(57)【要約】【課題】発電に寄与しない空きのスペースが少なく、太陽電池アレイを設置する敷地面積を有効に活用することができ、尚且つ、太陽光発電システムの性能等を正しく把握するために最低限必要な検出値を得ることができる太陽光発電システムを提供する。【解決手段】太陽光発電システムは太陽電池アレイと検出部とを備える。前記検出部が、互いに隣接している第１受光面を有する太陽電池モジュール（又はストリング）及び第２受光面を有する太陽電池モジュール（又はストリング）を対で検出対象モジュール（又はストリング）とし、各前記検出対象モジュール（又はストリング）の出力及び各前記検出対象モジュール（又はストリング）の温度の少なくとも一方を検出する。前記太陽電池アレイが、複数の前記太陽電池モジュールを山形に配列している。前記各山型の一方向に傾く傾斜面が第１受光面であり、該各山型の他方向に傾く傾斜面が第２受光面である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池アレイと検出部とを備える太陽光発電システムであって、
前記太陽電池アレイが、
各太陽電池モジュールを設置固定するための架台を備え、
前記架台上で、頂上部と谷間部が交互に形成される様に連なる複数の山型に各太陽電池モジュールを配列支持し、
前記各山型の一方向に傾く傾斜面となる各太陽電池モジュールの第１受光面と該各山型の他方向に傾く傾斜面となる他の各太陽電池モジュールの第２受光面とを交互に配列しており、
前記検出部が、
互いに隣接している第１受光面を有する前記太陽電池モジュール及び第２受光面を有する前記太陽電池モジュールを対で検出対象モジュールとし、各前記検出対象モジュールの出力及び各前記検出対象モジュールの温度の少なくとも一方を検出し、又は、
互いに隣接している第１受光面を有する前記太陽電池モジュールを複数接続して構成される第１太陽電池ストリング及び第２受光面を有する前記太陽電池モジュールを複数接続して構成される第２太陽電池ストリングを対で検出対象ストリングとし、各前記検出対象ストリングの出力及び各前記検出対象ストリングの温度の少なくとも一方を検出することを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項２】
前記検出対象モジュール又は前記検出対象ストリングの対が複数対あり、
前記複数対のうちの少なくとも一対は前記太陽電池アレイの周縁部近傍に位置する前記検出対象モジュール又は前記検出対象ストリングの対であり、
前記複数対のうちの少なくとも一対は前記太陽電池アレイの中央部近傍に位置する前記検出対象モジュール又は前記検出対象ストリングの対である請求項１に記載の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、複数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の太陽電池モジュールを備える太陽光発電システムでは、複数の太陽電池モジュールが所定の配置パターンに基づいてアレイ状に設置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２９１８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記所定の配置パターンには様々なパターンがあり、その中の一つに、特許文献１で提案されている、発電に寄与しない空きのスペースが少なく、太陽電池アレイを設置する敷地面積を有効に活用することができる配置パターンがある。
【０００５】
一方、太陽光発電システムの性能評価や故障診断を行うために、太陽電池アレイを構成している太陽電池モジュールの出力又は太陽電池アレイを構成している太陽電池ストリング（複数の太陽電池モジュールの接続体）の出力を検出することができる太陽光発電システムも種々提案されている。
【０００６】
