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JP6796432B2 - Power generation system - Google Patents
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Description

本発明は、太陽光、風力等の自然エネルギーを利用した発電装置と、発電装置で発電した電力を直流から交流に変換するパワーコンディショナと、を備えた発電システムに関するものである。 The present invention relates to a power generation system including a power generation device that uses natural energy such as solar power and wind power, and a power conditioner that converts the electric power generated by the power generation device from direct current to alternating current.

従来、前記自然エネルギーを利用した発電システムにおいて、売電する電力量の安定した供給と売電単価に鑑み、最大発電量がパワーコンディショナの出力容量を上回る太陽光発電システムが設置されることがある。いわゆるオーバーモジュール、過積載と呼ばれる発電システムである。ここで、発電システムにおいては、パワーコンディショナの容量を上回った電力は、当然売電されない。しかし、以下の理由から、上述したオーバーモジュールの発電システムが採用されることがある。 Conventionally, in the power generation system using the natural energy, a photovoltaic power generation system whose maximum power generation amount exceeds the output capacity of the power conditioner may be installed in consideration of the stable supply of the amount of power to be sold and the unit price of power sale. is there. It is a so-called over-module, a power generation system called overload. Here, in the power generation system, the electric power exceeding the capacity of the power conditioner is naturally not sold. However, the above-mentioned over-module power generation system may be adopted for the following reasons.

一つには、オーバーモジュールの発電システムは、より多くの発電量を売電できるからである。すなわち、オーバーモジュールの発電システムを採用した場合と採用しない場合とを比較すると、図7の1日の時間毎の発電量を表したグラフに示すように、オーバーモジュールを採用しない場合は、パワーコンディショナの出力容量を上回った電力は売電されないことから、発電量のピークがパワーコンディショナの出力容量を上回らない程度に設定され、図7の実線で示した曲線Aの発電量となる。一方、オーバーモジュールを採用した場合は、パワーコンディショナの出力容量を超え、その分はいわゆるピークカットによりカットされて横ばいとなり図7の一点鎖線で示した曲線Bの発電量となる。両者の売電量を比較すると、オーバーモジュールを採用した場合は、これを採用しない場合と比較して、図7の斜線で示した積算分だけ多くの発電量を売電できる。なお、図7の曲線Bにおいて、ピークカットより上方の部分は、晴天で日射量が多く発電量が最大に近い場合を示すものであり、当然ではあるが、常時この発電量が発生するわけではない。 For one thing, over-module power generation systems can sell more power. That is, comparing the case where the overmodule power generation system is adopted and the case where the overmodule power generation system is not adopted, as shown in the graph showing the amount of power generation for each hour in FIG. 7, when the overmodule is not adopted, the power condition is adjusted. Since the electric power exceeding the output capacity of the power conditioner is not sold, the peak of the power generation amount is set so as not to exceed the output capacity of the power conditioner, and the power generation amount of the curve A shown by the solid line in FIG. 7 is obtained. On the other hand, when the over-module is adopted, the output capacity of the power conditioner is exceeded, and the amount is cut by the so-called peak cut and becomes flat, resulting in the amount of power generated on the curve B shown by the alternate long and short dash line in FIG. Comparing the amount of power sold between the two, when the overmodule is adopted, a larger amount of power generation can be sold by the integrated amount shown by the diagonal line in FIG. 7 as compared with the case where this is not adopted. In the curve B of FIG. 7, the portion above the peak cut indicates a case where the amount of solar radiation is large and the amount of power generation is close to the maximum in fine weather. Naturally, this amount of power generation does not always occur. Absent.

もう一つの理由として、オーバーモジュールの発電装置の場合は、維持コストを低減できる場合があるからである。発電所の規模は、パワーコンディショナの出力容量と発電電力のうちいずれか小さい値によって決定されるところ、その値が50kW未満の発電所の場合は、一般用電気工作物として届出等の手続きは不要である。これに対し、50kW以上の発電所の場合は、自家用電気工作物として、電気主任技術者設置の定めがあり、また、保安規定の届出の必要もあり、更には、経済産業省令で定める基準に適合する状態を維持する義務もある。したがって、パワーコンディショナの出力容量は小さく押さえた方が一般電気工作物としての発電所と認定されるので、維持コストは安価である。 Another reason is that in the case of an over-module power generator, the maintenance cost may be reduced. The scale of a power plant is determined by the smaller of the output capacity of the power conditioner and the generated power, but if the value is less than 50 kW, the procedure for notification etc. as a general electric facility is required. Not needed. On the other hand, in the case of a power plant of 50 kW or more, there is a provision to set up a chief electrical engineer as an electric facility for private use, and it is also necessary to notify the safety regulations, and further, according to the standard specified by the Ordinance of the Ministry of Economy, Trade and Industry. There is also an obligation to maintain conformity. Therefore, if the output capacity of the power conditioner is kept small, it is recognized as a power plant as a general electric facility, and the maintenance cost is low.

上述のように、オーバーモジュールとすることにより、発電量を多くして、電力を安定して供給できるとともに売電できる電気量を多くすることができ、また、発電所の規模の点からパワーコンディショナを小さくしてオーバーモジュールとすることにより維持コストを低減できる。 As described above, by using an overmodule, the amount of power generation can be increased, the amount of electricity that can be stably supplied and the amount of electricity that can be sold can be increased, and the power condition can be increased from the viewpoint of the scale of the power plant. The maintenance cost can be reduced by reducing the size of the power plant to make it an overmodule.

オーバーモジュールの発電システムに関しては、特許文献1に記載の発電システムの技術が開示されている。この発電システムは、パワーコンディショナの定格出力に対する太陽光発電部の定格出力の比率が140%以上であり、これによれば、電力系統に電力を安定して供給することができる。 Regarding the over-module power generation system, the power generation system technology described in Patent Document 1 is disclosed. In this power generation system, the ratio of the rated output of the photovoltaic power generation unit to the rated output of the power conditioner is 140% or more, and according to this, power can be stably supplied to the power system.

特開2014−166009号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-16609

しかし、従来のパワーコンディショナの発電システムは、パワーコンディショナの出力容量を上回る発電量は、ピークカットとして除去され、捨てられていた。このため、パワーコンディショナの出力容量を上回る発電量は無駄になっていた。 However, in the power generation system of the conventional power conditioner, the amount of power generation exceeding the output capacity of the power conditioner is removed as a peak cut and discarded. For this reason, the amount of power generated that exceeds the output capacity of the power conditioner was wasted.

そこで、本発明は、自然エネルギーにより発電するものにおいて、パワーコンディショナの出力容量を上回って発電された電力を無駄にすることなく有効利用できる発電システムを提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a power generation system that can effectively use the power generated by exceeding the output capacity of the power conditioner without wasting the power generated by natural energy.

請求項1の発電システムは、自然エネルギーを利用して発電する発電装置と、該発電装置の発電量を計測する計測装置と、該発電装置で発電した電力を直流から交流に変換するパワーコンディショナと、を備えたものであって、前記発電装置の最大発電量は、前記パワーコンディショナの出力容量を上回り、前記発電装置で発電された電力の一部の出力先を前記パワーコンディショナから負荷装置に切り替え可能なスイッチ要素を備え、前記計測装置で計測された前記発電装置で発電された電力が前記パワーコンディショナの出力容量を上回っているときであり、かつ、前記切り替え後においても前記パワーコンディショナの出力容量の発電量を維持し得るときに、前記発電された電力の一部の出力先が切り替えられるものである。 The power generation system of claim 1 is a power generation device that uses natural energy to generate power, a measuring device that measures the amount of power generated by the power generation device, and a power conditioner that converts the power generated by the power generation device from DC to AC. The maximum power generation amount of the power generation device exceeds the output capacity of the power conditioner, and a part of the output destination of the power generated by the power generation device is loaded from the power conditioner. The device is provided with a switch element that can be switched , and the power generated by the power generation device measured by the measuring device exceeds the output capacity of the power conditioner , and the power is also after the switching. When the amount of power generated by the output capacity of the conditioner can be maintained, the output destination of a part of the generated power is switched .

