農業用ソーラーマウント

農業用太陽光発電（PV）支援システムは、植栽や育種といった場面において、特に以下の5つの側面で多面的な価値上の利点を発揮します。

▶ 太陽光発電、収入と効率の向上

• 電力収入：このシステムは太陽光発電パネルを使用して継続的に発電し、発電した電力は電力網に売電することも、自家消費することもできます。河北省尚義県の400MW太陽光発電・畜産複合プロジェクトを例にとると、650ワット/パネルの単結晶シリコン両面太陽光発電モジュールを使用しており、従来のモジュールと比較して年間発電量が15%増加しています。CITIC Pacific Energy Tonglu太陽光発電・畜産複合プロジェクトでは、年間平均1億1000万kWhの発電が見込まれ、標準石炭1万3500トンを節約し、二酸化炭素排出量を3万5400トン削減できます。

• 電気料金の節約：太陽光発電パネルは、農場や栽培拠点に自家消費用の電力を供給することで、運営コストを削減できます。一部の農場では、「太陽光発電と畜産を組み合わせた」モデルによって、電気料金を約30％節約できたと報告されています。

▶ 繁殖環境の改善（繁殖シナリオ）

• 夏の遮光と冷却：太陽光発電パネルは、夏季に家畜に自然な「日陰」を提供し、飼育環境の温度を効果的に下げます。畜産と太陽光発電を組み合わせたプロジェクトでは、太陽光パネルによって夏季の羊舎の温度を3～5℃下げることができ、家畜の生育に適した環境を提供できます。

• 冬の断熱と防風：ソーラーパネルは冬場の断熱効果も発揮し、熱損失を減らし、家畜にとって冬の生活環境を改善します。

• 熱ストレスの軽減：ソーラーパネルは家畜に日陰を提供し、熱ストレスを軽減し、より健康的な飼育環境を促進します。

▶ カスタマイズ可能で迅速な組み立てが可能

• 本製品はモジュール設計を採用しており、出荷前に大部分の事前組み立てが完了しています。現場での設置には切断や穴あけは不要で、ボルト接続のみで済むため、工期を大幅に短縮できます。また、スパン、駐車スペース数、構造形式など、お客様のニーズに合わせて柔軟に対応できるため、「ワンプラン・ワンデザイン」のプロジェクト要件を満たします。

▶ 植栽環境の最適化（植栽シナリオ）

• 日照調整：ソーラーパネルの間隔を調整することで（4メートル以上に広げ、光透過率を30～70%に高める）、光要求量の異なる作物に適した照明条件を提供できます。茶栽培と太陽光発電を組み合わせたプロジェクトでは、ソーラーパネルが夏季の直射日光を軽減し、茶の木が好む拡散光と相まって、発電しながら茶の品質向上に貢献します。

• 作物の保護：ソーラーパネルは、雹、霜、干ばつ、過熱から作物を守り、収穫量を安定させることができます。

• 大幅な節水効果：ソーラーパネルの遮光効果により土壌水分の蒸発が抑制され、灌漑用水を約20％節約できます。

▶ 効率的な土地利用

• 土地の複合利用：屋上で発電、屋下で栽培・畜産という三次元的な土地利用モデルを実現することで、単位面積当たりの総合的な生産効率を大幅に向上させる。例えば、ヘリタウンの「畜産・太陽光発電併用型」畜産コミュニティは、効率的な三次元空間利用を実現している。

• 土地利用率の向上：茶園と太陽光発電を組み合わせたプロジェクトでは、茶園スペースの利用を最大限に高め、生態系に配慮した持続可能な開発を確保するため、構成要素を広い間隔で、高い支持力を持つ単列配置で採用しています。柔軟な支持システムにより、土地利用率を30%以上向上させることも可能です。

▶循環型農業の推進

• 畜産と太陽光発電を組み合わせたシナリオでは、太陽光発電パネルの下で飼育された家畜の糞尿を発酵させた後、周辺の農地の有機肥料として利用することで、化学肥料の使用量を削減し、「太陽光発電－専門的な畜産－生態系に配慮した植栽」という循環型農業産業チェーンを構築することができる。

