売電収入ダウン!パワコンの電圧抑制・温度抑制での損失を最小限にする方法

売電収入ダウン! パワコンの電圧抑制・温度抑制での損失を最小限にする方法

もし、あなたの知らない間に本来得ることができた売電収入が減ってしまうとしたら、どう思いますか?
絶対にイヤですよね。
太陽光発電の抑制は、まさにあなたの知らぬ間に「売電ができない」状態をつくってしまいます。
この抑制には、大きく分けて電圧上昇抑制・温度上昇抑制の2種類があります。
発生原因と解決策を記載しておりますので、ぜひお読みください。

※電力会社による出力制御(力率調整)を知りたくてこの記事に辿り着いた方へ
この記事には電力会社による出力制御(力率調整)は、性質が異なるため記載しておりません。
電圧上昇抑制・温度上昇抑制も太陽光発電にとって非常に重要なポイントですのでぜひお読みください。

1. 電圧抑制

電圧抑制とは
電圧抑制とは、パワーコンディショナの自動保護機能の一つです。

【電力会社の電線内の電圧】が何らかの理由で高くなりすぎたときに、電力網を守るため送電を停止する機能です。
電気は電圧が高いところから低いところに動きますので、【太陽光発電設備の電圧 < 電線の電圧】となると「売電できない(売電量が減る)状態」となります。

1-1. 電圧抑制の発生原因

まず、太陽光発電設備が売電をするためには、電線内に電気を送る必要があります。
電気を電線に送る場合、発電所の電圧>電線内の電圧という状態ではないと、電気は送れません。
つまり、売電できない状態ということです。

電線内は基本的に100Vにすることを目指しておりますが実際は「95Vから107V」の間で変動しています。
また、一定期間であれば107Vを超えても許容範囲とされております。
一方で、太陽光発電システムの電圧はほとんどの場合、パワコンにより107Vで設定されています。
この数値は、電力会社の許可を得ずに変更することはできません。

電線内が107Vに収まっている間は問題なく売電することができますが、一時的に107Vより上昇してしまった場合に電圧抑制が発生しますので、その間は売電することができません。

107Vより上昇してしまう例としては、近隣に工場や大きな施設がある場合、普段から電圧は高めに設定されていますが、その施設が昼休みや休日になった場合、電線内は107V以上になってしまうことがあります。
そのため、電圧抑制は工場や商業施設の近くで発生する事例が多くあります。

1-2. グラフで見る電圧抑制の【対策前・対策後】

電圧抑制対策前の発電量グラフ
【図1】電圧抑制対策前の発電量グラフ
電圧抑制対策後の発電量グラフ
【図2】電圧抑制対策後の発電量グラフ

野立て太陽光発電(低圧70kW)のお客様で、設置後すぐに抑制の傾向が見られました。
※こちらのお客様は近隣に工場や商業施設等はありませんが、電圧抑制が発生してしまいました。
快晴の日であれば、グラフは南中時刻は頂点にした綺麗な山型になるはずです。
しかし、電圧抑制がかかると「図1」のように稼ぎどきの南中時刻がググっと凹むような不自然な発電量となります。
発電のグラフを数日チェックして見て改善されなかったため、現地でパワコンを確認したところ電圧抑制の履歴が確認できました。
その後、すぐに電力会社に連絡を取り、パワコンの整定値の変更許可をもらいました。
整定値の変更後は、電圧抑制は大きく改善され、順調な発電が続いています。

1-3. 電圧抑制を放置すると売電収入が減る

電圧抑制を放っておくと、売電収入が減ってしまいます。
電圧抑制を完全に無くすことはできませんが、極端に多く発生している場合は、改善できるかもしれません。
10年、20年という長期発電事業のため、積み重なれば大きな損失となります。
パネルが割れていたり、パワコンが壊れているわけではないので、発電量の見える化(エコめがね等の発電監視装置)を行っていないと気がつきにくい損失原因です。知らぬが仏になっている方も多いのではないでしょうか?
損(本来得られた利益の取りこぼし)を避けるためにも、早めの対策が必要です。

1-4. 電圧抑制の対策

電圧抑制の対策方法

もし、モニターやパワコンで抑制がかかっていることがわかれば、販売会社に相談をしましょう。
万が一、販売会社が倒産していた場合には、お客様自身で電力会社に問い合わせることも可能ですが、慣れた業者にご相談されることをおすすめいたします。
注意していただきたい点は、抑制は必ず改善するわけではありません。
抑制がかかっていても、パワコンの整定値の変更を許可されない場合があります。