請求項2の発電システムは、前記発電装置が、太陽光発電モジュールを備え、前記負荷装置は、前記太陽光発電モジュール及び前記パワーコンディショナの少なくともいずれかを冷却する冷却装置からなるものである。
請求項3の発電システムは、前記発電装置が、太陽光発電モジュールを備え、前記負荷装置は、前記太陽光発電モジュールを冷却する冷却装置からなり、該太陽光発電モジュールを受光面とは反対側の面から冷却するよう設置されたものである。
In the power generation system of claim 2, the power generation device includes a photovoltaic power generation module, and the load device comprises a cooling device that cools at least one of the photovoltaic power generation module and the power conditioner.
In the power generation system of claim 3, the power generation device includes a photovoltaic power generation module, the load device comprises a cooling device for cooling the photovoltaic power generation module, and the photovoltaic power generation module is on the side opposite to the light receiving surface. It is installed to cool from the surface of.

請求項4の発電システムは、前記発電装置が、複数の異なる種類の発電装置からなり、該複数の発電装置で発電された電力が前記パワーコンディショナの出力容量を上回っているときに、前記発電装置の種類単位で、発電された電力の出力先を前記スイッチ要素で切り替え可能なものである。 The power generation system according to claim 4 is the power generation when the power generation device is composed of a plurality of different types of power generation devices and the power generated by the plurality of power generation devices exceeds the output capacity of the power conditioner. The output destination of the generated power can be switched by the switch element for each type of device.

請求項5の発電システムは、前記発電装置が、複数の前記太陽光発電モジュールが直列に接続されてなるストリングが複数並列に接続されたアレイからなり、前記発電装置で発電された電力が前記パワーコンディショナの出力容量を上回っているときに、前記各ストリングのうちのそれぞれ同数の前記太陽光発電モジュールによって発電された電力の出力先を前記負荷装置に切り替え可能な前記スイッチ要素を前記各ストリングに備えたものである。
請求項6の発電システムは、前記発電装置は、複数の前記太陽光発電モジュールが直列に接続されてなるストリングが複数並列に接続されたアレイからなり、前記発電装置で発電された電力が前記パワーコンディショナの出力容量を上回っているときに、一部の前記ストリングによって発電された電力の出力先を前記負荷装置に切り替え可能な前記スイッチ要素を前記各ストリングに備えたものである。
In the power generation system of claim 5, the power generation device is composed of an array in which a plurality of strings in which a plurality of the photovoltaic power generation modules are connected in series are connected in parallel, and the power generated by the power generation device is the power. When the output capacity of the conditioner is exceeded, the switch element capable of switching the output destination of the power generated by the same number of the photovoltaic power generation modules in each of the strings to the load device is attached to the strings. It is prepared.
In the power generation system of claim 6, the power generation device is composed of an array in which a plurality of strings in which a plurality of the photovoltaic power generation modules are connected in series are connected in parallel, and the power generated by the power generation device is the power. Each string is provided with a switch element capable of switching the output destination of the power generated by some of the strings to the load device when the output capacity of the conditioner is exceeded.

請求項7の発電システムは、前記発電装置で発電された電力が前記パワーコンディショナの出力容量を上回った量に応じて、前記負荷装置に出力する電力量を調節可能なものである。 The power generation system according to claim 7 is capable of adjusting the amount of electric power output to the load device according to the amount of electric power generated by the power generation device exceeding the output capacity of the power conditioner.

請求項1の発明は、発電装置で発電された電力がパワーコンディショナの出力容量を上回っているときに、発電装置で発電された電力の一部の出力先をパワーコンディショナから負荷装置に切り替え可能なスイッチ要素を備えているので、従来捨てられていたパワーコンディショナの出力容量を上回った電力を負荷装置に供給して有効利用できる。 The invention of claim 1 switches a part of the output destination of the electric power generated by the power generation device from the power conditioner to the load device when the electric power generated by the power generation device exceeds the output capacity of the power conditioner. Since it is equipped with a possible switch element, it is possible to supply power that exceeds the output capacity of the power conditioner, which has been discarded in the past, to the load device for effective use.

請求項2及び請求項3の発明は、負荷装置が、冷却装置からなるので、従来捨てられていた電力を冷却装置に回して有効利用し、冷却装置で太陽光発電モジュールあるいはパワーコンディショナを冷却することにより、発電効率を高め発電量を増やすことができる。 According to the second and third aspects of the invention, since the load device includes a cooling device, the electric power that has been wasted in the past is turned to the cooling device for effective use, and the cooling device cools the photovoltaic power generation module or the power conditioner. By doing so, it is possible to increase the power generation efficiency and increase the amount of power generation.

請求項4の発明は、該複数の発電装置で発電された電力がパワーコンディショナの出力容量を上回っているときに、発電装置の種類単位で、発電された電力の出力先を切り替え可能であるから、例えば、2種類の自然エネルギーに対応する発電装置を設置することにより、気象条件にあまり左右されないようにすることも可能である。 According to the invention of claim 4, when the power generated by the plurality of power generation devices exceeds the output capacity of the power conditioner, the output destination of the generated power can be switched for each type of power generation device. Therefore, for example, by installing a power generation device corresponding to two types of natural energy, it is possible to make it less affected by the weather conditions.

請求項5の発明は、発電装置で発電された電力が前記パワーコンディショナの出力容量を上回っているときに、各ストリングのうち同数の太陽光発電モジュールの発電量を負荷装置に切り替え可能であるから、各ストリングからバランスよく一部のモジュールの電力を負荷装置に供給することができる。
請求項6の発明は、発電装置で発電された電力が前記パワーコンディショナの出力を上回っているときに、一部のストリングで発電した電力のみを負荷装置に切り替えればよいから、切替装置が簡略化する。
According to the invention of claim 5, when the electric power generated by the power generation device exceeds the output capacity of the power conditioner, the power generation amount of the same number of photovoltaic power generation modules in each string can be switched to the load device. Therefore, the power of some modules can be supplied to the load device in a well-balanced manner from each string.
In the invention of claim 6, when the electric power generated by the power generation device exceeds the output of the power conditioner, only the electric power generated by a part of the strings needs to be switched to the load device, so that the switching device is simplified. To become.

請求項7の発明について、仮に、パワーコンディショナの出力容量を上回る発電量を有効利用すべく一度に負荷装置に回してしまうと、発電量がパワーコンディショナの出力容量をかなり下回ってしまうため再度パワーコンディショナ側に戻すべくスイッチ要素による切り替えが必要になる。しかし、請求項7の発明は、パワーコンディショナの出力容量を上回った発電量から負荷装置に切り替える電力量を調節できるから、パワーコンディショナの出力容量を上回った量に応じて発電量を調節することにより、前記上回った電力の出力先が売電系統と負荷装置との間で頻繁に切り替わるのを避けることができる。 Regarding the invention of claim 7, if the power generation amount exceeding the output capacity of the power conditioner is effectively used by the load device at one time, the power generation amount will be considerably lower than the output capacity of the power conditioner. It is necessary to switch by the switch element to return to the power conditioner side. However, according to the invention of claim 7, since the amount of power to be switched to the load device can be adjusted from the amount of power generation exceeding the output capacity of the power conditioner, the amount of power generation is adjusted according to the amount exceeding the output capacity of the power conditioner. As a result, it is possible to avoid frequent switching between the power selling system and the load device as the output destination of the excess power.

