JPS63198539A - ハイブリツド発電システム - Google Patents
ハイブリツド発電システムInfo
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- JPS63198539A JPS63198539A JP62029555A JP2955587A JPS63198539A JP S63198539 A JPS63198539 A JP S63198539A JP 62029555 A JP62029555 A JP 62029555A JP 2955587 A JP2955587 A JP 2955587A JP S63198539 A JPS63198539 A JP S63198539A
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- solar cell
- solar
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- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 11
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 10
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- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 5
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- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
Landscapes
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は商用電力網の無い地域で利用可能な太１ｌｉｔ
池を一発電源とした電力供給システムに関する。
池を一発電源とした電力供給システムに関する。
［従来の技術］
従来、商用電力網の無い地域での住宅又は付落用の独立
電源として、たとえばエンジン交流発電機を単独に設置
するか、蓄電池部を有した太陽電池システムを用いるか
、又はこれらの併用により太陽電池からの電力供給量が
減少したときだけ、エンジン交流５１１ｉ電機よりの給
電に切り換えるシステムを用いるなどしている。
電源として、たとえばエンジン交流発電機を単独に設置
するか、蓄電池部を有した太陽電池システムを用いるか
、又はこれらの併用により太陽電池からの電力供給量が
減少したときだけ、エンジン交流５１１ｉ電機よりの給
電に切り換えるシステムを用いるなどしている。
最近、太陽電池の価格が急激に下がったことで、小規模
の発電システムならば第３図のごとく、エンジン交流発
電機の電気料金８に較べて太ｉ電池による電気料金７の
方が安くなるので、太陽エネルギーが豊富で、商用電力
網が近くに無い地域に電力を供給する場合は、太陽電池
を主にしたシステムを利用している。
の発電システムならば第３図のごとく、エンジン交流発
電機の電気料金８に較べて太ｉ電池による電気料金７の
方が安くなるので、太陽エネルギーが豊富で、商用電力
網が近くに無い地域に電力を供給する場合は、太陽電池
を主にしたシステムを利用している。
しかし、従来太陽電池システムは、太陽電池システム中
に蓄電池を備えており、太陽電池の価格低下の割には、
この蓄電池の価格があまり下がらないため、システム全
体としてみると、エンジン交流発電機の電気料金に咬べ
割高となっている。
に蓄電池を備えており、太陽電池の価格低下の割には、
この蓄電池の価格があまり下がらないため、システム全
体としてみると、エンジン交流発電機の電気料金に咬べ
割高となっている。
太陽の無尽蔵のエネルギーの有効利用と、省燃料で且つ
、高価な蓄電池の要らない、単純で、保守点検の容易な
安い電力を供給できるシステムの出現が望まれている。
、高価な蓄電池の要らない、単純で、保守点検の容易な
安い電力を供給できるシステムの出現が望まれている。
［問題点を解決するための手段］
本発明は上記のような問題点を解決するためになされた
もので、第１図に示すように、発電源として軽油、或は
ガソリン等の燃料により稼動するエンジン交流発電機ｌ
と太陽電池２とを備え、太陽電池２で発電された直流電
力を交流に変換し、その周波数が、エンジン交流発電機
ｌと同期して稼動するインバーター３を介してエンジン
交流発電機ｌの出力側に入力するよう構成されたシステ
ムであって、且つ太陽電池２で発電された電力を蓄える
蓄電池を備えないことを特徴としている。
もので、第１図に示すように、発電源として軽油、或は
ガソリン等の燃料により稼動するエンジン交流発電機ｌ
と太陽電池２とを備え、太陽電池２で発電された直流電
力を交流に変換し、その周波数が、エンジン交流発電機
ｌと同期して稼動するインバーター３を介してエンジン
交流発電機ｌの出力側に入力するよう構成されたシステ
ムであって、且つ太陽電池２で発電された電力を蓄える
蓄電池を備えないことを特徴としている。
