JP2002218654A - 太陽光発電システム - Google Patents
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- 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
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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- Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
- Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 効率よくピークカット運転できるようにし、
蓄電池の容量を小さくし、システム全体のコストの低減
化を図ること。 【解決手段】 インバータ４を複数個に分割し、出力の
総和が一台で運転する場合と等しくなるように並列接続
する。商用電源系統の使用電力量が予め定められた設定
値を超えると、コントローラ７はピークカット運転モー
ドの指示を出し、予め定められた設定値からの使用電力
量の超過分に応じて、スイッチ８1 〜８nを順次閉じ
る。これにより、太陽電池の出力電力で不足する電力
を、蓄電池６からの放電で補うことができ、太陽電池５
の出力が日射量の関係で少ない場合でも、ピークカット
に必要な電力量にほぼ等しい電力量だけを蓄電池６から
供給することができる。
蓄電池の容量を小さくし、システム全体のコストの低減
化を図ること。 【解決手段】 インバータ４を複数個に分割し、出力の
総和が一台で運転する場合と等しくなるように並列接続
する。商用電源系統の使用電力量が予め定められた設定
値を超えると、コントローラ７はピークカット運転モー
ドの指示を出し、予め定められた設定値からの使用電力
量の超過分に応じて、スイッチ８1 〜８nを順次閉じ
る。これにより、太陽電池の出力電力で不足する電力
を、蓄電池６からの放電で補うことができ、太陽電池５
の出力が日射量の関係で少ない場合でも、ピークカット
に必要な電力量にほぼ等しい電力量だけを蓄電池６から
供給することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池、蓄電
池、インバータで構成される太陽光発電システムに関
し、特に、夏場などの電力ピーク時に電力を削減する、
いわゆる、ピークカットを行うことができる太陽光発電
システムに関するものである。
池、インバータで構成される太陽光発電システムに関
し、特に、夏場などの電力ピーク時に電力を削減する、
いわゆる、ピークカットを行うことができる太陽光発電
システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は、従来の太陽光発電システムを説
明する図である。商用電源１に商用電源ライン２を通し
て、負荷３とインバータ４が接続されている。インバー
タ４は太陽電池５およびスイッチ８を通して蓄電池６の
直流出力電力が入力され、これを交流電力に変換して商
用電源ライン２に供給する。一方、システムコントロー
ラ７はセンサ９からの信号で使用電力量を測定し、太陽
光発電システムが系統連系モード、ピークカット運転モ
ード、蓄電池充電モードの３種類のモード運転が行える
ようにインバータ４とスイッチ８に指示を出す。
明する図である。商用電源１に商用電源ライン２を通し
て、負荷３とインバータ４が接続されている。インバー
タ４は太陽電池５およびスイッチ８を通して蓄電池６の
直流出力電力が入力され、これを交流電力に変換して商
用電源ライン２に供給する。一方、システムコントロー
ラ７はセンサ９からの信号で使用電力量を測定し、太陽
光発電システムが系統連系モード、ピークカット運転モ
ード、蓄電池充電モードの３種類のモード運転が行える
ようにインバータ４とスイッチ８に指示を出す。
【０００３】以下３つの運転モードでのシステムの動作
を説明する。 (1) 系統連系モード 通常の運転モードで、太陽電池５の直流出力電力をイン
バータ４で交流電力に変換し、商用電源ラインに供給さ
せる。太陽電池５の出力に合わせてインバータ４の出力
も変化する。 (2) ピークカット運転モード 使用電力量が設定値を超えるとシステムコントローラ７
からピークカット運転モードの指示が出力され、スイッ
