JP2010178611A - System interconnection type photovoltaic power generating system with self-sustaining function - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は自然エネルギーである太陽光により発電する太陽光発電システムに関し、発電した電力は通常は負荷で消費するとともに、余剰電力は商用電力に売電する。また、商用電力系統が停電等で使用できない災害時や有事の時にはバックアップ電源として利用可能な太陽光発電システムに関するものである。 The present invention relates to a solar power generation system that generates power using sunlight, which is natural energy, and the generated power is normally consumed by a load, and surplus power is sold to commercial power. The present invention also relates to a photovoltaic power generation system that can be used as a backup power source in the event of a disaster or emergency where the commercial power system cannot be used due to a power failure or the like.
太陽光発電は発電時に二酸化炭素の発生がなく地球温暖化防止対策の手段の一つとして近年普及が進んできている。日射があれば発電するが日照度の変化により発電される電力が変動する。太陽光発電は日中に日射がある場合は発電するのに対し、曇天時や悪天候時には出力が低下し、また夜間には出力できない。そのため、太陽電池による電気出力を常時使用する設備類の負荷に使用する場合には、太陽電池の出力低下時に商用電力系統からの電力を使用する必要があり、また、高齢者や災害による被災者が利用する施設にあっては、商用電力系統が停電した場合でも太陽電池による電力を利用して施設内負荷へ安定した電力の供給が可能な自立運転型の太陽光発電システムの普及が期待されている。 Photovoltaic power generation does not generate carbon dioxide at the time of power generation, and has been spreading in recent years as one of measures for preventing global warming. Electricity is generated if there is solar radiation, but the generated electric power fluctuates due to changes in illuminance. Photovoltaic power generation generates power when there is solar radiation during the day, but the output decreases during cloudy weather or bad weather, and cannot be output at night. For this reason, when using the output of solar cells for facilities that always use electricity, it is necessary to use power from the commercial power system when the output of the solar cells decreases, and the elderly and disaster victims Is expected to spread self-sustained solar power generation systems that can use the power generated by solar cells to supply stable power to facilities loads even when the commercial power system fails. ing.
従来の主に太陽電池と蓄電池を組み合わせ太陽光発電システムについて述べる。図1は従来の太陽電池と蓄電池とを備えた太陽光発電システムの電力の供給状態のパターン示す概略図である。
図1において(1)と(3)は商用電力系統との連係機能を有さないシステムにおける電力の供給状態を示すものであり、(1)は日中の日射があり太陽電池から電力が得られる場合の電力供給状態、(3)は夜間時等の太陽電池からの電力供給が得られない場合の蓄電池や負荷への電力供給状態を示したものである。
また、図1において(2)と(4)は商用電力系統との連係機能を有するシステムの場合の電力供給状態を示すものであり、(2)は日中の日射があり太陽電池から電力が得られる場合の電力供給状態、(4)は夜間時等の太陽電池から電力が得られない場合の蓄電池や負荷への電力供給状態を示したものである。
なお、図1の(1)から(4)の各図において矢印(→)は電力の供給方向を示すものである。A conventional photovoltaic power generation system that mainly combines a solar cell and a storage battery will be described. FIG. 1 is a schematic diagram showing a pattern of a power supply state of a photovoltaic power generation system including a conventional solar battery and storage battery.
In FIG. 1, (1) and (3) show the state of power supply in a system that does not have a linkage function with a commercial power system, and (1) shows that there is daytime solar radiation and power is obtained from a solar cell. (3) shows the power supply state to the storage battery and the load when the power supply from the solar battery cannot be obtained at night or the like.
Also, in FIG. 1, (2) and (4) show the power supply state in the case of a system having a function of linking with a commercial power system, and (2) shows solar radiation during the day and power from the solar cell. The power supply state when obtained, (4) shows the power supply state to the storage battery and the load when power cannot be obtained from the solar battery at night or the like.
In addition, in each figure of (1) to (4) in FIG. 1, an arrow (→) indicates the direction of power supply.
