JP3153038U - Satellite system photovoltaic power generation equipment - Google Patents
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Abstract
【課題】災害時でも安定して電力供給が行えるサテライトシステム太陽光発電設備を提供する。【解決手段】本サテライトシステム太陽光発電設備１は、太陽光発電電力を利用する施設の所有者が太陽光発電設備の運転・保守管理等を運営事業者に委託してその委託料として上記運営事業者に太陽光発電電気料金を支払う太陽光発電システムを前提として上記施設に設置される。本サテライトシステム太陽光発電設備１は、太陽電池アレー２と、太陽電池アレー２からの直流電力を充電する蓄電池３と、太陽電池アレー２からの直流電力及び必要に応じて蓄電池３からの直流電力を交流電力に変換して負荷の配電盤６に供給するパワーコンディショナ４とを備え、パワーコンディショナ４が複数設けられ、これら複数のパワーコンディショナ４が配電盤６に並列に配設されてサテライト状に分散された構成とする。【選択図】図１A satellite system photovoltaic power generation facility capable of stably supplying power even in the event of a disaster is provided. SOLUTION: This satellite system photovoltaic power generation facility 1 is operated as the commission fee by the owner of the facility using the photovoltaic power generated by entrusting the operation / maintenance management of the photovoltaic power generation facility to the operating company. It will be installed in the above facilities on the premise of a solar power generation system that pays a solar power generation fee to the business operator. The satellite system photovoltaic power generation facility 1 includes a solar cell array 2, a storage battery 3 that charges DC power from the solar cell array 2, a DC power from the solar cell array 2, and a DC power from the storage battery 3 as necessary. And a power conditioner 4 that converts the power into AC power and supplies it to the load switchboard 6. A plurality of power conditioners 4 are provided, and the plurality of power conditioners 4 are arranged in parallel to the switchboard 6 to form a satellite. It is set as the structure distributed to. [Selection] Figure 1
Description
本考案は、蓄電池を備える太陽光発電設備に関し、災害時等でも安定して電力供給が行えるサテライトシステム太陽光発電設備に関するものである。 The present invention relates to a solar power generation facility including a storage battery, and relates to a satellite system solar power generation facility that can stably supply power even in a disaster.
近年、太陽光発電設備は、地球環境保護の観点からクリーンエネルギーを創出するものとして広く普及されることが望まれている。国においても「太陽光発電世界一の座を奪還するため、導入量を２０２０年までに現状の２０倍、２０３０年までに４０倍に引き上げる」（福田ビジョン：２００８年）とあるように太陽光発電の普及を推進している。また、例えば、小中学校や公民館等の公共施設は、災害時の避難場所に指定されていることが多く、このような公共施設に積極的に太陽光発電設備が導入されれば、災害時に商用電力が停電しても太陽光発電設備から電力を得ることで防災センターとしての機能強化を図れる大きなメリットがある。 In recent years, solar power generation facilities are desired to be widely spread as a means for creating clean energy from the viewpoint of protecting the global environment. In the country as well, “In order to regain the world's top position for solar power generation, the amount of installation will be increased to 20 times the current level by 2020 and 40 times by 2030” (Fukuda Vision: 2008). Promoting the spread of power generation. In addition, for example, public facilities such as elementary and junior high schools and public halls are often designated as evacuation sites at the time of disasters. There is a great merit that the disaster prevention center can be strengthened by obtaining power from solar power generation facilities even if power is interrupted.
ところで、図３に示すように、従来の太陽光発電設備１００は、太陽電池アレー１０２と、太陽電池アレー１０２からの直流電力を充電する蓄電池１０３と、太陽電池アレー１０２からの直流電力及び必要に応じて蓄電池１０３からの直流電力を交流電力に変換して負荷の配電盤１０６に供給するパワーコンディショナ１０４とを備えている。このような太陽光発電設備の導入者は、国や地方自治体からの補助金を利用でき、また、太陽光発電電力の使用によって商用電力の使用低減等することができる。しかしながら、太陽光発電設備自体が高価であり、また、年２回の法定点検、１０年〜１５年でパワーコンディショナ及び蓄電池の交換、設備の保守管理等のための諸費用を要する。そのため、設備投資の回収には２０年〜３０年程度要することから、太陽光発電設備が広く普及され難いのが現状である。
By the way, as shown in FIG. 3, the conventional photovoltaic
一方、従来の太陽光発電設備には、図３に示したとおり、太陽電池アレー１０２と負荷の配電盤１０６との間に太陽電池アレー１０２からの直流電力を交流電力に変換する１台のパワーコンディショナ１０４が設置されている。そのため、地震や台風等の災害によってパワーコンディショナ１０４が故障してしまうと、災害時には負荷への太陽光発電電力の供給が完全に絶たれてしまう問題がある。また、パワーコンディショナ１０４は、太陽光発電設備１００の発電規模に対応するように太陽電池アレー１０２の発電能力と同じ容量のものが用いられる。そのため、太陽光発電設備１００の発電規模が大きくなると、パワーコンディショナ１０４も大容量となり、このような大容量（例えば、２０ｋｗ）のパワーコンディショナ１０４は、家庭用に普及されている小容量（例えば、４ｋｗ）のものに比べて出力フィルター損失が生じて変換効率が悪い。しかも、大容量（例えば、２０ｋｗ）のパワーコンディショナ１０４は、大量生産されている小容量（例えば、４ｋｗ）のものに比べてコスト的にも高い。さらに、太陽光発電設備１００に備える蓄電池１０３から電力供給を行う場合、大容量のパワーコンディショナ１０４を経由することで負荷側にはパワーコンディショナ１０４と同じ容量の電力供給がなされ、そのため、比較的早期に蓄電池１０３が枯渇されてしまう。このように、従来の太陽光発電設備１００では、災害時での電力供給の安定性が未だ不十分であることもあって、防災センター機能をも果たす公共施設等において大規模な太陽光発電設備が普及され難いのが現状である。