チ８は蓄電池６とインバータ４を接続する。インバータ
４は太陽電池５の出力電力と蓄電池６の放電電力の両方
を交流電力に変換して商用電源ライン２に供給する。こ
のときインバータ４は最大電力を出力するように設定さ
れ、太陽電池５の出力電力が不足する場合、足りない分
を蓄電池６から賄う形になる。すなわち、太陽電池の発
電電力を優先して負荷に供給し、足りない分を蓄電池６
から賄う。この結果、太陽光発電システムは、太陽電池
５の出力が日射量の関係で少ない場合でも蓄電池６から
不足分を賄い、インバータ４の最大出力電力でピークカ
ット運転を行い、最大のピークカット効果を発揮する。 (3) 蓄電池充電モード 深夜などの電力使用量が少ない時間帯になると蓄電池充
電モードの指示がシステムコントローラ７から出され、
スイッチ８は蓄電池６とインバータ４を接続する。イン
バータ４は、今までとは逆に商用電源１からの交流電力
を直流電力に変換して蓄電池６を充電する。蓄電池６の
充電が終了すると系統連系モードに戻る。以上のように
従来の太陽光発電システムは、商用電源の使用電力量を
監視して使用電力量が目標値を超えないように運転を行
う。
を説明する。 (1) 系統連系モード 通常の運転モードで、太陽電池５の直流出力電力をイン
バータ４で交流電力に変換し、商用電源ラインに供給さ
せる。太陽電池５の出力に合わせてインバータ４の出力
も変化する。 (2) ピークカット運転モード 使用電力量が設定値を超えるとシステムコントローラ７
からピークカット運転モードの指示が出力され、スイッ
チ８は蓄電池６とインバータ４を接続する。インバータ
４は太陽電池５の出力電力と蓄電池６の放電電力の両方
を交流電力に変換して商用電源ライン２に供給する。こ
のときインバータ４は最大電力を出力するように設定さ
れ、太陽電池５の出力電力が不足する場合、足りない分
を蓄電池６から賄う形になる。すなわち、太陽電池の発
電電力を優先して負荷に供給し、足りない分を蓄電池６
から賄う。この結果、太陽光発電システムは、太陽電池
５の出力が日射量の関係で少ない場合でも蓄電池６から
不足分を賄い、インバータ４の最大出力電力でピークカ
ット運転を行い、最大のピークカット効果を発揮する。 (3) 蓄電池充電モード 深夜などの電力使用量が少ない時間帯になると蓄電池充
電モードの指示がシステムコントローラ７から出され、
スイッチ８は蓄電池６とインバータ４を接続する。イン
バータ４は、今までとは逆に商用電源１からの交流電力
を直流電力に変換して蓄電池６を充電する。蓄電池６の
充電が終了すると系統連系モードに戻る。以上のように
従来の太陽光発電システムは、商用電源の使用電力量を
監視して使用電力量が目標値を超えないように運転を行
う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図４に示すピークカッ
ト運転を行うシステムにおいて、必要な蓄電池の容量は
太陽電池が悪天候で発電しないことを考慮して計算され
る。したがって、上記のようにインバータの最大出力電
力で一定時間ピークカット運転を行う場合、必要な電池
容量はインバータの最大出力電力と放電時間で決定され
る。このため、使用電力量が目標電力を超過する分であ
るピークカットに必要な電力量と比較すると容量の大き
な蓄電池が必要となり、蓄電池のコストが高くなり、ひ
いてはシステム全体のコストが高くなると言った問題が
あった。本発明は上記した事情に鑑みなされたものであ
って、その目的とするところは、蓄電池の放電電力量を
調整可能とし、効率よくピークカット運転できるように
することにより、蓄電池の容量を小さくし、システム全
体のコストの低減化を図ることである。
ト運転を行うシステムにおいて、必要な蓄電池の容量は
太陽電池が悪天候で発電しないことを考慮して計算され
る。したがって、上記のようにインバータの最大出力電
力で一定時間ピークカット運転を行う場合、必要な電池
容量はインバータの最大出力電力と放電時間で決定され
る。このため、使用電力量が目標電力を超過する分であ
るピークカットに必要な電力量と比較すると容量の大き
な蓄電池が必要となり、蓄電池のコストが高くなり、ひ
いてはシステム全体のコストが高くなると言った問題が
あった。本発明は上記した事情に鑑みなされたものであ
って、その目的とするところは、蓄電池の放電電力量を
調整可能とし、効率よくピークカット運転できるように
することにより、蓄電池の容量を小さくし、システム全
