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ともあきひろもり
5 years ago
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1 1. 太陽光発電協会について 2. 太陽光発電システム市場動向 3. 太陽電池の基本特性について 4. 太陽電池の技術開発状況 5. 太陽光発電システム設計のポイント 6. 様々な設置形態事例の紹介 7. 新しいビジネスモデル 8. まとめ 40

2 JPEA が編集した建築設計施工関係建築設計施工関係図書太陽光発電システムの設計と施工太陽光発電システム設計施工関係者を対象に現場で必要な知識を重点的に記述し工務店設計事務所等の技術者にすぐに役立つ内容でまとめたものです太陽光発電協会 [ 編 ] オーム社出版局太陽光発電システム手引書主に建築関係のお仕事に携わっている方々に太陽光発電システムの導入を検討する上での注意点製品仕様設置事例等をまとめた太陽光発電協会編集 (JPEA HP に設計のポイントが解説されています ) 41

3 設計から運転までの流れ Step1 導入目的の明確化と事前調査 Step2 経済性評価 CO2 削減遊休地活用 CSR 活動設置場所スペース建物構造地盤周辺環境設計条件電気料金メニュー容量設定発電シュミレーション公的支援制度予算設定 Step3 設計 ~ 契約システム種類設置方法太陽電池アレイ設計周辺機器選定 Step4 施工届出提出システム施工 ( 設置配線工事 ) 電力会社所轄官庁への手続き Step5 運転開始維持管理竣工検査使用前検査運転開始維持管理 42

4 太陽光発電システムの決定何のために導入するのか何のために導入するのか ( ( 導入目的導入目的 ) ) 率先導入率先導入環境貢献環境貢献地域貢献地域貢献教育啓発教育啓発防災対応防災対応宣伝効果宣伝効果どれぐらいの規模どれぐらいの規模 ( ( 設置容量設置容量 ) ) 負荷とシステム負荷とシステム出力とシステム出力とシステムパワーコンディショナ低圧盤高圧受電盤電力系統日射計直流連系出力太陽電池気温計構内一般負荷表示装置どこにどの部分どこにどの部分 ( ( 設置施設場所設置施設場所 ) ) 陸上屋根陸上屋根( ( 陸屋根傾斜屋根庇陸屋根傾斜屋根庇 )) 設置可能スペース変電施設との関係どのようなどのような種類種類 ( ( システムの選択システムの選択 ) ) 連系型連系型( ( 逆潮あり逆潮あり // なしなし )) 防災型防災型( ( 自律切り換えあり自律切り換えあり )) 43

5 システム構成 44

6 システム容量の目安 : 太陽電池アレイ設置場所の面積からシステム容量設定の目安変換効率 ; 多結晶 > CIS > タンデム > アモルファス太陽電池表面積 ;* 8 m2 /kw 11 1 m2 /kw 12 m2 /kw 16 m2 /kw 陸屋根地上設置面積 ; 16 m2 /kw 22 2 m2 /kw 24 m2 /kw 32 m2 /kw 温度ロス ( 高温に強い ) ; 多結晶 < CIS < タンデム < アモルファス * 必要面積はアレイ角度設置条件で変わるため上記は目安です影の倍率 ; 東京の場合冬至 15 時 (9 時 ) 太陽位置 = 高度 18 度方位 43 度影倍率 R=2.3 h 45

7 太陽電池アレイの設置箇所 46

8 太陽電池アレイの設置箇所想定発電電力量 kwh/ 日 = 各月の日射量太陽電池容量温度補正係数パワーコンディショナ効率その他損失各月の日射量 (kwh/ m2 日 ) : NEDO/ 日本気象協会全国日射量テータマッフより太陽電池容量 (kw) : 太陽電池モジュール公称最大出力太陽電池モジュール台数温度補正係数 : 放射照度 ( 結晶系シリコン太陽電池の屋根置き設置の場合 ) 12~2 月 ~5 月 9~11 月 ~8 月 0.80 パワーコンディショナ効率 : 0.90~0.95( 機器性能に応じて設定 ) その他損失 : 0.90~0.95 ( 配線受光面の汚れ逆流防止ダイオードによる損失等 ) JIS C8907:2005 太陽光発電システムの発電電力量推定方法太陽光発電システムの発電電力量推定方法太陽光発電システムは常時容量分の出力が出るわけではありません実際には様々な要因 ( 地域季節時刻設置角度温度受光面の汚れ及びインバータ変換効率等による損失 ) のために出力が低下するので発電量計算には補正係数が必要です従って晴天時でも最大出力は太陽電池容量の約 70~80 0~80% が目安となります 47