On the other hand, as shown in FIG. 3, the conventional photovoltaic power generation facility has one power condition for converting DC power from the
以上のことから、太陽光発電設備を広く普及させるためには新たな太陽光発電システムの仕組みを構築することが望まれ、一方、公共施設等において太陽光発電設備が普及されるためには災害時でも安定して電力供給が行える構成をなすことが極めて重要である。 From the above, it is desirable to construct a new solar power generation system mechanism in order to widely disseminate solar power generation facilities, while disasters in order to disseminate solar power generation facilities in public facilities, etc. It is extremely important to have a configuration that can stably supply power even at times.
本考案は、上記事情に鑑みてなされたものであり、災害時でも安定して電力供給が行えるサテライトシステム太陽光発電設備を提供することを課題とする。 This invention is made | formed in view of the said situation, and makes it a subject to provide the satellite system photovoltaic power generation equipment which can supply electric power stably also at the time of a disaster.
本考案に係るサテライトシステム太陽光発電設備は、
太陽光発電電力を利用する施設の所有者が太陽光発電設備の運転・保守管理等を運営事業者に委託してその委託料として上記運営事業者に太陽光発電電気料金を支払う太陽光発電システムを前提として、上記運営事業者の下で発電量等の監視を行うと共に保守管理され且つ上記施設の地域の地元業者等によって上記施設に設置される太陽光発電設備であって、
太陽電池アレーと、太陽電池アレーからの直流電力を充電する蓄電池と、太陽電池アレーからの直流電力及び必要に応じて蓄電池からの直流電力を交流電力に変換して負荷の配電盤に供給するパワーコンディショナとを備え、
上記パワーコンディショナは、階調制御インバーター方式とし、このパワーコンディショナが複数設けられ、これら複数のパワーコンディショナが配電盤に並列に配設されてサテライト状に設置されているものである。
The satellite system photovoltaic power generation facility according to the present invention is
A solar power generation system in which the owner of a facility that uses solar power generates an operation fee for the operation and maintenance of solar power generation facilities, and pays the above solar power generation electricity as the commission As a premise, solar power generation equipment that is monitored and maintained under the management company and is installed and maintained at the facility by a local contractor in the area of the facility,
A solar battery array, a storage battery that charges DC power from the solar battery array, and a power condition that converts DC power from the solar battery array and, if necessary, DC power from the storage battery into AC power and supplies it to the load switchboard With na,
The power conditioner is of a gradation control inverter type, and a plurality of the power conditioners are provided, and the plurality of power conditioners are arranged in parallel on the switchboard and installed in a satellite shape.
上記構成によれば、複数のパワーコンディショナが並列に配設されてサテライト状に配置されることにより、地震・台風等の災害時に一部のパワーコンディショナが故障しても、正常に給電動作するパワーコンディショナが１台でも存在する限り、負荷への電力供給を継続することができる。従って、災害時でも電力供給のライフラインを安定的に確保することができる。 According to the above configuration, a plurality of power conditioners are arranged in parallel and arranged in a satellite shape, so that even if some power conditioners break down during a disaster such as an earthquake or typhoon, normal power feeding operation As long as even one power conditioner is present, power supply to the load can be continued. Accordingly, it is possible to stably secure a lifeline for power supply even during a disaster.
また、パワーコンディショナとして家庭用に普及している小型の階調制御インバーター方式のパワーコンディショナを使用することができる。この小型のパワーコンディショナは、大容量大型のパワーコンディショナに比べて出力フィルター損失が無く変換効率が約９７％と高い。従って、複数の小容量小型のパワーコンディショナを並列に配設することで変換効率を向上することができ、太陽光エネルギーを一層効率よく利用することが可能となる。また、小容量小型のパワーコンディショナは、量産品として提供されているので、特注の大容量大型のパワーコンディショナに比べて低価格で得ることができ、本サテライトシステム太陽光発電設備を低コストに提供することが可能となる。 In addition, a small-scale gradation control inverter type power conditioner that is widely used for home use as a power conditioner can be used. This small-sized power conditioner has no output filter loss and a high conversion efficiency of about 97% compared to a large-capacity large-sized power conditioner. Therefore, the conversion efficiency can be improved by arranging a plurality of small-capacity and small-sized power conditioners in parallel, and solar energy can be used more efficiently. In addition, small-capacity, small-sized power conditioners are offered as mass-produced products, so they can be obtained at a lower price than custom-made large-capacity, large-scale power conditioners. Can be provided.