体のコストの低減化を図ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を本発明におい
ては、次のように解決する。 （１）上記太陽光発電システムにおいて、上記インバー
タを複数個に分割し、出力の総和が一台で運転する場合
と等しくなるように並列接続し、上記コントローラが、
予め定められた設定値からの使用電力量の超過分に応じ
て、上記インバータの運転台数を制御して、商用電源の
使用電力量を目標値以下に抑えるようにし、効率よくピ
ークカット運転を行う。 （２）太陽電池の最大発電量および蓄電池の容量をそれ
ぞれインバータの出力の分割比と等しくなるように分割
し、分割比が等しい太陽電池、蓄電池、インバータで太
陽光発電システムをそれぞれ構成して並列運転させ、蓄
電池から放電を行い放電電力を商用電源に供給する際
に、上記コントローラは、蓄電池から放電を行う太陽光
発電システムをサイクリック運転させる。本発明におい
ては、上記のように構成したので、蓄電池からの放電電
力量をピークカットに必要な電力量に近い値とすること
ができ、蓄電池の容量を最適な値に設定でき、安価なシ
ステムを提供するできる。また、上記（２）の構成とす
ることにより、各太陽光発電システムの蓄電池の放電回
数を減らすことができ、蓄電池の寿命を延ばすことがで
きる。
ては、次のように解決する。 （１）上記太陽光発電システムにおいて、上記インバー
タを複数個に分割し、出力の総和が一台で運転する場合
と等しくなるように並列接続し、上記コントローラが、
予め定められた設定値からの使用電力量の超過分に応じ
て、上記インバータの運転台数を制御して、商用電源の
使用電力量を目標値以下に抑えるようにし、効率よくピ
ークカット運転を行う。 （２）太陽電池の最大発電量および蓄電池の容量をそれ
ぞれインバータの出力の分割比と等しくなるように分割
し、分割比が等しい太陽電池、蓄電池、インバータで太
陽光発電システムをそれぞれ構成して並列運転させ、蓄
電池から放電を行い放電電力を商用電源に供給する際
に、上記コントローラは、蓄電池から放電を行う太陽光
発電システムをサイクリック運転させる。本発明におい
ては、上記のように構成したので、蓄電池からの放電電
力量をピークカットに必要な電力量に近い値とすること
ができ、蓄電池の容量を最適な値に設定でき、安価なシ
ステムを提供するできる。また、上記（２）の構成とす
ることにより、各太陽光発電システムの蓄電池の放電回
数を減らすことができ、蓄電池の寿命を延ばすことがで
きる。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施例を示す図で
ある。商用交流電源１に交流電源ライン２を通して、負
荷３とインバータユニツト４ 1 〜４n からなるインバー
タ４が接続されている。インバータ４は太陽電池５およ
び各インバータユニット４1 〜４n に対応したスイッチ
８1 〜８n からなるスイッチ８を通して蓄電池６の直流
出力電力が入力され、これを交流電力に変換して商用電
源ライン２に供給する。センサ９は、使用電力の積算値
である使用電力量を測定し、システムコントローラ７に
送る。システムコントローラ７は、センサ９からの使用
電力量に基づき、インバータ４とスイッチ８に系統連系
モード、ピークカット運転モード、蓄電池充電モードの
３つの運転が行えるように指示を出す。
ある。商用交流電源１に交流電源ライン２を通して、負
荷３とインバータユニツト４ 1 〜４n からなるインバー
タ４が接続されている。インバータ４は太陽電池５およ
び各インバータユニット４1 〜４n に対応したスイッチ
８1 〜８n からなるスイッチ８を通して蓄電池６の直流
出力電力が入力され、これを交流電力に変換して商用電
源ライン２に供給する。センサ９は、使用電力の積算値
である使用電力量を測定し、システムコントローラ７に
送る。システムコントローラ７は、センサ９からの使用
電力量に基づき、インバータ４とスイッチ８に系統連系
モード、ピークカット運転モード、蓄電池充電モードの
３つの運転が行えるように指示を出す。
【０００７】系統連系モード時、蓄電池充電モード時の
動作は図４で説明した従来例と同様であり、使用電力量
が比較的少ない系統連系モード時には、前記と同様、ス
イッチ８1 〜８n を開き、太陽電池５の直流出力電力を
インバータユニット４1 〜４ n で交流電力に変換し、商
用電源ラインに供給する。太陽電池５の出力に合わせて
インバータユニット４1 〜４n の出力も変化する。ま