本発明の実施形態の発電システムにおいて発電量がパワーコンディショナの出力容量を下回っているときの状態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the state when the amount of power generation is less than the output capacity of a power conditioner in the power generation system of embodiment of this invention. 図1の発電システムにおいて発電量がパワーコンディショナの出力容量を上回っているときの状態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the state when the power generation amount exceeds the output capacity of a power conditioner in the power generation system of FIG. 図1の発電システムにおける1日の発電量を模式的に示すグラフである。It is a graph which shows typically the amount of power generation per day in the power generation system of FIG. 図3の発電システムにおいて冷却装置を稼動したときの1日の発電量を示すグラフである。It is a graph which shows the daily power generation amount when the cooling device is operated in the power generation system of FIG. 本発明の別の実施形態の発電システムにおいて発電量がパワーコンディショナの出力容量を下回っているときの状態を模式的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows typically the state when the power generation amount is less than the output capacity of a power conditioner in the power generation system of another embodiment of this invention. 図5の発電システムにおいて発電量がパワーコンディショナの出力容量を上回っているときの状態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the state when the power generation amount exceeds the output capacity of a power conditioner in the power generation system of FIG. 発電システムのオーバーモジュールを模式的に説明するグラフである。It is a graph which schematically explains the overmodule of a power generation system.

以下、本発明の実施形態の発電システムを図に基づいて説明する。本発明の発電システムの発電装置は、太陽光、風力、波力、潮力、流水、地熱、バイオマス等による自然エネルギーを利用して発電するものである。本実施形態では、このうち、太陽光発電モジュール(以下、単に「モジュール」という。)を備え、太陽光を利用した発電装置を例示する。 Hereinafter, the power generation system according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The power generation device of the power generation system of the present invention uses natural energy such as solar power, wind power, wave power, tidal power, running water, geothermal power, and biomass to generate power. In the present embodiment, among these, a power generation device including a solar power generation module (hereinafter, simply referred to as “module”) and using sunlight will be illustrated.

図1において、本実施形態の発電システム1は、太陽光を利用した発電装置11と、発電装置11で発生した発電量を計測する計測装置21と、発電装置11で発電した電力を直流から交流に変換するパワーコンディショナ22と、を備えている。 In FIG. 1, in the power generation system 1 of the present embodiment, the power generation device 11 using sunlight, the measuring device 21 for measuring the amount of power generated by the power generation device 11, and the power generated by the power generation device 11 are exchanged from direct current. It is equipped with a power conditioner 22 that converts to.

発電装置11は、モジュール13が10個直列に接続されてストリング14を構成し、更にこのストリング14が5個並列に接続されてなるアレイ12で構成されている。 The power generation device 11 is composed of an array 12 in which 10 modules 13 are connected in series to form a string 14, and 5 of these strings 14 are connected in parallel.

アレイ12で発電された電力は計測装置21で計測される。そして、計測装置21で計測された電力はパワーコンディショナ22に送られる。パワーコンディショナ22は、アレイ12で発電した電力を直流から交流に変換し、出力を安定化する。続いて、パワーコンディショナ22で変換された交流の電力は商用の系統23に出力されて売電される。 The electric power generated by the array 12 is measured by the measuring device 21. Then, the electric power measured by the measuring device 21 is sent to the power conditioner 22. The power conditioner 22 converts the electric power generated by the array 12 from direct current to alternating current to stabilize the output. Subsequently, the AC power converted by the power conditioner 22 is output to the commercial system 23 and sold.

また、計測装置21で計測された発電量のデータは図示しない判定装置に送られ、この判定装置では発電量が閾置を超えているか否かが判断され、そのデータは、図示しない切替制御装置に送られてそこで発生した制御信号が後述のスイッチ要素15に出力されこれを作動させる。 Further, the power generation amount data measured by the measuring device 21 is sent to a determination device (not shown), and this determination device determines whether or not the power generation amount exceeds the threshold, and the data is a switching control device (not shown). The control signal sent to the switch element 15 and generated there is output to the switch element 15 described later to operate the switch element 15.

加えて、発電装置11は、アレイ12で発電された電力の一部が負荷装置24に出力されるようになっている。負荷装置24としては、例えば、モジュール13の冷却装置、モジュール13の清掃装置、自家蓄電用バッテリ、照明灯などが挙げられ、後述する所定のときには、アレイ12で発電された電力の一部はこれらの装置を稼動する電力として使用される。 In addition, the power generation device 11 outputs a part of the electric power generated by the array 12 to the load device 24. Examples of the load device 24 include a cooling device of the module 13, a cleaning device of the module 13, a battery for self-storage, an illuminating lamp, and the like, and a part of the electric power generated by the array 12 may be used at a predetermined time described later. It is used as electric power to operate the equipment of.

アレイ12の回路には、所定のときに、アレイ12で発電された売電用の電力の一部を切り替えて負荷装置24に供給するためのスイッチ要素15が設けられている。スイッチ要素15は、本実施形態では、図1に示すように、5並列の各ストリング14内に第1スイッチ15aとして1個ずつ設けられ、また、各ストリング14と負荷装置24との間に第2スイッチ15bとして1個ずつ設けられている。なお、回路を模式的に示す図1においては、全てのストリング14において、第1スイッチ15aは閉じて全てのモジュール13はパワーコンディショナ22側に接続された状態にあり、第2スイッチ15bは開いていずれのモジュールも負荷装置24とは接続されていない状態にある。 The circuit of the array 12 is provided with a switch element 15 for switching a part of the electric power for sale generated by the array 12 and supplying it to the load device 24 at a predetermined time. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, one switch element 15 is provided as a first switch 15a in each of the five parallel strings 14, and a first switch element 15 is provided between each string 14 and the load device 24. Two switches 15b are provided one by one. In FIG. 1, which schematically shows the circuit, in all the strings 14, the first switch 15a is closed, all the modules 13 are connected to the power conditioner 22, and the second switch 15b is open. None of the modules are connected to the load device 24.

本実施形態において、アレイ12の定格出力は65kWであり、パワーコンディショナ22の出力容量は49kWに設定されており、したがって、発電システム1では最大で49kWの出力が売電できる。 In the present embodiment, the rated output of the array 12 is 65 kW, and the output capacity of the power conditioner 22 is set to 49 kW. Therefore, the power generation system 1 can sell a maximum output of 49 kW.