上記サテライトシステム太陽光発電設備において、
通常時、太陽電池アレーの発電電力は複数のパワーコンディショナから系統連系した通常負荷に出力されるか蓄電池に充電され、商用電力停電の非常時、並列に配設された複数のパワーコンディショナのうちの１台又は数台（全部を除く）の特定のパワーコンディショナの入力側は蓄電池に接続され且つ出力側は非常用特定負荷に接続されて蓄電池電力が非常用特定負荷に出力されるように制御するコントロールユニットを備えることが好ましい。
In the satellite system solar power generation facility,
During normal times, the power generated by the solar cell array is output from a plurality of power conditioners to a grid-connected normal load or charged to a storage battery, and in the event of a commercial power outage, a plurality of power conditioners arranged in parallel The input side of one or several (except for all) specific inverters is connected to the storage battery and the output side is connected to the emergency specific load so that the storage battery power is output to the emergency specific load. It is preferable to provide a control unit that controls the above.
従来のように大容量大型のパワーコンディショナでは、蓄電池使用すると蓄電池電力が負荷へ大出力されてしまうため蓄電池が早期に枯渇してしまう。
これに対して、本サテライトシステム太陽光発電設備によれば、商用電力停電の非常時は、並列に配設された複数のパワーコンディショナのうちの１台又は数台（全部を除く）の特定のパワーコンディショナだけが使用されて他のパワーコンディショナは使用されない。従って、蓄電池から非常用特定負荷へ長時間の電力供給が可能となり、蓄電池が早期に枯渇することを防止することができる。
In a conventional large-capacity large-sized power conditioner, when the storage battery is used, the storage battery power is output to the load, and thus the storage battery is quickly depleted.
On the other hand, according to this satellite system photovoltaic power generation facility, in the event of a commercial power outage, specify one or several (not all) of the multiple inverters arranged in parallel. Only one inverter is used and the other inverters are not used. Therefore, it is possible to supply power from the storage battery to the emergency specific load for a long time, and it is possible to prevent the storage battery from being depleted early.
上記サテライトシステム太陽光発電設備において、
上記コントロールユニットは、商用電力停電の非常時、太陽電池アレーの発電電力が蓄電池へのフロート充電しながら上記特定のパワーコンディショナへ供給されるように制御する構成とすることが好ましい。
これによれば、太陽電池アレーの発電電力が蓄電池へフロート充電されるので、蓄電池の電力の消耗が抑制されて蓄電池が早期に枯渇されることをさらに防止することができる。また、蓄電池からの電力に加えて太陽光発電パネルの発電電力も特定のパワーコンディショナを通じて非常用特定負荷へ供給されるので、非常用特定負荷へ安定した電力を供給することができる。従って、非常用特定負荷には安定した電力をさらに長時間供給することが可能となる。
In the satellite system solar power generation facility,
The control unit is preferably configured to control so that the generated power of the solar cell array is supplied to the specific power conditioner while float charging the storage battery in the event of a commercial power outage.
According to this, since the generated power of the solar cell array is float-charged to the storage battery, it is possible to further prevent the storage battery from being depleted at an early stage by suppressing the power consumption of the storage battery. In addition to the power from the storage battery, the generated power of the photovoltaic power generation panel is also supplied to the emergency specific load through the specific power conditioner, so that stable power can be supplied to the emergency specific load. Therefore, it is possible to supply stable power to the emergency specific load for a longer time.
上記サテライトシステム太陽光発電設備において、
太陽電池アレーが複数設けられ、各太陽電池アレーと各パワーコンディショナとが１対１に接続されていることが好ましい。
これによれば、地震・台風等の災害時に一部の太陽電池アレーからの給電が断絶されても、正常に給電動作する太陽電池アレーとパワーコンディショナとの組が１台でも存在する限り、負荷への電力供給を継続することができる。従って、災害時でも電力供給のライフラインを安定的に確保することができる。
In the satellite system solar power generation facility,
Preferably, a plurality of solar cell arrays are provided, and each solar cell array and each power conditioner are connected in a one-to-one relationship.
According to this, even if power supply from some solar cell arrays is interrupted during disasters such as earthquakes and typhoons, as long as there is at least one set of solar cell array and power conditioner that operates normally, The power supply to the load can be continued. Accordingly, it is possible to stably secure a lifeline for power supply even during a disaster.