た、深夜などの電力使用量が少ない蓄電池充電モード時
には、蓄電池充電モードの指示がシステムコントローラ
７から出され、スイッチ８1 〜８n を閉じ、蓄電池６と
インバータ４を接続する。インバータユニット４1 〜４
n は、商用電源１からの交流電力を直流電力に変換して
蓄電池６を充電する。蓄電池６の充電が終了すると系統
連系モードに戻る。なお、上記系統連系モード時あるい
は蓄電池充電モード時、太陽電池５の出力、蓄電池の充
電量に応じて、インバータユニット４1 〜４n の駆動台
数を変化させてもよいし、あるいは全インバータユニッ
トを並列運転して各インバータユニットの出力を制御し
てもよい。
動作は図４で説明した従来例と同様であり、使用電力量
が比較的少ない系統連系モード時には、前記と同様、ス
イッチ８1 〜８n を開き、太陽電池５の直流出力電力を
インバータユニット４1 〜４ n で交流電力に変換し、商
用電源ラインに供給する。太陽電池５の出力に合わせて
インバータユニット４1 〜４n の出力も変化する。ま
た、深夜などの電力使用量が少ない蓄電池充電モード時
には、蓄電池充電モードの指示がシステムコントローラ
７から出され、スイッチ８1 〜８n を閉じ、蓄電池６と
インバータ４を接続する。インバータユニット４1 〜４
n は、商用電源１からの交流電力を直流電力に変換して
蓄電池６を充電する。蓄電池６の充電が終了すると系統
連系モードに戻る。なお、上記系統連系モード時あるい
は蓄電池充電モード時、太陽電池５の出力、蓄電池の充
電量に応じて、インバータユニット４1 〜４n の駆動台
数を変化させてもよいし、あるいは全インバータユニッ
トを並列運転して各インバータユニットの出力を制御し
てもよい。
【０００８】次にピークカット運転について、本実施例
の動作を説明をする。使用電力量がピークカットを行う
設定である設定値ＴＨ１を越えると、まずシステムコン
トローラ７は、一番目のインバータユニット４1 とスイ
ッチ８1 にピークカット運転モードになるように指示を
出し、１番目のスイッチ８1 を閉じて蓄電池６からの放
電電力をインバータユニット４1 に供給する。それでも
使用電力量が設定値ＴＨ１を超えようとする場合、シス
テムコントローラ７は、使用電力量に応じてスイッチ８
2 〜８n を順次閉じるように指令を出し、インバータユ
ニット４2 〜４n に電池６からの放電電力を供給する。
また、使用電力量がピークカットを終了する設定である
設定値ＴＨ２（ＴＨ１＞ＴＨ２）以下になろうとする
と、システムコントローラ７は、ピークカットを行うと
きとは逆にスイッチ８n 〜８1 から順に開放し、使用電
力量が、設定値ＴＨ１と設定値ＴＨ２の間に入るように
制御する。これにより、インバータユニット４1 〜４n
からは使用電力量に応じた電力が供給され、ピークカッ
ト運転が行われる。使用電力量が設定値ＴＨ２以下にな
り、スイッチ８1 も開放されると、システムコントロー
ラ７からインバータ４とスイッチ８にピークカット運転
モードを止めて通常運転である系統連系モードになるよ
うに指示が出される。
の動作を説明をする。使用電力量がピークカットを行う
設定である設定値ＴＨ１を越えると、まずシステムコン
トローラ７は、一番目のインバータユニット４1 とスイ
ッチ８1 にピークカット運転モードになるように指示を
出し、１番目のスイッチ８1 を閉じて蓄電池６からの放
電電力をインバータユニット４1 に供給する。それでも
使用電力量が設定値ＴＨ１を超えようとする場合、シス
テムコントローラ７は、使用電力量に応じてスイッチ８
2 〜８n を順次閉じるように指令を出し、インバータユ
ニット４2 〜４n に電池６からの放電電力を供給する。
また、使用電力量がピークカットを終了する設定である
設定値ＴＨ２（ＴＨ１＞ＴＨ２）以下になろうとする
と、システムコントローラ７は、ピークカットを行うと
きとは逆にスイッチ８n 〜８1 から順に開放し、使用電
力量が、設定値ＴＨ１と設定値ＴＨ２の間に入るように
制御する。これにより、インバータユニット４1 〜４n
からは使用電力量に応じた電力が供給され、ピークカッ
ト運転が行われる。使用電力量が設定値ＴＨ２以下にな
り、スイッチ８1 も開放されると、システムコントロー
ラ７からインバータ４とスイッチ８にピークカット運転
モードを止めて通常運転である系統連系モードになるよ
うに指示が出される。
【０００９】以上のように、本実施例においては、太陽
