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太陽光発電システム(パワーコンディショナ)を長期安定稼働させる

パワーコンディショナは、太陽光発電システムの中で電力変換(太陽電池からの直流電力を系統電源に接続するための交流電力に変換)を担う重要な機器です。太陽光発電は長期間使用されるため、パワーコンディショナの設置環境や太陽電池の構成などによっては、発電量に大きな差が出てしまうことも考えられます。導入する企業(施主)やシステム設計を行う設計会社にご注意いただきたい、太陽光発電システムを長期安定稼働させるポイントを紹介します。


課題太陽光発電システムを長期安定稼働させたい

CO2削減のため、会社の用地に初めて太陽光発電システムを導入することが決定した。導入するにあたり、システム効率を最大にしつつ、長期間安定して稼働できるようにしたい。これからシステム導入・設計をするにあたって注意すべき点を教えてほしい。

 

1.太陽光発電システムを長期安定稼働させたい

 

 

ソリューションシステム導入検討・設計時に、設置環境や太陽電池の直並列に注意

太陽光発電は長期間運転となるため、安定的に稼働するためのシステム設計に気をつける必要があります。パワーコンディショナの仕様を満たすシステム設計をすることが基本ですが、システムの導入検討・設計時には、①パワーコンディショナの設置環境、②太陽電池の直列数・並列数に注意しましょう。

 

①パワーコンディショナの設置環境に注意

直射日光が当たらない場所か?

パワーコンディショナに直射日光が当たる場合、「温度上昇抑制」にかかりやすくなります。
「温度上昇抑制」とは、パワーコンディショナ内の温度が上昇しすぎた際に作動する保護機能です。温度上昇抑制にかかると発電量が低下し、発電ロスにつながってしまいます。
パワーコンディショナを屋外に設置する場合は直射日光を避け、建物の北側に設置したり、パネル下に設置したりひさしを設けたりすることが必要です。

 

2.直射日光が当たらない場所か?

 

パワーコンディショナの周囲温度が高くならないか?

パワーコンディショナの周辺に高温になるものがあるなどして周囲温度が高い場合も、「温度上昇抑制」にかかりやすくなります。
特に、パワーコンディショナを盤内(収納盤・局舎)に設置する場合は、パワーコンディショナ自身の排熱により周囲温度が上昇するため、盤内の熱対策として

・パワーコンディショナの発熱量を十分排出できる冷却ファンを設ける
・エアコンで冷却する構造にする

などの対策を事前に十分ご検討ください。

 

②太陽電池の直列数・並列数に注意

パワーコンディショナの入力仕様を満たすようにシステムを検討しましょう。
そのうえで、システム効率を高くするには、パワーコンディショナの効率が高くなる入力電圧(定格入力電圧)で太陽電池の直並列を検討してください。定格入力電圧はパワーコンディショナの機種により異なります。

 

例:Enewell-SOL P2シリーズの場合はDC400V程度

3表.Enewell-SOL P2シリーズ定格入力電圧

 

直列数検討のポイント

太陽電池の動作電圧が、パワーコンディショナの効率が高くなる入力電圧(定格入力電圧)に近くになるように、直列数を決めます。
直列数が多すぎて、太陽電池の寒冷時の開放電圧*が最大許容入力電圧(下図赤枠)を上回ると、起動できない可能性があります。また、直列数が少なすぎて動作電圧*が定格出力可能電圧(下図青枠)を下回ると、定格出力できなくなります。

*太陽電池の電圧は、温度により変化する特性があります。温度が下がると電圧は上昇します。逆に温度が上がると電圧は低下します。詳細は太陽電池の仕様を確認してください。

 

4表.直列数検討のポイント

 

並列数(回路数)検討のポイント

太陽電池の短絡電流値の合計が許容電流以下となる並列数としてください。

 

例:Enewell-SOL P2シリーズの直並列

5表.並列数(回路数)検討のポイント

6.並列数(回路数)検討のポイント

 

太陽電池の過積載に注意

パワーコンディショナごとに定められた、太陽電池の過積載量を満たすようにしてください。仕様範囲内であれば問題なく動作しますが、過積載量が大きくなるほどパワーコンディショナの使用負荷率も高くなり、寿命が短くなってしまいます。
太陽電池の過積載量を仕様上限まで増やすよりも、パワーコンディショナの台数を増やす方が結果的に長期間安定して稼働することができます。

▸太陽電池の過積載について

 

パワーコンディショナに関するお困りごとや疑問点がございましたら、
以下のフォームか、パワーコンディショナの購入ルートからお気軽にお問い合わせください。

 

また、よくある質問やYASKAWAコンタクトセンタもご活用ください。

▸よくあるご質問(FAQ)>環境・エネルギー機器
▸YASKAWAコンタクトセンタ

技術相談、アフターサービスなど受け付けています。お問い合わせの際は、パワーコンディショナの機種名(形式)、シリアル番号、発生している現象、異常履歴(U3パラメータ)など発電所の情報を事前に準備ください。

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分類

業界

環境・エネルギー

アプリケーション

太陽光発電

テーマ

省エネ・創エネ、環境負荷軽減

製品

太陽光発電用パワーコンディショナ

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