設置角度の異なるパネルが混在していた時

著者名：: Tomatosoup
公開日：: 2021/04/18
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皆さんのところの太陽光パネルは全て同じ角度で設置されているでしょうか。基本的にはパネルは全て同じ角度で設置されますね。しかし、最近よくある設置方法の一つに、大部分のパネルは設置枚数を稼ぐために低角度で設置するけれど、一番後ろは設置角度を大きくして少しでも多くのパネルを詰め込むやり方があるようです。この場合、一つの発電所で設置角度の異なるパネルが混在することになります。場合によっては一つのストリングの中で設置角度の異なるパネルが存在することもあるようです。別にそれでもかまわないのですが、この場合、発電特性にどのような影響が出るかご存知でしょうか。

最近私のところに上記のような場合に当てはまる質問がありました。それは「太陽光発電のIVカーブ測定を行ったところ、下図の赤丸に示されているような歪が見られたが、どのような原因が考えられるか？」というようなものでした。

私も初めはここのパネルに設置角度の異なるものが混在していることを知らなかったので、常識的に考え、「IVカーブのこのような歪は、アレイやストリングの一部に影がかかった時に見られるものなので、パネルの中に影がかかっているものはないですか」と質問者さんに問い合わせてみました。すると、影はかかっていないけれど、このストリングは一部のパネルの設置角度が他と異なっているという返答が返ってきました。

この時に私も、「パネルに影がかかっているのではなく角度が異なっている場合でも、IVカーブにこのような現象が起こる」ことに気が付きました。

これは、ちょっと難しい話ですが、「太陽光発電ではストリングの中に電流の少ないパネルが存在した時、全体が直列になっているために、少ない電流で律速されることになるが、電圧のかかり方によってはではバイパスダイオードが作動して多い方の電流が流れ始めるために見られる現象」です。バイパスダイオードが機能して、大きい方の電流が流れ始めるところが、上記のIVカーブで見られた歪です。

ま、細かいところまで理解する必要はありませんが、アレイやストリング内の一部のパネルに影が入った時に、このようなIVカーブの歪はよく見られます。影が入らなくでも、一部に電流の少ないパネルがあった時に起こる現象なので、角度が異なるパネルがあった時にも起こることになります。

質問者さんの話では、同じストリングの中に設置角度が10度のものと20度のものが混じっていたようです。10度と20度の違いで、上の図ぐらいの電流の差が生じ、歪が起きたようです。

従ってこのIVカーブの歪は設置角度の影響なので、トラブルが起こった訳ではありません。しかし、気にはなりますね。全体を同じ角度にするとこの問題は解決しますが、そういう訳にも行かないでしょう。一応、パネルはバイパスダイオードで保護されていますので、特に問題があるという訳でありません。それに通常ですと、太陽電池はIVカーブのこの歪の辺りで動作するのではなく、もっと右の最適動作点辺りで動作しているため、動作上ほとんど影響はありません。このまま運営しながら様子を見ていれば良いと思います。

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ところで、私も太陽電池の一番後ろのアレイの角度を変えて設置していますが、普通とは逆に一番後ろのアレイの角度を低くして設置しています。これは、一番後ろのパネルは後ろからの風圧を一番強く受けるために、安全上の理由でとった方法です。同じように設置角度を変えると言っても、その目的が異なると、結果が正反対になってしまいました。

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