しなしながら、特許文献１で提案されている配置パターンの太陽電池アレイを備える太陽光発電システムの性能評価等を行う場合、出力の検出対象である太陽電池モジュール又は太陽電池ストリングを、特許文献１で提案されている配置パターンを考慮して決定しなければ、太陽光発電システムの性能等を正しく把握できないという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の状況に鑑み、発電に寄与しない空きのスペースが少なく、太陽電池アレイを設置する敷地面積を有効に活用することができ、尚且つ、太陽光発電システムの性能等を正しく把握するために最低限必要な検出値を得ることができる太陽光発電システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明に係る太陽光発電システムは、太陽電池アレイと検出部とを備える。前記太陽電池アレイが、各太陽電池モジュールを設置固定するための架台を備え、前記架台上で、頂上部と谷間部が交互に形成される様に連なる複数の山型に各太陽電池モジュールを配列支持し、前記各山型の一方向に傾く傾斜面となる各太陽電池モジュールの第１受光面と該各山型の他方向に傾く傾斜面となる他の各太陽電池モジュールの第２受光面とを交互に配列している。前記検出部が、互いに隣接している第１受光面を有する前記太陽電池モジュール及び第２受光面を有する前記太陽電池モジュールを対で検出対象モジュールとし、各前記検出対象モジュールの出力及び各前記検出対象モジュールの温度の少なくとも一方を検出し、又は、互いに隣接している第１受光面を有する前記太陽電池モジュールを複数接続して構成される第１太陽電池ストリング及び第２受光面を有する前記太陽電池モジュールを複数接続して構成される第２太陽電池ストリングを対で検出対象ストリングとし、各前記検出対象ストリングの出力及び各前記検出対象ストリングの温度の少なくとも一方を検出する。
【０００９】
このような構成によると、発電に寄与しない空きのスペースが少なく、太陽電池アレイを設置する敷地面積を有効に活用することができる。
【００１０】
また、このような構成によると、互いに隣接している第１受光面を有する太陽電池モジュール（又は太陽電池ストリング）及び第２受光面を有する太陽電池モジュール（又は太陽電池ストリング）を対で検出対象モジュール（又は太陽電池ストリング）としているので、互いに隣接している第１受光面及び第２受光面それぞれに対応する検出値を得ることができる。したがって、太陽光発電システムの性能等を正しく把握するために最低限必要な検出値を得ることができる。
【００１１】
また、前記検出対象モジュール又は前記検出対象ストリングの対が複数対あり、前記複数対のうちの少なくとも一対は前記太陽電池アレイの周縁部近傍に位置する前記検出対象モジュール又は前記検出対象ストリングの対であり、前記複数対のうちの少なくとも一対は前記太陽電池アレイの中央部近傍に位置する前記検出対象モジュール又は前記検出対象ストリングの対であるようにすることが好ましい。
【００１２】
このような構成によると、出力及び温度の少なくとも一方の太陽電池アレイ内分布を特定或いは推定することが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る太陽光発電システムによると、発電に寄与しない空きのスペースが少なく、太陽電池アレイを設置する敷地面積を有効に活用することができ、尚且つ、太陽光発電システムの性能等を正しく把握するために最低限必要な検出値を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る太陽光発電システムが備える太陽電池アレイ及びその外縁部に隣接して設置される太陽電池ストリングを示す上面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る太陽光発電システムの概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係る太陽光発電システムが備える太陽電池アレイ及びその外縁部に隣接して設置される太陽電池ストリングを示す上面図である。
【００１７】
太陽電池アレイは、東西方向に６６枚配置され、南北方向に９１枚配置される合計６００６枚の太陽電池モジュール１によって構成されている。本実施形態では、各太陽電池モジュール１を最大出力２４０Ｗの多結晶太陽電池モジュールとして１．４ＭＷ級の太陽電池アレイを構成し、太陽電池アレイの東西方向の長さを約１１０ｍとし南北方向の長さを約９０ｍとしている。