本考案に係るサテライトシステム太陽光発電設備によれば、パワーコンディショナを複数設け、これら複数のパワーコンディショナを並列に配設するので、災害時でも電力供給のライフラインを安定的に確保することができる。しかも、太陽光エネルギーを一層効率よく利用することが可能で、且つ低コストに本サテライトシステム太陽光発電設備を提供することが可能となる。 According to the satellite system photovoltaic power generation facility according to the present invention, since a plurality of power conditioners are provided and these power conditioners are arranged in parallel, it is possible to stably secure a lifeline for power supply even in the event of a disaster. Can do. Moreover, it is possible to use solar energy more efficiently and to provide the satellite system solar power generation facility at a low cost.
従って、例えば、災害時の避難場所は、小中学校や公民館などの公共施設が指定されているため、このような公共施設に本サテライトシステム太陽光発電設備を導入することにより、避難場所となる公共施設において、商用電源の停電時に安定した電源確保ができ、災害時の情報収集が容易となり、安全で安心した避難生活が確保される利点がある。また、通常時は施設電源として使用することにより、クリーンな太陽エネルギー利用の周知が図れる。 Therefore, for example, public facilities such as elementary and junior high schools and public halls are designated as evacuation sites in the event of a disaster. There is an advantage that a stable power supply can be secured in a facility at the time of a power failure of a commercial power supply, information collection at the time of a disaster becomes easy, and a safe and secure evacuation life is secured. In addition, the use of clean solar energy can be known by using it as a facility power supply during normal times.
一方、太陽光発電電力を利用する施設の所有者が太陽光発電の運営事業者に運用を委託しその委託料として発電電力に応じた委託料を支払うことにより、上記運営事業者の下で保守管理され且つ上記施設の地域の地元業者によって上記施設に本サテライトシステム太陽光発電設備が設置されるシステムでもって本サテライトシステム太陽光発電設備が使用されれば、施設側にとっては保守・維持管理費用の負担がなく、また上記太陽光発電電力に応じた委託料が、既存の商用電力の料金の同等程度の費用であるなら、本サテライトシステム太陽光発電設備を積極導入し易くなる。加えて、本サテライトシステム太陽光発電設備を施工するに当たって施設のある地域の地元業者を利用することとすれば、地元の地域経済の発展にもなる。従って、公共施設においても本サテライトシステム太陽光発電設備を広く普及し易くなる。 On the other hand, the owner of the facility that uses photovoltaic power generation consigns the operation to the solar power operator and pays a consignment fee according to the generated power as the consignment fee. If the satellite system photovoltaic power generation equipment is used in a system that is managed and installed by the local contractor of the facility in the facility, the maintenance cost for the facility will be maintained. If the consignment fee according to the above-mentioned solar power is equal to the cost of the existing commercial power, it is easy to actively introduce the satellite system solar power generation facility. In addition, if the local contractor in the area where the facility is located is used for the construction of the satellite system solar power generation facility, the local economy will be developed. Therefore, the satellite system photovoltaic power generation facility can be widely spread even in public facilities.
以下、本考案の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、実施の形態によるサテライトシステム太陽光発電設備１は、複数の太陽電池アレー２と、各太陽電池アレー２からの直流電力を充電する１台の蓄電池３と、各太陽電池アレー２からの直流電力及び必要に応じて蓄電池３からの直流電力を交流電力に変換して負荷の配電盤６に供給する複数のパワーコンディショナ４と、本サテライトシステム太陽光発電設備１を動作制御するコントロールユニット７とを備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
As shown in FIG. 1, a satellite system photovoltaic power generation facility 1 according to an embodiment includes a plurality of solar cell arrays 2, a single storage battery 3 that charges DC power from each solar cell array 2, and each solar cell. Operation control of a plurality of
太陽電池アレー２は、本サテライトシステム太陽光発電設備１を設置する学校・公民館等の施設の建物（例えば、学校や広域避難地域の建物等）の日当たりのよい屋上や壁面等に敷設される。太陽電池アレー２は、例えば、球状シリコン、単結晶シリコン又は多結晶シリコン等の太陽電池セルにより構成することができる。太陽電池アレー２は、小発電能力を有するものでもよく、また、設置台数も施設での需要電力等に応じて設定することができ、例えば、図１の例では、５台の太陽電池アレー２が設置され、各太陽電池アレー２は、例えば４ｋｗｈの発電能力を有するものとされる。 The solar battery array 2 is laid on a sunny rooftop or wall of a building of a facility such as a school / public hall where the satellite system photovoltaic power generation facility 1 is installed (for example, a school or a building in a wide-area evacuation area). The solar cell array 2 can be composed of solar cells such as spherical silicon, single crystal silicon, or polycrystalline silicon. The solar cell array 2 may have a small power generation capacity, and the number of installed solar cell arrays 2 can be set according to the demand power in the facility. For example, in the example of FIG. Are installed, and each solar cell array 2 has, for example, a power generation capacity of 4 kwh.