［作用］
本発明によれば、まず、エンジン交流発電機１は単独で
動作するときは、負荷の消費電力の増減に応じて、自動
電圧調整器（図示せず）によりの動作を制御して供給必
要電力の出力電圧を一定にし、電流を増減させる。当然
、電流が増加するときは燃料消費は増し、逆のときは減
少する。
動作するときは、負荷の消費電力の増減に応じて、自動
電圧調整器（図示せず）によりの動作を制御して供給必
要電力の出力電圧を一定にし、電流を増減させる。当然
、電流が増加するときは燃料消費は増し、逆のときは減
少する。
一方、太陽電池２は電源形態としては、定電流動作をす
る。即ち、第４図のごとく、太陽電池への入射エネルギ
ーが一定の場合、負荷消費電力の増減、いいかえれば、
動作線１３より１２への変化のような負荷部の抵抗の増
減があっても、動作電圧を太陽電池の最大出力電圧より
約８０％以下におけば負荷へ流れる電流は変わらず、負
荷の両端にかかる電圧が変動する特性を持っている。ま
た、この電流値は太陽電池への入射エネルギーに比例し
て増減する。
る。即ち、第４図のごとく、太陽電池への入射エネルギ
ーが一定の場合、負荷消費電力の増減、いいかえれば、
動作線１３より１２への変化のような負荷部の抵抗の増
減があっても、動作電圧を太陽電池の最大出力電圧より
約８０％以下におけば負荷へ流れる電流は変わらず、負
荷の両端にかかる電圧が変動する特性を持っている。ま
た、この電流値は太陽電池への入射エネルギーに比例し
て増減する。
この太陽電池の直流出力をインバーター３を通して交流
に変換し、その出力電圧を一定にして太陽電池の動作線
を第５図に示した線１４に持ってくれば、インバーター
からの出力電流は太陽電池への太陽光の入射エネルギー
に比例することになる。
に変換し、その出力電圧を一定にして太陽電池の動作線
を第５図に示した線１４に持ってくれば、インバーター
からの出力電流は太陽電池への太陽光の入射エネルギー
に比例することになる。
次に、これら、エンジン交流発電機と太陽電池とをイン
バーターを介して、各々の交流出力の周波数を同期させ
て結合した本発明システムが、負荷の変動、太陽電池へ
の入射エネルギーの変動に応じてどのような動作をする
かを説明する。
バーターを介して、各々の交流出力の周波数を同期させ
て結合した本発明システムが、負荷の変動、太陽電池へ
の入射エネルギーの変動に応じてどのような動作をする
かを説明する。
負荷の消費電流Ｉム、エンジン交流発電機より給電する
電流をＩ６．太陽電池の出力をインバーターを通して給
電する電流をＩｇとすると、それらの間の関係は、 Ｉｔ、 ＝ Ｉ＋、 十 Ｉｓ
（１）１！ ＝ Ｉム −
Ｉｇ （２）となる
。
電流をＩ６．太陽電池の出力をインバーターを通して給
電する電流をＩｇとすると、それらの間の関係は、 Ｉｔ、 ＝ Ｉ＋、 十 Ｉｓ
（１）１！ ＝ Ｉム −
Ｉｇ （２）となる
。
二こで、負荷の消費電流は変わらず、太陽電池への入射
エネルギーが増加していった場合、インバーターよりの
給電電流１．は増加し、エンジン交流発電機よりの給電
電流玩は（２）式にしたがって、■うとＩｓの差である
から減少し、当然燃料の消費も減る。
エネルギーが増加していった場合、インバーターよりの
給電電流１．は増加し、エンジン交流発電機よりの給電
電流玩は（２）式にしたがって、■うとＩｓの差である
から減少し、当然燃料の消費も減る。
逆に、太陽光の入射エネルギーが減少していったとき、
Ｉｇは減少し、（２）式に従がって■６は増加すること
になる。
Ｉｇは減少し、（２）式に従がって■６は増加すること
になる。
次に、負荷が変動した場合は、太陽光の入射エネルギー
が一定のときは、その変動分は全てエンジン交流発電機
が給電する。
が一定のときは、その変動分は全てエンジン交流発電機
が給電する。
次に、実施例をあげながらさらに本発明を詳説する。
［実施例１］
本発明の一実施例を示した第１図において、エンジン交
流発電機ｌ、太陽電池２、インバーター３、それぞれの
各仕様が次のようなものを用いシステムを組んだ。
流発電機ｌ、太陽電池２、インバーター３、それぞれの
各仕様が次のようなものを用いシステムを組んだ。
エンジン交流発電機
■発電機部 相数 単相
周波数 ５０Ｈｚ
回転数 ３０００ｒｐａ＋
出力 １．６Ｋｗ
電圧 １００Ｖ
■エンジン部 排気量 １８２ｃｃ燃料 無
鉛ガソリン タンク容量 １０Ｑ ■その他 自動電圧調整器 太陽電池 最大出力電圧１２８■最大出力電流１
５．８１ 最大出力 ２０２２．４讐 インバーター 出力容量 ２０００ω出力電圧
１００Ｖ 周波数 ５０Ｈｚ 波形 擬似サイン波 第１図のように本発明において、 インバーター３を介した太陽電池２の出力は、エンジン
交流発電機１の出力側に入力されるようシステムが組ま
れている。
鉛ガソリン タンク容量 １０Ｑ ■その他 自動電圧調整器 太陽電池 最大出力電圧１２８■最大出力電流１
５．８１ 最大出力 ２０２２．４讐 インバーター 出力容量 ２０００ω出力電圧
１００Ｖ 周波数 ５０Ｈｚ 波形 擬似サイン波 第１図のように本発明において、 インバーター３を介した太陽電池２の出力は、エンジン
交流発電機１の出力側に入力されるようシステムが組ま