図1に示す太陽光発電システムの機器の構成としては、太陽電池から蓄電池の間には集電箱及び制御盤を介する構成となっている。また、蓄電池から負荷への電力の供給に至る間の機器の構成として制御盤及び直流電流を交流電流に変換するためのインバータを介する構成となっている。 As a structure of the apparatus of the solar power generation system shown in FIG. 1, it has the structure which interposed the current collection box and the control panel between the solar cell and the storage battery. Moreover, it is the structure through the inverter for converting a control panel and a direct current into an alternating current as a structure of the apparatus in the period from the storage battery to the electric power supply to load.
図1に示す構成の従来の太陽光発電システムは、地震や台風災害等で商用電力系統が使用できない場合を想定したものではないので、商用電力系統が使用できない時は、これら太陽光発電システムを運用する場合以下のような問題がある。
図1に示す構成の太陽光発電システムでは、太陽電池で発電された直流電力をまず蓄電池に充電する。蓄電池に必要な充電量が確保されてから制御盤を介して蓄電池から直流電流をインバータで交流電力に変換するので、蓄電池に十分に充電されていない場合や太陽電池の出力が小さい場合には電力を負荷に供給できない。
本発明は上述の点に鑑みてなされるもので、商用交流系統が災害や有事等で使用できなくなった場合でも負荷に電力を供給することが可能となる自立運転型の太陽光発電システムを提供することを目的とするものである。The conventional photovoltaic power generation system having the configuration shown in FIG. 1 is not intended for the case where the commercial power system cannot be used due to an earthquake or a typhoon disaster. When operating, there are the following problems.
In the photovoltaic power generation system having the configuration shown in FIG. 1, first, direct current power generated by a solar battery is charged in a storage battery. Since the direct current from the storage battery is converted to AC power by the inverter via the control panel after the necessary amount of charge is secured for the storage battery, the power is consumed when the storage battery is not fully charged or when the output of the solar battery is small Cannot be supplied to the load.
The present invention has been made in view of the above points, and provides a self-sustained solar power generation system that can supply power to a load even when a commercial AC system cannot be used due to a disaster or emergency. It is intended to do.
前記課題を解決するため本発明では、太陽電池と蓄電池と自家発電機を備えて商用電力系統と連係可能な太陽光発電システムであって、かつ、商用電力系統が停電等で使用できなくなった場合には、太陽電池による電力と自家発電機による電力、及び、蓄電池に予め蓄電された電力によって自立運転を可能とした太陽光発電システムであって、請求項1の発明は、前記蓄電池への充電の手段として太陽電池による直流電力及び商用電力系統による交流電流を直流電流に変換した電力の双方を充電可能としたことを特徴とするものである。また、前記蓄電地への商用電力系統からの電力の蓄電にあたって、深夜時の電力を昼間時の商用電力に優先して蓄電することを特徴とした太陽光発電システムである。 In order to solve the above problems, the present invention is a solar power generation system that can be linked to a commercial power system with a solar battery, a storage battery, and a private generator, and the commercial power system cannot be used due to a power failure or the like Is a solar power generation system that enables a self-sustained operation using electric power from a solar battery, electric power from a private generator, and electric power stored in advance in the storage battery, and the invention of
請求項2の発明は、電力負荷の力率が小さい場合には同一の電力を使用する場合においても電流が増大し電力損失も増加する。また、商用電力系統からの電力の供給を受ける場合にあっては、力率が小さいと電力料金も割高となる。よってこれらの電力損失を改善するための進相コンデンサを有することを特徴とした太陽光発電システムである。 In the invention of claim 2, when the power factor of the power load is small, even when the same power is used, the current increases and the power loss also increases. In addition, in the case of receiving power supply from the commercial power system, if the power factor is small, the power charge is also expensive. Therefore, the photovoltaic power generation system is characterized by having a phase advance capacitor for improving these power losses.