このように構成された発電システム1の1日の発電量は、日射量に応じて山形に変化し、例えば、図3のグラフの曲線で示された値となる。ここで、1日の発電量は晴天、曇天、雨天等での日射量に大きく左右されるので、アレイ12の定格出力は65kWではあるが、曇天など日射量の少ない日では、最大発電量は通常パワーコンディショナ22の出力容量を下回るし、晴天で日射量が多い日では、図3の一点鎖線で示すように、最大発電量はパワーコンディショナ22の出力容量を上回ることがある。図3においては、昼時間帯の9時半〜14時半の発電量はパワーコンディショナ22の出力容量に制約され、一点鎖線で示したそれ以上の発電量はピークカットとして除去され、前記昼時間帯では一定の49kWの電力が売電される。なお、パワーコンディショナ22の出力容量と一点鎖線で囲まれた部分の積算電力量は、従来は売電されず、地面にアースして捨てられていた。 The daily power generation amount of the power generation system 1 configured in this way changes in a chevron shape according to the amount of solar radiation, and becomes, for example, the value shown by the curve of the graph of FIG. Here, since the amount of power generation per day is greatly affected by the amount of solar radiation in fine weather, cloudy weather, rainy weather, etc., the rated output of the array 12 is 65 kW, but on days with low solar radiation such as cloudy weather, the maximum power generation amount is. Normally, the output capacity of the power conditioner 22 is lower than that of the power conditioner 22, and on a sunny day with a large amount of solar radiation, the maximum power generation amount may exceed the output capacity of the power conditioner 22 as shown by a single point chain line in FIG. In FIG. 3, the amount of power generated from 9:30 to 14:30 in the daytime is restricted by the output capacity of the power conditioner 22, and the amount of power generated beyond that indicated by the alternate long and short dash line is removed as a peak cut. A certain amount of 49 kW of electricity is sold during the time period. The output capacity of the power conditioner 22 and the integrated electric energy of the portion surrounded by the alternate long and short dash line have not been sold in the past, but have been grounded to the ground and discarded.

しかし、本実施形態の発電システム1では、発電された電力がパワーコンディショナ22の出力容量を上回ったとき、パワーコンディショナ22の出力容量と一点鎖線で囲まれた部分の積算電力量の出力先は、積算電力量に応じてスイッチ要素15によりパワーコンディショナ22から負荷装置24に切り替えられ、こちらに回された電力は負荷装置24を稼動する電力として利用される。 However, in the power generation system 1 of the present embodiment, when the generated power exceeds the output capacity of the power conditioner 22, the output destination of the integrated power amount of the portion surrounded by the output capacity of the power conditioner 22 and the one-point chain wire. Is switched from the power conditioner 22 to the load device 24 by the switch element 15 according to the integrated electric energy, and the electric power turned to this is used as the electric power for operating the load device 24.

スイッチ要素15の切り替えについては、具体的には、日射量が少なく、発電装置11による発電量がパワーコンディショナ22の出力容量を上回っていないとき、すなわち、発電量が1日の全ての時間帯においてパワーコンディショナ22の出力容量49kW以下であるときは、図1に示すように、各ストリング14の第1スイッチ15aはいずれも閉じた状態にあり、各ストリング14の第2スイッチ15bはいずれも開いた状態にある。このときは、モジュール13が10個直列に接続されたストリング14が5つ並列されてなるアレイ12の全電力はパワーコンディショナ22に出力され、交流電力に変換されて商用の系統23に売電される。 Regarding the switching of the switch element 15, specifically, when the amount of solar radiation is small and the amount of power generated by the power generation device 11 does not exceed the output capacity of the power conditioner 22, that is, the amount of power generated is all the time of day. When the output capacity of the power conditioner 22 is 49 kW or less, as shown in FIG. 1, the first switch 15a of each string 14 is in a closed state, and the second switch 15b of each string 14 is all closed. It is in the open state. At this time, the total power of the array 12 in which five strings 14 in which ten modules 13 are connected in series are arranged in parallel is output to the power conditioner 22, converted into AC power, and sold to the commercial system 23. Will be done.

一方、日射量が多く、発電装置11による発電量がパワーコンディショナ22の出力容量を上回ったとき、すなわち、発電量が1日のいずれかの時間帯においてパワーコンディショナ22の出力容量49kWを超えたときは、計測装置21のデータが図示しない判定装置に出力され、切り替えの要否を判定されて図示しない切替制御装置で切替信号が各スイッチ要素15に出力される。これにより、図2に示すように、各ストリング14の第1スイッチ15aはいずれも開いた状態となり、各ストリング14の第2スイッチ15bはいずれも閉じた状態となる。 On the other hand, when the amount of solar radiation is large and the amount of power generated by the power generation device 11 exceeds the output capacity of the power conditioner 22, that is, the amount of power generation exceeds the output capacity of 49 kW of the power conditioner 22 at any time of the day. At that time, the data of the measuring device 21 is output to a determination device (not shown), the necessity of switching is determined, and the switching signal is output to each switch element 15 by the switching control device (not shown). As a result, as shown in FIG. 2, the first switch 15a of each string 14 is in an open state, and the second switch 15b of each string 14 is in a closed state.

このときは、各ストリング14において、それぞれ図2の斜線で示した下段2個のモジュール13を除いた残り8個のモジュール13によって発電された電力はパワーコンディショナ22に出力され、交流電力に変換されて商用の系統23に売電される。そして、各ストリング14の斜線で示した下段2個のモジュール13で発電された電力は負荷装置24に出力される。つまり、売電されるのは全発電量の8/10であり、アレイ12で発電された電力の一部すなわち全発電量の2/10は負荷装置24を稼働する電力に利用される。この場合、発電装置11は、各ストリング14から2個ずつのモジュール13の電力を負荷装置24に供給するのであるから、一部のモジュール13の電力をバランスよく負荷装置24に供給することができる。 At this time, in each string 14, the electric power generated by the remaining eight modules 13 excluding the lower two modules 13 shown by the diagonal lines in FIG. 2 is output to the power conditioner 22 and converted into AC power. The power is sold to the commercial system 23. Then, the electric power generated by the lower two modules 13 indicated by the diagonal lines of each string 14 is output to the load device 24. That is, 8/10 of the total power generation amount is sold, and a part of the power generation generated by the array 12, that is, 2/10 of the total power generation amount is used for the power to operate the load device 24. In this case, since the power generation device 11 supplies the electric power of two modules 13 from each string 14 to the load device 24, the electric power of some of the modules 13 can be supplied to the load device 24 in a well-balanced manner. ..

なお、この実施形態において、負荷装置24に切り替え可能なモジュール13の数は1つのストリング14において2個であるが、この数に限定されるものではなく、また、5並列のストリング14において負荷装置24に切り替え可能なモジュール13の数を互いに異ならせてもよい。 In this embodiment, the number of modules 13 that can be switched to the load device 24 is two in one string 14, but the number is not limited to this number, and the load device is in five parallel strings 14. The number of modules 13 that can be switched to 24 may be different from each other.

次に、電力の一部が出力される負荷装置24として、前述した冷却装置、モジュール13の清掃装置、自家蓄電用バッテリなど各種の装置が挙げられる。本実施形態では、モジュール13の冷却装置を例示する。ここで、モジュール13の出力電力は、気温25℃での瞬時電力で表わされており、モジュール13は太陽エネルギーを受けると温度上昇し、それに伴って発電効率は低下する。逆に、太陽光モジュール13を25℃から20℃などに冷却していくと発電効率は上昇する。なお、冷却装置は、モジュール13を冷却するものとしているが、パワーコンディショナ22を冷却するものであってもよいし、モジュール13とパワーコンディショナ22との両方を冷却するものであってもよい。 Next, examples of the load device 24 that outputs a part of electric power include various devices such as the above-mentioned cooling device, the cleaning device of the module 13, and the battery for private storage. In this embodiment, the cooling device of the module 13 is illustrated. Here, the output power of the module 13 is represented by an instantaneous power at a temperature of 25 ° C., and when the module 13 receives solar energy, the temperature rises, and the power generation efficiency decreases accordingly. On the contrary, when the solar module 13 is cooled from 25 ° C. to 20 ° C. or the like, the power generation efficiency increases. Although the cooling device is intended to cool the module 13, it may be one that cools the power conditioner 22 or a cooling device that cools both the module 13 and the power conditioner 22. ..

