影の影響を受ける発電所でのインピーダンス測定

1つ目の事例は、発電所のオーナー・メンテナンス担当者・パネルメーカーの3者が、共通のツールとしてソラメンテを使用したことにより、故障パネルが明確に特定され、スムーズに交換に至った典型的な事例としてご紹介いたします。

発電所の概要

  • 出力1MW(148ストリング)
  • 海外製ソーラーパネル

この発電所のオーナーは、今までメンテナンスを他社に委託していました。委託先のメンテナンス会社の点検は、テスターでの開放電圧測定のみで、年次点検では異常という報告はありませんでした。

改正FIT法の施行に伴いメンテナンス課を設立して、自社によるメンテナンスを行うことになり、ソラメンテを導入されました。

この発電所は、次のイラストのように防風林が隣接しています。防風林の側は影の影響を受ける時間帯があるため、開放電圧が低下する傾向にありました。

防風林による影

ソラメンテiSで確認すると、影のかかった部分が発電しておらず、ストリングの電流はバイパスダイオードを通じて迂回していることが確認できました。

電柱の影により2クラスターが発電していない
【参考写真1】電柱の影により2クラスターが発電していない
アレイの影により3クラスターが発電していない
【参考写真2】アレイの影により3クラスターが発電していない
正常パネル・故障パネル・影のかかったパネル
太陽光パネルの発電状況

点検の結果

下のグラフは、ソラメンテ-Zでストリング点検したデータを、excelでグラフ化しています。148ストリング中10ストリングで、インピーダンス高抵抗となる異常を検出しました。また、防風林による影の影響と、故障ストリングの違いがはっきりと分かります。

測定結果グラフ

後日、オーナー様がソラメンテ-Zの点検結果をパネルメーカーに連絡。パネルメーカーのフィールドサポート担当者がソラメンテiSを持参、問題の10ストリングからトータル20枚の故障パネルを発見し、交換に至ったということです。

責任の所在が明確

パネル(クラスタ)故障による発電電流の低下

2つ目の事例は、ソラメンテ-iS(SI-200)の感度固定モードを使って、 1.3Aと電流量が弱いストリングでも故障パネルを特定できることを、事例としてご紹介いたします。

発電所の概要

影の掛かるような要素がない発電所
  • 出力1MW、平成27年12月より稼動
  • 海外製ソーラーパネル
  • 1ストリング20直
  • セントラル集中型の大型PCS
  • 野立て

こちらの発電所は、普段はクランプメーターとテスターで点検していました。発電所を担当している電気主任技術者から、電流量が極端に低いストリングがあるがどうしてなのかと、アイテスに相談がありました。

雑草も生えておらず、影がかかるような環境ではないので、発電量低下の原因が特定できない状態でした。

点検の結果

発電所を訪問して、問題のストリングを運転状態のまま、クランプメーターで測定しました。

クランプメーター

接続箱内の16ストリング中、ストリング8の電流値は1.3A、直前のストリング1は5.6A、その差は4.3Aでした。(写真右上)

その後、ソラメンテ-Zにより、開放電圧とインピーダンス(直列抵抗)を測定。電流値が大きく低下していたストリング8、さらに電流測定では問題ないと思われていたストリング9の2箇所で直列抵抗が高抵抗(1000Ω)となり、異常を示しました。(下表)

  Voc R iSによる故障パネルの特定 クランプ電流計によるIop
7 846 8   5.6A
8 789 1000 故障パネル4枚 1.3A
9 831 1000 故障パネル1枚 5.5A

続いて、ソラメンテ-Zによる測定で高抵抗となったストリング8・ストリング9を、ソラメンテ-iS(SI-200)を使って、モジュール表面から発電状態を調査。モジュールの発電電流が、バイパス回路側に迂回している状況を確認しました。結果、ストリング8・ストリング9それぞれのストリングに、クラスター故障パネルが存在していました。

発電電流が1.3Aしか流れていなかったストリング8においては、4枚の故障パネルを特定、5.5A流れていたストリング9においても、1枚の故障パネルを特定しました。

ストリングの動作電流

上の図は、クラスター故障パネルの枚数が1つのストリング内で増加すると、電流量が大きく低下する傾向があることを示したイメージ図です。 

  • Aの領域では、ソラメンテ-iS(SI-200)を通常通り使用して、故障パネルを特定します。
  • Bの領域では、特に日照条件が良い場合に、正常なストリングに比べて電流量が大きく低下します。その場合、ソラメンテ-iS(SI-200)の「感度固定モード」 に切り替えることで、Aの領域と同じように故障パネルが特定出来ます。
感度固定モード