ソーラー発電システム
当社の集中監視サービスセンターと現場の監視装置を電話回線で結び、CGSの稼働状況を24時間遠隔監視・コントロールするシステム。どんな小さな異変も見逃さず、不具合の予兆をコンピュータが解析。トラブルを未然に防ぐとともに、万一の故障にも的確かつスピーディに対処します。
ソーラー発電システムのメリット
エネルギー源がクリーンで無尽蔵
発電のエネルギー源は、無尽蔵に等しい太陽エネルギー。発電によるSOX（硫黄酸化物）やNOX（窒素酸化物）の発生が無く、騒音・振動の心配も有りません。
完全な自動化 メンテナンスも不要
日射量の変化による発電／送電開始や停止、停電時の自立運転への切替などは、全て自動でおこなわれます。日常的なメンテナンスや点検作業も不要です。
長寿命なシステム
複雑な機械部分などが無いので、システムとしての寿命は20年以上。
設備費に対する公的補助制度
システムや規模により異なりますが、政府による新エネルギー政策の一環として、設備費に対して補助金を受けられる制度があります。
ソーラー発電システムのデメリット
電力供給が不安定
発電量が天候・日射量に左右され、また夜間は発電出来ず、発電電力供給が不安定。しかし、電力会社の配電系統と連系することで、発電した電気とミックスされて施設内の負荷に供給されるので、従来通りの安定した品質の電気が安定して供給されます。
システム構成および運用方式
太陽光発電システムは商用電力線に接続し、一方向潮流並列連系電力システムを構成する。電気・生物応用科学棟、機械・材料工学科棟屋上にそれぞれ150枚設置の太陽電池モジュールは15モジュール直列、5チャンネル2組を2組のパワー・コンディショナ (10kW)に接続、両棟で300枚の太陽電池モジュールで発生する。最高電力は40kWである。
は太陽光発電システムを含む並列連系システムの構成を示す。 上記の基本機能もブロックで示される。図中の点線内は太陽光発電で発電する直流を交流に変換するインバータなどの電力変換機器類と制御・保護機器類は一体構造のユニットとして供給される場合が多く、パワー・コンディショナと呼ばれる。久留米高専に設置のシステムは並列連系システムであり、商用電力線は太陽光発電システムの交流側で接続される。システムは図中の太線で示される。このような系では連系点で逆電力潮流の 方向を検出、逆流が生じたらブロックする方法とインバータの出力を制御して逆流が生じないような構成である。常時はインバータ制御で非常の場合は保護遮断機の二段構えの構成である。
設備の概要
太陽光発電で生じた電力を交流に変換後、高圧一般配電線(三相3線、6.6kV、60Hz) と連系し、負荷に送電するシステムである。一般配電線に電力を送らない、いわゆる逆潮流 なしのシステムである。
システムは太陽電池モジュール、太陽電池架台、接続箱、パワーコンディショナPC (含連系保護装置等)、変換器盤、日射計および表示装置より構成される。系の動作の 概略を述べる。
- 太陽からの日射を受けると、直流出力を発生しこれを接続箱で集電し、パワー・ コンディショナPCへ
- パワー・コンディショナPC(容量10kW 4台)はこの直流出力を並列する商用電源の電圧周波数位相と同期した交流電力に変換、対象とする負荷へ電力を供給
- 連系保護装置等でパワー・コンディショナPCおよび系統の異常時には連系を遮断
は太陽電池モジュールの結線方法とPCへの接続を示す。15モジュール直列を5チャンネル集電箱で保護素子等を含めて接続し、一台のパワー・ コンディショナPCへ、15モジュール直列、5チャンネルを4組、300枚の太陽電池モジュールからの直流電力はパワー・コンディショナPC4台で交流に変換される。
運用方法
システムでは全自動パワー・コンディショナPCを用いているため、次に示す運転が自動的に行われる。太陽電池の動作特性(特に出力)を監視、設定値に達すると、パワー・コンディショナPCは自動的に起動、設定値以下になると自動的に停止。
- 太陽光発電システムによる負荷への電力供給は原則として昼間のみを対象とする。九州電力ラインへの接続は午前8:00～22:00、夜間の22：00～8：00の 時間帯は切断。
- 発電システム装置の自動停止後の復帰は時限を採って動作開始。不要な高頻度ポンピングの回避。交流系統に事故が発生した場合、あるいはパワー・コンディショナPCが故障した場合、速やかに商用系統との連系接続を解除し、パワー・コンディショナPCは確実に停止する。
- 商用系統の事故の場合、それが復旧すれば、確認時間後自動的に再投入(接続)。 連系運転の再開がはじまる。システムの系統連系保護方式は「系統連系技術要件ガイドライン」(H10.3.10改訂)および[解説]電力系統連系技術要件ガイドライン '98に沿ったもので、系統連系保護機能の種類、設置総数およびその検出場所は 次の表１に示される。
| 保護継電器の種類 | 設置相数 | 検出場所 |
|---|---|---|
| 地絡過電圧継電器(OVGR) | 一相 | 受電室 |
| 過電圧継電器(OVR) | 一相 | PC出力点 |
| 不足電圧継電器(UVR) | 三相 | |
| 周波数上昇継電器(OFR) 周波数低下継電器(UFR) 単独運転検出機能 | 一相 一相 一相 |