そこで、アレイ12での発電量がパワーコンディショナ22の出力容量を上回ったときに、電力の一部をモジュール13の冷却装置に切り替えれば、冷却装置のファンが全てのまたは一部のモジュール13を冷却し、モジュール13が冷却され始めたときからモジュール13の発電量は次第に増加し、アレイ12での発電量は、ピークカットがないとしたら、図4の二点鎖線で示すように、点イ、ロ、ハ、ニ、ハ’、ロ’の曲線で囲まれた積算電力量だけ増大する。但し、実際には、パワーコンディショナ22の出力容量を超えた分はピークカットされるので、モジュール13の冷却による発電量の増加分は、図4の点ハ、ニ、ハ’で囲まれた斜線で示す積算電力量となる。 Therefore, when the amount of power generated by the array 12 exceeds the output capacity of the power conditioner 22, if a part of the electric power is switched to the cooling device of the module 13, the fan of the cooling device switches all or part of the module 13. After cooling, the amount of power generated by the module 13 gradually increases from the time when the module 13 begins to cool, and the amount of power generated by the array 12 is point a as shown by the two-point chain line in FIG. 4 if there is no peak cut. , B, C, D, C', B'The integrated power amount surrounded by the curve increases. However, in reality, the portion exceeding the output capacity of the power conditioner 22 is peak-cut, so the portion of the increase in the amount of power generation due to the cooling of the module 13 is surrounded by points c, d, and c in FIG. It is the integrated electric energy shown by the diagonal line.

冷却装置は冷却にファンを使用しており、モジュール13を受光面とは反対側から冷却するように設置されている。これにより、外部から風が吹いてきたときに、風はモジュール13の主に受光面側に当たり、受光面とは反対側の面には当たりにくいため、外部の風が冷却装置のファンに当たってその回転に影響を及ぼすのを避けることができ、外部からの風圧によってファンが回転しにくくなるのを防止することができる。また、ファンの冷風をモジュール13の受光面と反対側である裏面に当てると、冷風は斜めに設置されているモジュール13の裏面に沿って上昇し、モジュール13を効率良く冷却でき、特に、ファンをモジュール13の下端側に設置すれば、冷風はモジュール13の裏面全体に行き渡るから、より効率良く冷却できる。 The cooling device uses a fan for cooling, and is installed so as to cool the module 13 from the side opposite to the light receiving surface. As a result, when the wind blows from the outside, the wind mainly hits the light receiving surface side of the module 13 and is hard to hit the surface opposite to the light receiving surface, so that the external wind hits the fan of the cooling device and rotates. It is possible to prevent the fan from becoming difficult to rotate due to the wind pressure from the outside. Further, when the cold air of the fan is applied to the back surface opposite to the light receiving surface of the module 13, the cold air rises along the back surface of the module 13 installed diagonally, and the module 13 can be cooled efficiently. In particular, the fan If is installed on the lower end side of the module 13, the cold air spreads over the entire back surface of the module 13, so that cooling can be performed more efficiently.

ところで、発電された電力の一部の出力先をパワーコンディショナ22から負荷装置24に切り替えるのは、発電装置11による発電量がパワーコンディショナ22の出力容量を上回ったときであるが、この「上回ったとき」は、厳密には、上回った直後ではなく、上回った後のある程度の時間的範囲における切り替えに妥当な時点であるのが好ましい。 By the way, the output destination of a part of the generated electric power is switched from the power conditioner 22 to the load device 24 when the amount of power generated by the power generation device 11 exceeds the output capacity of the power conditioner 22. Strictly speaking, "when the value is exceeded" is not immediately after the value is exceeded, but is preferably a time point suitable for switching within a certain time range after the value is exceeded.

この点について説明を加えると、今、日射量が大きく、1日のうちで発電量が増加していく途中の午前9時半ぐらいにおいて、発電量がパワーコンディショナ22の出力容量を上回ったとしてその直後に電力の一部が負荷装置24に切り替わると、その切り替え時点からパワーコンディショナ22に出力される電力量は減少し、パワーコンディショナ22の出力容量をかなり下回ることになって、売電できる発電量は減少する。そこで、再度出力先をパワーコンディショナ22側に切り替えると、発電量はパワーコンディショナ22の出力容量を更に大きく超えることになる。このため、再び超えた分を有効利用するため負荷装置24側に切り替えることが必要となるなど、このような切り替えが、最初にパワーコンディショナ22の出力容量を上回った直後から頻繁に繰り返されることになって好ましくない。 To explain this point, it is assumed that the amount of solar radiation is large and the amount of power generation exceeds the output capacity of the power conditioner 22 at about 9:30 am while the amount of power generation is increasing in a day. Immediately after that, when a part of the electric power is switched to the load device 24, the amount of electric power output to the power conditioner 22 decreases from the time of the switching, and the output capacity of the power conditioner 22 is considerably lower than that of the power conditioner 22. The amount of power that can be generated decreases. Therefore, when the output destination is switched to the power conditioner 22 side again, the amount of power generation further greatly exceeds the output capacity of the power conditioner 22. For this reason, it is necessary to switch to the load device 24 side in order to effectively utilize the excess again, and such switching is frequently repeated immediately after the output capacity of the power conditioner 22 is first exceeded. It is not preferable.

したがって、実際には、スイッチ要素15の切り替えは、例えば、発電量がパワーコンディショナ22の出力容量を上回った後、発電量の増加が見込まれて負荷装置24側に切り替えた後においてもパワーコンディショナ22の出力容量に近い発電量が得られると予想されるに至った時点などで行なわれる。このようなことで、発電量がパワーコンディショナ22の出力容量を「上回ったとき」は、厳密には、上回った直後ではなく、上回った後の切り替えに妥当な時点であるのが好ましい。 Therefore, in practice, the switching of the switch element 15 is performed even after the power generation amount exceeds the output capacity of the power conditioner 22, and then the power generation amount is expected to increase and the switch element 15 is switched to the load device 24 side. This is performed when it is expected that a power generation amount close to the output capacity of the Na 22 will be obtained. For this reason, it is preferable that the time when the amount of power generation “exceeds” the output capacity of the power conditioner 22 is not immediately after the amount of power generation exceeds, but a time appropriate for switching after the amount of power generation exceeds.

次に、スイッチ要素15の切り替えは、パワーコンディショナ22の出力容量を上回った発電量の全てを一度に負荷装置24に回すことの他、パワーコンディショナ22の出力容量を上回った量あるいは上回ると予想される量に応じて負荷装置24に出力する電力量を調節する方法もある。 Next, when the switch element 15 is switched, all the power generation amount exceeding the output capacity of the power conditioner 22 is sent to the load device 24 at once, and the amount exceeds or exceeds the output capacity of the power conditioner 22. There is also a method of adjusting the amount of power output to the load device 24 according to the expected amount.