【００１８】
本実施形態では、図２に示す断面図の通り、各太陽電池モジュール１を設置固定するための架台２を備え、架台２上で、頂上部と谷間部が交互に形成される様に連なる複数の山型に各太陽電池モジュール１を配列支持し、前記各山型の一方向に傾く（東向きに１０°傾く）傾斜面となる各太陽電池モジュール１の第１受光面Ｆ１と該各山型の他方向に傾く（西向きに１０°傾く）傾斜面となる他の各太陽電池モジュール１の第２受光面Ｆ２とを交互に配列している配置パターンで太陽電池モジュール１を配置している。
【００１９】
なお、上記の配置パターンにおいて特定している方角、サイズ、角度はあくまで例示であり、これらに限定されるものではない。
【００２０】
本実施形態では、太陽電池ストリングＳ１〜Ｓ１８を検出対象ストリングにしている。なお、本実施形態とは異なり、検出対象ストリングは一つであってもよい。また、検出対象を太陽電池ストリングの代わりに単一の太陽電池モジュールにしてもよい。
【００２１】
太陽電池ストリングＳ１及びＳ２は、互いに隣接して太陽電池アレイの東側北端周縁部に設置されている。太陽電池ストリングＳ１の各太陽電池モジュール１は受光面が東向きに１０°傾いており、太陽電池ストリングＳ２の各太陽電池モジュール１は受光面が西向きに１０°傾いている。なお、ここでは、太陽電池ストリングＳ１及びＳ２を、互いに隣接して太陽電池アレイの東側北端周縁部に設置した好ましい例で説明するが、周縁部も含んで周縁部近傍に配置すれば良い。例えば、太陽電池ストリングＳ１及びＳ２を、互いに隣接して太陽電池アレイの東側北端周縁部から１列内側に配置しても良い。ただし、太陽電池ストリングＳ１及びＳ２を、互いに隣接して太陽電池アレイの東側北端周縁部に設置した方が、検出精度が高くなるので好ましい。
【００２２】
太陽電池ストリングＳ３及びＳ４は、互いに隣接して太陽電池アレイの東側南端周縁部に設置されている。太陽電池ストリングＳ３の各太陽電池モジュール１は受光面が東向きに１０°傾いており、太陽電池ストリングＳ４の各太陽電池モジュール１は受光面が西向きに１０°傾いている。なお、ここでは、太陽電池ストリングＳ３及びＳ４を、互いに隣接して太陽電池アレイの東側南側周縁部に設置した好ましい例で説明するが、周縁部も含んで周縁部近傍に配置すれば良い。例えば、太陽電池ストリングＳ３及びＳ４を、互いに隣接して太陽電池アレイの東側南端周縁部から１列内側に配置しても良い。ただし、太陽電池ストリングＳ３及びＳ４を、互いに隣接して太陽電池アレイの東側北端周縁部に設置した方が、検出精度が高くなるので好ましい。
【００２３】
太陽電池ストリングＳ５及びＳ６は、互いに隣接して太陽電池アレイの西側北端周縁部に設置されている。太陽電池ストリングＳ５の各太陽電池モジュール１は受光面が東向きに１０°傾いており、太陽電池ストリングＳ６の各太陽電池モジュール１は受光面が西向きに１０°傾いている。なお、ここでは、太陽電池ストリングＳ５及びＳ６を、互いに隣接して太陽電池アレイの西側北端周縁部に設置した好ましい例で説明するが、周縁部も含んで周縁部近傍に配置すれば良い。例えば、太陽電池ストリングＳ５及びＳ６を、互いに隣接して太陽電池アレイの西側北端周縁部から更に１列内側に配置しても良い。ただし、太陽電池ストリングＳ５及びＳ６を、互いに隣接して太陽電池アレイの東側北端周縁部に設置した方が、検出精度が高くなるので好ましい。
【００２４】
太陽電池ストリングＳ７及びＳ８は、互いに隣接して太陽電池アレイの西側南端周縁部に設置されている。太陽電池ストリングＳ７の各太陽電池モジュール１は受光面が東向きに１０°傾いており、太陽電池ストリングＳ８の各太陽電池モジュール１は受光面が西向きに１０°傾いている。なお、ここでは、太陽電池ストリングＳ７及びＳ８を、互いに隣接して太陽電池アレイの西側南端周縁部に設置した好ましい例で説明するが、周縁部も含んで周縁部近傍に配置すれば良い。例えば、太陽電池ストリングＳ７及びＳ８を、互いに隣接して太陽電池アレイの西側南端周縁部から１列内側に配置しても良い。ただし、太陽電池ストリングＳ７及びＳ８を、互いに隣接して太陽電池アレイの西側南端周縁部に設置した方が、検出精度が高くなるので好ましい。