パワーコンディショナ４は、各太陽電池アレー２にそれぞれ１台ずつ設置されており、これら複数のパワーコンディショナ４の出力端子が配電盤６に並列に配設されてサテライト状に設置されている。各パワーコンディショナ４は、これに接続される太陽電池アレー２の発電能力とほぼ同じ容量を持つものが使用される。すなわち、太陽電池アレー２の発電能力が例えば４ｋｗｈであれば、パワーコンディショナ４の容量も４ｋｗのものが使用される。この容量４ｋｗのパワーコンディショナ４としては家庭用に普及している小容量小型の階調制御インバーター方式のパワーコンディショナ４を使用することができる。小容量小型（容量４ｋｗ）の階調制御インバーター方式のパワーコンディショナ４は、大容量大型（例えば、容量が２０ｋｗ程度）のパワーコンディショナ１０４に比べて出力フィルター損失が無く変換効率が約９７％と高い。従って、複数の小容量小型のパワーコンディショナ４を並列に配設することで変換効率を向上することができ、太陽光エネルギーを一層効率よく利用することが可能となる。また、小容量小型のパワーコンディショナ４は、量産品として提供されているので、特注の大容量大型のパワーコンディショナ１０４に比べて低価格に得ることができ、本サテライトシステム太陽光発電設備１を低コストに提供することが可能となる。
One
蓄電池３は、充放電可能な各種の蓄電池が使用され、例えば、自然放電が少なく高電力の蓄電が可能なリチウムイオンポリマー電池を使用するのが好ましい。図１の例では、蓄電池３は、２０ｋｗｈ（負荷に因って蓄電池容量は変わる）の蓄電能力を有するリチウムイオンポリマー電池が使用されている。各々の太陽電池アレー２とパワーコンディショナ４との間に切替スイッチ９が設けられており、これら切替スイッチ９は、蓄電池３の充放電端子に設けられた充放電スイッチ３１に接続されている。
As the storage battery 3, various types of storage batteries that can be charged and discharged are used. For example, it is preferable to use a lithium ion polymer battery that can store high power with little spontaneous discharge. In the example of FIG. 1, the storage battery 3 is a lithium ion polymer battery having a storage capacity of 20 kwh (the storage battery capacity changes depending on the load). A
負荷は、通常負荷５１と非常用特定負荷５２とが設定されている。通常負荷５１とは、本サテライトシステム太陽光発電設備１を設置する施設の照明、放送設備等の電気機器であるが、非常用特定負荷５２とは、災害等の非常時にライフラインとして使用される照明、トイレ用ポンプ、テレビ・ラジオ用電源、携帯電話用電源等の限られた負荷を指す。各パワーコンディショナ４の出力端子は通常負荷５１の配電盤６に接続されているが、これらパワーコンディショナ４のうちの特定の１台のパワーコンディショナ４０には第２出力端子と第２入力端子とを有しており、第２出力端子が非常用特定負荷５２側に配置され、第２入力端子が蓄電池３側に配置されている。特定のパワーコンディショナ４０の第２出力端子と非常用特定負荷５２との間には非常時にオン（接続）される第１非常時スイッチ９１が設けられている。また、特定のパワーコンディショナ４０の第２入力端子と蓄電池３の充放電スイッチ３１との間には非常時にオン（接続）される第２非常時スイッチ９２が設けられている。さらに、配電盤６と非常用特定負荷５２との間には、通常時はオン（接続）されているが、非常時にオフ（非接続）される第３非常時スイッチ９３が設けられている。なお、配電盤６には、商用電力系統６０が接続されており、通常負荷５１及び非常用特定負荷５２へ商用電力系統６０からも電力供給されている。そして、太陽電池アレー２で発電した余剰電力は、電力会社の商用電力系統６０に逆潮流させることができる。また、配電盤６には、図示しないが、商用電力系統６０に対する売買電力測定メータが接続されている。
As the load, a
コントロールユニット７は、切替スイッチ９、充放電スイッチ３１、第１非常時スイッチ９１、第２非常時スイッチ９２、第３非常時スイッチ９３等を以下のように作動制御する。通常時、太陽光発電電力の使用の際は、各切替スイッチ９がパワーコンディショナ４側に接続されて各太陽電池アレー２で発電された直流電力が各パワーコンディショナ４に供給されることにより、配電盤６を通じて通常負荷５１に電力供給されるように制御する。これにより、負荷５１，５２の使用電力が各太陽光発電パネル２の太陽光発電電力で賄われるが、不足する場合は商用電力系統６０からの電力で補われ、余る場合は余剰電力として商用電力系統６０へ逆潮流して売電される。一方、通常時、太陽光発電電力の充電の際は、各切替スイッチ９が蓄電池３側に接続されるとともに蓄電池３の充放電スイッチ３１がオンされて各太陽電池アレー２と蓄電池３とが接続されることにより、各太陽電池アレー２で発電された直流電力が蓄電池３に充電されるように制御する。これにより、蓄電池３は、通常、何時でも十分な充電状態となっている。
The control unit 7 controls the operation of the
そして、災害等で商用電力系統６０が停電した非常時の場合は、配電盤６からの制御信号により第３非常時スイッチ９３がオフされる一方、すべての切替スイッチ９が蓄電池３側に切り替えられ、且つ蓄電池３の充放電スイッチ３１がオンされるとともに特定のパワーコンディショナ４０の第１非常時スイッチ９１及び第２非常時スイッチ９２がオンされてこの特定の１台のパワーコンディショナ４０だけが非常用特定負荷５２に接続されるように制御する。これにより、すべての太陽電池アレー２の発電電力が蓄電池３へフロート充電しながら特定のパワーコンディショナ４０へ出力され、また、蓄電池３の充電電力（直流電力）が特定の１台のパワーコンディショナ４０により交流電力に変換されて非常用特定負荷５２に給電される。