後者の場合、負荷装置24に回す電力量を小分けして、発電量がパワーコンディショナ22の出力容量を上回った量あるいは上回ると予想される量の状況をみながら少しずつ段階的に切り替えることができる。この場合には、スイッチ要素15をアレイ12内の回路の複数箇所に設ける構成とする。例えば、図1、図2の場合でいえば、図示しないが、最下段のモジュール13と下から2番目のモジュール13との間にスイッチを増設し、アレイ12の発電量がパワーコンディショナ22の出力容量を上回った時点から少し後に、このスイッチを開いて最下段のモジュール13で発電された電力量のみを負荷装置24に出力し、その後にアレイ12の発電量が更に増加した時点で、下から2番目と3番目のモジュール13との間のスイッチを開いて最下段から2番目のモジュール13で発電された電力の出力先も負荷装置24に回すようにして電力量をきめ細かく調節することができる。このとき、各ストリング14内において切り替えるモジュール13は全て同数としてもよいし、ストリング14間で切り替えるモジュール13の数を異ならせてもよい。 In the latter case, the amount of power to be sent to the load device 24 can be subdivided, and the amount of power generation can be gradually switched step by step while observing the situation of the amount exceeding or expected to exceed the output capacity of the power conditioner 22. it can. In this case, the switch elements 15 are provided at a plurality of locations in the circuit in the array 12. For example, in the case of FIGS. 1 and 2, although not shown, a switch is added between the bottom module 13 and the second module 13 from the bottom, and the amount of power generated by the array 12 is the power conditioner 22. Shortly after the output capacity is exceeded, this switch is opened to output only the amount of power generated by the bottom module 13 to the load device 24, and then when the amount of power generated by the array 12 further increases, the lower The amount of electric power can be finely adjusted by opening the switch between the second and third modules 13 and turning the output destination of the power generated by the second module 13 from the bottom to the load device 24. it can. At this time, the number of modules 13 to be switched in each string 14 may be the same, or the number of modules 13 to be switched may be different among the strings 14.

ところで、上記実施形態では、アレイ12で発電された電力がパワーコンディショナ22の出力容量を上回ったとき、各ストリング14から同数のモジュール13によって発電された電力が負荷装置24に切り替えられるが、これに限られるものではなく、例えば、図5及び図6に示すように、一部のストリング14によって発電された電力のみを負荷装置24に切り替えるものとしてもよい。図5及び図6において、各ストリング14には図1及び図2に示した第1スイッチ15aはなく、計測装置21側に第1スイッチ15cが設けられ、負荷装置24側に第2スイッチ15bが設けられている。 By the way, in the above embodiment, when the electric power generated by the array 12 exceeds the output capacity of the power conditioner 22, the electric power generated by the same number of modules 13 from each string 14 is switched to the load device 24. For example, as shown in FIGS. 5 and 6, only the electric power generated by a part of the strings 14 may be switched to the load device 24. In FIGS. 5 and 6, each string 14 does not have the first switch 15a shown in FIGS. 1 and 2, but the first switch 15c is provided on the measuring device 21 side and the second switch 15b is provided on the load device 24 side. It is provided.

図5においては、アレイ12で発電された電力がパワーコンディショナ22の出力容量を下回っている場合であり、全てのストリング14において、第1スイッチ15cは閉じて接続されており、第2スイッチ15bは開いて遮断されている。この場合、アレイ12の全ての発電量は全てパワーコンディショナ22に出力される。一方、図6においては、アレイ12で発電された電力がパワーコンディショナ22の出力容量を上回っている場合であり、図6の一番左のストリング14のみが、第1スイッチ15cが開いており、第2スイッチ15bは閉じている。この場合、一番左のストリング14を除いた残り4列のストリング14によって発電された電力量はパワーコンディショナ22に出力され、一番左のストリング14によって発電された電力量のみが負荷装置24に供給される。すなわち、アレイ12の発電量のうちの20%が負荷装置24に供給されることになる。 In FIG. 5, the power generated by the array 12 is less than the output capacity of the power conditioner 22, and in all the strings 14, the first switch 15c is closed and connected, and the second switch 15b Is open and blocked. In this case, all the power generation amount of the array 12 is output to the power conditioner 22. On the other hand, in FIG. 6, the power generated by the array 12 exceeds the output capacity of the power conditioner 22, and only the leftmost string 14 in FIG. 6 has the first switch 15c open. , The second switch 15b is closed. In this case, the amount of power generated by the strings 14 in the remaining four rows excluding the leftmost string 14 is output to the power conditioner 22, and only the amount of power generated by the leftmost string 14 is the load device 24. Is supplied to. That is, 20% of the power generation amount of the array 12 is supplied to the load device 24.

ここで、図5及び図6に示したストリング14単位で切り替える場合についても、前述したモジュール13単位で切り替える場合と同様に、パワーコンディショナ22の出力容量を上回った量あるいは上回ると予想される量に応じてストリング14単位で切り替えて負荷装置24に出力する電力量を調節することもできる。例えば、図6では、一番左のストリング14によって発電された電力量のみが負荷装置24に供給されるが、パワーコンディショナ22の出力容量が増加したためにアレイ12の発電量を更に多く負荷装置24に供給したいのであれば、一番左のストリング14に加え、その右隣など別の1つのストリング14も第1スイッチ15c及び第2スイッチ15bを切り替え操作して負荷装置24に供給することにより、アレイ12の発電量の40%を負荷装置24に供給することができる。 Here, also in the case of switching in units of 14 strings shown in FIGS. 5 and 6, the amount exceeds or is expected to exceed the output capacity of the power conditioner 22 as in the case of switching in units of 13 modules described above. It is also possible to adjust the amount of power output to the load device 24 by switching in units of strings 14 according to the above. For example, in FIG. 6, only the amount of power generated by the leftmost string 14 is supplied to the load device 24, but the power generation amount of the array 12 is further increased due to the increase in the output capacity of the power conditioner 22. If you want to supply to 24, in addition to the leftmost string 14, another string 14 such as to the right of it can also be supplied to the load device 24 by switching the first switch 15c and the second switch 15b. , 40% of the power generation amount of the array 12 can be supplied to the load device 24.

ところで、上記各実施形態では、発電装置11で発電された電力がパワーコンディショナ22の出力容量を上回ったとき、発電装置11で発電された電力の一部の出力先をパワーコンディショナ22から負荷装置24に切り替えているが、本発明を実施する場合には、これに限られるものではない。すなわち、発電装置11で発電された電力がパワーコンディショナ22の出力容量を上回った以降は常時発電装置11の電力の一部の出力先はパワーコンディショナ22から負荷装置24に切り替わるものに限定されるものではなく、パワーコンディショナ22の出力容量を上回っている間における任意の時間あるいは設定時間など一部の時間だけ、発電装置11の電力の一部の出力先を負荷装置24に切り替え、前記上回っている間におけるその他の時間については発電装置11で発電された電力は全て売電用に供給してもよい。 By the way, in each of the above embodiments, when the electric power generated by the power generation device 11 exceeds the output capacity of the power conditioner 22, a part of the output destination of the electric power generated by the power generation device 11 is loaded from the power conditioner 22. Although it has been switched to the device 24, the present invention is not limited to this. That is, after the electric power generated by the power generation device 11 exceeds the output capacity of the power conditioner 22, a part of the output destination of the electric power of the power generation device 11 is limited to the one that switches from the power conditioner 22 to the load device 24. The output destination of a part of the electric power of the power generation device 11 is switched to the load device 24 for a part of time such as an arbitrary time or a set time while the output capacity of the power conditioner 22 is exceeded. For the rest of the time during the period, all the power generated by the power generation device 11 may be supplied for sale.