電池５の出力電力が不足する場合、使用電力量に応じて
スイッチ８1 〜８n を制御し、足りない分を蓄電池６か
ら賄い、ピークカット運転を行う。この結果、太陽電池
５の出力が日射量の関係で少ない場合でも、使用電力量
に応じた電力を蓄電池６から賄うことができる。特に、
ピークカットに必要な電力量にほぼ等しい電力量だけを
蓄電池６から供給することができるので、効率良くピー
クカット運転を行うことができ、電池の容量を最適な値
に設定することができる。なお、上記のようにインバー
タを複数個分割して並列運転するシステムでピークカッ
トを行う場合でも、前記したように太陽電池の発電電力
を優先して負荷に供給するため、ピークカット運転モー
ドに入っていないインバータユニットは系統連系モード
で太陽電池の出力を商用電源ラインに供給している。す
なわち、太陽電池の発電電力で足りない分を蓄電池の放
電で補う形となる。また、本実施例では使用電力の積算
値である使用電力量で商用電源の使用電力の変化監視し
ているが、使用電力の瞬時値や一定積算値で監視しても
構わない。
電池５の出力電力が不足する場合、使用電力量に応じて
スイッチ８1 〜８n を制御し、足りない分を蓄電池６か
ら賄い、ピークカット運転を行う。この結果、太陽電池
５の出力が日射量の関係で少ない場合でも、使用電力量
に応じた電力を蓄電池６から賄うことができる。特に、
ピークカットに必要な電力量にほぼ等しい電力量だけを
蓄電池６から供給することができるので、効率良くピー
クカット運転を行うことができ、電池の容量を最適な値
に設定することができる。なお、上記のようにインバー
タを複数個分割して並列運転するシステムでピークカッ
トを行う場合でも、前記したように太陽電池の発電電力
を優先して負荷に供給するため、ピークカット運転モー
ドに入っていないインバータユニットは系統連系モード
で太陽電池の出力を商用電源ラインに供給している。す
なわち、太陽電池の発電電力で足りない分を蓄電池の放
電で補う形となる。また、本実施例では使用電力の積算
値である使用電力量で商用電源の使用電力の変化監視し
ているが、使用電力の瞬時値や一定積算値で監視しても
構わない。
【００１０】図２は、本発明の他の実施例を表す図であ
り、本実施例は、インバータの分割個数に合わせて太陽
電池５、蓄電池６を分割したものである。例えば、イン
バータユニットの最大出力が１００ｋＷ、太陽電池の最
大発電電力が１００ｋＷ、蓄電池の容量が３０００Ａｈ
の太陽光発電システムを１０台に分割した場合、インバ
ータユニット１０ｋＷ、太陽電池１０ｋＷ、蓄電池３０
０Ａｈで構成された太陽光発電ユニットが１０台並列運
転されることになる。なお、本実施例の太陽光発電ユニ
ットは、例えば、インバータユニット４０ｋＷ、太陽電
池４０ｋＷ、蓄電池１２００Ａｈの太陽光発電ユニット
２台とインバータユニット２０ｋＷ、太陽電池２０ｋ
Ｗ、蓄電池６００Ａｈの太陽光発電ユニット１台の並列
運転といったように太陽光発電ユニットの出力総和が等
しければ、分割個数や使用電力のパターン等の条件で決
定されれば良い。
り、本実施例は、インバータの分割個数に合わせて太陽
電池５、蓄電池６を分割したものである。例えば、イン
バータユニットの最大出力が１００ｋＷ、太陽電池の最
大発電電力が１００ｋＷ、蓄電池の容量が３０００Ａｈ
の太陽光発電システムを１０台に分割した場合、インバ
ータユニット１０ｋＷ、太陽電池１０ｋＷ、蓄電池３０
０Ａｈで構成された太陽光発電ユニットが１０台並列運
転されることになる。なお、本実施例の太陽光発電ユニ
ットは、例えば、インバータユニット４０ｋＷ、太陽電
池４０ｋＷ、蓄電池１２００Ａｈの太陽光発電ユニット
２台とインバータユニット２０ｋＷ、太陽電池２０ｋ
Ｗ、蓄電池６００Ａｈの太陽光発電ユニット１台の並列
運転といったように太陽光発電ユニットの出力総和が等
しければ、分割個数や使用電力のパターン等の条件で決
定されれば良い。
【００１１】同図において、前記図１に示したものと同
一のものには同一の符号が付されており、本実施例の系
統連系モード時、蓄電池充電モード時の動作は前記図１
に示したものと同様である。また、ピークカットを行う
ときは、予め定められた順に、太陽電池５1 〜５n、イ
ンバータユニット４1 〜４n 、蓄電池６1 〜６n 、スイ
ッチ８1 〜８n からなる各太陽光発電ユニットをピーク
カット運転モードに切り換え、効率良くピークカット運
転を行う。例えば、使用電力量が設定値ＴＨ１を越えよ