In the case of an emergency in which the
また、コントロールユニット７は、施設における本サテライトシステム太陽光発電設備１で発電した電力の使用量を計測する。また、コントロールユニット７は、ＬＣＤ８に接続されており、このＬＣＤ８において発電電力、積算発電電力量、日射量、太陽電池出力電圧・電流、パワーコンディショナ出力電圧・電流、蓄電池残存容量・電圧、蓄電池出力電流、システム異常などの各種情報を表示させる。また、コントロールユニット７は、通信端末７１により施設の構内ＬＡＮを通じて表示用ＰＣ８１、大型の表示装置８２等において上記の各種情報を表示させることができる。さらに、この太陽光発電システムの運営事業者等の管理センター１０は、上記の構内ＬＡＮからインターネット回線等の通信回線を通じてサーバー１１において各施設に設置されたサテライトシステム太陽光発電設備１の上記各種情報を収集してシステム監視するようにしている。これにより、サテライトシステム太陽光発電設備１の保守や異常事態等の場合には、運営事業者の管理下でその施設の地域のサービスを通じて保守管理することが可能となる。
Further, the control unit 7 measures the amount of power used by the satellite system solar power generation facility 1 in the facility. In addition, the control unit 7 is connected to the
以上の実施の形態によるサテライトシステム太陽光発電設備１によれば、複数のパワーコンディショナ４が並列に配設されてサテライト状に分散されることにより、地震・台風等の災害時に一部のパワーコンディショナ４が故障しても、正常に給電動作するパワーコンディショナ４が１台でも存在する限り、負荷５１への電力供給を継続することができる。また、各太陽電池アレー２と各パワーコンディショナ４とが１対１に接続されているので、地震・台風等の災害時に一部の太陽電池アレー２からの給電が断絶されても、正常に給電動作する太陽電池アレー２とパワーコンディショナ４との組が１台でも存在する限り、負荷５１への電力供給を継続することができる。従って、災害時でも電力供給のライフラインを安定的に確保することができる。
According to the satellite system photovoltaic power generation facility 1 according to the above-described embodiments, a plurality of
また、従来のように１台の大容量大型のパワーコンディショナ４を備えるものでは、蓄電池使用すると蓄電池１０３の電力が負荷へ大出力されてしまうため蓄電池１０３が早期に枯渇してしまう。例えば、蓄電池１０３の電池容量が２０ｋｗｈで、運転されるパワーコンディショナ１０４の容量が２０ｋｗであれば負荷には最大２０ｋｗの給電出力となるため、負荷への給電は最大１時間しか行えない。
これに対して、本サテライトシステム太陽光発電設備１によれば、商用電力停電等の非常時の蓄電池使用の際は、並列に配設された複数の小容量小型のパワーコンディショナ４のうちの１台のパワーコンディショナ４０だけが使用されて他の４台のパワーコンディショナ４は使用されない。これにより、例えば、蓄電池３の電池容量が２０ｋｗｈで、唯一運転されるパワーコンディショナ４０の容量が４ｋｗであるから非常用特定負荷５２には最大でも４ｋｗの給電出力となるため、非常用特定負荷５２へは少なくとも５時間の給電が可能となる。従って、蓄電池３から非常用特定負荷５２へ長時間の電力供給が可能となり、蓄電池３が早期に枯渇することを防止することができる。
In addition, in the case of using one large-capacity large-
On the other hand, according to the satellite system photovoltaic power generation facility 1, when using a storage battery in the event of an emergency such as a commercial power outage, among the plurality of small-capacity small-
さらに、コントロールユニット７は、商用電力停電の非常時、すべての太陽電池アレー２の発電電力が蓄電池３へのフロート充電しながら上記特定のパワーコンディショナ４０へ供給されるように制御する。これにより、太陽電池アレー２のすべての発電電力が蓄電池３へフロート充電されるので、蓄電池３の電力の消耗が抑制されて蓄電池３が早期に枯渇されることをさらに防止することができる。また、蓄電池３からの電力に加えて太陽電池アレー２のすべての発電電力も特定のパワーコンディショナ４０を通じて非常用特定負荷５２へ供給されるので、非常用特定負荷５２へ安定した電力を供給することができる。従って、非常用特定負荷５２には安定した電力をさらに長時間供給することが可能となる。
Furthermore, the control unit 7 performs control so that the generated power of all the solar cell arrays 2 is supplied to the
