太陽光発電システムの構成

 太陽光発電システムでは下の図のように、「太陽電池モジュール」によって太陽の光エネルギーから作り出された電気が、「接続箱」で集約され、「パワーコンディショナ」で直流から交流に変換された後に、「分電盤」を通じて各電気機器へ振り分けられそこで消費されます。

 

 太陽光発電システムで発電される電力が、建物内で消費される電力よりも小さい場合には不足している分は、送電線を通じて電力会社から供給(買電)され、太陽光発電システムで発電した電力の一部が建物内で消費されずに余った場合は、送電線を通じて電力会社に買い取ってもらうこと(売電)ができます。

 

 この電気のやり取りは「電力量計」によって記録されます。

 

太陽光発電システムの構成

 

太陽光発電システムを構成する各機器の仕組み

太陽光発電システムを構成する各機器の大まかな仕組みは以下のようになっています。

太陽電池モジュール

 太陽電池モジュールは、太陽光のエネルギーを光起電力効果により電気に変換する機器です。

 

 太陽電池モジュールは、太陽電池の基本単位であるセルと呼ばれる一片10cm程度の四角い板を組み合わせ、ガラスのパネルやアルミ製フレームで補強された構造をしています。

 

 太陽電池モジュールの形状は四角形のものが基本ですが、屋根の面積を有効活用するために台形をしたものも製造されています。

接続箱

 接続箱は、屋根面別などのブロックごとに接続された太陽電池モジュールからの配線を集約し、パワーコンディショナに接続するための機器です。

 

 接続箱は配線の集約以外にも以下のような機能を備えています。

  • 保守点検のためのスイッチ機能
  • 避雷機能
  • 太陽電池への電力逆流を防止する機能

 

 なお、接続箱の機能を内蔵したパワーコンディショナも販売されていて、このようなパワーコンディショナを使用する場合には接続箱は不要です。

パワーコンディショナ

 パワーコンディショナは、太陽電池モジュールで作り出された直流の電力を、家庭用の電気機器などで使用できる交流の電力に変換する機器です。

 

 このパワーコンディショナは、太陽光発電システムの要となる機器で、電力の変換機能の他に以下のような機能も備えています。

  • 太陽電池モジュールの出力が最大になるように制御する機能
  • 余剰電力の売電を制御する機能
  • 太陽光発電システムの故障が電力会社の系統電力に悪影響を与えないように保護する機能

 

分電盤

 分電盤は、パワーコンディショナで交流に変換された電力を、建物内の各コンセントに分配する機器です。

 

電力量計

 電力量計は、電力を積算して計量するための機器です。

 

 一般的には電力会社から電力の供給を受ける際に使用する「買電用積算電力量計」のみが設置されていますが、太陽光発電システムで作り出された電力のうち使用せずに余った電力を電力会社に買い取ってもらう場合には「売電用積算電力量計」を追加で設置する必要があります。

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