れている。
実測値を次に示す。
・太陽電池での１日の発電量 ４８．９Ａ Ｈ／日・こ
れによるガソリンの節約量 ４．２Ｑ／日ガソリンの１
日当りの節約量の算出は次に依った。すなわち、 太陽電池での１日の発電量・・・・・４８．９ ＡＦＩ
／日直流から交流への変換効率・・・・・ ０．８５で
あるから。
れによるガソリンの節約量 ４．２Ｑ／日ガソリンの１
日当りの節約量の算出は次に依った。すなわち、 太陽電池での１日の発電量・・・・・４８．９ ＡＦＩ
／日直流から交流への変換効率・・・・・ ０．８５で
あるから。
ガソリン節約量は、４．１５６Ｑ／日＃４．２ Ｑ ／
日となる。
日となる。
［発明の効果］
１、太陽エネルギー利用の効果
地球上に無尽蔵に降り注ぐ太陽エネルギーを利用して、
化合燃料である石油資源を出来るだけ長く子孫に残すこ
とができる。
化合燃料である石油資源を出来るだけ長く子孫に残すこ
とができる。
前記の実験でも関東地域においても４．２ Ｑ ／ＩＥ
Ｉの節約になった。第３図中、ａ、ｄで示したように、
日射量が東京では年平均２５３Ｋｃａｌ／ａｙｔ ｄａ
ｙに対してインドのプリーでは４８３Ｋｃａｌ／ａｙｔ
ｄａｙと２倍近くある故、アフリカ、中近東などのサ
ンベルト地域は関東地域に対して約２倍の石油が節約で
きることになる。
Ｉの節約になった。第３図中、ａ、ｄで示したように、
日射量が東京では年平均２５３Ｋｃａｌ／ａｙｔ ｄａ
ｙに対してインドのプリーでは４８３Ｋｃａｌ／ａｙｔ
ｄａｙと２倍近くある故、アフリカ、中近東などのサ
ンベルト地域は関東地域に対して約２倍の石油が節約で
きることになる。
例えば、日中のみ冷房が必要な地域での冷房用電力は、
太陽電池で賄うことができるし、日中と夜間の消費電力
が違う場合には、太陽電池とエンジン交流発電機を、そ
れぞれ最適な能力のものを設置すればよい。
太陽電池で賄うことができるし、日中と夜間の消費電力
が違う場合には、太陽電池とエンジン交流発電機を、そ
れぞれ最適な能力のものを設置すればよい。
２、高効率、メインテナンスフリー及び低投資額の効果
従来太陽電池システムでは、蓄電池への充放電において
充電電流が１００％蓄電池中に蓄えられず、又蓄電され
た量が１００％は有効に使用できない。
充電電流が１００％蓄電池中に蓄えられず、又蓄電され
た量が１００％は有効に使用できない。
この充放電時のロスは１０％〜２５％ある。本発明のシ
ステムにすれば、このロスはなくなる。又、蓄電池は独
立電源用のものでは、電解液の補水が全く不要なものは
まだなく、たえず蓄電池中の水位を点検し補水をせねば
ならず、保守点検に人手がかかる。また補水用の水も、
蒸溜水などに限られ、このようなシステムを必要とする
地域では入手することは非常にむずかしい。本発明シス
テムには、蓄電池を有しないから上記のような保守点検
は不要となる６ 蓄電池価格も据付型は高価であり、ハイブリッド型にし
ないと蓄電池部の価格、ひいてはシステム全体の価格も
下に示したように高価となる。
ステムにすれば、このロスはなくなる。又、蓄電池は独
立電源用のものでは、電解液の補水が全く不要なものは
まだなく、たえず蓄電池中の水位を点検し補水をせねば
ならず、保守点検に人手がかかる。また補水用の水も、
蒸溜水などに限られ、このようなシステムを必要とする
地域では入手することは非常にむずかしい。本発明シス
テムには、蓄電池を有しないから上記のような保守点検
は不要となる６ 蓄電池価格も据付型は高価であり、ハイブリッド型にし
ないと蓄電池部の価格、ひいてはシステム全体の価格も
下に示したように高価となる。
出力を実施例と同じにした場合、本発明システムの価格
を１．０として、従来システムの価格を試算してみると
、 １．０ １１．３ ３．８ 蓄電池は現在一番安く入手出来る自動車用のものが使用
できるとして試算したが、据付型蓄電池を用いれば蓄電
池価格は、２．５倍にもなる。
を１．０として、従来システムの価格を試算してみると
、 １．０ １１．３ ３．８ 蓄電池は現在一番安く入手出来る自動車用のものが使用
できるとして試算したが、据付型蓄電池を用いれば蓄電
池価格は、２．５倍にもなる。
第３図中、ｃ、 ｄ、 ｅのように、太陽エネルギーが
豊富なサンベルト地域においては、エンジン交流発電機
より太陽電池の方が電気料金は安いが、初期投資額が３
．８倍かかる。このため、太陽エネルギーのみを利用し
た発電システムは普及し雅い。
豊富なサンベルト地域においては、エンジン交流発電機
より太陽電池の方が電気料金は安いが、初期投資額が３
．８倍かかる。このため、太陽エネルギーのみを利用し
た発電システムは普及し雅い。
しかし、本発明のハイブリッドシステムを採用すれば初
期投資も少なく、抵抗なく受は入れられる。
期投資も少なく、抵抗なく受は入れられる。
以上のように、本発明のハイブリッドシステムを採用す
れば、太陽エネルギーの有効利用が図られるとともに、
それにより化石燃料をより遠く将来まで、子孫に残すこ
とがでる。さらに本発明システムは、メインテナンスが
容易であり初期投資も少なくてすむ。
れば、太陽エネルギーの有効利用が図られるとともに、
それにより化石燃料をより遠く将来まで、子孫に残すこ