パラメータ

インストール	地面
財団	スクリュー杭／コンクリート
風荷重	最大60m/s
積雪荷重	1.4kN/m²
クリアランス高さ	2.5～5.5メートル
フレームタイプ	固定傾斜タイプ／調整傾斜タイプ／フレキシブルフレーム／トラッキングフレーム
基準	GB50009-2012、EN1990:2002、ASCE7-05、AS/NZS1170、JIS C8955:2017、GB50429-2007
材料	陽極酸化アルミニウムAL6005-T5、ステンレス鋼SUS304
保証	10年間保証

 

適用可能なシナリオ

▶ 太陽光発電＋植栽シナリオ

農業用太陽光発電（PV）支援システムは、様々な栽培シナリオにおいて成功裏に適用されてきた。

 

• 茶葉・太陽光発電併用システム： 雲南省西双版納市孟海県では、「パネルで発電、その下で茶栽培」というモデルが採用されている。茶の木が日陰、湿気、拡散光を好むという特性を活かし、広い間隔、高い支柱、単列モジュール配置といった革新的な手法を用いることで、発電しながら茶の品質向上を図り、「土地の二重利用」を効果的に実現している。

 

• 薬草とPV（ポトマック病）の併用療法システム： 広西チワン族自治区寧明県では、「太陽光発電プロジェクト＋企業＋漢方薬」という三次元的な混作モデルが採用されている。1,300ムー以上の太陽光発電パネルの下に五指桃を混作し、1ムーあたり最大1,000kgの収穫量と10,000元以上の利益を上げ、パネル上での発電と下地での薬草栽培を実現している。貴州省西峰県でも、「パネル上での発電、下地での薬草栽培」という新たなモデルを模索しており、2,000ムー以上の太陽光発電パネルの下にアスパラガスなどの漢方薬を栽培する計画だ。

 

• オレンジ／果物太陽光発電補完プロジェクト： 雲南省玉渓市新平県では、農業と林業、果樹園を統合した太陽光発電プロジェクトが「オレンジと太陽光発電の相乗効果」実証プロジェクトとして実施されている。果樹園の上には、巨盛科技の柔軟な太陽光発電用支柱が設置され、作物の生育に十分な日照と空間を提供している。

 

• 従来の植栽方法： 不毛な山地や斜面では、高支持・広間隔設置方式が採用される。太陽光発電パネルの支持構造は地上2.5メートルまで高く設置され、傾斜角は27度に固定することで、太陽光を「分割」利用している。パネルの下には、高効率の薬草や高効率の農産物が栽培される。

 

▶ 太陽光発電＋畜産シナリオ（畜産向け太陽光発電補完プロジェクト）

 

• 畜産（牛と羊）： 河北省尚義県では、400MWの畜産向け太陽光発電補完プロジェクトにおいて、単結晶シリコン両面受光型太陽光発電モジュールが使用されている。これらのモジュールはコンクリート製の管状支持構造物に設置されており、高い耐荷重性と家畜との摩擦や衝突に対する耐性を備えている。新華鎮の畜産向け太陽光発電統合プロジェクトでは、太陽光発電パネルによって夏季の羊舎の温度が3～5℃低下し、羊の生育に適した環境が提供される。

 

• 養鶏業： 高台県ヘリ鎮の「畜産・太陽光発電併用」飼育エリアでは、太陽光発電パネルの下で放し飼いの鶏やガチョウが飼育されている。太陽光発電パネルは、家禽にとって自然な「日陰」と適切な微気候を提供する。富谷能源鼎辺新能源公司の華町太陽光発電所では、太陽光発電パネルは発電するだけでなく、家畜に自然な避難場所を提供し、夏は日陰、冬は風よけとなることで、鶏や羊の健やかな成長を促している。

 

• 魚と太陽光の併用： 珠江デルタ地域および中国中部湖沼地域では、柔軟な太陽光発電支持システムが、杭基礎の数を減らすために大スパン設計を採用し、養魚池の養殖活動への干渉を大幅に最小限に抑えています。科学的に計算された列間隔により、十分な水中日照が確保され、太陽光発電と高度な養殖の完璧な統合が実現されています。

