グリッド接続型太陽光発電システムコンポーネント

太陽光発電システムとオングリッドソーラーパネルシステムの導入を計画しています。素晴らしいですね。必要な情報はすべて収集されていると思います。必要なグリッド接続型太陽光発電システムのコンポーネントの種類や動作などの情報。メリットとデメリットを比較しましたか? いいえ? その場合は、ここに解決策があります。この記事では、オングリッド太陽光発電システムのコンポーネントとそのメリット、動作、デメリットについて説明します。また、ここで説明するグリッド接続型太陽光発電システムのコストにより、予想される費用の大まかな見当をつけることができます。

グリッドタイドソーラーシステムとは何ですか?

電力網に接続された太陽光発電システムは、系統連系型太陽光発電システム、またはオングリッド型太陽光発電システムと呼ばれます。このシステムには通常、バッテリーバックアップは付属していません。しかし、パネルで発電された余剰電力を蓄えるためのバッテリーを内蔵することも可能です。蓄えられた電力は、大規模な電力網に送られます。系統連系型太陽光発電システムでは、パネルからの電力供給が不足した場合、電力網から電力が供給されます。

グリッド接続型太陽光発電システムのコンポーネントとは何ですか?

グリッド接続型太陽光発電システムとは何かはすでにご存知でしょうが、その構成要素がなければ何なのかはわかりません。そこで、グリッド接続型太陽光発電システムに必要なすべての構成要素のリストを以下に示します。

1. ケーブルと配線

ソーラーパネルから発電された電力をインバーターに、そして電力網に送るには、適切な配線が必要です。導体と絶縁材は、配線の種類を区別する 2 つの要素です。以下は、太陽光発電システムで使用する配線について考慮すべき要素のリストです。

a) アルミニウムまたは銅

これら2種類は、住宅用および商業用太陽光発電設備において最も一般的に使用される導電材料です。銅はアルミニウムよりも導電率が高く、より多くの電流を流すことができます。また、アルミニウム線は曲がりやすいという欠点がありますが、銅線よりも安価です。これらの電線は、屋内住宅用途での使用は認められていません。

b) ソリッドまたはストランド

撚線は多数の細いワイヤで構成されているため柔軟性が高く、大型の用途に推奨されます。撚線は導電性に優れています。

c) 断熱材

ケーブルは絶縁カバーによって熱、湿気、化学物質、紫外線から保護されます。

I）PV（太陽光発電）用電線、USE-2（分岐回路ケーブル単芯）、およびRHW 2（耐湿性熱可塑性樹脂）は、紫外線と湿気に強い外被を備えているため、湿潤環境や屋外で使用できます。日光に強いことを確認してください。

II) THHN（耐熱性ナイロン被覆熱可塑性電線）は、屋内や乾燥した場所で一般的に使用されます。

III) THW（耐熱耐水性熱可塑性樹脂）、THWN（耐熱耐水性ナイロンコーティング熱可塑性樹脂）、およびTW（耐水性熱可塑性樹脂）は、屋内および屋外の電線管で使用できます。

IV) UF（地下フィーダー）とUSE（分岐回路ケーブル - 単導体）は、地下用途や湿気のある場所での使用に適していると考えられています。

V）各種電線の温度定格

• PV – 湿潤時90°C（194°F）、乾燥時150°C（302°F）
• THHN – 90°C (194°F)
• THW – 75° C ～ 90° C (167°F ～ 194°F)
• THWN – 湿潤時 75° C (167° F)、乾燥時 90° C (194° F)
• TW – 40°C (140°F)
• UF & USE – 60° C ～ 75° C (140°F ～ 167°F)
• USE-2 および RHW-2 – 90° C (194°F)

d) 色

電線の絶縁体は、その機能と用途を明確にするために色分けされています。色分けについてよく理解していれば、容易にトラブルシューティングや修理を行うことができます。系統連系型太陽光発電システムの重要な構成要素の一つである電線は、交流（AC）と直流（DC）電流によって異なるラベルが付けられています。以下に、異なる電流タイプにおける色分けの表を示します。

交流電流		直流
色圏	用途	色圏	用途
黒/赤/下記以外の色	接地されていない熱い	レッド	ポジティブ
緑または裸	機器の接地	緑または裸	機器の接地
ホワイト	接地導体	ホワイト	負または接地導体

