太陽光発電システムのキーワード PVとは

海外では太陽光発電はPVと言われます。

これは「Photovoltaic」(フォトボルタイク)という読みの略称です。

Photovoltaicとは英語で光起電性という意味を持ちます。

発電は英語でPower generation

すなわち太陽光発電は英語でPhotovoltaic Power Generation となります。

今回のブログではこのPVのシステムについて説明します。

PVシステムとは

PVシステムとは太陽電池や接続する周辺機器をあわせたシステムを言います。

以下にビジュアル付きでシステムのそれぞれの部分を説明します。

太陽電池

太陽光発電システムの中心になっている部分です。太陽電池は太陽の光エネルギーを吸収して直接電気に変える部品です。
シリコンなどの半導体で作られており、この半導体に光が当たると、日射強度に比例して発電します。

インバータ

直流または交流から、周波数の異なる交流を発生させる(逆変換する)電源回路、
またはその回路を持つ装置のことです。

逆変換回路(ぎゃくへんかんかいろ)、逆変換装置(ぎゃくへんかんそうち)などとも呼ばれる。
制御装置と組み合わせることなどにより、省エネ効果をもたらすことも可能なため利用分野が拡大しています。

太陽電池によって発電した電気は直流なのでそのまま家庭用電気として使うことは出来ず、
インバータで直流から交流に変換する必要があります。

蓄電池

蓄電池とは電気を蓄えておき、必要な時に必要な分だけ使うことができる電池です。
前の補助金のブログでご説明したとおりつくば市ではこの蓄電池と太陽光発電を組み合わせることで、
それに対して15万円の補助金が支給されます。

かつては産業用として使用されることが多かった蓄電池ですが、省エネ推進の動きから家庭用蓄電池が注目を集めています。

家庭用蓄電池には家庭の電力に放電できる容量の大きい定置型と、

コンセントで充放電するレジャーや防災時に持ち運びできる容量の小さいポータブルタイプがあります。

上の画像は定置型の蓄電池です。

コンセントで充放電するレジャーや防災時に持ち運び出来る容量の小さいポータブルのものがあります。

下の画像がそれに当たります。

蓄電池は十分な発電量が見込めない夜間など、電力が足りないときに放電して使う為、有効な手段となります。

PV:2つのタイプ/独立システムと系統連係システム

PVシステムは2つのタイプに分けることができます。

それが独立システムと系統連係システムです。

独立システム

商用の電力系統と連系せずに、太陽電池モジュール(ソーラーパネル)が発電した電気をバッテリーに蓄えて、必要に応じて使用するシステムです。
その場で発電した電気をその場で使用することで、燃料の運搬ロスを抑えることができる地産地消の電源システムです。このシステムのメリットは
停電時や夜間に蓄電で電気がまかなえることと導入コストが少ないことです。反対にデメリットは補助金が受けられないことです。

蓄電池だけでは電力が不足してしまうことがあったり、逆に余ってしまうこともあります。
そうした過不足分を補う為に使うのが電力会社との系統連係システムです。

系統連係システム

自宅で消費して余った電力を電力会社に売電したいと思ったら
自宅の太陽光発電システムを電力会社の電気供給設備に接続しなければなりません。
これを系統連係といいます。

一般家庭ではほとんどがこのシステムが採用されています。

売電する事で電気代が安くなる、補助金が受けられると言うメリットがある一方、
導入コストが高い、停電や夜間は電力提供が無いといったデメリットがあります。

太陽光発電を始めて電力が発電されるようになると、家庭で消費して余った分を電力会社に売ることができるようになります。
しかし、売電をするには自宅の太陽光発電システムを電力会社の電気供給設備に接続しなくてはなりません。
これを系統連系と言います。一般の太陽光発電では使い切れなかった電気を蓄電池に貯め、夜間などの電力が足りない時に放電して使います。

系統連係システムでトラブルが発生し、電力系統が停電してしまった場合、
それに気づかず、PVが運転し続けていると重大な事故につながる可能性があります。

作業する人が感電してしまう危険性もあります。そうした危険な状態をいち早く察知して
停止させ、電力系統とのつながりを遮断する安全装置が系統連係装置で、インバータとあわせて
パワーコンディショナ(PCS)と言われています。

PV施工技術者制度

PVの施工には基礎的な知識と技術を習得していることが必要となりますが、JPEA(一般社団法人太陽光発電協会)が認証した
研修機関において必要な献酬や認定試験に合格すると認証研修修了証が交付され、PV施工をする事ができます。

まとめ

太陽光発電は海外では PV=Photovoltaic Power Generation として知られ
太陽電池や接続する周辺機器をあわせたシステムを言います。

・太陽光電池
・インバータ
・蓄電池

この3つをあわせた機器をPVシステムと言い、
電力会社を通す系統連係システムと独立システムがあります。

PVの知識をえてPV施工技術者となった方はどちらのシステムを採用するかよく考えて選択しましょう。

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