(57)【要約】【課題】中古太陽電池モジュールを用いた太陽光発電システムの施工方法を提案すること。【解決手段】太陽光発電システム１のモジュール系統６(１)〜６(ｎ)には異なる製造元の中古太陽電池モジュール２Ａ〜２Ｃから構成されたものが含まれている。モジュール系統６(１)〜６(ｎ)毎に開放電圧を測定して(ＳＴ１)、電気配線、電極などの異常に基づき良否判定する(ＳＴ２)。各モジュール系統のＩ−Ｖ特性とモジュール系統中の一枚の太陽電池モジュールのＩ−Ｖ特性を測定し(ＳＴ４)、測定した一枚の太陽電池モジュールの出力低下度合いに基づき良否判定を行う(ＳＴ５)。当該モジュールのＩ−Ｖ特性の測定値をモジュール系統を構成しているモジュール枚数分だけ乗算した値を計算し(ＳＴ７)、モジュール系統全体のＩ−Ｖ特性の測定値と比較して、モジュール系統の良否判定を行い(ＳＴ８)、良品の中古太陽電池モジュールからなる太陽光発電システムが得られる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の中古太陽電池モジュールを直列に接続してモジュール系統を構成し、
このモジュール系統を複数列形成し、
各モジュール系統をパワーコンディショナに並列に接続し、
各モジュール系統について、開放電圧を測定し、
開放電圧の測定値をカタログ値と比較し、開放電圧の値に異常があるモジュール系統を取り外して、新たなモジュール系統と交換することを特徴とする中古太陽電池モジュールを用いた太陽光発電システムの施工方法。
【請求項２】
各モジュール系統について、各モジュール系統内の任意の１枚の中古太陽電池モジュールのＩ−Ｖ特性を測定し、
測定した各太陽電池モジュールのＩ−Ｖ特性値をカタログ値と比較し、
モジュール出力の低下度合いが予め定めた値以上の中古太陽電池モジュールが接続されているモジュール系統を取り外して、新たなモジュール系統と交換することを特徴とする請求項１に記載の中古太陽電池モジュールを用いた太陽光発電システムの施工方法。
【請求項３】
各モジュール系統のＩ−Ｖ特性を測定し、
各モジュール系統について、測定した１枚の中古太陽電池モジュールのＩ−Ｖ特性値をモジュール系統の構成枚数分だけ直列接続した場合のＩ−Ｖ特性を計算し、
各モジュール系統について、モジュール系統全体のＩ−Ｖ特性の計算値と、モジュール系統全体のＩ−Ｖ特性の測定値とを比較し、
これらの間のばらつきが予め定めた値以上のモジュール系統を取り外して、新たなモジュール系統と交換することを特徴とする請求項２に記載の中古太陽電池モジュールを用いた太陽光発電システムの施工方法。
【請求項４】
前記モジュール系統として、
少なくとも、第１製造元の中古太陽電池モジュールのみからなる第１モジュール系統と、第１製造元とは異なる第２製造元の中古太陽電池モジュールのみからなる第２モジュール系統とを構成し、
前記モジュール系統のうち、最も電圧が高い第１モジュール系統以外のモジュール系統を、それぞれ、昇圧回路を介して、前記パワーコンディショナに接続することにより、各モジュール系統の電圧を調整することを特徴とする請求項１ないし３のうちのいずれかの項に記載の中古太陽電池モジュールを用いた太陽光発電システムの施工方法。
【請求項５】
請求項３に記載の施工方法により施工された中古太陽電池モジュールを用いた太陽光発電システムであって、
複数列の前記モジュール系統と、
これらのモジュール系統が並列に接続されているパワーコンディショナとを有し、
各モジュール系統内では、同一製造元の中古太陽電池モジュールのみが使用され、
これらのモジュール系統には、少なくとも、第１製造元の中古太陽電池モジュールを使用して構成された第１モジュール系統と、第１製造元とは異なる第２製造元の中古太陽電池モジュールを使用して構成された第２モジュール系統とが含まれており、