しかし、1日あたり少なくても、10年、20年と経過するとその差は大きくなりますので1度モニター等で確認してみてはいかがでしょうか。

2. 温度抑制

温度抑制とは
温度抑制とは、パワーコンディショナの自動保護機能の一つです。
この保護機能は、故障の原因となるパワコン内の温度が上がりすぎた時に作動します。
※温度抑制の発生条件は、使用しているパワーコンディショナによっても異なります。

パワコンの内部温度が一定以上に上昇すると、徐々に温度抑制が発生し、最終的には停止をします。
パワコン内の温度が下がれば、再起動をします。
温度抑制が発生している間は、「発電ロス」となってしまいます。

2-1. 温度抑制の発生原因

温度抑制の発生原因は以下のようなものがあります。

  • パワーコンディショナに直射日光が当たっている
  • 高温になる密閉空間に設置している
  • 冷却ファンが停止している
  • 排気フィルターが詰まっている

つまり、温度が上がりやすい(または温度が下がりにくい)状態で発生します。

ーパワコンの不適切な設置事例ー
パワコン設置の悪い例
日光・風雨・雪が直撃
パワコン設置の悪い例
メーカーが推奨と異なる取り付け
パワコン設置の悪い例
日光・風雨・雪が直撃
左の写真のようなパワコンの設置場所では、直射日光が当たり続けたり、メーカーの設置基準を満たさないため温度抑制が発生する可能性が非常に高くなります。
また、屋外仕様のパワコンといえども雨や雪に直接さらされては水分が内部に侵入して故障の発生率も高まります。このような事実を知らない販売店・設置業者がいる、ということですのでお気をつけください。(見積書だけでは気づけない部分です。)

2-2. 温度抑制を放置すると発電量が減るだけでなく故障の原因になる

温度抑制が発生すると、売電できない状態となり売電収入が減ってしまいます。
また、パワコンは精密機械なので高温の状態が続くと故障の原因となります。
そのため、早急に対処する必要があります。

  • 売電収入が減る
  • パワコンの故障の原因となる

2-3. 温度抑制の対策

温度抑制の対策方法

日常点検や定期点検で確認して、パワーコンディショナの状態を確認しましょう。
万が一、直射日光が当たる位置に設置しているのであれば、移設を検討する必要があります。
砂埃や花粉、黄砂等が多い環境下では、フィルターが詰まる可能性が高くなりますので、そのような場所に設置されている場合には、定期的に専門業者へ依頼をしましょう。
これから設置を検討されている方は、そもそものパワコン設置位置にも気を配って、不要な温度上昇を回避しましょう。

性質上、パワコンは運転時に発熱しますので基本的には涼しい場所に設置するのが大前提です。
また、パワコンを複数台設置する場合、それぞれのパワコンの周囲に放熱用の離隔距離が必要です。よくわかってない設置業者もいますのでお気をつけください。

3. 温度抑制|売れ筋パワーコンディショナメーカー8社の見解

パワコンメーカーへのQ&A

人気パワコンメーカー8社に温度抑制についての見解を伺いました。
パワコンメーカーが語る温度上昇抑制の発生原因とその対策とは?

Q. パワコンの「温度上昇抑制」機能について伺います。
温度上昇抑制の発生原因と対策法を教えてください。

オムロンの回答

オムロンのQ&A

回答者:オムロン(株) 環境事業本部 お問い合わせ窓口

外温度が高い場合など、パワーコンディショナ本体の温度が上がっているときは温度上昇抑制機能が働き、発電量が抑制されます。
また、パワーコンディショナへの入力電圧(太陽光パネルからの電圧)が低い場合、入力電流が高くなります。
その場合もパワーコンディショナ内部の温度が上昇しやすくなるため、周囲温度が低い場合でも温度上昇抑制が働く場合があります。
対策方法としては、パワコンの設置場所は直射日光が当たったり閉め切った場所への設置は避けてください。

田淵電機の回答

田淵電機のロゴ

回答者:田淵電機コールセンター

【温度上昇抑制】機能でございますが、パワーコンディショナーの内部の温度が、一定の基準値を上回った際に出る抑制保護機能でございます。
発生原因は、ファンの不具合や設置環境が高温(40度以上)になると出る機能でございます。
対策方法につきましては、設置工事説明書の禁則事項を守って頂くことしかご案内致しかねます。
特に、設置離隔距離につきましては。より一層お守り頂きたい事項となりますので設置環境につきまして、ご確認いただければと存じます。

SMAの回答

SMAのロゴ

回答者:SMAジャパン セールス

温度上昇抑制機能はPCSの温度が上昇し、かつ発電量が高い際に発生いたします。
目安としては外気温50度から出力抑制が始まり、60度時点にてPCSを停止させます。
対策としてはPCSを換気の良い場所に設置していただくことがあげられます。