【００２５】
太陽電池ストリングＳ９及びＳ１０は、互いに隣接して太陽電池アレイの中央部に設置されている。太陽電池ストリングＳ９の各太陽電池モジュール１は受光面が東向きに１０°傾いており、太陽電池ストリングＳ１０の各太陽電池モジュール１は受光面が西向きに１０°傾いている。なお、ここでは、太陽電池ストリングＳ９及びＳ１０を、互いに隣接して太陽電池アレイの中央部に設置した好ましい例で説明するが、中央部も含んで中央部近傍に配置すれば良い。例えば、太陽電池ストリングＳ９及びＳ１０を、互いに隣接して太陽電池アレイの中央部から１列外側に配置しても良い。ただし、太陽電池ストリングＳ９及びＳ１０を、互いに隣接して太陽電池アレイの中央部に設置した方が、検出精度が高くなるので好ましい。
【００２６】
また、検出対象の太陽電池ストリングＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８を周縁部近傍に、検出対象の太陽電池ストリングＳ９，Ｓ１０を中央部近傍に、それぞれ配置しなくても良いが、これらを互いに近くに配置するよりも互いに遠くに配置する方が検出感度が高くなるので好ましい。
【００２７】
太陽電池ストリングＳ１１は太陽電池ストリングＳ１と太陽電池ストリングＳ３との中間部分に設置され、太陽電池ストリングＳ１２は太陽電池ストリングＳ２と太陽電池ストリングＳ４との中間部分に設置され、太陽電池ストリングＳ１１及びＳ１２は互いに隣接している。太陽電池ストリングＳ１１の各太陽電池モジュール１は受光面が東向きに１０°傾いており、太陽電池ストリングＳ１２の各太陽電池モジュール１は受光面が西向きに１０°傾いている。
【００２８】
太陽電池ストリングＳ１３は太陽電池ストリングＳ５と太陽電池ストリングＳ７との中間部分に設置され、太陽電池ストリングＳ１４は太陽電池ストリングＳ６と太陽電池ストリングＳ８との中間部分に設置され、太陽電池ストリングＳ１３及びＳ１４は互いに隣接している。太陽電池ストリングＳ１３の各太陽電池モジュール１は受光面が東向きに１０°傾いており、太陽電池ストリングＳ１４の各太陽電池モジュール１は受光面が西向きに１０°傾いている。
【００２９】
太陽電池ストリングＳ１５は太陽電池ストリングＳ１と太陽電池ストリングＳ５との中間部分に設置され、太陽電池ストリングＳ１６は太陽電池ストリングＳ２と太陽電池ストリングＳ６との中間部分に設置され、太陽電池ストリングＳ１５及びＳ１６は互いに隣接している。太陽電池ストリングＳ１５の各太陽電池モジュール１は受光面が東向きに１０°傾いており、太陽電池ストリングＳ１６の各太陽電池モジュール１は受光面が西向きに１０°傾いている。
【００３０】
太陽電池ストリングＳ１７は太陽電池ストリングＳ３と太陽電池ストリングＳ７との中間部分に設置され、太陽電池ストリングＳ１８は太陽電池ストリングＳ４と太陽電池ストリングＳ８との中間部分に設置され、太陽電池ストリングＳ１７及びＳ１８は互いに隣接している。太陽電池ストリングＳ１７の各太陽電池モジュール１は受光面が東向きに１０°傾いており、太陽電池ストリングＳ１８の各太陽電池モジュール１は受光面が西向きに１０°傾いている。
【００３１】
図３は、本発明の一実施形態に係る太陽光発電システムの概略構成を示す図である。本発明の一実施形態に係る太陽光発電システムは、第１太陽電池モジュール１を１４枚直列に接続した太陽電池ストリングと、接続箱３と、集電箱４と、電力変換装置５＿＃１及び５＿＃２と、変電設備６と、通信機器７とを備えている。
【００３２】
接続箱３は複数の太陽電池ストリングから供給される電力を一つにまとめて出力し、集電箱４は複数の接続箱３から供給される電力を一つにまとめて出力する。
【００３３】
電力変換装置５＿＃１及び５＿＃２は集電箱４から供給されるＤＣ電力をＡＣ電力に変換して出力する。電力変換装置５＿＃１には第１受光面Ｆ１（図２参照）を有する太陽電池モジュール１の全出力が供給され、電力変換装置５＿＃２には第２受光面Ｆ２（図２参照）を有する太陽電池モジュール１の全出力が供給される。
【００３４】
変電設備６は、電力変換装置５＿＃１及び５＿＃２から供給されるＡＣ電力を高圧（例えば６６００Ｖ）や特別高圧（７０００Ｖ以上、例えば７７ｋＶ）に昇圧して電力系統（不図示）に出力する。