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図2は本発明の概略構成例を示す図である。図示するように、本発明の太陽光発電システムは、太陽電池51と蓄電池57と前記太陽電池と前記蓄電池から出力される直流電流を交流に変換し負荷55に電流を供給し商用電力系統54との連係に関する各種制御を行う連係制御盤53を備えるものであり、且つ、太陽電池からの電力及び商用電力系統54からの電力の双方を蓄電地57に充電可能とするための開閉器59a、59bを備えるとともに、前記蓄電池の放充電量を計測するセンサ60と前記計測値を用いて充放電量等を演算する回路61を備え、蓄電池57への充電と放電を制御するための充放電制御盤58を備えるものである。また、商用交流系統54が使用できなくなった場合の交流系統電源のバックアップとして自家発電機56を備えるものである。更に、電力への負荷供給にあたっての力率の改善と電力損失を抑制するための進相コンデンサ62を備えるものである。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration example of the present invention. As shown in the figure, the photovoltaic power generation system of the present invention converts a direct current output from a
本発明の太陽光発電システムにおいては、商用電力系統との連係運転が可能であり、商用電力系統が停電等で使用できなくなった場合には自立運転が可能としたものである。
日中の日射がある場合は、太陽電池51で発電された直流電流は集電箱52で集電され連係制御盤53に内蔵されたインバータにより直流電流を交流電流に変換し商用電力系統54に連係され、余剰電力が生じた場合は逆潮流され売電することができる。また、事故防止のため自動的に逆潮流を遮断するためのインターロックを備えている。In the photovoltaic power generation system of the present invention, linked operation with a commercial power system is possible, and when the commercial power system becomes unusable due to a power failure or the like, independent operation is possible.
When there is solar radiation in the daytime, the direct current generated by the
(連係制御盤のシステム構成)
連係制御盤53については、直流電流を交流電流にするためのインバータ、絶縁トランス、連係保護リレーを内蔵した制御ユニットで構成されている。インバータは自励式電圧型トランジスタPWM方式電流制御方式を採用し、インバータの主開路方式は電圧型、制御方式は電流制御方式を採用している。絶縁トランスの系統側にマグネットスイッチが内蔵されており、インバータと商用電力系統との連係/遮断を行う方式としている。また前記制御ユニット内に設置している連係保護リレーは複合型のデジタル式リレーで、UVR、OVR、UFR、OFRの各リレーの他、系統復電時の再投入時間を設定するタイマを備えている。各リレーの整定値、整定時間は任意に設定可能となっている。(System configuration of linkage control panel)
The
(インバータの運転と停止の方法)
連係制御盤53に内蔵されたインバータは太陽電池の出力を監視し自動的に運転/停止を行う方式を採用している。停止は内蔵された開閉器によるものである。また商用電力系統との同期は、並列商用電源電圧を確認し、電圧、周波数、位相の同期した出力を発生させた後、内蔵の開閉器を開路し電流を暫増させる。力率については並列商用電源電圧を基準とし、同位相の電流を供給する力率1制御を行う。また太陽電池出力が最大となるよう自動制御する。また、インバータ出力電圧の上昇時に自動的に進相運転を行い出力抑制制御を行う。なお、インバータの制御電源については太陽電池からの発生電力を使用し、低日射時には商用電力系統よりコンバータを介して直流に変換しバックアップさせている。以上の制御機能についてはインバータの制御機能として内蔵されている。
実施例では太陽電池の開放電圧が起動電圧の設定値を超えて20分経過、または、前記の起動電圧が設定値の105%以上を10秒間経過する場合にインバータの運転を行い、太陽電池の電流が定格の5%以下となり20分経過した場合に停止を行う設定としている。なお、前記起動電圧は太陽電池の25℃における最適電圧を80%した値に10Vを加えた値に設定している。(How to start and stop the inverter)
The inverter built in the
In the embodiment, when the open voltage of the solar cell exceeds the set value of the start voltage for 20 minutes, or when the start voltage exceeds 105% of the set value for 10 seconds, the inverter is operated, It is set to stop when the current becomes 5% or less of the rating and 20 minutes have passed. The start-up voltage is set to a value obtained by adding 10 V to a value obtained by 80% of the optimum voltage at 25 ° C. of the solar cell.