日立の回答

日立のロゴ

回答者:日立アプライアンス

発電中パワーコンディショナの内部温度が高くなると、機器保護のため発電出力を一時的に抑制いたします。
発生条件は設置環境によりますが、目安としてパワーコンディショナの周囲温度がおおよそ35℃を超えると抑制される可能性が高まります。
対策としては以下をご案内しております。
 ・直射日光のあたる場所には設置しないでください。
 ・熱がこもる場所、密閉された空間には設置しないでください。
 ・熱源の近くには設置しないでください。
 ・製品周囲には工事説明書にて定められた空間を必ず確保してください。
 ・風通しの良い場所に設置するようにしてください。
 ・パワコン周囲に排熱の妨げになるようなものがないか確認してください。
 ・複数台を同一の壁面に設置する際は、極力垂直方向に並べて取り付けないようにして下さい。(取り付ける場合は別途お問い合わせ願います。)

IDECの回答

IDECのロゴ

回答者:IDECシステム&コントロールズ株式会社 環境エネルギー事業統括部 スマートエネルギー事業部

パワーコンディショナ内部の温度が上昇し、温度抑制値に達すると、温度上昇抑制機能が動作します。
対策として、直射日光が当たらない、周囲の空気の対流を妨げないなど設置環境をご確認頂き、空間全体の温度上昇を抑えることが挙げられます。

デルタ電子の回答

デルタ電子のロゴ

回答者:リニューアブルエナジー・ソリューション事業部 カスタマーサービスチーム

三相機種の場合、温度上昇抑制の原因について、
下記のようなことが考えられます。
1.環境温度が40℃以上になる場所
2.直射日光の当たる場所 
3.雑草、ゴミ、障害物等によりファンの機能に影響があった場合
などです。

山洋電気の回答

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回答者:山洋電気株式会社 名古屋支店 営業第一課

【温度上昇抑制について】
この機能は,発電量を割合カットして、発熱を抑える製品保護機能です。
(発電する=発熱体が熱を発することになります。)
パワーコンディショナ内部のサーミスタが約50℃を検知すると動き出します。
なお60℃にて温度異常で発電が停止します。カタログにも記載の-20℃~+60℃です。
動作としましては一定時間ごとに10%ずつ発電量をカットしていき、内部温度が改善された時点で徐々に発電量を戻していきます。
板金には断熱材が入っておりますが、熱だまりが起きやすい場所に設置されていたり、直射日光が当たっておりますと、発電量が抑制されてしまいますので、ご注意下さい。

新電元の回答

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回答者:新電元工業株式会社 販売推進部

お問い合わせいただきましたパワーコンディショナには「温度上昇抑制」との表現がないため、「周囲温度異常」、「温度制限動作中」のいずれかと思いますので、これでご回答いたします。
・「周囲温度異常」
 → パワーコンディショナが設置された環境において吸気する温度が仕様範囲の温度制限まで上昇しています。
気温の他に、直射日光・西日・周囲からの輻射熱でも設置環境の温度は影響されます。
影響を受けないよう周囲を遮蔽するなどの対策をしてください。(パワーコンディショナの吸気・排気を妨げないようご注意ください)
また、吸気口に埃・塵等が溜まると吸気量が減少し冷却不足となり同異常が発生し易くなりますので、日常的に清掃をお願いします。
清掃の際は、ファンが動いていると吸い込むため、運転を停止して掃除機等で吸い込みながら、ブラシで清掃してください。
・「温度制限動作中」 
 → パワーコンディショナが定格出力を出せる温度の上限を超えています。
定格出力を出せる温度を超えると出力を低減しますので、環境仕様をご確認ください。
この場合も、設置環境の温度が高いことが原因ですので、周囲温度を低減する対策をしてください。

まとめ

パワコンの画像【電圧抑制】は、どの場所でも発生する可能性があります。抑制中は売電ができないため、抑制がかかるごとに損失が発生してしまいます。
損をしないためにも、抑制履歴がわかるパワーコンディショナやモニターを使用されている方は定期的にチェックをすることをおすすめします。
【温度抑制】は、パワコンの設置場所を間違えた場合によく発生します。
メーカーの施工基準に合わせて施工をする必要がありますので、移設等の対処をしましょう。

また、適切な設置方法をしても、メンテナンスを一切していない場合には発生する可能性があります。
太陽光発電は決してメンテナンスフリーではありません。
定期的なメンテナンスをすることで、10年、20年の発電事業を安全・安心に行うことができます。

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