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2011年11月 1日 (火)

三菱太陽電池の実発電量が高い理由=定格出力(公称最大出力)と工場出荷出力と実発電量の違いを考える

太陽電池モジュールの実発電量は、よくても定格出力のせいぜい8割程度という感覚でいましたが、三菱電機さんの太陽電池で、実発電量(瞬間値)が定格出力より高いケースもあるようで、実際にうちのユーザーさんでも、最大発電量が長時間パワコンの上限頭打ちになるお宅があり、いままでの認識がまちがいであること知りました。

そのお宅の場合、モジュール定格出力合計が6.27kwでしたので、実発電量は高いときでも90%の5.5kwだろうとパワコン出力5.5kwのシステム構成をしておいたのですが、4月より最大出力5.5kwが継続するということになり、定格出力の9割を超える実発電量が頻発することもありえることがわかりました。

費用をかけても出力の頭打ちをなくしたいという施主の意向を受けて、パワコンを増設したところ、最大値がだいたい5.7kw、瞬間値だと6kwを超えるという結果で、頭打ちで無駄になる電力は最大0.5kwだったことがわかったんですが、熱によるロス10%配線ロス5%と低めにしても、定格出力6.27kw(工場出荷出力は6.4kw)に対して実発電量が高すぎます。

※参考画像 6.08kwシステムの工場出荷出力表の例(定格出力と実際の工場出荷出力の違いがわかる)
608620
不思議に思って調べたら、定格出力表示の基準となるモジュールの出力特性というのは、構成するセルをシュミレーターで測定した数値を基にして理論的に算出したもので、あくまでも実発電量の目安にすぎないということがわかりました。

工場出荷出力値も、モジュールを構成するセルの測定値をもとに一律の計算式で出されるだけで、実発電量に影響するセルの接続方法の違いによるロスの大小は製品出力表示には反映されないようです。

ようするにメーカーカタログに記載されている定格出力(公称最大出力)は、太陽電池セルの出力測定値をもとに一律の計算式で算出される工場出荷出力の規格基準にすぎないわけで、一律のロス計算式を上回る実発電量を高める技術は反映していないということになります。

実は、三菱電機さんの太陽電池では、セル間の電位差から生じる出力ロスをなくす特許を取得していまして、そのために、セルの測定値に基づくモジュール定格出力が低くても、モジュールの実発電量が高いのですが、残念ながら現在の工業規格では、製品能力表示に反映されないので、市場評価が得られていないという現状のようです。

ただし同じ定格出力の他社のユーザーと比較した場合、明らかに多く発電できるわけですから、実際に設置されたお客様の満足度は高いです。

いま盛んにテレビコマーシャルを流しているソーラーフロンティアさんも、実発電量を売りにしていますが、シリコン結晶とちがう面積あたりの変換効率が低い薄膜セルの太陽電池で、セル間電位差も、熱によるロスがないのも当たり前ですから、三菱電機さんとは次元が違います。しかし、セルの測定値をもとに定格出力を表示させるだけの現在の工業規格では、実際の発電能力表示で不利な立場に立たされているというのは三菱さんと同様です。

今後、海外メーカーの攻勢で技術力で戦う日本メーカーを後方支援するためにも、現行のローテク対応の定格出力表示に変わる、真に技術力・製品力を反映できる工業規格表示を考えていくべきだと思います。

参考 定格出力とは・・・基本的なQ&A 

太陽光発電所ネットワークさんのホームページから引用
http://www.greenenergy.jp/faq/answer1.htm#Q7

Q7.定格出力と実際の出力の差は?

 太陽電池の定格出力はJISで定められた一定の条件下で算出された値で示されています(基準状態:モジュール表面温度25℃,AM1.5,日射強度1000W/m2)。ソーラシミュレータ等を用いて屋内で値付けが行われます。また,出荷されるモジュールは,定格の±10%とされています。実際の発電能力は,日射強度(日射量)や周囲温度,設置された方位や角度に大きく依存します。シリコン結晶系の太陽光発電モジュールはその表面温度が,外気温度に比べて20~40℃程度高めになるため,基準状態に比べて出力が10~20%低下します。その他システム機器自体にも各種のロスがあります。電気配線,モジュールのガラス表面の汚れ,逆流防止ダイオード等の損失で,約5%ほど低下します。。パワーコンディショナー(接続箱を含む)による損失で,約8%低下となり,実際の太陽光発電システムの出力は,晴天時でも太陽光発電システム容量(定格)の約60~80%(瞬時値)が実際の出力として利用できる目安です。定格出力の70%と覚えるといいでしょう。
 

多くの設置者がメーカー表示の発電出力と実際の発電量が大きく乖離していることに戸惑っています。期待はずれだったというクレームの大きな項目になっています。

メーカ出荷時の発電量表示を実際に近いものにするか販売時に説明を徹底するように改善する必要があります。

引用以上

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コメント

私の家も三菱の3.7kwの太陽光発電を
設置していますが今回の記事で疑問が
とけました。サンヨーにはかないませんが
他社の4kw以上のシステムに劣らず、
それ以上の発電をするわけは実発電量の
違いだったんですね。改めて三菱の性能の
よさを知りました。三菱を選んでよかったわ。貴重な記事ありがとうございました。

投稿: ゆうゆ | 2011年11月 1日 (火) 12時31分

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