具体的には、負荷装置24の負担を軽減すべく、例えば、負荷装置24がモジュール13を冷却するファンを備えた冷却装置である場合にはファンのモータの負担を軽減すべく、発電装置11の電力がパワーコンディショナ22の出力容量を上回っている時間帯のうち、発電量の特に多い時間帯のみ、発電装置11の電力の一部を負荷装置24に切り替えてモジュール13を冷却し、所定時間経過後に売電用に戻すようにしてもよい。これによりファンのモータの運転時間を短縮してその負担を軽減できる。この場合、手動により任意に負荷装置24との切り替えを行なってもよいし、温度計測装置によりモジュール13の温度を計測しその計測値が設定温度より高いことを検出したときに切り替え、その後に設定温度まで低下したら売電用に戻すなどとしてもよいし、発電量の特に多いおよその時間帯を予測してプログラムを設定しておき、そのプログラムに従ってその時間帯になったらスイッチ要素15の開閉を行なうようにしてもよい。 Specifically, in order to reduce the load on the load device 24, for example, when the load device 24 is a cooling device provided with a fan for cooling the module 13, the power generation device 11 is used to reduce the load on the fan motor. Of the time zone in which the power of the power conditioner 22 exceeds the output capacity of the power conditioner 22, a part of the power of the power generation device 11 is switched to the load device 24 to cool the module 13 only in the time zone when the amount of power generation is particularly large. It may be returned for sale after a lapse of time. As a result, the operating time of the fan motor can be shortened and the burden can be reduced. In this case, the load device 24 may be manually switched, or the temperature of the module 13 may be measured by the temperature measuring device and switched when it is detected that the measured value is higher than the set temperature, and then set. When the temperature drops to the temperature, it may be returned to the power sale, or a program is set by predicting the approximate time zone when the amount of power generation is particularly large, and when that time zone is reached according to the program, the switch element 15 is opened and closed. You may do it.

次に、上記各実施形態の発電システム1は、発電装置11とパワーコンディショナ22と負荷装置24とを1つずつ備えているが、これらの発電装置11とパワーコンディショナ22と負荷装置24とを2つずつ備えている、すなわち、発電装置11とパワーコンディショナ22と負荷装置24とを1つずつ備えた1つの系列のものが更にもう1系列設けられ、計2つの系列を備えたものであってもよく、その場合、負荷装置24としての冷却装置は、その冷却装置に電力を供給している自身の発電装置11のモジュール13を冷却するものの他、他方の系列の発電装置11のモジュール13を冷却するものであってもよく、更には、各系列の負荷装置24の冷却装置は互いに他方の系列の発電装置11のモジュール13を冷却するものであってもよい。 Next, the power generation system 1 of each of the above embodiments includes a power generation device 11, a power conditioner 22, and a load device 24, but these power generation devices 11, the power conditioner 22, and the load device 24 That is, one series having one power generation device 11, one power conditioner 22 and one load device 24 is provided, and another series is provided, and a total of two series are provided. In that case, the cooling device as the load device 24 cools the module 13 of its own power generation device 11 that supplies electric power to the cooling device, and also the power generation device 11 of the other series. The module 13 may be cooled, and further, the cooling devices of the load devices 24 of each series may cool the modules 13 of the power generation devices 11 of the other series.

次に、本実施形態の発電システム1の作用を説明する。
発電システム1は、発電装置11で発電された電力がパワーコンディショナ22の出力容量を上回っているときに、発電装置11で発電された電力の一部の出力先をパワーコンディショナ22から負荷装置24に切り替え可能なスイッチ要素15を備えているので、従来捨てられていたパワーコンディショナ22の出力容量を上回った電力を負荷装置24に供給して負荷装置24の電力として有効利用できる。
Next, the operation of the power generation system 1 of the present embodiment will be described.
In the power generation system 1, when the electric power generated by the power generation device 11 exceeds the output capacity of the power conditioner 22, a part of the output destination of the electric power generated by the power generation device 11 is a load device from the power conditioner 22. Since the switch element 15 that can be switched to 24 is provided, the power that exceeds the output capacity of the power conditioner 22 that has been conventionally discarded can be supplied to the load device 24 and effectively used as the power of the load device 24.

そして、負荷装置24が、冷却装置である場合は、従来捨てられていた電力を冷却装置に回して冷却装置で太陽光発電モジュール13あるいはパワーコンディショナ22を冷却することにより、発電効率を高め発電量を増やすことができる。 When the load device 24 is a cooling device, the power generated in the past is turned to the cooling device and the solar power generation module 13 or the power conditioner 22 is cooled by the cooling device to improve the power generation efficiency and generate power. The amount can be increased.

次に、上記実施形態では、発電装置11は、太陽光発電装置からなるものを例示しているが、本発明の発電装置11は、太陽光発電所、風力発電所、波力発電所、地熱発電所など複数の異なる種類の発電装置を複合したものであってもよい。例えば、発電装置11が太陽光発電所と風力発電所とからなるものを例示すると、太陽光発電所によって発電された電力と風力発電所によって発電された電力とは一つの計測装置21に送られて両電力を合わせた電力量が計測され、次いで、両電力は一つのパワーコンディショナ22に出力されて交流電力に変換された後、商用の系統23に送られて売電される。 Next, in the above embodiment, the power generation device 11 comprises a solar power generation device, but the power generation device 11 of the present invention includes a solar power plant, a wind power plant, a wave power plant, and geothermal power. It may be a combination of a plurality of different types of power generation devices such as a power plant. For example, exemplifying a power generation device 11 including a solar power plant and a wind power plant, the electric power generated by the solar power plant and the electric power generated by the wind power plant are sent to one measuring device 21. The combined amount of power is measured, and then both powers are output to one power conditioner 22, converted into AC power, and then sent to a commercial system 23 for sale.

一方で、各発電装置11で発電された電力は下記のときには負荷装置24に出力可能となっている。そして、この発電装置11には、各発電装置である発電所の種類単位で発電された電力の出力先をパワーコンディショナ22から負荷装置24に切り替えるスイッチ要素15が備えられている。スイッチ要素15は、太陽光発電所、風力発電所のそれぞれにおいて、発電所と計測装置21との間及び発電所と負荷装置24との間に設けられている。 On the other hand, the electric power generated by each power generation device 11 can be output to the load device 24 in the following cases. The power generation device 11 is provided with a switch element 15 that switches the output destination of the power generated for each type of power plant, which is each power generation device, from the power conditioner 22 to the load device 24. The switch element 15 is provided between the power plant and the measuring device 21 and between the power plant and the load device 24 in each of the solar power plant and the wind power plant.

このように複合されてなる発電装置11は、太陽光発電所による発電量及び風力発電所による発電量を合計した全発電量が計測装置21で計測され、全発電量がパワーコンディショナ22の出力容量を上回っているときに、各発電装置である発電所の種類単位で、太陽光発電所、風力発電所のいずれかで発電された電力はスイッチ要素15により負荷装置24に出力可能となっている。 In the power generation device 11 combined in this way, the total power generation amount, which is the sum of the power generation amount from the solar power plant and the power generation amount from the wind power plant, is measured by the measuring device 21, and the total power generation amount is the output of the power conditioner 22. When the capacity is exceeded, the power generated by either the solar power plant or the wind power plant can be output to the load device 24 by the switch element 15 for each type of power plant that is the power generation device. There is.