(単独運転検出機能)
連係制御盤53に内蔵されたインバータにおける単独運転の検出機能については、受動的方法と能動的方法の2つの手法を用いている。受動的方法については、商用電力系統において一定の位相跳躍を検出すれば単独運転と判定し、インバータのゲートブロック及び開閉器開放を行う。検出方法として系統電圧の毎サイクルの周期を計測し、前10サイクルの平均位相に対する位相の跳躍を監視するものである。整定値は2°、整定時間は0.17秒(60Hz)としている。整定時間内に位相変化が平均位相に戻った場合には誤検出防止のため検出しない。能動的方式については、インバータの出力電流の周波数を周期的に変化させることにより、無効電力を変動させ、これに対する系統の周波数の周期的変化を抽出して単独運転の検出を行うものである。インバーターが商用電力系統に連係されている場合は、系統電圧の周波数は商用周波数に等しく無効電力の変動による影響は現れないが、系統が停電し単独運転が発生すると、無効電力の変動に対応した周波数変化が発生する。したがって、これを監視することにより単独運転を検出している。(Single operation detection function)
For the function of detecting an isolated operation in the inverter built in the
(連係運転時の制御方法)
本発明の太陽光発電システムの自立運転時の場合を除く負荷への電力の供給は、昼間のみを対象とし、夜間は太陽電池出力を監視し、連係制御盤53を構成するインバータに内蔵された開閉器(コンタクタ)によりインバータを停止させ、インバータへの直流電力の入力を遮断させている。また、昼間に日射不足により太陽電池からの電力が給電不足となる場合も前記同様にインバータへの直流電力を遮断させている(Control method during linked operation)
The power supply to the load except the case of the self-sustaining operation of the photovoltaic power generation system of the present invention is intended only for the daytime, and the solar cell output is monitored at night, and is built in the inverter constituting the
(連係保護機能)
実施例においては公共施設への設置であるため、発電装置側遮断器による太陽電池の発電停止を採用し、在来負荷への商用電力系統からの給電を優先した方式としている。(Linkage protection function)
In the embodiment, since it is installed in a public facility, the power generation stoppage of the solar cell by the power generation device side circuit breaker is adopted, and the power supply from the commercial power system to the conventional load is prioritized.
(自家発電機の起動)
自家発電機56は事故や有事により商用電力系統が使用出来なくなった場合に、商用交流系統に替わる交流電力の供給手段として使用される。自家発電機は単独運転検出機能の指令により発電点電磁開閉器(OVGR,OVR、UVR、OFR、UFR)を開路するとともに、インバータを停止させ太陽電池による発電の出力を停止・解列させると同時に、起動させるように制御を行っている。(Start-up of private generator)
The
(復電後自動運転)
停電復電後(UVRのみによる停止時)及び単独運転検出による停止後において停電が認められなかった場合は、計時後に自立的に太陽光発電システムからの負荷側への電力の供給を再開する。なお、停電後自立運転状態に入った場合は、復電しても自立運転専用負荷のライン及びインバータの自立運転切り替えスイッチが各々連係状態に戻っていない限り連係されることはなく、これらの確認がとれた後連係するものである。(Automatic operation after power recovery)
When a power failure is not recognized after a power failure recovery (when stopped only by UVR) or after a stop due to single operation detection, the supply of power from the photovoltaic power system to the load side is resumed autonomously after timing. In addition, when entering the autonomous operation state after a power failure, even if the power is restored, it will not be linked unless the independent load line for the autonomous operation and the independent operation changeover switch of the inverter have returned to the associated state. It will be linked after being removed.
(制御電源)
連係制御盤の制御電源については蓄電池バックアップの直流電源装置を使用している。また、継電器用と計測等の一般制御用は別個の蓄電池として信頼性を高めている。(Control power supply)
A storage battery backup DC power supply is used for the control power of the linkage control panel. Further, the relay and the general control such as measurement are improved as separate storage batteries.
(逆潮流の有無)
当該実施例では系統配電線は一般高圧線であることから、高圧連係逆潮流有りとしている。(With or without reverse flow)
In this embodiment, since the system distribution line is a general high-voltage line, it is assumed that there is a high-pressure linked reverse power flow.
(蓄電池の充放電制御)
蓄電池54の充放電制御は充放電制御盤55によって行われている。
蓄電池54は充放電制御盤55に制御される切換可能な2つの開閉器(59aと59b)によって、商用交流系統54による交流電流と太陽電池51によって発生する直流電流の双方の電力を蓄電可能な構造としている。(Charge / discharge control of storage battery)
The charge / discharge control of the
The
(蓄電池の補充電と回復充電)
次に、上記のように構成された実施の形態の補充電と回復充電方法について述べる。(Supplementary charge and recovery charge of storage battery)
Next, the auxiliary charging and recovery charging method of the embodiment configured as described above will be described.