これらモジュール系統のうち、最も電圧が高い第１モジュール系統以外は、昇圧回路を介して前記パワーコンディショナに接続することにより、各モジュール系統の電圧が調整されていることを特徴とする太陽光発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、解体された太陽光発電システムの構成部品である中古の太陽電池モジュールを有効利用して、太陽光発電システムを再構築する太陽光発電システムの施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般住宅などの建物において普及している太陽光発電システムは、その寿命が４０年ないし５０年と言われており、一般住宅などの建物寿命よりも長い。したがって、建物の解体時においても、設置されている太陽光発電システムは充分に使用に耐える状態にあることが予想される。そこで、解体された太陽光発電システムの太陽電池モジュールを回収して、再利用して太陽光発電システムを構築すれば、安価にシステムを設置でき、また、環境保護の観点からも望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、太陽光発電システムの中古太陽電池モジュールの売買市場が存在しないのが現状である。このため、解体した太陽光発電システムの太陽電池モジュールは使用可能であるにも拘わらず廃棄せざるを得ない。
【０００４】
太陽電池モジュールをリユースする際には、一枚ずつ太陽電池モジュールの性能を評価して、リユース可能であるか否かを調べる必要がある。しかしながら、一般的な住宅用太陽光発電システムでは、太陽電池モジュールが数十枚にもなり、全てを、例えば設置場所で測定するには莫大な時間が掛かってしまう。この結果、中古の太陽電池モジュールを用いた太陽光発電システムの価格が上昇してしまう。よって、中古の太陽電池モジュールがリユース可能であるか否かを短時間で効率良く調べることができることが望ましい。
【０００５】
また、中古の太陽電池モジュールを用いて太陽光発電システムを施工する場合には、調達できる中古太陽電池モジュールの枚数に限りがある。このため、製造元が同一の中古の太陽電池モジュールのみを用いて太陽光発電システムを施工することが困難なことがある。
【０００６】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、中古の太陽電池モジュールがリユース可能であるか否かを短時間で効率良く調べることのできる中古の太陽電池モジュールを用いた太陽光発電システムの施工方法を提案することにある。
【０００７】
また、本発明の課題は、製造元が同一の中古の太陽電池モジュールの枚数が不足している場合であっても太陽光発電システムを施工可能な太陽光発電システム、およびその施工方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の中古太陽電池モジュールを用いた太陽光発電システムの施工方法は、
複数枚の中古太陽電池モジュールを直列に接続してモジュール系統を構成し、
このモジュール系統を複数列形成し、
各モジュール系統をパワーコンディショナに並列に接続し、
各モジュール系統について、開放電圧を測定し、
開放電圧の測定値をカタログ値と比較し、開放電圧の値に異常があるモジュール系統を取り外して、新たなモジュール系統と交換することを特徴としている。
【０００９】
本発明では、複数の太陽電池モジュールからなるモジュール系統を単位として、開放電圧を測定することにより、各モジュール系統の電気配線、電極などの電線路の異常を検出でき、そのような異常のあるモジュール系統を排除できる。このように、モジュール系統を単位として性能の良否を判別して、リユース可能なモジュール系統を選択しているので、一枚ずつ太陽電池モジュールを検査する場合に比べて作業が簡単になる。
【００１０】
ここで、本発明では、
各モジュール系統について、各モジュール系統内の任意の１枚の中古太陽電池モジュールのＩ−Ｖ特性を測定し、
測定した各太陽電池モジュールのＩ−Ｖ特性値をカタログ値と比較し、
モジュール出力の低下度合いが予め定めた値以上の中古太陽電池モジュールが接続されているモジュール系統を取り外して、新たなモジュール系統と交換することを特徴としている。
【００１１】
また、本発明では、
各モジュール系統のＩ−Ｖ特性を測定し、
各モジュール系統について、測定した１枚の中古太陽電池モジュールのＩ−Ｖ特性値をモジュール系統の構成枚数分だけ直列接続した場合のＩ−Ｖ特性を計算し、
各モジュール系統について、モジュール系統全体のＩ−Ｖ特性の計算値と、モジュール系統全体のＩ−Ｖ特性の測定値とを比較し、
これらの間のばらつきが予め定めた値以上のモジュール系統を取り外して、新たなモジュール系統と交換することを特徴としている。
【００１２】
本発明では、Ｉ−Ｖ特性(最大動作電圧、最大動作電流、最大電力など)を測定することにより、出力低下が大きくリユースに不適な太陽電池モジュールを含む系統を排除できる。したがって、リユース可能な太陽電池モジュールを正確に選別できる。
