資料紹介
太陽光発電プロジェクト分析
写真提供: CANMET Energy Technology Centre -Varennes
国立環境研究所の太陽光発電, ケベック,カナダ
© カナダ天然資源省 2001 – 2006.
クリーンエネルギープロジェクト分析コース
© カナダ天然資源省 2001 – 2006.
目的
太陽光発電(PV)システムの基礎
太陽光発電プロジェクト分析 のための要点解説
RETScreen® 太陽光発電（PV）プロジェクトモデル紹介
© カナダ天然資源省 2001 – 2006.
太陽光発電システムからの供給
電力 (交流/直流)
揚水ポンプ
…さらに…
信頼性
単純性
モジュール化
イメージ
静粛性
家庭用太陽光発電照明システム, 西ベンガル,インド
写真提供: Harin Ullal (NREL PIX)
© カナダ天然資源省 2001 – 2006.
太陽光発電システムの構成
モジュール
貯蔵: 蓄電池, タンク
電力調整器
インバータ
充電コントローラ
整流器
DC-DC コンバータ
その他の発電機: ディーゼル/ガソリン, 風車
ポンプ
出典: Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds.
セル
アレイ
モジュール
セル
© カナダ天然資源省 2001 – 2006.
送電網に接続するシステム
太陽光発電の統合
分散型
集中型
送電網のタイプ
中央送電網
独立送電網
通常は補助金なしには経済性はない
出典: Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds.
集中型ＰＶプラント
メーター
送電網
メーター
分散型
発電所
© カナダ天然資源省 2001 – 2006.
独立電源システム
形態
スタンドアロン
ハイブリッド
たいてい非常に経済性が高い
小さい負荷が良い (< 10 kWp)
送電網を延長するより低い資本コスト
発電セット＋バッテリーより運転＋メンテナンスコストが低い
出典: Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds.
PVアレイ
出力調整器
発電機
バッテリー
TV電波送信機
© カナダ天然資源省 2001 – 2006.
揚水ポンプシステム
独立電源システムの特別クラス
経済性が高い
家畜への給水
村落への給水
家庭への給水
出典: Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds.
PVアレイ
ポンプ
出力調整器
© カナダ天然資源省 2001 – 2006.
太陽光資源
1 Wp の太陽電池= 年間 800 ～ 2,000 Wh
緯度
曇天
独立送電網では冬期の太陽光資源は 不足
傾斜角を大きくする (緯度 +15º)
ハイブリッドシステム
送電網システムに接続する場合には年間の太陽光資源は重要
直達輻射が大きいときには追尾
写真提供: Environment Canada
© カナダ天然資源省 2001 – 2006.
太陽光と負荷の相関関係
季節的な相関関係
灌漑
別荘システム
1日以内の相関関係
有効か, 無関係及び否定的か
出典: Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds.
写真提供: Sandia Nat. Lab. (NREL PIX)
写真提供: BP Solarex (NREL PIX)
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資料の原本内容
太陽光発電プロジェクト分析
写真提供: CANMET Energy Technology Centre -Varennes
国立環境研究所の太陽光発電, ケベック,カナダ
© カナダ天然資源省 2001 – 2006.
クリーンエネルギープロジェクト分析コース
© カナダ天然資源省 2001 – 2006.
目的
太陽光発電(PV)システムの基礎
太陽光発電プロジェクト分析 のための要点解説
RETScreen® 太陽光発電（PV）プロジェクトモデル紹介
© カナダ天然資源省 2001 – 2006.
太陽光発電システムからの供給
電力 (交流/直流)
揚水ポンプ
…さらに…
信頼性
単純性
モジュール化
イメージ
静粛性
家庭用太陽光発電照明システム, 西ベンガル,インド
写真提供: Harin Ullal (NREL PIX)
© カナダ天然資源省 2001 – 2006.
太陽光発電システムの構成
モジュール
貯蔵: 蓄電池, タンク
電力調整器
インバータ
充電コントローラ
整流器
DC-DC コンバータ
その他の発電機: ディーゼル/ガソリン, 風車
ポンプ
出典: Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds.
セル
アレイ
モジュール
セル
© カナダ天然資源省 2001 – 2006.
送電網に接続するシステム
太陽光発電の統合
分散型
集中型
送電網のタイプ
中央送電網
独立送電網
通常は補助金なしには経済性はない
出典: Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds.
集中型ＰＶプラント
メーター
送電網
メーター
分散型
発電所
© カナダ天然資源省 2001 – 2006.
独立電源システム
形態
スタンドアロン
ハイブリッド
たいてい非常に経済性が高い
小さい負荷が良い (< 10 kWp)
送電網を延長するより低い資本コスト
発電セット＋バッテリーより運転＋メンテナンスコストが低い
出典: Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds.
PVアレイ
出力調整器
発電機
バッテリー
TV電波送信機
© カナダ天然資源省 2001 – 2006.
揚水ポンプシステム
独立電源システムの特別クラス
経済性が高い
家畜への給水
村落への給水
家庭への給水
出典: Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds.
PVアレイ
ポンプ
出力調整器
© カナダ天然資源省 2001 – 2006.
太陽光資源
1 Wp の太陽電池= 年間 800 ～ 2,000 Wh
緯度
曇天
独立送電網では冬期の太陽光資源は 不足
傾斜角を大きくする (緯度 +15º)
ハイブリッドシステム
送電網システムに接続する場合には年間の太陽光資源は重要
直達輻射が大きいときには追尾
写真提供: Environment Canada
© カナダ天然資源省 2001 – 2006.