2. コンバイナーボックス

このコンポーネント 複数のソーラーストリングからの出力をもたらす 一緒に。各ストリング導体はヒューズ端子に接続されています。ヒューズ入力の出力は、結合ボックスをインバータに接続する単一の導体に結合されます。ソーラー結合ボックスは、入力電力を 1 つのメインフィードに統合し、さらにソーラーインバータに分配します。過電流と過電圧の両方の保護がインバータに提供され、信頼性と保護がさらに強化されます。

電力損失を抑えるには、ソーラーインバータとソーラーモジュールの間にコンバイナーボックスを最適に配置する必要があります。また、メンテナンスの手間が少なく、その品質がパフォーマンスの主な特徴です。

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3. グリッドタイインバータ

太陽光発電モジュール専用の系統連系インバータは、太陽光発電モジュールから得られる直流（DC）を交流（AC）に変換する装置です。この変換された電力は電力網に供給され、各種機器や家電製品の稼働に利用されます。系統連系インバータは、電力網とソーラーパネルの間に接続されます。

電力網の正弦波交流波形の位相と電圧は、グリッド接続インバータの精度と正確に一致させる必要があります。これらのインバータは、夜間にパネルからグリッドへの電力供給を切り替え、グリッドに戻すことができます。太陽光グリッド接続インバータは、接続されたグリッドに周波数と出力電圧を同期させるため必要です。

4. ネットメーター（電力メーター）

この装置は、グリッド接続型太陽光発電システムのコンポーネントのリストの中で基本的な必需品です。 電力の入力と出力 電力網との間で電力をやりとりします。すでに住宅に設置されている電気メーターに似ていますが、ネットメーターは電力の輸入と輸出を測定します。一方、電気メーターは、電力網から供給され使用される電気の単位を測定するためのものです。ソーラーパネルで発電された余剰電力は電力網に供給され、それがクレジットに変換されます。このクレジットは、夜間や発電量の少ない日に電力網から電気を引き出すために使用されます。メーターに供給される電力量が満たされるまで、単位に対して課金されることはありません。

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5. ラックとマウント

太陽光パネルを固定するには、架台やマウントが必要です。屋根にそのまま放置しておくわけにはいきません。パネルを適切な換気と傾斜角度で設置するためには、架台やマウントに取り付ける必要があります。太陽の位置は一日を通して変化するため、平らに置かれた太陽光パネルでは、時間帯によって十分な日光が得られません。架台やマウントを使用することで、パネルを特定の角度に傾けたり、向きを調整したりすることができ、最大限の日光照射が可能になります。

注：パネルの傾斜角と角度は、屋根の種類と設置場所に応じて決定されます。

6. 安全スイッチ

グリッドタイドソーラーシステムにはブレーカーパネルが必要です。これは家庭にあるものと似ていますが、インバーター用のブレーカーがさらに追加されています。一部の安全スイッチは、インバーターの損傷を防ぐために、ソーラーパネルとインバーター間の接続を切断します。 交流・直流 適切に切断することで全体的な安全性が確保されます。

• DC切断、 PV 切断装置とも呼ばれる装置は、インバータとソーラー パネルの間に配置され、場合によってはインバータに DC 接続装置が組み込まれています。
• AC切断 インバータとグリッドの間に設置されます。主に電気メーター近くの外壁に取り付けられています。過電圧などが発生した場合、インバータからグリッドへの電流の流れを遮断します。グリッド接続型太陽光発電システムのコンポーネントには、安全装置が不可欠です。
• 変数 PV システムの遮断器のサイズを決定する際に考慮すべき点は、回路負荷、電圧、配線、回路負荷、アンペア/ブレーカー サイズです。

7.ソーラーパネル

これらは、あらゆるソーラーパネルシステムの主要コンポーネントです。市場には、単結晶、多結晶、薄膜（アモルファス）ソーラーパネルの3種類のソーラーパネルシステムがあります。最初の2つは、主に住宅、商業、産業用の屋上ソーラーシステムで使用されるソーラーパネルです。通常、6kWのソーラーシステムには15枚のソーラーパネルが必要ですが、その枚数は効率と種類によって増減する可能性があります。これは、単結晶パネルの方が多結晶パネルよりも効率が高いためです。

8. ユーティリティグリッド

これは、地方自治体または政府の電力供給幹線が接続され、そこから家庭に電力が供給される装置です。これは、複雑な発電、配電、送電ネットワークです。エネルギーの生産と供給は、送電網事業者によって管理されています。インバーターは、太陽光パネルで発電された電力を送電するために、この電力網に接続されています。次に、系統連系型太陽光発電システム、または系統接続型PVシステムの仕組みについて学びましょう。

グリッド接続型太陽光発電システムとは何ですか? グリッド接続型 PV システムとは何ですか?