うとすると、システムコントローラ７は、使用電力量に
応じてスイッチ８1 〜８n を順次閉じるように指令を出
し、インバータユニット４1 〜４n に蓄電池６1 〜６n
からの放電電力を供給する。また、使用電力量が設定値
ＴＨ２以下になろうとすると、システムコントローラ７
は、スイッチ８n 〜８1 から順に開放し、使用電力量
が、設定値ＴＨ１と設定値ＴＨ２の間に入るように制御
する。使用電力量が設定値ＴＨ２以下になり、スイッチ
８1 も開放されると、システムコントローラ７からイン
バータ４とスイッチ８にピークカット運転モードを止め
て通常運転である系統連系モードになるように指示が出
される。
一のものには同一の符号が付されており、本実施例の系
統連系モード時、蓄電池充電モード時の動作は前記図１
に示したものと同様である。また、ピークカットを行う
ときは、予め定められた順に、太陽電池５1 〜５n、イ
ンバータユニット４1 〜４n 、蓄電池６1 〜６n 、スイ
ッチ８1 〜８n からなる各太陽光発電ユニットをピーク
カット運転モードに切り換え、効率良くピークカット運
転を行う。例えば、使用電力量が設定値ＴＨ１を越えよ
うとすると、システムコントローラ７は、使用電力量に
応じてスイッチ８1 〜８n を順次閉じるように指令を出
し、インバータユニット４1 〜４n に蓄電池６1 〜６n
からの放電電力を供給する。また、使用電力量が設定値
ＴＨ２以下になろうとすると、システムコントローラ７
は、スイッチ８n 〜８1 から順に開放し、使用電力量
が、設定値ＴＨ１と設定値ＴＨ２の間に入るように制御
する。使用電力量が設定値ＴＨ２以下になり、スイッチ
８1 も開放されると、システムコントローラ７からイン
バータ４とスイッチ８にピークカット運転モードを止め
て通常運転である系統連系モードになるように指示が出
される。
【００１２】また、上記実施例において、ピークカット
運転を開始するユニットの順番をサイクリックに切り換
えるようにしてもよい。例えば夏場の電力ピークが発生
する前後の比較的カットする電力量が少ない時期では、
ピークカット運転を行う太陽光発電ユニットも少なくな
る。このような時期には、各蓄電池６1 〜６n の充放電
回数を均一化するため、ピークカット運転を開始するユ
ニットの順番をサイクリックに切り換えていく。例え
ば、ピークカット運転時、まず、インバータユニット４
1 、蓄電池６1 等から構成される太陽光発電ユニットか
ら順番に動作させ、次のピークカット運転時には、イン
バータユニット４2 、蓄電池６2 等から構成される太陽
光発電ユニットから順番に動作させる。このように、ピ
ークカット運転を開始するユニットの順番をサイクリッ
クに切り換えることで各太陽光発電ユニットの蓄電池の
放電回数を減らすことができ、蓄電池の寿命を延ばすこ
とも可能である。
運転を開始するユニットの順番をサイクリックに切り換
えるようにしてもよい。例えば夏場の電力ピークが発生
する前後の比較的カットする電力量が少ない時期では、
ピークカット運転を行う太陽光発電ユニットも少なくな
る。このような時期には、各蓄電池６1 〜６n の充放電
回数を均一化するため、ピークカット運転を開始するユ
ニットの順番をサイクリックに切り換えていく。例え
ば、ピークカット運転時、まず、インバータユニット４
1 、蓄電池６1 等から構成される太陽光発電ユニットか
ら順番に動作させ、次のピークカット運転時には、イン
バータユニット４2 、蓄電池６2 等から構成される太陽
光発電ユニットから順番に動作させる。このように、ピ
ークカット運転を開始するユニットの順番をサイクリッ
クに切り換えることで各太陽光発電ユニットの蓄電池の
放電回数を減らすことができ、蓄電池の寿命を延ばすこ
とも可能である。
【００１３】次に、本発明のシステムに必要な電池の容
量について説明する。図３は、ピークカットを行った使
用電力パターンと蓄電池からの放電パターンを表す図で
あり、使用電力のピーク値が４００ｋＷで、ピークから
１００ｋＷピークカットを行った場合（目標電力３００
ｋＷ）の使用電力パターンと電池の放電パターンであ
る。（ａ）は従来の太陽光発電システムでピークカット
を行った場合、（ｂ）は本発明の太陽光発電システムで
ピークカットを行った場合の図であり、横軸は時間、縦
軸は使用電力量である。従来の太陽光発電システムにお
いては、インバータ４は最大電力を出力するように設定
されているため、図３（ａ）に示すように、ピークカッ