【００１３】
次に、本発明は、前記モジュール系統として、少なくとも、第１製造元の中古太陽電池モジュールのみからなる第１モジュール系統と、第１製造元とは異なる第２製造元の中古太陽電池モジュールのみからなる第２モジュール系統とを構成し、前記モジュール系統のうち、最も電圧が高い第１モジュール系統以外のモジュール系統を、それぞれ、昇圧回路を介して、前記パワーコンディショナに接続することにより、各モジュール系統の電圧を調整している。
【００１４】
本発明では、昇圧回路によって電圧調整を行うことにより、製造元が異なる中古太陽電池モジュールのモジュール系統を組み合わせて太陽光発電システムを構築している。通常は、製造元が同一の太陽電池モジュールのモジュール系統を用いて、太陽光発電システムが構築される。しかしながら、同一製造元の中古太陽電池モジュールが必要枚数分、常に有るとは限らない。また、枚数不足で使用されずに特定の製造元の中古太陽電池モジュールが在庫として残ってしまう場合がある。本発明によれば、このような中古太陽電池モジュールを用いることに起因する問題を解消できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、中古太陽電池モジュールがリユース可能であるか否かを、複数枚の中古の太陽電池モジュールが直列に接続された構成のモジュール系統を単位として判別している。したがって短時間で効率良く選別作業を行うことができる。
【００１６】
また、本発明では、モジュール系統内では同一製造元の中古太陽電池モジュールのみを使用し、モジュール系統間では製造元の異なる中古太陽電池モジュールを使用して太陽光発電システムの光電変換部を構築するようにしている。したがって、特定種類の中古太陽電池モジュールの在庫が少ないために太陽光発電システムを構築できないという問題も解消できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
(太陽光発電システム)
図１(ａ)には中古太陽電池モジュールを用いて施工された太陽光発電システムを示してある。太陽光発電システム１は、光電変換により発電する一定の大きさの中古太陽電池モジュール２Ａ〜２Ｃがマトリックス状に配列された構成の光電変換部３と、接続箱４と、パワーコンディショナ５とを備えている。中古太陽電池モジュール２を複数枚直列に接続することにより各モジュール系統６(１)、６(２)・・・６(ｎ)が形成されている。これらのモジュール系統６(１)〜６(ｎ)は接続箱４を介して、パワーコンディショナ５に対して並列に接続されている。
【００１９】
複数列のモジュール系統６(１)〜６(ｎ)のうち、モジュール系統６(１)は、Ａ社製の中古太陽電池モジュール２Ａのみを直列に接続して形成したものであり、モジュール系統６(２)はＢ社製の中古太陽電池モジュール２Ｂのみを直列に接続して形成したものであり、モジュール系統６(ｎ)はＣ社製の中古太陽電池モジュール２Ｃのみをを直列に接続して形成したものである。それ以外の図示を省略してあるモジュール系統は、Ｂ社あるいはＣ社いずれかの中古太陽電池モジュールを直列に接続して形成してある。
【００２０】
ここで、Ａ社製の中古の太陽電池モジュール２Ａからなるモジュール系統６(１)が最も電圧が高いモジュール系統である。これ以外のモジュール系統６(２)〜６(ｎ)には、それぞれ、昇圧回路７(２)〜７(ｎ)が接続されており、これらのモジュール系統６(２)〜６(ｎ)の電圧をモジュール系統６(１)の電圧に合わせるようにしてある。
【００２１】
一方、図１(ｂ)には一般的な新設の太陽光発電システムを示してある。この図に示すように、太陽光発電システムは製造元が同一の太陽電池モジュール(例えば、Ａ社製の太陽電池モジュール)のみを用いて構築されている。
【００２２】
中古太陽電池モジュールを用いる場合には、提供される中古太陽電池モジュールの数および種類に制約があるので、個数不足により使用できない中古太陽電池モジュールが発生するなどの弊害が生ずる。本例の太陽光発電システム１では、異なる製造元の中古太陽電池モジュールを組み合わせることにより、効率良く中古太陽電池モジュールを使用することが可能である。
【００２３】