 

 

重要な注意事項：

▶ 設計段階における考慮事項

• 作物・家畜の光要求量調査： 栽培作物の光要求量を徹底的に調査する必要があります。農業用太陽光発電を組み合わせたプロジェクトの中には、固定支持構造などの技術的な制約により、作物の収量減少や「光が畑全体に行き渡る」現象が発生した例があります。過度の遮光を避けるため、構成要素の間隔と傾斜角は作物の光飽和度に応じて調整する必要があります。

 

• 農業機械化との互換性： 植栽エリアに大型農業機械を導入する予定がある場合は、支持フレームの最下点が地上から少なくとも4～5メートルの高さになるように設計し、機械との衝突を防ぐために防振支持具を設置する必要があります。

 

• 畜産活動のためのスペース提供： 畜産現場においては、家畜の活動と作業員の点検のための十分なスペースを確保する必要がある。支柱間の間隔は、家畜の通行に必要なスペースを確保しなければならない。

 

• 過去の地質調査： 適切な基礎の種類は土壌の種類に基づいて選択する必要がある。軟弱地盤の基礎は慎重な評価が必要であり、永久凍土層や岩盤層ではらせん杭を使用することで建設効率を向上させることができる。

 

• 気候条件を十分に考慮する必要がある。 台風の被害を受けやすい地域では、耐風設計を強化する必要がある（ケーブルネット構造は風洞試験を受けるべきである）。高地や寒冷地では、積雪荷重の計算が必要となる。

 

▶ 設置段階における注意事項

• 基礎工事の品質： 支持基盤はしっかりとしたものでなければならず、十分な引き抜き抵抗力があり、設置時のずれは±5mm以内に抑える必要がある。

 

• 設置精度管理： 水平面と垂直面の間の角度は、設計上の傾斜角度に適合する必要があり、設置誤差は±2°を超えてはならない。

 

• ファスナーの仕様： 支持部品の接続部には、適合する標準部品を使用し、締め付けトルクは規定値を満たさなければなりません。ボルト、平ワッシャー、ばね座金の数を減らすことは厳禁です。

 

• 腐食防止： 鋼材の切断面には防錆処理を施し、溶接部は滑らかに研磨し、接合面にはバリがないようにする必要がある。

 

 

まとめ

農業用太陽光発電（PV）支援システムは、農業・太陽光発電および牧畜・太陽光発電を組み合わせたモデルの中核となるインフラです。これらのシステムは、太陽光発電と農業生産を巧みに統合し、「パネル上で発電、その下で栽培・畜産」という革新的な土地利用モデルを実現します。

 

技術的な観点から見ると、このシステムは特定の用途シナリオに基づいて柔軟な構成オプションを提供します。植栽シナリオでは、高い支柱（2.5メートル以上）、広い間隔（6～20メートル）、制御可能な光透過率（30～70％）などの設計により、下の作物に適した照明と生育スペースが確保されます。畜産シナリオでは、PVパネルは発電と日よけ、冷却、防風、断熱を組み合わせ、夏季には畜産環境の温度を3～5℃効果的に下げ、畜産農場の電気料金を約30％節約します。

 

経済的な観点から見ると、このシステムは「発電による収入増加＋農業生産量増加」という二重の価値を実現します。例えば、400MWの農業用太陽光発電所では、年間発電量が数億キロワット時に達するだけでなく、数千万キロワット時のグリーン電力も生産できます。さらに、薬草、茶、果物などの換金作物との混作にも利用でき、周辺農家の収入増加と持続可能な循環型経済チェーンの形成に貢献します。

 

政策的な観点から見ると、このシステムは国の「デュアルカーボン」戦略や農村振興政策に積極的に対応し、「総合的な土地利用」や「農業における炭素排出削減」といった政策環境に適応しています。太陽光発電産業全体が多様なシナリオと環境に優しい方向へと発展していくにつれ、農業用太陽光発電支援システムの応用範囲は今後も拡大していくでしょう。

 

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