この各発電所が複合されてなる発電装置11の場合は、特に、いずれか一の種類の発電所の出力が小さく発電量が少ないときに、他の種類の発電所の電力を負荷装置24に回すことにより、前記発電量の少ない発電所の発電量を増やしたりすることができる。例えば、太陽光発電所を主要な発電所とした場合において、全発電量はパワーコンディショナ22の出力容量を上回ってはいるが、太陽光発電所の発電量が日射条件等により少ない場合に、風力発電所で発電された電力を負荷装置24である冷却装置に回してそのファンで太陽光発電所のモジュール13を冷却することにより、太陽光発電所の発電効率を上げ、発電装置11全体としての電力を増加させることも可能である。 In the case of the power generation device 11 in which each of the power plants is combined, the power of the other type of power plant is transferred to the load device 24, particularly when the output of any one type of power plant is small and the amount of power generation is small. By turning it, it is possible to increase the amount of power generated by the power plant having a small amount of power generation. For example, when a solar power plant is used as a main power plant, the total power generation amount exceeds the output capacity of the power conditioner 22, but the power generation amount of the solar power plant is small due to solar radiation conditions or the like. By turning the power generated in the wind power plant to the cooling device which is the load device 24 and cooling the module 13 of the solar power plant with the fan, the power generation efficiency of the solar power plant is increased, and the power generation device 11 as a whole It is also possible to increase the power generation of.

発電装置11が複数の発電所からなるものではあっても例えば全て同一種類の太陽光発電所のみからなる場合には、日射量が少ないという気象条件等によって発電装置11全体の発電量が少なくなってしまうことも起こり得るが、前述のように、発電装置11が太陽光発電所と風量発電所など複数の異なる種類の発電所を複合してなるものとすれば、日射量は少なくても風量が大きい気象条件であったりする場合には、発電装置11全体の発電量が減少するような事態が生じるのを回避することも可能である。 Even if the power generation device 11 is composed of a plurality of power plants, for example, when all of them are composed of only the same type of photovoltaic power plants, the total power generation amount of the power generation device 11 is reduced due to the weather condition that the amount of solar radiation is small. However, as described above, if the power generation device 11 is a combination of a plurality of different types of power plants such as a solar power plant and an air volume power plant, the air volume is small even if the amount of solar radiation is small. When the weather conditions are large, it is possible to avoid a situation in which the amount of power generated by the entire power generation device 11 decreases.

1 発電システム 15a、15c 第1スイッチ
11 発電装置 15b 第2スイッチ
12 アレイ 21 計測装置
13 モジュール 22 パワーコンディショナ
14 ストリング 23 系統
15 スイッチ要素 24 負荷装置
1 Power generation system 15a, 15c 1st switch 11 Power generation device 15b 2nd switch 12 Array 21 Measuring device 13 Module 22 Power conditioner 14 String 23 system 15 Switch element 24 Load device

Claims (7)

自然エネルギーを利用して発電する発電装置と、該発電装置の発電量を計測する計測装置と、該発電装置で発電した電力を直流から交流に変換するパワーコンディショナと、を備えた発電システムであって、
前記発電装置の最大発電量は、前記パワーコンディショナの出力容量を上回り、
前記発電装置で発電された電力の一部の出力先を前記パワーコンディショナから負荷装置に切り替え可能なスイッチ要素を備え、
前記計測装置で計測された前記発電装置で発電された電力が前記パワーコンディショナの出力容量を上回っているときであり、かつ、前記切り替え後においても前記パワーコンディショナの出力容量の発電量を維持し得るときに、前記発電された電力の一部の出力先が切り替えられることを特徴とする発電システム。
A power generation system equipped with a power generation device that uses natural energy to generate power, a measuring device that measures the amount of power generated by the power generation device, and a power conditioner that converts the power generated by the power generation device from direct current to alternating current. There,
The maximum power generation amount of the power generation device exceeds the output capacity of the power conditioner,
A switch element capable of switching a part of the output destination of the electric power generated by the power generation device from the power conditioner to the load device is provided.
When the power generated by the power generation device measured by the measuring device exceeds the output capacity of the power conditioner , and the power generation amount of the output capacity of the power conditioner is maintained even after the switching. A power generation system characterized in that the output destination of a part of the generated electric power is switched when possible .
前記発電装置は、太陽光発電モジュールを備え、
前記負荷装置は、前記太陽光発電モジュール及び前記パワーコンディショナの少なくともいずれかを冷却する冷却装置からなることを特徴とする請求項1に記載の発電システム。
The power generation device includes a photovoltaic power generation module.
The power generation system according to claim 1, wherein the load device includes a cooling device that cools at least one of the photovoltaic module and the power conditioner.
前記発電装置は、太陽光発電モジュールを備え、
前記負荷装置は、前記太陽光発電モジュールを冷却する冷却装置からなり、該太陽光発電モジュールを受光面とは反対側の面から冷却するよう設置されたことを特徴とする請求項1に記載の発電システム。
The power generation device includes a photovoltaic power generation module.
The load device according to claim 1, wherein the load device includes a cooling device for cooling the photovoltaic power generation module, and is installed so as to cool the photovoltaic power generation module from a surface opposite to a light receiving surface. Power generation system.
前記発電装置は、複数の異なる種類の発電装置からなり、該複数の発電装置で発電された電力が前記パワーコンディショナの出力容量を上回っているときに、前記発電装置の種類単位で、発電された電力の出力先を前記スイッチ要素で切り替え可能であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の発電システム。 The power generation device is composed of a plurality of different types of power generation devices, and when the power generated by the plurality of power generation devices exceeds the output capacity of the power conditioner, the power generation device is generated in units of the type of the power generation device. The power generation system according to any one of claims 1 to 3, wherein the output destination of the electric power can be switched by the switch element. 前記発電装置は、複数の前記太陽光発電モジュールが直列に接続されてなるストリングが複数並列に接続されたアレイからなり、
前記発電装置で発電された電力が前記パワーコンディショナの出力容量を上回っているときに、前記各ストリングのうちのそれぞれ同数の前記太陽光発電モジュールによって発電された電力の出力先を前記負荷装置に切り替え可能な前記スイッチ要素を前記各ストリングに備えたことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の発電システム。
The power generation device is composed of an array in which a plurality of strings in which a plurality of the photovoltaic modules are connected in series are connected in parallel.
When the electric power generated by the power generation device exceeds the output capacity of the power conditioner, the output destination of the electric power generated by the same number of the photovoltaic power generation modules in each of the strings is sent to the load device. The power generation system according to claim 2 or 3 , wherein each string is provided with the switchable switch element.
前記発電装置は、複数の前記太陽光発電モジュールが直列に接続されてなるストリングが複数並列に接続されたアレイからなり、
前記発電装置で発電された電力が前記パワーコンディショナの出力容量を上回っているときに、一部の前記ストリングによって発電された電力の出力先を前記負荷装置に切り替え可能な前記スイッチ要素を前記各ストリングに備えたことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の発電システム。
The power generation device is composed of an array in which a plurality of strings in which a plurality of the photovoltaic modules are connected in series are connected in parallel.
When the power generated by the power generation device exceeds the output capacity of the power conditioner, the switch elements capable of switching the output destination of the power generated by some of the strings to the load device are provided. The power generation system according to claim 2 or 3 , wherein the string is provided.
前記発電装置で発電された電力が前記パワーコンディショナの出力容量を上回った量に応じて、前記負荷装置に出力する電力量を調節可能であることをことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の発電システム。 Claims 1 to claim 1, wherein the amount of electric power output to the load device can be adjusted according to the amount of electric power generated by the power generation device exceeding the output capacity of the power conditioner. The power generation system according to any one of 6.
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