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太陽光発電システムの発電量に影響を与える要因

Nov 21, 2023

太陽光発電システムに投資する投資家にとって、屋上のグリッドソーラーシステムまたはグラウンド・オン・グリッド太陽光発電システム, 農業発電システムまたはソーラーカポートシステム、収入は、太陽光発電システムが常に最適に動作することを保証するために、太陽光発電システムから生成されるすべての kwh 電力から得られます。 太陽光発電システムの発電量は、太陽光パネル、太陽光インバーター、太陽光ケーブルの品質、太陽光パネルの設置の傾き、影、太陽光パネルとインバーターのDC過大比率、系統電力の品質など、多くの要因の影響を受けます。

太陽光パネルの影が発電に影響を与える

太陽光発電システムの発電に影響を与える多くの要因の中でも、特に太陽光発電パネルの影は比較的一般的な要因です。 屋上のグリッドソーラーシステム。 一般的な影は主に、電柱、煙突、樹木、ガードレール、鳥の糞、ほこり、太陽光パネルの前後の列から発生します。

shades on solar panels
ソーラーパネルのシェード

 

solar system design to minimize row to row shades
列間の影を最小限に抑えるソーラーシステム設計

多くの太陽光発電システムの建設中、日陰を避けることができないことがよくあります。 多くの人は、影の領域が大きすぎない限り、影の領域は大きな影響を与えないと考えています。 実際、いくつかのソーラーパネルまたは単一のソーラーパネルが日陰になると、ソーラーパネルストリング全体が影響を受けます。 これが直列回路のバレル効果です。 直列接続されたソーラーパネルストリングでは、ストリングの電流は最も低い電流出力のソーラーパネルによって決まります。 したがって、1 つのソーラー パネルが日陰にある限り、ストリング全体の電力出力が制限され、電力損失は 20% ~ 30% になる可能性があります。 また、ホットスポット効果を引き起こし、太陽光発電システムの発電量やソーラーパネルの寿命を縮め、さらには火災を引き起こす可能性もあります。 したがって、ソーラーシステムの設計段階ではソーラーパネルの影を避ける必要がありますが、将来のメンテナンスやソーラーパネル表面の定期的な清掃にも不可欠です。

shades caused solar panel hotspot 
日陰がソーラーパネルのホットスポットを引き起こす

システム容量比が発電量に及ぼす影響

容量比とは、パワーコンディショナーの定格容量に対する太陽光パネルの設置容量の比率を指します。 太陽光発電システムが 1:1 の容量比に従って設計されている場合、ソーラーパネルの出力電力が公称電力に達しないと常に発生するため、インバーターの容量が無駄になります。 ほとんどの太陽光発電システムの性能比率は 90% 未満であり、一部の屋上太陽光発電システムの性能比率は 80% 未満です。

solar system DC oversizing
太陽光発電システム DC オーバーサイジング

システムのオーバーサイジング設計は、太陽光発電システムの総合的な利用率を向上させるためによく使用され、システムを 10% ~ 20% オーバーサイズし、一部では 50% のオーバーサイズを許可することもあり、インバーターを最大限に活用し、すべてのペニーを有効に活用します。システムの初期投資コストとkWhコストを削減します。屋上のグリッドソーラーシステム 屋上に限られた条件のため、サイズはよりオーバーサイズになっていますグラウンド・オン・グリッド太陽光発電システム。 ただし、これは、容量比をランダムにまたは任意の数値に設定できるという意味ではなく、システム容量比の合理的な設計は、太陽光発電システムの経済性の向上に役立ちます。 さまざまなタイプの資源地域では、太陽エネルギー資源、地域の温度、太陽系設計の詳細なその他の特性の条件が異なるため、特定の地域の条件に従って計算し、考えられるすべての要因を考慮する必要があります。
 