【００３５】
太陽電池ストリングＳ１の出力を検出する検出器Ｄ１が、太陽電池ストリングＳ１の出力が供給される接続箱３に設けられている。また、太陽電池ストリングＳ１の温度を検出する検出器Ｄ２が、太陽電池ストリングＳ１中の１つの太陽電池モジュールの裏面に設けられている。
【００３６】
太陽電池ストリングＳ２の出力を検出する検出器Ｄ３が、太陽電池ストリングＳ２の出力が供給される接続箱３に設けられている。また、太陽電池ストリングＳ２の温度を検出する検出器Ｄ４が、太陽電池ストリングＳ２中の１つの太陽電池モジュールの裏面に設けられている。
【００３７】
図示は省略しているが、太陽電池ストリングＳ３〜Ｓ１８の各出力を検出する各検出器、太陽電池ストリングＳ３〜Ｓ１８の各温度を検出する各検出器も、検出器Ｄ１〜Ｄ４と同様の形態で設けられている。なお、本実施形態では、出力と温度の双方を検出しているが、どちらか一方のみを検出するようにしてもよい。
【００３８】
本実施形態では、上述した検出器が請求項中の検出部の一例となっている。太陽電池ストリングＳ１〜Ｓ１８の各出力を検出する各検出器は、例えば、太陽光ストリングの出力電流を検出してもよく、太陽光ストリングの出力電力を検出してもよく、両方を検出してもよい。太陽電池ストリングＳ１〜Ｓ１８の各温度を検出する各検出器としては、例えば、熱電対素子などを用いることができる。
【００３９】
通信機器１０は各検出器から伝送されてきた検出値データを所定の通信プロトコルに従ってネットワークを経由して外部サーバー（不図示）に送信する。サーバーは例えば太陽光発電システムの監視装置や解析装置として機能する。なお、サーバーは太陽光発電システムの外部に設けてもよく、太陽光発電システムの内部に設けてもよい。
【００４０】
本実施形態では、互いに隣接している第１受光面を有する太陽電池ストリング及び第２受光面を有する太陽電池太陽電池ストリング（例えば、太陽電池ストリングＳ１及びＳ２）を対で検出対象ストリングとしているので、互いに隣接している第１受光面及び第２受光面それぞれに対応する検出値を得ることができる。したがって、太陽光発電システムの性能等を正しく把握するために最低限必要な検出値を得ることができる。
【００４１】
例えば、本実施形態とは異なり最端部の太陽電池ストリングのみを検出対象ストリングにした場合、西端部の検出対象ストリングが第１受光面を有する太陽電池ストリングであり、東端部の検出対象ストリングが第２受光面を有する太陽電池ストリングである太陽光発電システム（比較例の太陽光発電システム）となる。
【００４２】
比較例の太陽光発電システムでは、例えば、太陽光発電システムを設ける土地（サイト）に吹く風によって、太陽電池ストリングの出力や温度がどのような影響を受けるかを把握しようとした場合、西端部は東向き傾斜のデータしか得られず、東端部は西向き傾斜のデータしか得られない。特に、東風や西風は東向き傾斜（第１受光面）と西向き傾斜（第２受光面）に均等に当たらないので、各検出場所で東向き傾斜のデータ、西向き傾斜のデータのいずれか一方しか得られなければ、太陽電池ストリングの出力や温度がどのような影響を受けるかを正確に把握することができない。各検出場所での汚れ（泥、雪、糞など）の付き具合を把握する場合等も同様である。
【００４３】
本発明に係る太陽光発電システムでは、互いに隣接している第１受光面及び第２受光面それぞれに対応する検出値から太陽光発電システムの性能等を把握することができるので、比較例の太陽光発電システムで生じる不都合は生じず、太陽光発電システムの性能等を正しく把握することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１  太陽電池モジュール
２  架台
Ｓ１〜Ｓ１８  太陽電池ストリング
３  接続箱
４  集電箱
５＿＃１、５＿＃２  電力変換装置
６  変電設備
７  通信機器
Ｄ１〜Ｄ４  検出器
Ｆ１  第１受光面
Ｆ２  第２受光面
【図１】
2013219212.tif 000003
【図２】
2013219212.tif 000004
【図３】
2013219212.tif 000005