ト運転時の蓄電池からの放電電力量はほぼ一定となる。
これに対し、本発明の太陽光発電システムにおいては、
インバータを複数個に分割し、ピークカット運転時、使
用電力量の超過分に応じて、上記インバータユニットの
運転台数を制御するようにしたので、図３（ｂ）に示す
ように蓄電池からの放電電力量は、ピークカットに必要
な電力量にほぼ等しくなる。図３から明らかなように、
本発明の太陽光発電システムでピークカットを行った方
が、従来のものに比べ、目標電力値を等しくても電池か
らの放電電力が少ないことが判る。また、同図の放電電
力から電池工業会規格ＳＢＡ Ｓ ０６０１−１９９６
「据置蓄電池の容量算出法」を参考にそれぞれ蓄電池の
容量を算出すると、従来の太陽光発電システムと本発明
の太陽光発電システムの蓄電池容量は表１に示すように
なる。
量について説明する。図３は、ピークカットを行った使
用電力パターンと蓄電池からの放電パターンを表す図で
あり、使用電力のピーク値が４００ｋＷで、ピークから
１００ｋＷピークカットを行った場合（目標電力３００
ｋＷ）の使用電力パターンと電池の放電パターンであ
る。（ａ）は従来の太陽光発電システムでピークカット
を行った場合、（ｂ）は本発明の太陽光発電システムで
ピークカットを行った場合の図であり、横軸は時間、縦
軸は使用電力量である。従来の太陽光発電システムにお
いては、インバータ４は最大電力を出力するように設定
されているため、図３（ａ）に示すように、ピークカッ
ト運転時の蓄電池からの放電電力量はほぼ一定となる。
これに対し、本発明の太陽光発電システムにおいては、
インバータを複数個に分割し、ピークカット運転時、使
用電力量の超過分に応じて、上記インバータユニットの
運転台数を制御するようにしたので、図３（ｂ）に示す
ように蓄電池からの放電電力量は、ピークカットに必要
な電力量にほぼ等しくなる。図３から明らかなように、
本発明の太陽光発電システムでピークカットを行った方
が、従来のものに比べ、目標電力値を等しくても電池か
らの放電電力が少ないことが判る。また、同図の放電電
力から電池工業会規格ＳＢＡ Ｓ ０６０１−１９９６
「据置蓄電池の容量算出法」を参考にそれぞれ蓄電池の
容量を算出すると、従来の太陽光発電システムと本発明
の太陽光発電システムの蓄電池容量は表１に示すように
なる。
【００１４】
【表１】
【００１５】表１から明らかなように、従来の太陽光発
電システムの蓄電池が必要とする容量と比較して半分の
容量の電池で済むことが判る。
電システムの蓄電池が必要とする容量と比較して半分の
容量の電池で済むことが判る。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明においては
以下の効果を得ることができる。 （１）インバータを複数個に分割し、出力の総和が一台
で運転する場合と等しくなるように並列接続し、予め定
められた設定値からの使用電力量の超過分に応じて、上
記インバータの運転台数を制御するようにしたので、ピ
ークカットに必要な電力量にほぼ等しい電力量だけ蓄電
池から放電を行い商用電源ラインに電力供給することが
でき、効率良くピークカットを行うことができる。この
ため、電池容量を最適な値に設定可能であり、従来のシ
ステムと比較して電池コストを下げ、安価な太陽光発電
システムを提供することができる。 （２）太陽電池の最大発電量および蓄電池の容量をそれ
ぞれインバータの出力の分割比と等しくなるように分割
し、分割比が等しい太陽電池、蓄電池、インバータで太
陽光発電システムをそれぞれ構成して並列運転させ、蓄
電池から放電を行い放電電力を商用電源に供給する際
に、蓄電池から放電を行う太陽光発電システムをサイク
リック運転させるようにしたので、各太陽光発電ユニッ
トの蓄電池の放電回数を減らすことができ、蓄電池の寿
命を延ばすことが可能となる。
以下の効果を得ることができる。 （１）インバータを複数個に分割し、出力の総和が一台
で運転する場合と等しくなるように並列接続し、予め定
められた設定値からの使用電力量の超過分に応じて、上
記インバータの運転台数を制御するようにしたので、ピ
ークカットに必要な電力量にほぼ等しい電力量だけ蓄電
池から放電を行い商用電源ラインに電力供給することが
でき、効率良くピークカットを行うことができる。この
ため、電池容量を最適な値に設定可能であり、従来のシ
ステムと比較して電池コストを下げ、安価な太陽光発電
システムを提供することができる。 （２）太陽電池の最大発電量および蓄電池の容量をそれ