シンプルです 収集、変換、転送、 グリッド接続型太陽光発電システムの仕組みを使います。太陽光からの光子はソーラーパネルに吸収され、熱と光エネルギーが電気エネルギーに変換されます。ソーラーパネルで生成された直流電流 (DC) は、グリッド接続型インバータに送られます。グリッド接続型 PV システムの仕組みについて詳しくは、読み進めてください。

直流 (DC) はインバーターによって交流 (AC) に変換されます。ほとんどの電化製品やデバイスは AC 電源で動作するため、インバーターは不可欠なコンポーネントです。さらに、この電気はデバイスや電化製品に電力を供給します。

ソーラーパネルで発電された余剰電力は電力網に送られ、さらに必要になるまでそこに蓄えられます。蓄えられたエネルギーは夜間や太陽光発電が不十分な日に使用できます。月末までに蓄えられたエネルギーの量が電力網から使用されるエネルギーの量を超えた場合、所有者はその分の収入を得ます。これで、グリッド接続型ソーラーシステムのコンポーネントとともに、それが機能していることがおわかりいただけたと思います。この後は、グリッド接続型 PV システムの種類について学びましょう。

注：支払額は国によって異なり、その国の法律に基づきます。

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グリッド接続型太陽光発電システムの利点は何ですか?

グリッド接続型太陽光発電システムのコンポーネントについて学んだ後は、このシステムの利点について知る必要があります。

1. ネットメータリングでさらに節約：日中に発電された余剰電力はネットメーターに送られ、クレジットに変換されます。このクレジットを使えば、電力網から電力を購入する際に料金を支払う必要がありません。

2. 電力網は仮想バッテリーとして機能します。電力網は、系統連系型システムにおけるバッテリーのようなものです。パネルからの発電量が不足している場合や夜間には、バッテリーバックアップとして機能します。従来の太陽光発電用バッテリーとは異なり、電力網はメンテナンスや交換を必要としません。さあ、系統連系型太陽光発電システムのデメリットについて見ていきましょう。

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グリッド接続型太陽光発電システムの欠点は何ですか?

メリットを学んだ後は、グリッド接続型太陽光発電システムのデメリットも知っておきましょう。

1. 系統連系への依存：系統連系型太陽光発電システムは、電力貯蔵のために系統に依存しています。系統は、このシステムの動作において重要な要素です。系統連系型太陽光発電システムは、系統への接続なしでは動作しません。

2．初期設置費用が高い：このシステムには、高効率のソーラーパネルに加え、インバーター、架台、その他の電気機器などのコンポーネントが必要です。これらすべてがシステムの初期設置費用を増加させます。

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グリッド接続型太陽光発電システムのコストはいくらですか?

通常、系統連系型太陽光発電システムの費用は、連邦政府の太陽光発電税額控除を差し引いた後で12,600ドルから14,000ドルです。ほとんどのシステムにおける1ワットあたりのコストは2.75ドルから3.35ドルで、全国平均価格は約3.00ドルです。

システムのコストは、システムの規模、設置場所、屋根の傾斜、太陽光パネルのブランドや種類など、さまざまな要因によって異なります。システム規模に基づいた、系統連系型太陽光発電システムの平均コストについては、以下の表をご参照ください。

システムサイズ（キロワット）	平均システムコスト
4 kW	$9,100
6 kW	$12,390
8 kW	$15,960
10 kW	$19,180
12 kW	$23,100
14 kW	$26,936
16 kW	$29,860

注：表に記載されている平均費用は、連邦太陽光発電税額控除を差し引いた後の金額です。

今日は、グリッド接続型太陽光発電システムのコンポーネントである、PV パネル、インバーター、充電コントローラー、ユーティリティ グリッド、安全スイッチ、ラックとマウント、ネット メーター (電力メーター)、コンバイナー ボックスについて学びました。各コンポーネントには、太陽光発電システムの出力を向上させる独自の特別な機能があります。これ以外にも、グリッド接続型太陽光発電システムのコストとして、その出力サイズに応じて支払う必要のある大まかな金額がわかりました。

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