(補充電について)
日中は太陽電池51の発生電力は連係制御盤53を介して商用電力系統54と系統連係運転されるが、系統連係運転の起動/停止は通常日射強度に依存して行われるために、日中でも曇天や雨天時の日照強度が微妙に変化する場合においては起動/停止が繰り返されることになる。このため、蓄電池54への補充電は系統連係系統の起動/停止の状態が繰り返し生じない状態下である系統連係停止後に行うことが好ましく、そのため実施例では昼間から夜間に移行した時の系統連係運転後に開閉器59bにより商用電力系統54側の電力を充放電制御盤を介して蓄電57へ充電可能としたものであり、また、補充電を電気料の安い深夜電力の時間帯に設定可能としたものである。(About supplementary charging)
During the day, the power generated by the
(蓄電器の放電電気量)
自立運転が行われている間は、蓄電池回路に設けられたセンサ60により充電電流及び放電電流が検出され、充放電量計測回路61に逐次信号出力される。次に、放充電量計測回路61ではセンサ60から出力される充電電流及び放電電流の信号の各積算値が計測され、これから全体の放電電気量を算出して回復充電の充電量と充電圧(固定値)が決定される。次に前記決定値が充放電制御盤58に信号出力され、その後、充放電制御盤58によって前記充電量と充電圧に基づく充電が行われるように開閉器59a、59bを切換えて太陽電池側若しくは商用電力系統側に接続させて回復充電を行うものである。(Amount of electricity discharged from the battery)
During the self-sustained operation, the charging current and the discharging current are detected by the
(回復充電について)
また、前記の回復充電は自立運転の運転後に行われる。毎日の補充電が商用電力系統58側の深夜電力の時間帯に行われるのに対し、回復充電は、次の災害・有事等による商用電力系統の事故にいち早く対応し自立運転が可能となるよう、商用系統との連係運転前に行っている。その時、太陽電池による出力がある場合は開閉器59aにより太陽電池による直流電力を蓄電池に充電し、太陽電池による出力が無い場合は開閉器59bにより商用電力系統54の交流電流を直流に変換し蓄電池57の回復充電を行っている。(About recovery charge)
The recovery charging is performed after the autonomous operation. While daily supplementary charging is performed during the midnight power hours on the
(進相コンデンサ)
進相コンデンサ62を用いた力率の改善方法について説明する。
電力負荷の力率が小さい場合には同一の電力を使用する場合においても電流が増大し電力損失も増加する。また、商用電力系統からの電力の供給を受ける場合にあっては、力率が小さいと電力料金も割高となる。よってこれらの電力損失を改善するための進相コンデンサを設置している。進相コンデンサにより力率を改善すれば同一電力に対し電流を低減でき、電流を低減する事により損失を低減する事ができる。また、力率の改善により商用電力使用時の電気料金も安価にすることができる。(Phase advance capacitor)
A method of improving the power factor using the
When the power factor of the power load is small, the current increases and the power loss increases even when the same power is used. In addition, in the case of receiving power supply from the commercial power system, if the power factor is small, the power charge is also expensive. Therefore, a phase advance capacitor is installed to improve these power losses. If the power factor is improved by the phase advance capacitor, the current can be reduced for the same power, and the loss can be reduced by reducing the current. In addition, the electricity rate when using commercial power can be reduced by improving the power factor.
(太陽光発電と風力発電と水力発電との組合せ方法の例)
次に、本発明で示した太陽光発電システムと風力発電及び水力発電とを組み合わせた場合の構成例を説明する。(Example of combination method of solar power generation, wind power generation and hydropower generation)
Next, the structural example at the time of combining the solar power generation system shown by this invention with wind power generation and hydropower generation is demonstrated.
図3は本発明で示した太陽光発電システムに風力発電設備と水力発電設備とを組み合わせた場合の太陽電池及び風力発電機及び水力発電機による集電方法を示したものである。集電箱63は太陽電池64及び風力発電機65aと65b及び水力発電機66aと66bの各々の発電による直流電流を集電させる構造としたものである。図3においては風力発電機と水力発電機をそれぞれ2基づつ組み合わせた場合の集電方法を示したものであるが、風力発電機や水力発電機を複数個を適宜加えたものであっても問題ない。
本発明の太陽光発電システムにおいては、前記するように風力発電機や水力発電機を複数追加し電力出力を増加させて負荷への電力供給を可能としたものである。FIG. 3 shows a solar cell, a wind power generator, and a power collection method using a hydroelectric generator when a wind power generation facility and a hydroelectric generation facility are combined with the solar power generation system shown in the present invention. The
In the solar power generation system of the present invention, as described above, a plurality of wind power generators and hydroelectric power generators are added to increase the power output to enable power supply to the load.