とがでる。さらに本発明システムは、メインテナンスが
容易であり初期投資も少なくてすむ。
第１図は、本発明システムを示す図。
第２図は、従来太陽電池システムを示す図。
第３図は、太陽電池及びエンジン交流発電機による電気
料金と１日射量との関係を示す図。 第４図は、太陽電池の電気出力特性を示す図。 第５図は、インバータへの動作線と、太陽電池の電気出
力特性との関係を示す図。 ■・・・・エンジン交流発電機 ２・・・・太陽電池 ３・・・・インバータ ４・・・・同期信号伝達回線 ５・・・・負荷 ６・・・・蓄電池 ７・・・・従来太陽電池システムでの電気料金８・・・
・エンジン交流発電機での電気料金１３・・・・高負荷
での等負荷時の太陽電池の動作線 １４・・・・インバータへの太陽電池の動作線ａ・・・
・東京における年間平均の１日の日射量ｂ・・・・ニュ
ーヨークにおける年間平均の１日の日射量 Ｃ・・・・メキシコにおける年間平均の１日の日射量 ｄ・・・・プリーにおける年間平均の１日の日射量 ｅ・・・・スーダンにおける年間平均の１日の日射量 特許出願人 小松電子金属株式会社上／７脛圧 ｍ４図
料金と１日射量との関係を示す図。 第４図は、太陽電池の電気出力特性を示す図。 第５図は、インバータへの動作線と、太陽電池の電気出
力特性との関係を示す図。 ■・・・・エンジン交流発電機 ２・・・・太陽電池 ３・・・・インバータ ４・・・・同期信号伝達回線 ５・・・・負荷 ６・・・・蓄電池 ７・・・・従来太陽電池システムでの電気料金８・・・
・エンジン交流発電機での電気料金１３・・・・高負荷
での等負荷時の太陽電池の動作線 １４・・・・インバータへの太陽電池の動作線ａ・・・
・東京における年間平均の１日の日射量ｂ・・・・ニュ
ーヨークにおける年間平均の１日の日射量 Ｃ・・・・メキシコにおける年間平均の１日の日射量 ｄ・・・・プリーにおける年間平均の１日の日射量 ｅ・・・・スーダンにおける年間平均の１日の日射量 特許出願人 小松電子金属株式会社上／７脛圧 ｍ４図
Claims (1)
- １、発電源としてエンジン交流発電機と太陽電池とを備
え、該太陽電池の出力を、前記エンジン交流発電機の出
力周波数と同期して稼動するインバーターを介して、前
記エンジン交流発電機出力側に入力するよう構成された
システムであって、かつ、前記太陽電池の出力を蓄える
ための蓄電池を備えないことを特徴とするハイブリッド
発電システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62029555A JPS63198539A (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | ハイブリツド発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62029555A JPS63198539A (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | ハイブリツド発電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63198539A true JPS63198539A (ja) | 1988-08-17 |
Family
ID=12279390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62029555A Pending JPS63198539A (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | ハイブリツド発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63198539A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002315195A (ja) * | 2001-04-13 | 2002-10-25 | Toyofuji Kaiun Kk | 船舶用太陽光発電利用給電設備 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS614421A (ja) * | 1984-06-18 | 1986-01-10 | ヤマハ発動機株式会社 | セルバツク電力供給装置 |
-
1987
- 1987-02-13 JP JP62029555A patent/JPS63198539A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS614421A (ja) * | 1984-06-18 | 1986-01-10 | ヤマハ発動機株式会社 | セルバツク電力供給装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002315195A (ja) * | 2001-04-13 | 2002-10-25 | Toyofuji Kaiun Kk | 船舶用太陽光発電利用給電設備 |
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