次に、図２は中古太陽電池モジュール２を用いて施工された太陽光発電システム１の性能良否判定法を示す概略フローチャートである。中古太陽電池モジュール２Ａ〜２Ｃの主な劣化要因としては、電気配線、電極などの電線路の異常、および、中古太陽電池モジュールのガラス表面や充填材の劣化を挙げることができる。前者の場合には、中古太陽電池モジュール２Ａ〜２Ｃの開放電圧およびモジュール出力の双方が低下する。後者の場合には、開放電圧は低下せずにモジュール出力のみが低下する。
【００２４】
そこで、本例の性能良否判定法では、モジュール系統６(１)〜６(ｎ)毎に開放電圧を測定して、カタログ値と比較することにより(ステップＳＴ１)、電気配線、電極などの異常の有無に基づく良否判定を行う(ステップＳＴ２)。異常のある不良モジュール系統は取り外して修理に回す(ステップＳＴ３)。
【００２５】
次に、各モジュール系統６(１)〜６(ｎ)のＩ−Ｖ特性(最大動作電圧、最大動作電流、最大電力など)と、各モジュール系統６(１)〜６(ｎ)における任意の一枚の中古の太陽電池モジュールのＩ−Ｖ特性(最大動作電圧、最大動作電流、最大電力など)を測定し、測定した各中古太陽電池モジュールのＩ−Ｖ特性とカタログ値を比較してモジュール出力の低下度合いを調べる(ステップＳＴ４)。モジュール出力の低下度合いに基づき良否判定を行い(ステップＳＴ５)、出力低下度合いが大きい中古の太陽電池モジュール２Ａ〜２Ｃが含まれているモジュール系統を取り外して修理に回す(ステップＳＴ６)。
【００２６】
次に、中古太陽電池モジュール２Ａ〜２ＣのＩ−Ｖ特性の測定値をモジュール系統６(１)〜６(ｎ)を構成しているモジュール枚数分だけ乗算した値を計算し、これを、当該中古太陽電池モジュール２Ａ〜２Ｃが含まれているモジュール系統６(１)〜６(ｎ)のＩ−Ｖ特性の測定値と比較して、それらの間のばらつきを調べる(ステップＳＴ７)。このばらつきに基づき良否判定を行い(ステップＳＴ８)、ばらつきの大きなモジュール系統については、その原因を調べるために詳細な検査工程に回す(ステップＳＴ９)。
【００２７】
以上の良否判定を行うことにより、中古太陽電池モジュール２Ａ〜２Ｃからなる太陽光発電システム１の性能を確保することができる。
【００２８】
ここで、通常は、各中古太陽電池モジュール２Ａ〜２Ｃについて一枚ずつ測定して良否判定を行うべきであるが、一般的な住宅用太陽光発電システムではモジュール数が数十枚にもなり、全てを設置場所で測定するには莫大な時間が掛かってしまい、効率的でない。本例の良否判定によれば、モジュール系統毎に性能を判定するので、測定回数を大幅に低減でき、判定時間を短縮化できる。
【００２９】
以上説明したように、本例では、中古太陽電池モジュール２Ａ〜２Ｃを用いて施工された太陽光発電システム１、あるいは施工中の太陽光発電システム１に用いられている中古太陽電池モジュール２Ａ〜２Ｃの良否を、複数枚の中古太陽電池モジュール２Ａ〜２Ｃが直列接続された構成のモジュール系統６(１)〜６(ｎ)を単位として判定している。したがって、中古太陽電池モジュール２Ａ〜２Ｃを用いて施工される太陽光発電システム１の性能評価を効率良く行うことができる。
【００３０】
また、同一製造元の中古太陽電池モジュール２Ａ〜２Ｃの枚数が不足して、光電変換部３の全体を構築できない場合には、各モジュール系統内では同一製造元の中古太陽電池モジュール２Ａ〜２Ｃを使用し、モジュール系統間では製造元の異なる中古太陽電池モジュール２Ａ〜２Ｃを使用して太陽光発電システム１の光電変換部３を構築することができる。したがって、同一製造元の中古太陽電池モジュール２の在庫が少ないために太陽光発電システム１を施工できないという問題も解消できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】(ａ)は中古太陽電池モジュールを使用して構築された太陽光発電システムの概略構成図であり、(ｂ)は従来における新設の太陽光発電システムの概略構成図である。
【図２】設置される太陽光発電システムの各モジュール系統の性能良否判定手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３２】
１    太陽光発電システム
２Ａ〜２Ｃ  中古太陽電池モジュール
３    光電変換部
４    制御部
５    充電部
６(１)〜６(ｎ)  モジュール系統
７(２)〜７(ｎ)  昇圧回路
【図１】
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【図２】
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