成果報告書詳細
管理番号20150000000657
タイトル平成25年度ー平成26年度成果報告書 「太陽光発電多用途化実証プロジェクト 太陽光発電多用途化可能性検討事業 コミュニティ型ベランダソーラーの研究開発」
公開日2016/4/19
報告書年度2013 - 2014
委託先名みんな電力株式会社
プロジェクト番号P13008
部署名新エネルギー部
和文要約系統連系に係る課題、システム仕様等について検討し、有効なシステム案を提案した。
当該のベランダ型でも、最小限の保護装置や最大電力制御が必要であり、電気用品安全法を参照して、直流絶縁トポロジーの採用、簡便な最大電力制御法の確立など検討を行った。また、小規模システムを構築し系統連系する小型パワーコンディショナーなどの実用化装置を提案・検証した。
太陽光発電システムの大幅な普及のためには、更なるコスト減となるPCSが必要とされている。また本研究で検討する極めて容量の小さいPCSでは自と取扱い方も異なってくる。発電容量が小さい場合には逆潮流が生じる程度は小さく、少ないとも考えられ、法規制の緩和等新たな連系時での対処が必要になる。
PVパネルの設置は、一般家庭における現状では屋根を持つ一戸建てに限られている。しかしながら財政支援での太陽光発電システムの価格低下のもと、PVパネルを設置したいと願う多くの人がいる状況になってきた。コミュニティ型の集合住宅に住む住人においてもソーラー発電のような再生可能な電力発電により環境改善に貢献したいと願う住民もいることも事実である。しかしながら、現状ではこれら住民の要求を満たしたり、支援したりする方策がなかった。
以上の状況を鑑み、本研究はこれらの要求に対しコミュニティ型の集合住宅に居住する希望者に対しても、集合住宅のベランダに設置、いわゆるベランダソーラーの設置に対し適切な方式および技術的設置の可能性を検討し、提案を行うものである。我々の試算ではこれらPVにより全国で8.8ー24.3GWを生み出す可能性を秘めている。しかしながらベランダはスペースは狭く、従って必然的に発生電力は小さいため厳しい低コスト化が要求される。従って従来と異なる取り組みが必要になるとも考えられる。例えば、差込プラグを持つ家電機器を設置するような感覚で取り扱うことなども生じよう。あるいは逆潮流電力も少ないため“逆潮流に対する標準的な各種保護回路の取り組みを緩和する。”というようなバリアの低下の必要性も考えられる。
一方、PVパネルを設置する場合、昨今の社会状況を鑑みると災害時などの停電に対し、これを利用して給電することなど考えることはより良い方策である。その場合、通常使っている全ての電気機器に通常と同じに給電するのではなく、最小限の社会生活の維持として我慢できる程度の重要な電気機器に給電できるシステムの考え方も必要になるであろう。
用いるPVパネルにおいては、5年後コスト的には有機系が有力である事がわかった。変換効率や償還年数などから試算したものであり、2020年の東京オリンピック開催の頃にはこの有機系セルによる発電により、発電コストが18.10 yen/kWh 程度まで低下することになろう。
以上のように本研究は、集合住宅に居住する住民に対しても、これらの要求に応える方策を検討した。すなわち、コミュニティ型アパートにおけるベランダ設置のPVシステムに対し、適応する配線・回路方式、適切な機器の選定や提案し、発電コストなどを明らかにした。
英文要約Various types of utility-interactive photovoltaic power generations including domestic applications have been reported and accepted widely. Some papers about power converters that interface between photovoltaic arrays and ac utility system have been also reported. Such innovative conditioning systems have been also studied. The actual application of such solar panels is almost installed on top of the roof of the detached house. However, some residents living in the apartment house are having a fairly strong desire to contribute for energy saving due to natural energy generation. In this study, in order to give a reply, a simple and concise photovoltaic power generation system is to be presented and discussed which is installed in apartment house having verandas with the total power generation capacity of 8ー24GW depending on PV panels all over Japan. Considering fairly reduced generation power and narrow space of installation, the system constructions should be simple and concise. In this study, the circuit which gratified their wishes are presented. These solar panels can be easily connected like usual home appliances having attached plug for connection. For reverse power flows and increasing harmonics, their protection circuits must be installed in the input power line if it is necessary. System circuit and their sophisticated construction will be presented and discussed.
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