太陽光と負荷の相関関係
季節的な相関関係
灌漑
別荘システム
1日以内の相関関係
有効か, 無関係及び否定的か
出典: Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds.
写真提供: Sandia Nat. Lab. (NREL PIX)
写真提供: BP Solarex (NREL PIX)
否定的
有効
無関係
© カナダ天然資源省 2001 – 2006.
送電網連係の住宅, 1 kW (38ºN, カリフォルニア)
エネルギー = 1.6 MWh/年
コスト = $0.35/kWh
電力料金 = $0.08/kWh
太陽光発電システムのコスト例
独立送電網通信ハイブリッド, 2.5 kW
(50ºS, アルゼンチン)
エネルギー = 5 MWh/年, (PV=50%)
コスト = $2.70/kWh
発電セット/バッテリー コスト = $4.00/kWh
© カナダ天然資源省 2001 – 2006.
太陽光発電プロジェクトの考察
送電網までの距離
サイトまで行くコスト
運転及びメンテナンスコスト
コスト対信頼性
操作の可能性
社会的状況
無形の価値
イメージ
環境的な利益
騒音と汚染削減
モジュール化と単純化
写真提供: Vadim Belotserkovsky
ノースウエストテル 山頂中継所, ノーザン・ブリテイッシュ・コロンビア, カナダ
© カナダ天然資源省 2001 – 2006.
例: チベット, ボツワナ, スワジランド及びケニア 太陽光照明及び家庭太陽光発電システム
送電網の延長は高価
小さな負荷
地元で維持可能
簡単
信頼性
写真提供: Simon Tsuo (NREL PIX)
写真提供: Vadim Belotserkovsky
写真提供: Frank Van Der Vleuten
(Renewable Energy World)
写真提供: Energy Research Center
of the Netherlands
写真提供: Energy Research Center of the Netherlands
教育目的のろうけつ染め
家庭用太陽光発電システム
家庭用太陽光発電システム
診療所スタッフの住居
© カナダ天然資源省 2001 – 2006.
例: フィンランド及びカナダ 遠隔地別荘及び住宅
モジュール化
簡単
騒音削減
電力線不要
別荘: 季節的負荷との相関関係
一年中利用: ハイブリッドシステム
写真提供: Fortum NAPS (Photovoltaics in Cold Climates)
写真提供: Vadim Belotserkovsky
写真提供: Vadim Belotserkovsky
別荘
住宅
ハイブリッドシステム
© カナダ天然資源省 2001 – 2006.
例: モロッコ及びブラジル 村落のハイブリッド電力システム
電力網の延長は高価
ディーゼル燃料と発電セットのメンテナンスコストが高い
人間的な状況
期待
管理するための需要
社会的インパクト
写真提供: Roger Taylor (NREL PIX)
写真提供: BP Solarex (NREL PIX)
村落
地域の大学
© カナダ天然資源省 2001 – 2006.
例: 南極及びカナダ 工業システム: 通信及びモニタリング
非常に遠隔地…
運転及びメンテナンスコスト
発電セット及び 補助太陽光発電
…及び送電網に 近い場合も…
変圧器コスト
移設可能か
送電網より信頼性が高い
写真提供: Soltek Solar Energy
写真提供: Northern Power Systems (NREL PIX)
地震モニタリングシステム
ガス井モニタリングシステム
© カナダ天然資源省 2001 – 2006.
例: スイス及び日本 送電網に接続する建物と太陽光発電
補助金なしでは 経済性は低い
正当化の根拠:
イメージ
環境的利益
市場への刺激
メーカー、政府、及び電力会社の長期間の関与がコストを削減した
写真提供: Atlantis Solar Systeme AG
事務所のガラスに統合されたPV
写真提供: Solar Design Associates (IEA PVPS)
太陽光発電屋根
© カナダ天然資源省 2001 – 2006.
例: インド及び米国 揚水ポンプの太陽光発電システム
独立送電網では経済性あり
負荷との相関関係
水タンクへの貯蔵
季節的負荷相関関係
水質の改善
利便性
信頼性
簡単
写真提供: Harin Ullal, Central Electronics Ltd. (NREL PIX)
写真提供: Jerry Anderson, Northwest Rural Public Power District (NREL PIX)
家庭給水
家畜給水システム
© カナダ天然資源省 2001 – 2006.
RETScreen® 太陽光発電プロジェクトモデル
エネルギー生産、ライフサイクルコスト及び温室効果ガス削減を世界の各地域について分析可能
送電網 (中央送電網 又は 独立送電網)
独立電源 (PV-バッテリー又は PV-発電機セット-バッテリー)
揚水ポンプ
RETScreen® へのわずか 12ポイントのデータ入力対8,760 時間シミュレーションモデル
現状では範囲外:
集光システム
負荷ロス推測計算
© カナダ天然資源省 2001 – 2006.
RETScreen® PVエネルギー計算
テキストブック参照
クリーンエネルギープロジェクト分析:
RETScreen® エンジニアリングと実例
太陽光発電プロジェクト分析の章
ＰＶアレイ面の
太陽輻射の計算
インバータロスの
計算
送電網による吸収
不足の計算
発電機により供給する
需要の計算(ハイブ
リッドシステムのみ）
利用エネルギーの計算
ＰＶアレイにより生み
出すエネルギーの計算
送電網と連係
平均的なポンプ/
システムの効率を
かける
揚水用エネルギー
に変換
揚水ポンプモデル
ＰＶアレイにより供給
できる需要の計算
バッテリーにより...
