なんて大きい

次の記事は、Morningstar Corp の充電コントローラーの専門家と、SunWize Power and Battery のオフグリッド システム設計の専門家によって送信されました。 当社は、オフグリッド インバーターのイノベーションを取り上げたモーニングスター ウェビナーを 12 月 8 日に開催します。 ここにサインアップしてライブに参加したり、オンデマンドで視聴したりできます。

「大型」72 セル公称 24 V ソーラー モジュールは、数十年にわたり、産業用およびその他のオフグリッド ソーラー システム設計の定番となってきました。 その間、セルとモジュールのサイズは大きくなっていきました。 これらの増加は歴史的には直線的かつ漸進的でしたが、近年は加速しています。 この傾向を促進する主な要因は、72 個のセル モジュールを配備する電力網に接続された事業規模の住宅用および商業用ソーラー設計者が、ソーラー モジュールの総出力を増やすためにより大きなセル サイズを必要とするという事実です。

よりコスト効率よく電力を増加させるため、より大きなセルとモジュールはより大きな負荷に対応でき、日照がより制限されている（日射量が低い）地域でより優れた太陽光発電の「自律性」を提供できます。 初期コストの節約に加えて、これらの大型モジュールからの追加電力により、システムの実行負荷が増加していない場合に、より高い平均バッテリー充電状態 (SOC) が生成されるため、オフグリッド サイトでのバッテリーの状態を改善できます。 オフグリッド太陽光発電システムではバッテリーが最も高価なコンポーネントであることが多いため、バッテリーのコストと交換の時間と労力の点で ROI が大幅に向上します。

テクノロジー、競争、規模の経済により、モジュールの価格は長年にわたり低下し、ワットあたりのコストが低下しました。 モジュールメーカーも、これらの大型モジュールの Voc と Isc を調整して、大規模な住宅用、商業用、公共事業規模の系統連系プロジェクトが、コンバイナー ボックス、ラック、基礎、ケーブル配線、設置に関連するコストの削減による恩恵を受けられるよう支援しています。 これらの利点は、大規模な電力網に接続されたシステム設計において大型セルモジュールがもたらす可能性のあるマイナスの影響を上回るものです。

ただし、ほとんどのオフグリッド システムは通常、ほんの数個のモジュールで構成されており、同様のコスト削減が見られる可能性は低いです。 これは、モジュールが大きくなると、オフグリッド設計者にとって次のような潜在的なマイナスの結果が生じることを意味します。

モジュールの重量に関する考慮事項。モジュールが重いと、必要なラックだけでなく、輸送や設置のコストも増加する可能性があります。 また、OSHA やその他の規制 (および実用性) により、より大型で重いモジュールを所定の位置に持ち上げるのに 1 人ではなく 2 人が必要になる場合があるため、モジュールの重量増加も導入に影響を与える可能性があります。 グリッド結合プロジェクトもより重いモジュールの影響を受ける可能性がありますが、オフグリッド プロジェクトはより少ないインストーラー (場合によっては 1 人のみ) をデプロイすることが多く、オフグリッド システムはマウントやサポートに依存する可能性が高いため、より影響を受けやすくなります。このシステムは、大規模な事業規模の送電網に接続された太陽光発電システムほど大きくも安定していません。

表面積効果の増加。ここでの潜在的な問題には、風速が高い地域、大雪などが関係します。 これは、新しいモジュールで変更されたシステムがより高い風速に遭遇する可能性のある新しい場所に移動される移動通信および交通信号/警報アプリケーションで特に懸念されます。

電力会社規模の電力網に接続された業界からの強い需要のため、モジュールの大型化の傾向は今後も続くでしょう。 オフグリッド市場はグリッドタイドソーラー市場よりもはるかに小さいため、モジュールメーカーはオフグリッドシステム設計者に関連する懸念を見落としがちです。 幸いなことに、長期的には、これらの新しい大型モジュールの価格は低下し続けるため、設計者が潜在的な悪影響を軽減するために特定し、理解し、それに応じて調整する限り、大型モジュールの傾向はオフグリッド設計者にも利益をもたらします。

ただし、短期的には、オフグリッド設計者は、大型モジュールの潜在的な落とし穴を認識し、それらを考慮してシステムを設計する必要があります。 モジュールの電気的特性の年々の変化は、以前は小さく予測可能でしたが、今後はより注意深く精査する必要があります。

専用の太陽光発電設計リソースが不足している企業の場合、最初のステップは、追加の教育/トレーニングやオフグリッド文字列計算ツールなどのオンライン リソースの利点を検討することと、これらの変化を乗り越えるために経験豊富なサードパーティの支援を求めることです。

このトピックの詳細については、SunWize Power & Battery と Morningstar Corporation が主催する録画されたウェビナーをここでご覧いただけます。

マーク・マクヘンリーは、ソーラー充電コントローラーとインバーターのリーダーであるモーニングスター社のマーケティングマネージャーです。

当社の最も人気のあるシリーズには次のようなものがあります。パワーフォワード！ | BayWa re とのコラボレーションにより、より高いレベルの業界トピックについて議論します。バズ | 住宅用太陽光発電市場では、kWh あたり 2 セントを寄付します。ピッチ | 太陽光発電メーカーとの新しい技術やアイデアについてのディスカッション。

もう 1 つの新しいイノベーションは、ハーフセル モジュールです。 これらのモジュールは、モジュールが並列セル列で半分に分割され、2 倍の数のハーフセルを使用します。 たとえば、120 ハーフセル モジュールは、60 ハーフセルを 2 つ並列に接続した 60 セル モジュールと同じ電圧を持ちます。 これは、モジュールの 1 つに部分的なシェーディングがある場合でも、Vmp で出力電流の少なくとも 50% を生成するため、大きな違いを生む可能性があります。 これらのハーフセル モジュールには、効率がわずかに向上するなど、他の利点もあります。 これに関する論文があります。 https://www.Morningstarcorp.com/wp-content/uploads/technical-doc-new-higher-voltage-perc-and-half-cell-solar-pv-modules-en.pdf