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太陽光発電におけるmppt制御(最大電力点追従機能:Maximum Power Point Tracking)とは。、

2023年04月29日 | eつれづれ

太陽光発電におけるmppt制御(最大電力点追従機能:Maximum Power Point Tracking)とは、電力を向上させることができる機能や装置のことです。

電力は「電圧×電流」で計算します。

そのため電圧や電流が変化すると、取り出せる電力も変化します。

また、最適な電圧と電力の組み合わせは決まっているので、電圧もしくは電流を調整できれば、常に効率よく発電できることになります。

一方、太陽光の量(=日射量)は時々刻々と変化していて、周辺の環境や雲の量、天候によって大きく左右されます。しかし、手動で電圧や電流の制御は難しいところですし、太陽光パネル単体には、電圧や電流の調整機能などは搭載されていません。

そこでmppt制御を用いれば、日射量に応じて効率よく発電可能な電圧・電流を調整できるようになります。

mppt制御が搭載されているのは、主にパワーコンディショナです。

また後付けタイプの場合は、パワーコンディショナや蓄電ユニットなどに取り付けられる場合もあります。

mppt制御が重要な理由 mppt制御の特徴を把握した方の中には、「そこまで重要な装置なのかわからない」といった方も多いかと思います。

そこでここからは、太陽光発電においてmppt制御が重要な理由をわかりやすく紹介していきます。

天候などの急変時に素早く最適な制御を選択 mppt制御は、天候や日射量が急変した際にスピーディに電圧・電流調整ができます。

太陽光発電のエネルギー源である太陽光(日光)の日射量は、晴れの日でも雲の量によって変わります。

また周辺に建物や木々があると、太陽の向きによっては太陽光パネルの表面に影をつくってしまう場合もあります。

さらに雨や曇りの日は、晴れの日と比較して3分の1から10分の1程度にまで日射量が低下してしまいます。

このように日射量は、さまざまな要因ですぐに変動してしまうことがわかります。

mppt制御機能付き太陽光発電を設置しておけば、急激な日射量の変動が発生しても都度最適な電圧と電流を導き出してくれますし、自動で最適な出力を計算および制御することが可能になります。

メガソーラーなどで活用されている mppt制御は、主にメガソーラーで活用されています。

メガソーラーを運用する場合、出力10kWや100kW台の太陽光発電と異なり、1ha以上の面積が必要なほど大量の太陽光パネルを設置していきます。

そのため、晴れの日でも場所によって日射量が変わりますし、太陽光パネルごとの特性によっても発電量は変化します。さらに設置面積が大きければ大きいほど、部分的な影も発生しやすい状況です。

ストリングごとにmppt制御を施せば、列ごとに発生した電力のばらつきをmppt回路で制御調整し、それぞれの特性に合わせた電力の最適化を行うことが可能です。

(ストリング:直列に接続された太陽光パネルの単位)


太陽光発電パワコン負荷遮断試験データをサンプル的に採取印刷する。

2023年04月29日 | eつれづれ

自宅の太陽光発電パワコン本体のブレーカを遮断→パワコン出力停止→ブレーカON→パワコン再起動を測定した。

系統連系の配線には、当然の如く何も記録されない。

電源品質アナライザKEW6315+電流クランプ8146との組み合わせでレポートは4枚出てくる。

電流クランプ8146は共立電気計器KEW LOGGER5020付属のもので、交流耐圧試験の励磁電流(試験用トランスの1次側電流)と二次側充電電流用に使用、兼用出来るので購入しなくとも良い。

三線クランプで測定する場合には、1つだけ購入すればOK。

3.2kW太陽光発電バネルのパワコンブレーカを切って再度、入れた時のグラフ。

パワコン負荷が無くなるのでパネルの開放電圧が上昇する事が判る。4月29日実施。

4月28日は朝から快晴、太陽光発電バネル出力の電流カーブも実に綺麗だ。雲一つ無い事が判る。

グラフ右から日の出→日没でパワコン運転、停止は毎日繰り返す。

パワコン50kW程度も同じ...つまらない測定の様だオソマツ。