(施設内への配電方法の例)
図4は電力の消費(負荷)施設が広く存在する場合に、施設内の送電損失を低減させるために施設内に変電設備を2基設けた場合の商用電力系統から連係制御盤に至る間の電気設備の配置を示したものである。高圧の商用電力系統71を2箇所の変電設備73a、73bで低圧に変電しそれぞれに負荷75a、75bに電力を供給可能としたものであり、且つ、各々の変電設備に対して進相コンデンサ74a、74b及び商用電力系統が事故等で使用できなくなった場合の自家発電機76a、76bを配置したものである。この図のように高圧の商用電力を複数の変電設備で低圧に変換しそれぞれに負荷へ電力を供給可能とすることにより、広い施設内へ電力を供給する場合であっても、施設内の送電損失を低減可能とすることができる。(Example of power distribution to the facility)
Fig. 4 shows the situation between the commercial power system and the linkage control panel when two substations are installed in the facility in order to reduce power transmission loss in the facility when power consumption (load) facilities exist widely. The arrangement of electrical equipment is shown. The high-voltage
本発明の太陽光発電システムによって以下のことが可能となる。 The photovoltaic power generation system of the present invention enables the following.
(連係運転に関して)
商用電力系統とインターロックを有する機能を活かしながら機能連係運転が可能であり、商用電力系統への逆潮流を可能とした太陽光発電システムである。したがって、商用電力の消費量の大幅な削減が可能であり、また、商用電力への余剰電力の売電も可能となることから、当該システムを使用する施設の電力コストの低減が可能である。(About linked operation)
This is a photovoltaic power generation system that enables function-linked operation while utilizing the function having an interlock with the commercial power system, and enables reverse power flow to the commercial power system. Therefore, the consumption of commercial power can be significantly reduced, and surplus power can be sold to commercial power. Therefore, the power cost of a facility that uses the system can be reduced.
(自立運転に関して)
蓄電池と自家発電機を備え、蓄電池への充電は商用交流電力と太陽電池による直流電力の双方を充電可能とした構造としている。したがって、太陽電池出力が無くなる夜間や雨天・曇天時に災害や有事等で商用電力系統が使用できなくなった場合においても安定・継続的に自立運転が可能であり施設内負荷へ電力を供給可能である。また、商用電力系統復帰後はいち早く次の災害・有事等に対応するため、商用交流電力と太陽電池の直流電力いずれでも蓄電池への回復充電が可能であり、バックアップ電源としての信頼性が著しく向上する。また、常時は電気料金の安価な深夜の商用電力を優先的に補充電することでコストも削減可能である。(Regarding autonomous operation)
A storage battery and a private generator are provided, and charging of the storage battery has a structure in which both commercial AC power and solar battery DC power can be charged. Therefore, even if the commercial power system cannot be used due to a disaster or emergency during nighttime when the solar battery output is lost, rainy or overcast, etc., it can be operated stably and continuously, and power can be supplied to the load in the facility. . In addition, after the return to the commercial power system, it can respond to the next disaster / emergency, etc., so it is possible to recharge the storage battery with either commercial AC power or solar battery DC power, and the reliability as a backup power source is significantly improved. To do. In addition, the cost can be reduced by preferentially replenishing late-night commercial power with a low electricity bill with priority.
(進相コンデンサに関して)
負荷への電力供給にあたっては負荷側に進相コンデンサを備えている。したがって、電力の使用にあたっての電力損失を低減することが可能であり、商用電力使用時のコスト削減はもちろんのこと、電気エネルギーの効率的な利用が可能となる。(Regarding phase advance capacitor)
When supplying power to the load, a phase advance capacitor is provided on the load side. Therefore, it is possible to reduce power loss when using electric power, and it is possible to efficiently use electric energy as well as cost reduction when using commercial power.