ぞれインバータの出力の分割比と等しくなるように分割
し、分割比が等しい太陽電池、蓄電池、インバータで太
陽光発電システムをそれぞれ構成して並列運転させ、蓄
電池から放電を行い放電電力を商用電源に供給する際
に、蓄電池から放電を行う太陽光発電システムをサイク
リック運転させるようにしたので、各太陽光発電ユニッ
トの蓄電池の放電回数を減らすことができ、蓄電池の寿
命を延ばすことが可能となる。
【図１】本発明の実施例を表す図である。
【図２】本発明の別の実施例を表す図である。
【図３】ピークカットを行った使用電力パターンと蓄電
池からの放電パターンを表す図である。
池からの放電パターンを表す図である。
【図４】従来の太陽光発電システムを表す図である。
【符号の説明】 １ 商用電源 ２ 交流電源ライン ３ 負荷 ４ インバータ ４1 〜４n インバータユニット ５ 太陽電池 ６ 蓄電池 ７ システムコントローラ ８ スイッチ ８1 〜８n 各インバータユニット用のスイッチ ９ センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G003 AA01 BA02 DA15 DA18 GB06 5G066 HB03 HB06 HB09 JA03 JB03 KA12 5H420 BB14 CC03 CC06 DD03 EA37 EA39 EA48 EB16 FF05 FF26 LL10
Claims (2)
- 【請求項１】 太陽電池と、蓄電池と、 上記太陽電池、蓄電池、または、その両方の出力電力を
商用電源系統に供給するためのインバータと、 商用電源系統の使用電力量を監視してシステムを制御す
るコントローラとを備え、 上記コントローラは、商用電源系統の使用電力量がコン
トローラの予め定められた設定値を超えたとき、太陽電
池の出力電力で不足する電力を、蓄電池から放電して補
うことにより、インバータの最大出力電力で商用電源系
統に電力供給する太陽光発電システムにおいて、 上記インバータを複数個に分割し、出力の総和が一台で
運転する場合と等しくなるように並列接続し、 上記コントローラは、予め定められた設定値からの使用
電力量の超過分に応じて、上記インバータの運転台数を
制御することにより、商用電源の使用電力量を目標値以
下に抑えることを特徴とする太陽光発電システム。 - 【請求項２】 太陽電池の最大発電量および蓄電池の容
量をそれぞれインバータの出力の分割比と等しくなるよ
うに分割し、 分割比が等しい太陽電池、蓄電池、インバータで太陽光
発電システムをそれぞれ構成して並列運転させ、 蓄電池から放電を行い放電電力を商用電源に供給する際
に、上記コントローラは、蓄電池から放電を行う太陽光
発電システムをサイクリック運転させることを特徴とす
る請求項１の太陽光発電システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001015356A JP2002218654A (ja) | 2001-01-24 | 2001-01-24 | 太陽光発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001015356A JP2002218654A (ja) | 2001-01-24 | 2001-01-24 | 太陽光発電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002218654A true JP2002218654A (ja) | 2002-08-02 |
Family
ID=18881920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001015356A Pending JP2002218654A (ja) | 2001-01-24 | 2001-01-24 | 太陽光発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002218654A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2001
- 2001-01-24 JP JP2001015356A patent/JP2002218654A/ja active Pending
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