9 太陽光発電システムの費用構成例 12 表示装置 5% 7 基礎関連工事費 6% 10 計測装置 7% 1PV システム工事費 18% 5 2% 4 架台鋼材 9% 3 インバータ 10% 効率向上追求型全体 (544 件 ) 2 太陽電池 38% 平成 18 年度 NEDOFT 事業効率向上型平均価格 96.8 万円 /KW ( 基礎工事キュ - ヒクル計測装置表示装置除価格 80.2 万円 /kw) 48

10 太陽光発電システムの系統連系区分連系区分 1 需要家当りの設備容量逆潮流の有無主な保護装置低圧原則として 50kW 未満有無過不足電圧 / 周波数検電器単独運転検出機能過不足電圧 / 周波数検電器逆電力継電器高圧原則として 2000kW 未満有無過不足電圧 / 周波数継電器地絡過電圧継電器転送遮断装置又は単独運転検出機能過不足電圧 / 周波数継電器逆電力継電器地絡過電圧継電器特別高圧個別協議有無過不足電圧 / 周波数継電器地絡過電圧継電器方向短絡継電器転送遮断装置過不足電圧 / 周波数継電器逆電力継電器地絡過電圧継電器方向短絡継電器みなし低圧連系発電設備等の出力容量が契約電力に比べ極めて小さい場合 ( 一般的に 5% 程度以下詳細は電力会社と協議 ) には契約電力における電圧の連系区分より下位の電圧の連系区分に準拠して連系することができる契約電力が 50kW~2000kW の場合発電設備の出力容量が極めて小さい場合下位連系区分低圧で連系できる電力会社との協議によります 49

11 太陽光発電システム構成 (1) システム構成 50

12 太陽光発電システム 10~100kW システム構成 (2)10kW システム 10kW 三相 200Ⅴ/6.6 /6.6kV (3)100kW システム 10kW 1 パワーコンディショナ 10kW ( 屋外壁掛タイプ ) 集合箱三相 200Ⅴ/6.6 /6.6kV 10kW 2 OVGR 10kW 10 パワーコンディショナ 100kW 51

13 太陽光発電システム 500kW システム構成 (4)500kW システム 10kW 1 集合箱三相 200Ⅴ/6.6 /6.6kV 10kW 2 OVGR 10kW 10 パワーコンディショナ 100kW 同上 100kWシステム同上 100kWシステム同上 100kWシステム同上 100kWシステム 52

14 太陽光発電システム 1000kW システム構成 (5)1000kW システム 50kW 1 三相 400Ⅴ/6.6 /6.6kV 50kW 2 OVGR 50kW 5 パワーコンディショナ 250kW 同上 250kW システム同上 250kW システム同上 250kW システム 53

15 太陽光発電システム 1000kW 越級システム構成 (6)1000kW 超級システム特高受変電設備特高受変電設備 6.6kV 6.6kV 1MW 太陽光 PCS 1MW 太陽光 PCS 太陽光 PCS PCS 250kW PCS 250kW PCS 250kW PCS 250kW PCS 250kW PCS 250kW PCS 250kW PCS 250kW 54