太陽電池による電力だけでなく水力発電や風力発電設備といった自然エネルギーによる電力も組み合わせてのシステム構築が可能となるので、売電や二酸化炭素の排出権取引による利益を享受するシステムの構築も容易に可能となる。 Since it is possible to construct a system that combines not only electricity from solar cells but also electricity from natural energy such as hydroelectric power generation and wind power generation facilities, it is easy to construct a system that can benefit from the sale of electricity and carbon dioxide emissions trading. It becomes possible.
(二酸化炭素の削減量について)
近年、二酸化炭素による地球温暖化が社会問題化されており、そのための低炭素社会の実現が求められている。当該発明の太陽光発電システムによる二酸化炭素の削減量の例は以下のとおりとなる。例えば、太陽電池等の自然エネルギーによる電力出力を500kWとすると、日当りの発生電力量は500kW×9.0h/日=4,500kWh/日となり、年当りの発生電力量は4,500kWh/日×365日/年=1,642,500kWh/年となる。故に年間の二酸化炭素の削減量は0.555kg/kWh ×1,642,500kWh/年=911,587kg/年=910トン/年となる。(About carbon dioxide reduction)
In recent years, global warming due to carbon dioxide has become a social problem, and the realization of a low-carbon society for that purpose is required. The example of the amount of carbon dioxide reduction by the solar power generation system of the said invention is as follows. For example, assuming that the power output by natural energy such as solar cells is 500 kW, the amount of generated power per day is 500 kW × 9.0 h / day = 4,500 kWh / day, and the amount of generated power per year is 4,500 kWh / day × 365 days / year = 1,642,500 kWh / year. Therefore, the annual reduction amount of carbon dioxide is 0.555 kg / kWh × 1,642,500 kWh / year = 911,587 kg / year = 910 tons / year.
(進相コンデンサによる電力損失低減量と二酸化炭素量の低減量)
また進相コンデンサを負荷側に備えることによって力率を85%から100%に改善し15%電力損失を削減することにより、例えば、使用電力が200kWの場合、日当りでは200kW×15%×24h/日=720kWh/日、また、年当りでは720kWh/日×365日=262,800kWh/年の電力損失を低減することとなり、これを年間の二酸化炭素に換算すると、0.555kg/kWh×262,800kWh/年=145,854kg/年=145トン/年となる。(Reduction of power loss and reduction of carbon dioxide by phase-advancing capacitor)
Further, by providing a phase advance capacitor on the load side, the power factor is improved from 85% to 100% and the power loss is reduced by 15%. For example, when the power used is 200 kW, 200 kW × 15% × 24 h / day The power loss of 720 kWh / day and 720 kWh / day × 365 days = 262,800 kWh / year per year is reduced, and this is converted to annual carbon dioxide, 0.555 kg / kWh × 262 800 kWh / year = 145,854 kg / year = 145 tons / year.
よって、上記に示した例における本発明の太陽光発電システムを用いた場合、太陽光等の自然エネルギーによる二酸化炭素削減量と進相コンデンサによる二酸化炭素削減量を合わせると、約1千トンもの二酸化炭素の削減が可能となる。 Therefore, when the solar power generation system of the present invention in the example shown above is used, when the amount of carbon dioxide reduction by natural energy such as sunlight and the amount of carbon dioxide reduction by the phase advance capacitor are combined, about 1,000 tons of dioxide Carbon can be reduced.
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許の請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made within the scope of the technical claims described in the claims and the specification and drawings. Deformation is possible.
51 太陽電池
52 集電箱
53 連係制御盤(連係インバータ)
54 商用交流系統
55 負荷
56 自家発電機
57 蓄電池
58 充放電制御盤
59a 直流電源側に接続する場合の開閉器
59b 交流電源側に接続する場合の開閉器
60 充電電流と放電電流を計測するセンサ
61 充放電量計測回路
62 進相コンデンサ
63 集電箱
64 太陽電池
65a 風力発電機その1
65b 風力発電機その2
66a 水力発電機その1
66b 水力発電機その2
71 連係制御盤(連係インバータ)
72 商用交流系統
73a 変電設備その1
73b 変電設備その2
74a 進相コンデンサその1
74b 進相コンデンサその2
75a 負荷その1
75b 負荷その251
54
65b Wind turbine generator 2
66a
66b Hydroelectric generator 2
71 Link control panel (Link inverter)
72 Commercial AC System
73b Substation equipment 2
74a
74b Phase advance capacitor 2
75b Load 2
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