澤弘宣、渡邊康之、趙新為、杉山睦、吉田郵司、谷内利明、平田陽一、小林隆久
  • 総ページ数: 219
  • 出版者: （株）秀和システム
• [図書] よくわかる太陽光発電の基本と仕組み (2013)
  • 著者名/発表者名: 荒川裕則、小澤弘宣、渡邊康之、趙新為、杉山睦、飯田努、谷内利明、平田陽一、小林隆久
  • 総ページ数: 202
  • 出版者: （株）秀和システム
• [備考]
  • URL: http://www.tus.ac.jp/fac_grad/p/index.php?3b65
• [備考] 東京理科大学総合研究機構 太陽光発電研究部門
  • URL: http://www.tus.ac.jp/rist/lab/lablist/cat-01research/402.html