当社の太陽光パワーコンディショナに、「系統電圧上昇抑制動作待機機能」が加わりました。パワーコンディショナが接続される電力系統の電圧を適正範囲に維持しつつ、安定した発電出力を実現することができます。当社が独自に行った効果実証により、本機能が発電量の減損防止に寄与することが確認されました。

開発背景

電力系統に接続される発電設備は、交流電圧が適正範囲に維持されるように発電出力を行う必要があります。発電所の出力電力が多くなるほど交流電圧が上昇してしまうため、交流電圧が規定レベルに達すると、発電出力を抑制させるしかありません。この抑制動作は、系統連系規程にて搭載が義務化されており、一般的に「電圧上昇抑制」機能と呼ばれています。

太陽光発電の出力を抑制させる「電圧上昇抑制」は、発電事業者の売電損失や、再生可能エネルギーの導入拡大を阻む要因として、課題となっていました。

このような背景を受け、2013年から業界団体であるJEMA・電事連にて、動作時限の標準化の検討が開始されました。そして、2016年に系統連系規程が改訂され、「電圧上昇抑制」機能に動作時限を持たせてもよいことが盛り込まれました。

当社は、新しい規定に対応する「電圧上昇抑制 動作待機」機能をいち早く市場投入中の製品に搭載することを決定し、技術開発および効果実証を進めて参りました。

系統電圧が上昇する原理

電気回路の抵抗に電流を流すと、抵抗の両端に電圧が発生します。同じように、太陽光発電所から電力系統に向かって電流を流すと、送配電線の抵抗成分に電圧が発生し、太陽光発電所側の電圧が上昇することになります。

この原理の詳細については、ご説明資料を用意しておりますので、合わせてご参照ください。

発電出力をなるべく低下させない技術

「電圧上昇抑制」機能には、系統電圧を法律で定められた適正範囲に保ち、電気製品などを故障や寿命低下から守る役割があります。パワーコンディショナに接続される交流電圧が指定レベルに達すると、発電電力を低下させる動作を行います。

当社のパワーコンディショナは、2010年に販売開始した第一号製品から、発電出力を低下しにくくする先行技術「電圧上昇抑制 無効電力制御」機能を搭載しています。電力系統から引き込む電流を増やすことにより、交流電圧の上昇を一部打ち消す効果があります。

しかしながら、2012年に再生可能エネルギー固定価格買取制度(FIT法)が施行されて以来、太陽光発電の導入が年々拡大し、「電圧上昇抑制」機能が作動する機会が増えてきました。特に、近隣施設で電力消費が少ない春・秋・休祝日などは、系統電圧上昇が発生しやすい傾向があります(※当社統計)。

「電圧上昇抑制 動作待機」機能の開発と実証

2018年、当社の太陽光パワーコンディショナに「電圧上昇抑制 動作待機」機能が加わりました。本機能の搭載により、交流電圧の上昇が200秒以内であれば、発電出力の低下をなるべくさせないということが可能になりました。

「電圧上昇抑制 動作待機」機能を搭載した製品の発電出力を従来製品と比較すると、交流電圧の上昇に対する発電出力低下の開始時期を大幅に遅らせることができていることがわかります。

効果実証