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各種インフォメーション 分析・評価結果

発電性能の分析・評価結果について知りたい方へ

ここでは、過去に太陽光発電新技術等フィールドテスト事業等により設置されたサイトでの実際の発電状況等の計測データから、分析して得られた結果の概要を示します。

1:分析対象データ

平成20年度に設置された設備の平成24年測定データ(平成24年1月〜12月)及び平成21年度に設置された設備の平成25年測定データ(平成25年1月〜12月)について、各サイトで測定された運転データ(全国で計174サイト件)等をもとに、発電データ等の集計を行いました。 計174サイトの運転データに対し、極端なデータの無効化等のデータ処理を行ったうえで、有効データについて分析を実施しました。

2: 分析結果

1.等価システム稼働時間

等価システム稼動時間とは、システム出力電力量をシステム定格容量(太陽電池定格容量)にて除した値です。

  • 計算式
YP :等価システム稼働時間[h]
EP :インバータ出力電力量[kWh]
PAS:システム定格容量[kW]、
   ここでは太陽電池定格容量[kW]を使用


kW当たりの発電量と呼ばれるものであり、発電電力量をシステム定格容量で除すことで単位が[h]となることから、稼働時間とも呼ばれます。
等価システム稼働時間は年間で考えた場合、設備容量1kWあたりの年間発電量となるため、設置容量が異なるサイト間での発電電力量簡易評価に有効です。ただし、日射量の差がそのまま発電量に含まれるため、日射量が異なる条件での評価を行う場合には注意が必要です。

平成24年の等価システム稼働時間の分布状況を以下に示します。
平均値は1,028hで、約59%のサイトが1000〜1200時間に分布しています。

等価システム稼働時間の分布
平成23年の分析結果

次に、太陽電池種別での状況を示します。

太陽電池種別の等価システム稼働時間
太陽電池種別での状況
  単結晶 多結晶 アモルファスSi CIS等化合物 薄膜多結合 複数種類・その他
平均 1,164 1,005 1,239 1,089 991 1,114
中央値 1,136 1,109 1,239 1,090 1,029 1,114
標本数 3 12 2 8 30 1
2.システム発電効率

システム発電効率は、インバータ出力電力量を傾斜面日射量とアレイ面積との積で除した値になります。 以下の図に、システム発電効率、平均アレイ効率、インバータ変換効率の関係を示します。

システム発電効率、平均アレイ効率、インバータ変換効率の関係
システム発電効率

図の中の平均アレイ効率は、実際の日射量から得られる太陽電池アレイ出力直流電力を対象とした発電効率のことを、システム発電効率は、実際の日射量から得られるシステム出力交流電力を対象とした発電効率のことを示します。システム発電効率は、平均アレイ効率にインバータ変換効率を掛けて求めることも可能です。

計算式

システム発電効率の分布状況を以下に示します。
平成24年測定値の平均値は7.8%で、38%のサイトが4〜6%に分布しています。
21サンプルのうち14サンプルが発電効率の低い薄膜多接合タイプのため、発電効率が8%を切るものが多くなっています。

システム発電効率の分布
平成23年の分析結果

次に、太陽電池種別での状況を示します。
薄膜多接合タイプが低くなっています。

太陽電池種別のシステム発電効率
太陽電池種別での状況
  単結晶 多結晶 アモルファスSi CIS等化合物 薄膜多結合 複数種類・その他
平均 13.1% 11.4% - 8.2% 5.9% -
中央値 12.7% 11.3% - 8.2% 5.9% -
標本数 3 3 0 1 14 0

3: トラブルについて

各サイトから報告のあった代表的なトラブル事例について、以下に示します。
「故障による停止」としてはパワーコンディショナの例が比較的多く挙げられており、平成19〜20年度に設置されたサイトの平成23年測定データの516サイトのうち25サイト(約5%)で故障が発生しています。具体的には、フィルタに埃等が詰まったことによる温度異常の報告が多く見られますが、通風孔フィルタの清掃やフィルタ交換で対処しているケースが多いようです。

ただし、PCSの停止に気付くのが遅い等で数ヶ月間発電が停止している事例もあったほか、PCSの基板故障等で、メーカ工場検査等の対応により、数ヶ月間発電が停止する事例もありました。

今回分析対象としているサイトは平成19年度、20年度に設置されているため、設置後3〜4年でPCSの基板故障など重トラブルに至っている事例も発生しているということになります。 このようなトラブルの回避、またはトラブルが起こっても発電停止期間を短くするためにも、毎日の発電量確認や日頃のメンテナンスを行うことが重要です。

PCSのフィルタ詰まり
内容 対応 復旧に
要した期間
PCS盤の給気フィルタ詰まりにより、盤内温度が上昇したため、PCSが停止 給気フィルタの清掃を実施し、運転を再開 2日
PCSの冷却ファンが停止して内部の温度上昇により、出力を絞って運転 3号機パワコンの冷却ファンを交換して復旧 3週間
PCS温度上昇による保護機能の動作により停止 フィルタの清掃を行い再起動 3.5ヶ月
PCS温度上昇による保護機能が動作により停止 フィルタの清掃を行い再起動 3ヶ月
PCSのフィルタ詰まりによる温度上昇、冷却ファンのベアリング劣化による故障
  • フィルタ清掃を実施
冷却ファンを交換して復旧
1ヶ月
その他PCSトラブル
内容 対応 復旧に
要した期間
PCS内部のショート、冷却ファンの停止による温度異常により停止
  • メーカ引取調査、修理により復旧
塩害の可能性
5ヶ月
  • 温度上昇により停止
収納盤内の強制ファンのヒューズ損傷、基板素子がかなりの数、焼きついていた
メーカ移送・修理により復旧作業 2ヶ月
PCS2号機過電圧により基板を損傷し系統連系不能となる 故障基板はメーカ工場にて修理。修理完了までは予備品取り付け 4ヶ月
PCS制御回路の基板の腐食が原因で通信異常となり停止 応急修理を行い復旧 1週間
PCSのケーブルの絶縁不良により停止 メーカに依頼して復旧 3ヶ月
パネル
内容 対応 復旧に
要した期間
太陽光パネルに野球のボールが当たり、破損したため地絡が発生した パネルの破損部位のブレーカを遮断し、健全なパネルのみにして、運転を再開 1週間
日射量計
内容 対応 復旧に
要した期間
日射量計の故障(機械的損傷)により、日射量の計測ができなくなった
  • 日射量計の取寄せ・交換
(その間、発電は継続)
2ヶ月
より詳細な分析結果等につきましては、下記のボタンから「発電性能等の分析・評価報告書」がダウンロードできますので、そちらをご参照ください。 平成25年度発電性能等の分析・評価報告書[PDF]