自家消費システムに最適な“パワーコンディショナ”の選び方とは？

2020/05/28

自家消費ソリューションを手掛けるWave Energyが、数あるパワーコンディショナから選んだのは、ファーウェイの製品群だった。一体何が決め手となったのか、同社の本家正雄・取締役副社長に話をうかがった。

自家消費システムに必須
高速で制御できるPCS

Wave Energy（ウェーブエナジー）は1972年の設立以来、高圧配電盤製造の技術に磨きをかけ、高品質な製品を市場に提供し続けてきた。

2012年から参入した太陽光発電事業ではこれまで、高圧盤とパワーコンディショナ（PCS）を組み合わせた太陽光発電システム「SOLAR SPEC」や、遠隔監視・制御システム「SOLAR WATCH」など、幅広いソリューションを展開。昨今は、FIT制度の変更などにともなう市場の変化を読み取り、自家消費向けソリューションの開発、提供に力を注いでいる。

電気料金の削減効果が大きく、税制優遇措置による節税効果も期待できる自家消費型太陽光発電システム。その成功のかぎは、発電電力をいかに制御して、逆潮流をおさえるかにかかっている。

＜逆潮流によりRPRが作動すれば発電停止＞
一般的な自家発電型太陽光発電システムの場合、逆潮流が発生すると、それを検知した逆電力継電器（RPR）によりPCSが停止する。その後も、発電の復旧に時間がかかるため、その分買電量が増えてしまう。　出典：Wave Energy

 
自家消費太陽光発電システムでは、消費電力が急激に下がって発電電力の方が多くなると、買電している電力会社側に発電電力が流れる逆潮流が発生する。すると、発生から2秒ほどで逆電力継電器（RPR）が働き、PCSの機能を停止させて発電がストップ。その後もRPRは動作し続けて発電再開まで時間を要するため、その分買電量が増え、メリットである電気料金の削減効果が小さくなってしまう。

＜PCSの制御が間に合わず逆潮流が発生＞
発電量を高めるには、消費電力（負荷電力）に合わせて、PCSの出力を制御して発電電力をコントロールする必要がある。PCSの制御スピードが遅いと、消費電力の急減に追従しきれず、逆潮流が発生してしまう。　出典：Wave Energy

 
逆潮流を防ぐには、RPRが作動する前に発電電力を制御して消費電力以下に抑える必要がある。それには、高速に出力制御ができるPCSが必要だった。
 

＜消費電力は秒単位で大きく変動する＞
消費電力は、短時間の間に大きく変動する場合がある。Wave Energyによると、1秒間で消費電力が18kW下がることもあるという。こうした消費電力の急変に対応するには、出力制御が高速で行えるPCSが必須だった。　出典：Wave Energy

 
「ファーウェイのPCSで一番気に入っているのが、出力制御の早さを自由に設定できる点にある。非常によく考えられた製品だと感心した」と同社の本家正雄・取締役副社長は語る。

このレスポンスの早い出力制御が可能なことに加えて、高効率で信頼性が高い点や、ファンレス設計により塩害地域に設置可能であること、メンテナンスフリーであることなど、PCSとしての実力の高さを評価。自社の自家消費向けソリューションに採用するに至った。

買電ゼロの時間帯も実現
各地から引き合い相次ぐ

同社一推しの自家消費向けソリューションは、ファーウェイのPCSやSOLARシリーズ、RPRと買電電力計を一体化した「みまもる君」などで構成する。

逆潮流を発生させず、かつ買電電力を減らして電力の自給率を高めるためには、消費電力と発電電力をできるだけ同じ量にするのが望ましい。同社のソリューションでは、買電電力と発電電力の量をつねに収集して、消費電力の変動をチェックする。

発電電力が消費電力を超えた時は、RPRが動作するまでに、PCSを迅速に一時停止させて出力を4秒間ゼロにしたあと、すぐに再起動。こうして、発電電力をコントロールすることによって逆潮流をおさえ、発電が長時間停止する事態を回避できる。同社によると、このソリューションを使えば、発電電力と消費電力を一致させて買電ゼロの時間帯も作れるという。

採用事例は増えつつある。四国地方の案件では、ファーウェイのPCSを組み込んだ同社の低圧一体型自家消費太陽光発電システムや「みまもる君」、ファーウェイのデータロガー「SmartLogger」などでシステムを構成。

東海地方では今、地元企業向けに今年中をめどに数十拠点で自家消費向けソリューションを稼働させる案件が進行している。他にも、逆潮流をおさえて高効率な自家消費型太陽光発電システムの運用が可能である点を評価した企業から、引き合いが相次いでいるという。

「ファーウェイさんは、私どものソリューションの特徴をよく理解し、対応してくれている。今後もさらに連携を深めていきたい」と本家氏。

今後は、これまで採用してきたファーウェイの三相ソリューションに加えて単相ソリューションも採用して、自家消費向けソリューションの展開に一層力を入れる構えを見せている。

自家消費向けPCS選び3つのポイント

1 出力制御へのレスポンスの早さ

発電出力の制御速度を設定できる。これにより、逆潮流が発生した際にも、RPRが作動開始する前に発電電力を下げる機能の実現を可能にしている。Wave Energyの自家消費向けソリューションを支える最大の特徴。

2 遠隔操作のしやすさ

データロガー「SmartLogger」を介して、遠隔地からデータ収集や設定の変更が可能。トラブルが生じても、担当者を現地に派遣することなく対処できる。設定画面もわかりやすく、操作しやすい。

3 すぐれた施工性

筐体はコンパクトな設計となっており、設置が比較的容易に行える。自然放熱のファンレス設計を採用しているため、ファンやフィルターなどの消耗品がないなど、メンテナンス性にも優れている点も特徴の1つ。

Wave Energyが選んだ自家消費に最適なPCS

ファーウェイの三相ソリューション「SUN2000-50KTL-JPM0」。最大変換効率98.9％の実現や、6回路独立のマルチストリング方式の採用、全ストリングに高精度計測機能を備えるなど、数々の優れた特徴を有する。

PROFILE

株式会社Wave Energy
取締役副社長

本家正雄氏

お問い合わせ

華為技術日本株式会社／ファーウェイ・ジャパン
東京都千代田区大手町1-5-1 大手町ファーストスクエアウエストタワー12F
TEL：03-6266-8051

取材・文：具志堅浩二

SOLAR JOURNAL vol.33（2020年春号）より転載

Sponsored by 華為技術日本株式会社／ファーウェイ・ジャパン