また、パワーコンディショナ４として家庭用に普及している小容量小型の階調制御インバーター方式のパワーコンディショナを使用することができる。この小容量小型の階調制御インバーター方式のパワーコンディショナ４は、大容量大型のパワーコンディショナ１０４に比べて出力フィルター損失が無く変換効率が約９７％と高い。従って、複数の小容量小型のパワーコンディショナ４を並列に配設することで変換効率を向上することができ、太陽光エネルギーを一層効率よく利用することが可能となる。
Further, a small-capacity and small-scale gradation control inverter type power conditioner that is widely used for home use can be used as the
また、小容量小型のパワーコンディショナ４は、量産品として提供されているので、特注の大容量大型のパワーコンディショナ１０４に比べて低価格で得ることができ、本サテライトシステム太陽光発電設備１を低コストに提供することが可能となる。
Further, since the small-capacity and small-
なお、上記実施の形態では、非常時の蓄電池使用の際は、１台のパワーコンディショナ４０だけが運転されるとするが、数台（全部を除く）のパワーコンディショナ４が運転されるようにしてもよい。この場合、蓄電池３からの給電時間は若干短くなるが、非常用特定負荷５２の対象を多く確保でき、また、地震等のため数台の特定のパワーコンディショナ４０の一部が故障しても残りの特定のパワーコンディショナ４０によって非常用特定負荷５２へ給電することが可能となる。
In the above embodiment, only one
ところで、図２に示すように、太陽光発電電力を利用する施設の所有者が太陽光発電の運営事業者との間で委託契約を結ぶことにより、上記運営事業者の下で保守管理され且つ上記施設の地域の地元業者によって上記施設に本サテライトシステム太陽光発電設備１が設置される太陽光発電システムを提供する。例えば、太陽光発電システムを利用する学校等の施設の所有者が、同システムの運転・保守管理等を行う運営事業者に運用を委託するシステムにおいて、そのシステムの発電電力量に一定の料金を乗じた太陽光発電電気料金を委託料として支払うシステムを構築する。そのために、上記運営事業者は、全国の各地の複数（数十から数百）の同施設の所有者からの委託に対応できるようにインターネット回線等の通信回線を通じて、時々刻々の発電量から日、月、年の発電量等の監視を行い、問題が発生すればその地域のサービスを通じて保守管理するための発電量及び監視システムを整備する。このシステムにより、施設の所有者は、運営事業者に対してリアルタイムのシステム運用監視と毎月の委託料を太陽光発電電気料金として支払うようにする。 By the way, as shown in FIG. 2, the owner of the facility using the photovoltaic power is consigned with the solar power operator, and is maintained and managed under the operator. A solar power generation system in which the satellite system solar power generation facility 1 is installed in the facility is provided by a local contractor in the area of the facility. For example, in a system in which the owner of a facility such as a school that uses a solar power generation system entrusts the operation to an operator that operates and maintains the system, a fixed fee is charged for the amount of power generated by the system. Establish a system that pays the solar power generation charges multiplied as a commission fee. For this reason, the above-mentioned operators are required to monitor the amount of power generated from time to time through communication lines such as Internet lines so that they can be entrusted with multiple (several tens to several hundreds) owners of the facility in various parts of the country. Monitor the monthly and yearly power generation, etc., and if a problem occurs, develop a power generation and monitoring system for maintenance management through the local service. With this system, the owner of the facility pays the operator a real-time system operation monitoring and a monthly commission fee as a solar power generation fee.