16 パワーコンディショナ選定ポイントシステム 1) 系統連系 ( 自立運転無し ) 2) 系統連系自立運転付 ( 蓄電池無し ) 3) 系統連系自立運転蓄電池付 ( 防災型 ) 電気特性 1) 入力側 : 太陽電池アレイ出力電圧とパワーコンディショナ直流入力電圧範囲 2) 出力側 : 連系する系統側 ( 商用電源側 ) と電圧電気方式が一致しているか 3)JET 認証登録品を適用できるか : 出力容量 10kW 以下の場合 4) 連系区分 : 逆潮流の有無と OVGR 設置の要否の確認据付構造 1) 設置場所 ( 屋外屋内 ) 2) 盤構造 ( 重量含 ): 自立盤 ( 閉鎖型 ) ラック式 ( 屋内 ) 壁掛形 ( 内蔵形等 ) 3) 設置環境の確認 ( 塩害対策高所設置積雪地域等の特殊条件の有無 ) 55

17 各種パワーコンディショナＰＣＳ単相４５ｋＷ屋内壁掛ＪＥＴ認証品三相１０５０ｋＷラック式１０ｋＷ単位のラックマウント方式で任意に容量構成増設が可能なタイプ単相三相１０ｋＷ屋内外壁掛式屋外ＰＶ架台へ設置可能ＪＥＴ認証品三相１００ｋＷ屋内自立盤トランスレス方式の自立タイプ三相250ｋＷｋｗ三相屋内自立盤トランス絶縁タイプ三相１００ｋＷ屋内自立盤トランス絶縁タイプ 56

18 関連法規 (1) 電気事業法関連電気工作物出力規模工事計画使用前安全管理審査使用開始届主任技術者保安規定一般電気工作物 20kW 未満 ( 1) 不要不要不要不要不要自家用電気工作物 20kW 未満 ( 2) 20kW 以上 500kW 未満 500kW 以上 1000kW 未満 1000kW 以上不要不要届出届出不要不要実施実施不要不要不要 ( 3) 不要 ( 3) 不選任承認不選任承認不選任承認選任届出届出届出届出 57

19 関連法規 (2) 使用前安全管理審査使用前検査とは最大電力 1000 キロワツト以上の設備の工事終了後自主検査 ( 竣工検査 ) の後に実施される官庁担当者立会の検査 < 手続きの流れ > 工事計画を提出しなければならない電気工作物の申請等の流れは以下のようになる 1 保安規程変更届出書を工事の開始前に経産局に提出する 2 使用前自主検査 ( 竣工検査 ) を行い決められた記録を作成し使用を開始 ( 通電 ) する 3 使用前安全管理審査の受審日を決め使用前安全管理審査申請書を経産局に提出します (2 2 と 3 はどちらが先でもよい ) 4 使用前安全管理審査を受ける 58

20 関連法規 : 検査項目接地等 (3) 検査項目 (4) 電技解釈接地の種類 1 外観検査 2 接地抵抗測定 3 絶縁抵抗測定 4 絶縁耐力試験 5 保護装置試験 6 総合インターロック試験 7 制御電源喪失試験 8 負荷遮断試験 9 遠隔監視制御試験 10 負荷 ( 出力 ) 試験使用電圧 300V 以下の低圧用 D 種 ( Ω) 300V を超える低圧用 C 種 (10 10Ω) 59

力率 1.0(100%) の場合 100% の定格出力まで有効電力として発電し出力できます力率 0.95(95%) の場合は定格出力の 95% 以上は有効電力として出力できません太陽光発電所への影響パワコンの最大出力が 95% になるので最大出力付近ではピークカットされますパワコンの出

力率 1.0(100%) の場合 100% の定格出力まで有効電力として発電し出力できます力率 0.95(95%) の場合は定格出力の 95% 以上は有効電力として出力できません太陽光発電所への影響パワコンの最大出力が 95% になるので最大出力付近ではピークカットされますパワコンの出力率一定制御についての Q&A 集 2018 年 5 月 31 日 JPEA 事務局 2017 年 3 月の系統連系規程改定により低圧配電線に逆潮流ありで連系する太陽光発電設備の標準力率値は 0.95 とすることが規定されましたパワコンメーカーでは力率を 0.95 に設定することができる機能を付加した製品を順次市場に送り出しておりますこのようなパワコンでは力率値を 0.95 に設定する必要があります