不適切な太陽光発電ケーブルの選択が発電に及ぼす影響。

インバータを太陽系の頭脳に例えると、ケーブルは太陽電池パネル、インバータ、コンバイナボックス、系統接続キャビネット、その他の機器を全体に接続する太陽系の神経系です。 したがって、正しいケーブルを選択することは、太陽光発電システム全体にとって非常に重要です。

DC solar cable
DCソーラーケーブル

ケーブルの設計と選択を行う際には、適切な線径を考慮する必要があります。特に、広範囲をカバーし、長い送電ルートを持つ大規模太陽光発電システムの場合、AC ケーブルの直径が小さすぎると、ケーブルの過負荷につながります。また、送電中に電圧が降下するため、発電に影響を与えるだけでなく、短絡や火災などの潜在的な安全上の危険もあります。

もう 1 つの注意点は、同じ通電ケーブルでもアルミ ケーブルの断面積は銅ケーブルよりもはるかに大きいため、アルミ ケーブルを検討する場合はインバータの AC 端が適合するかどうかを考慮する必要があることです。 インバータの AC 出力側は銅線規格に従って設計されており、銅芯ケーブルの使用を推奨します。 ただし、アルミニウム コア ケーブルを使用すると、銅コア ケーブルに比べて投資コストがある程度節約できるため、多くの設置業者はアルミニウム コア ケーブルを使用します。 ただし、銅とアルミニウムの接続部は電気化学腐食を起こしやすく、銅とアルミニウムの接触不良を引き起こし、抵抗が増加し、電気的影響を与えるため、規格の要件を満たす銅とアルミニウムの配線渡り端子を使用する必要があります。太陽系全体の効率。 長時間使用すると接合部の温度が上昇し、腐食が促進され、場合によっては焼損する恐れがあります。

copper core cable
銅芯ケーブル

適切なケーブルの種類、仕様、および適切な耐荷重、耐候性、耐久性を備えたケーブルを選択することで、電力損失を最小限に抑え、発電効率を向上させ、太陽光発電システムの動作を確保して発電量を最大化することができます。

 

電力網の電力品質の影響

電力網の電力品質には、電圧偏差、電流偏差、周波数偏差、電圧変動またはフリッカ、三相不平衡、一時的または過渡過電圧、波形歪み、電圧低下などが含まれます。

power quality factors
電力品質要因

グリッドの電圧と周波数は一定ではなく、負荷と電力潮流の変化に応じて変化しますが、インバーターの出力電圧はグリッド電圧に従います。 ただし、系統電圧と周波数の変動が一定の範囲を超えると、インバータは動作を停止します。

一部の機械加工工場、クレーン、電気溶接機、ガントリーフライス盤、その他の高出力機器、および一部の電気炉工場では、機器の起動と停止の間に電圧変動、ちらつき、高調波が発生し、電力変化が発生します。非常に急激で、多数の高調波を伴い、電力網内に高調波と不平衡逆相成分が存在すると、太陽光発電システムの有効電力の出力が変動し、系統電圧の歪み率が高くなるほど出力が小さくなります。太陽系の有効電力。 そして、系統電圧の歪み率が高くなるほど、太陽光発電システムの出力電流THDも大きくなります。 系統電圧が激しく変動すると、インバータの調整能力が制限され、PV パワーコンディショナが頻繁に再起動する可能性があり、深刻な場合には、インバータ内のパワーデバイスが過電圧になり、電解コンデンサが過電流を破裂させる可能性があります。

上記の点から、太陽系はさまざまな形態をとることができます。屋上のグリッドソーラーシステムまたはグラウンド・オン・グリッド太陽光発電システム , 農業発電システムまたはソーラーカポートシステム太陽光発電の発電量は、太陽光発電システム自体の発電性能に依存するだけでなく、その後の運用やメンテナンスと密接に関係しており、適切かつタイムリーなメンテナンスは発電量の向上だけでなく、発電量の向上にもつながります。システム全体の耐用年数。

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