このような太陽光発電システムでもって本サテライトシステム太陽光発電設備１が利用されれば、施設側にとっては保守管理の費用負担がなく、また、上記運営事業者への上記太陽光発電電力の買電代は既存の商用電力の電気代と同意義の費用であるから、本サテライトシステム太陽光発電設備１を積極導入し易くなる。また、上記施設が小中学校や公民館などの公共施設であれば、本サテライトシステム太陽光発電設備１を導入することにより、地球規模での温暖化防止への取り組みに参加しクリーンエネルギーを創出する点で国の方針とも一致する。また、施設が小中学校であれば、子どもたちへの環境教育の実施も容易となる。また、災害時の避難場所は、小中学校や公民館などの公共施設が指定されているため、このような公共施設に本サテライトシステム太陽光発電設備１を導入することにより、避難場所となる公共施設において、商用電源の停電時に安定した電源確保ができ、災害時の情報収集が容易となり、安全で安心した避難生活が確保される。さらに、通常時は施設電源として使用することにより、クリーンな太陽エネルギー利用の周知が図れる。加えて、本サテライトシステム太陽光発電設備１を施工するに当たって施設のある地域の地元業者を利用することにより地元の地域経済の発展にもなる。以上のことから、上記太陽光発電システムを提供することにより、公共施設においても本サテライトシステム太陽光発電設備１を広く普及し易くなる。 If the satellite system solar power generation equipment 1 is used with such a solar power generation system, there is no maintenance burden on the facility side, and purchase of the solar power generation power from the operator is also possible. Since the electricity bill is a cost equivalent to the electricity bill of the existing commercial power, it becomes easy to positively introduce the satellite system solar power generation facility 1. In addition, if the above facilities are public facilities such as elementary and junior high schools and public halls, the introduction of this satellite system photovoltaic power generation facility 1 will help to participate in efforts to prevent global warming and create clean energy. This is consistent with the national policy. In addition, if the facility is an elementary and junior high school, it will be easier to conduct environmental education for children. In addition, since public facilities such as elementary and junior high schools and public halls are designated as disaster evacuation sites, the introduction of the satellite system solar power generation equipment 1 to such public facilities will result in public facilities that serve as evacuation sites. Therefore, it is possible to secure a stable power supply at the time of a power failure of the commercial power supply, facilitate information collection at the time of disaster, and secure a safe and secure evacuation life. Furthermore, the use of clean solar energy can be well known by using it as a facility power supply during normal times. In addition, when the satellite system photovoltaic power generation facility 1 is constructed, the local regional economy is developed by using a local contractor in the region where the facility is located. From the above, by providing the solar power generation system, the satellite system solar power generation equipment 1 can be widely spread even in public facilities.
１ サテライトシステム太陽光発電設備
２ 太陽電池アレー
３ 蓄電池
４ パワーコンディショナ
６ 配電盤
７ コントロールユニット
４０ 特定のパワーコンディショナ
５１ 通常負荷
５２ 非常用特定負荷
６０ 商用電力系統
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Satellite system photovoltaic power generation equipment 2 Solar cell array 3
Claims (4)
太陽電池アレーと、太陽電池アレーからの直流電力を充電する蓄電池と、太陽電池アレーからの直流電力及び必要に応じて蓄電池からの直流電力を交流電力に変換して負荷の配電盤に供給するパワーコンディショナとを備え、
上記パワーコンディショナは、階調制御インバーター方式とし、このパワーコンディショナが複数設けられ、これら複数のパワーコンディショナが配電盤に並列に配設されてサテライト状に設置されているサテライトシステム太陽光発電設備。 A solar power generation system in which the owner of a facility that uses solar power generates an operation fee for the operation and maintenance of solar power generation facilities, and pays the above solar power generation electricity as the commission As a premise, solar power generation equipment that is monitored and maintained under the management company and is installed and maintained at the facility by a local contractor in the area of the facility,
A solar battery array, a storage battery that charges DC power from the solar battery array, and a power condition that converts DC power from the solar battery array and, if necessary, DC power from the storage battery into AC power and supplies it to the load switchboard With na,
The above-mentioned power conditioner is a gradation control inverter system, a plurality of the power conditioners are provided, and the plurality of power conditioners are arranged in parallel on the switchboard and installed in a satellite shape. .
通常時、太陽電池アレーの発電電力は複数のパワーコンディショナから系統連系した通常負荷に出力されるか蓄電池に充電され、商用電力停電の非常時、並列に配設された複数のパワーコンディショナのうちの１台又は数台（全部を除く）の特定のパワーコンディショナの入力側は蓄電池に接続され且つ出力側は非常用特定負荷に接続されて蓄電池電力が非常用特定負荷に出力されるように制御するコントロールユニットを備えるサテライトシステム太陽光発電設備。 In the satellite system photovoltaic power generation facility according to claim 1,
During normal times, the power generated by the solar cell array is output from a plurality of power conditioners to a grid-connected normal load or charged to a storage battery, and in the event of a commercial power outage, a plurality of power conditioners arranged in parallel The input side of one or several (except for all) specific inverters is connected to the storage battery and the output side is connected to the emergency specific load so that the storage battery power is output to the emergency specific load. Satellite system photovoltaic power generation equipment with a control unit to control.
上記コントロールユニットは、商用電力停電の非常時、太陽電池アレーの発電電力が蓄電池へのフロート充電しながら上記特定のパワーコンディショナへ供給されるように制御する構成とするサテライトシステム太陽光発電設備。 In the satellite system photovoltaic power generation facility according to claim 2,
A satellite system photovoltaic power generation facility in which the control unit is configured to control so that generated power of the solar cell array is supplied to the specific power conditioner while float charging the storage battery in the event of a commercial power outage.
太陽電池アレーが複数設けられ、各太陽電池アレーと各パワーコンディショナとが１対１に接続されているサテライトシステム太陽光発電設備。 In the satellite system photovoltaic power generation facility according to any one of claims 1 to 3,
A satellite system photovoltaic power generation facility in which a plurality of solar cell arrays are provided and each solar cell array and each power conditioner are connected one-to-one.
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