平成 26 年 11 月 10 日 企 業 局 県 営 太 陽 光 発 電 所 の 発 電 状 況 に つ い て ( 平 成 26 年 2~ 10 月 分 ) 1.発電電力量等(「実績」と「計画」の比較) (平成 26 年 2 月 1 日~10 月 31 日) 項目 H26年2月 発電電力量 (kWh) H26年3月 H26年4月 H26年5月 H26年6月 H26年7月 H26年8月 H26年9月 H26年10月 合計 実績 58,219 95,757 164,275 161,752 147,180 137,613 127,172 147,019 122,605 1,161,592 計画 73,316 116,416 124,016 130,164 111,125 107,891 123,976 96,005 84,877 967,785 差 ▲ 15,097 ▲ 20,659 40,259 31,588 36,055 29,722 3,196 51,014 37,728 79% 82% 132% 124% 132% 128% 103% 153% 144% 比率 156,079 120% 実績 57,252 94,032 161,460 158,350 143,520 133,550 123,310 144,040 120,620 1,136,134 計画 68,837 109,500 116,487 122,351 104,103 101,046 116,450 90,036 79,529 908,339 差 ▲ 11,585 ▲ 15,468 44,973 35,999 39,417 32,504 6,860 54,004 41,091 実績 8.5% 12.6% 22.4% 21.3% 19.9% 18.0% 16.6% 20.0% 16.2% 17.3% 計画 10.2% 14.7% 16.2% 16.4% 14.5% 13.6% 15.7% 12.5% 10.7% 13.9% 差 -1.7% -2.1% 6.2% 4.8% 5.5% 4.4% 0.9% 7.5% 5.5% 3.5% 効率(%) 98.3% 98.2% 98.3% 97.9% 97.5% 97.0% 97.0% 98.0% 98.4% 97.8% 供給電力量 (kWh) 設備利用率 (%) 供給÷発電 ※10 月 31 日は東北電力㈱の指示により 1 日停電。 186,704 「発電電力量(実績)」:太陽光パネルで発電し、パワーコンデショナーからの出力された電力量 「発電電力量(計画)」 :日射量データーベース METPV-3 を利用した NEDO(新エネルギー産業技術総合開発機 構)の検討支援ツール(STEP-PV)によるシミュレーション結果から設定した値。障 害物等の日照を妨げるものや積雪による影響は考慮していない。 「供 給 電 力 量」:東北電力㈱に供給した電力量 「設 備 利 用 率」:供給電力量(実績)÷(発電規模 1,000kW×24 時間×日数) 「効 率」:供給電力量÷発電電力量 (計画では概ね 94%) 2.発電電力量の「実績」と「計画」の違いの分析 ・2~10 月の 1 日平均発電電力量(kWh/日)の実績と計画、1 日平均日射量(Wh/(m2・日)) の実績と計画(NEDO の日射量データ 過去の平均)を(図 2-1)、(図 2-2)に示す。 「1 日平均発電電力量」:1 日当たりの発電電力量。 月毎の発電電力量計÷日数 (kWh/日) 「1 日 平 均 日 射 量」:1 日当たりの日射量。 月毎の日射量の※計÷日数 (Wh/(m2・日) ※ここでの日射量は、 「全天日射量(全天空からの日射量。直達日射量と散乱日射量の和) 」 (図2-2) (図2-1) 発電電力量 (1日平均)kWh 日射量(1日平均) Wh/m2 6,000 6,000 5,218 5,476 5,000 4,134 4,901 4,439 4,102 4,199 3,755 4,000 4,906 3,704 4,065 5,145 4,618 4,206 4,000 2,829 2,618 4,083 3,965 3,324 3,200 3,089 3,000 4,505 4,087 3,999 3,480 5,386 5,354 5,000 3,000 2,400 2,079 2,000 2,000 1,000 1,000 0 4,395 4,260 3,205 3,186 2,680 2,686 2,399 0 2月 3月 4月 5月 6月 発電電力量kWh 7月 8月 計画kWh 9月 10月 2月 3月 4月 日射量Wh/m2 5月 6月 7月 8月 9月 10月 シミュレーション(水平面全天) 1 ・実績が計画と異なるのは、今年の 4 月及び 9 月は好天が続き、日照時間が平年に比べ 4 月は 140%、9 月は 132%になり、8 月は日照時間が平年に比べ 75%に留まったためである。 ・日射量の合計を比較すると「実績」が「計画」よりも 14.1%多い結果となった。(表 2-1 を参照) ○「日射量(Wh/m2)」と「発電電力量(kWh)」の相関関係について 発電電力量と日射量の「実績」と「計画」を 2~10 月の合計ベースで比較する。(表 2-1) (表2-1) (A)2~10月 発電電力量計 (B)2~10月 日射量計 (A)÷(B) 相関係数 kWh Wh/m 2 kWh/(Wh/m 2 ) 実績 1,161,592 1,129,316 1.03 計画 967,785 989,707 0.98 実績/計画 (%) 120.0% 114.1% 105.2% ・「相関係数」については、「実績」が「計画」より 5.2%上回っている。 (「実績」の方が同じ日射量でも「計画」より 5.2%多く発電している。) ・これらのことから「実績」の発電電力量は、「計画」の発電電力量より約 20%上回ったと 考えられる。 ・「相関係数」が「計画」に比べ「実績」の方が高くなった原因は、パネルの特性(温度係 数など)、PCS の特性(変換効率や損失)、直流回路や配線間での損失、日射方向など様々 な項目が関係し合っていると考えられる。 3.発電電力量と温度について(実績ベース) ・結晶系(単結晶・多結晶)太陽光パネルの特性で、出力(発電電力量)は、「パネルの温 度(モジュール温度)」の上昇により低下する。この特性の大小を表すのが『温度係数』※1 で、今回使用しているパネルの仕様書上の温度係数は-0.42~-0.44%/℃である。 ・現時点では、パネル温度(モジュール温度)の測定ができないため、気温と発電電力量の 関係を確認した。4~10 月の日毎の「平均気温」と「相関係数」を(図 3-1)に示す。 (図3-1) 1.500 1.400 Y=-0.8(%)X+1.2 1.300 実績の気温と相関係数(日射量当 たりの発電量)の関係から「1℃ 当たり日射量当たりの発電電力 量が-0.8%低下」している。 仕様書上の温度係数を上回る結 果となった。 相関係数 1.200 1.100 1.000 0.900 0.800 0.700 0.600 0.500 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 気温(℃) ※1「温度係数(最大出力)」 :太陽光パネル(モジュール)の温度が1℃変化した時の最大出力の変動幅を示す。 ( %/℃) ※「相関係数」 :発電電力量÷日射量(全天日射量)で「日射量当たりの発電電力量」を示す。 ・ 「平均気温」の上昇により「相関係数(日射量当たりの発電電力量)」が低下していること が確認された。 2 4.パネル種類別の発電電力量(実績ベース) (1) パネル種類別の発電電力量の実績 (平成 26 年 2 月 1 日~10 月 31 日) 県内 ①A社(北側) 単結晶 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 計 「比 発電電力量 13,731 kWh 比較 発電電力量 100.0% 100.0% 100.0% 100.0% 100.0% 100.0% 100.0% 29,825 kWh 100.0% 比較 280,823 kWh 100.0% 107.8% 32,873 kWh 107.8% 38,128 kWh 107.3% 37,862 kWh 107.7% 31,899 kWh 101.6% 280,369 kWh 107.3% 35,694 kWh 108.0% 33,022 kWh 100.6% 29,354 kWh 比較 発電電力量 35,625 kWh 106.8% 38,133 kWh 107.4% 35,752 kWh 100.1% 35,404 kWh 比較 発電電力量 30,648 kWh 105.8% 41,809 kWh 106.8% 38,186 kWh 99.9% 30,629 kWh 103.9% 42,353 kWh 105.5% 41,822 kWh 99.3% 33,071 kWh 105.5% 24,351 kWh 104.3% 42,223 kWh 99.6% 35,306 kWh 33,096 kWh 比較 発電電力量 38,980 kWh 35,555 kWh 比較 発電電力量 24,448 kWh 99.2% 39,141 kWh 比較 発電電力量 39,685 kWh 14,484 kWh 115.3% 100.3% 40,014 kWh 比較 発電電力量 23,513 kWh 海外 ④C社 多結晶 15,834 kWh 103.2% 23,445 kWh 比較 発電電力量 14,170 kWh 100.0% 比較 発電電力量 国産 ③B社 多結晶 ②A社(南側) 単結晶 106.9% 31,527 kWh 108.7% 301,314 kWh 100.2% 107.4% 299,086 kWh 107.5% 106.7% 較」:①A社(北側)を 100%とした場合の比率を示す。 ・一般的に単結晶パネルの方が多結晶パネルに比べ、発電効率も高いとされている。(定格 (カタログ値)ではA社は 255W、B・C社は 240W) ・パネルの設置に当たっては、パネル種別毎の4つの PCS への入力電力量をできるだけ揃え ることが望ましい。(入力電力量にばらつきがあると PCS の変換効率が低下する。) このため、1 枚当たりの定格出力の小さい多結晶パネルの枚数を単結晶パネルより若干多 く設置している。(A社は 1,176 枚、B・C社は 1,260 枚) ・このため、A社(北側)、A社(南側)、B社、C社の発電電力量(出力)は、理論上 ほぼ同じになるように設置しているが、実績では、単結晶A社に比べ、多結晶B社は 107.5% 多結晶C社は 106.7%と多結晶の方が単結晶よりも発電電力量は多くなっている。 (2) パネル種類別の発電電力量の違いについて ・パネルの定格(カタログ値)とパネル 1 枚当たりの発電電力量実績の比較を(表 4-1)に示す。 1枚当たりの定格発電量 (カタログ値) W/枚 1枚当たりの実績発電量 (2~10月実績累計) kWh/枚 パネル設置枚数 枚 A社 B社 C社 単結晶 多結晶 多結晶 255 240 240 100.0% 94.1% 94.1% 238.4 239.1 237.4 100.0% 100.3% 99.6% 1,176 1,260 1,260 100.0% 107.1% 107.1% (表4-1) ※( )内の数値は、 A社を 100%とした 場合の比較 ・単結晶と多結晶の発電電力量の差については、製品成績の違いや製品の特性(温度特性な ど)の違い、PCS との接続による効率の違いが考えられるが、結論には至っていない。今 後もデータを収集し、他太陽光発電所の状況なども参考にしながら、更に評価・分析を行う。 ・また、太陽光パネルの種類による費用対効果は、一時的な実績だけでなく、今後も長期に 渡り安定して性能を維持できるか、今後のメンテナンス費用(修繕や更新を含む)などを 総合的に比較・評価すべきと考える。 3 5.パネル設置角度と発電電力量 単位 kWh 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 小計 (平成 26 年 2 月 7 日~10 月 31 日) 県内 A社 255W×98枚 各 24.99kW 発電電力量 比較 発電電力量 比較 発電電力量 比較 発電電力量 比較 発電電力量 比較 発電電力量 比較 発電電力量 比較 発電電力量 比較 発電電力量 比較 発電電力量 比較 30度 1,072 国産 B社 240W×105枚 各 25.2kW 40度 1,360 100.0% 1,942 30度 1,139 126.9% 1,989 100.0% 3,626 3,485 100.0% 3,595 100.0% 96.1% 100.0% 100.0% 100.0% 2,873 91.2% 100.0% 91.9% 93.9% 2,764 98.1% 100.0% 25,563 100.0% 100.0% 101.9% 98.3% 100.0% 100.0% 3,776 95.1% 100.0% 3,298 100.0% 3,465 93.8% 100.0% 3,130 100.0% 3,276 94.4% 100.0% 2,938 100.0% 3,015 95.9% 100.0% 3,475 100.0% 3,424 99.5% 100.0% 2,997 100.0% 26,992 96.9% 100.0% 3,752 3,619 2,915 24,760 1,929 3,731 3,493 2,816 100.0% 107.2% 3,064 3,243 100.0% 100.0% 3,316 2,698 3,307 122.2% 3,515 2,848 30度 1,016 2,090 3,805 2,996 3,098 100.0% 3,796 3,325 3,286 40度 1,392 1,949 102.4% 海外 C社 240W×105枚 各 25.2kW 2,833 102.8% 100.0% 26,670 105.6% 26,486 104.3% 103.6% 合計 各 75.39kW 40度 1,254 30度 3,227 123.4% 100.0% 2,067 100.0% 100.0% 100.0% 94.1% 94.3% 9,553 100.0% 93.1% 9,690 94.3% 9,067 100.0% 2,897 93.6% 8,952 96.1% 8,533 100.0% 95.3% 10,224 99.9% 10,140 100.0% 2,944 99.2% 8,512 103.9% 26,233 97.8% 10,534 10,266 3,089 3,422 105.6% 10,927 11,176 95.1% 3,259 6,146 11,174 98.9% 3,590 124.1% 5,820 107.2% 3,711 40度 4,006 8,757 100.0% 102.9% 79,041 102.6% 77,663 100.0% 98.3% 「比 較」:30 度の発電電力量を 100%とした場合の 40 度の発電電力量の比率を示す。 (注)2 月のデータはデータ集計装置の調整に伴い 2 月 7 日から 2 月 28 日までの累計値 (実績) ・これまでの運転(2~10 月)では、30 度の方が 40 度に比べ、1.7%程度 多く発電してい る。(1 日 5kWh 程度) ・ 冬季間は 40 度の方が優位であったが、4 月から 30 度の方が 40 度に比べ発電量は増加し、 その比は 6 月がピークで徐々に低下し、9 月ではほぼ同じ(差が 1%未満)になり、10 月 には冬季間と同じように 40 度の方が優位になっている。 6.パネルコーティングと発電電力量 (平成 26 年 2 月 7 日~10 月 31 日) (概要) ・一部(A 社単結晶 30 度の 98 枚)の単結晶パネルのガラス面に「フッ素系撥水コーティ ング剤」を塗布し、 「①パネルガラス面の汚れの付き難くさ、②雪の落ちやすさ」などの 効果を発電状況等から確認している。 (平成 26 年 2 月 7 日~10 月 31 日の実績) 2月 コーティングあり A社(単)30度 発電電力量 1日当たり コーティングなし 発電電力量 A社(単)30度 1日当たり 比較(有り÷無し) kWh 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 小計 1,037 1,814 3,541 3,509 3,213 3,034 2,814 3,247 2,709 47 59 118 113 107 98 91 108 87 93 kWh/日 1,072 49 1,942 63 3,626 121 3,595 116 3,286 110 3,098 100 2,873 93 3,307 110 2,764 89 25,563 96 % 96.7% 93.4% 97.7% 97.6% 97.8% 97.9% 97.9% 98.2% 98.0% 97.5% kWh/日 kWh 24,918 (実績) ・コーティングしたパネルは、コーティングなしに比べ約 2~3%程度 発電量が少ない。 ・ 4~10 月では、コーティングの有・無による発電電力量の差は、2%程度で経時的な変化 は、認められない。 ・「汚れの付き難さ」や冬季間の「雪の落ちやすさ」による発電電力量の変化については継 続して確認を行う。 4 参 考 県営太陽光発電所 発電電力量(H26.2月~) 200000 180000 164,275 161,752 160000 147,180 発電電力量(kWh) 140000 116,416 120000 124,016 147,019 137,613 130,164 127,172 111,125 107,891 96,005 95,757 100000 発電電 力量 (実績) 122605 123,976 84,877 発電電 力量 (計画) 73,316 80000 52,548 60000 58,219 57,872 42,772 40000 20000 0 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 月 日照時間(H26.2月~)、平年 300 236.8 日照時間(時間)) 250 212.8 200 167.3 173.1 176.1 165.6 135.2 131 129.4 83.5 108.8 150 100 175.9 177.4 65 183.7 139.7 日照時間 (実績) 日照時間 (平年) 160.8 124.6 92.6 79 61.2 50 0 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 月 日射量(Wh/m2) 県営太陽光発電所 日射量(H26.2月~)とシミュレーション 200,000 180,000 160,000 140,000 120,000 100,000 80,000 60,000 40,000 20,000 0 161,581 165,974 154,360 139,648 121,961 143,144 126,586 126,183 122,928 日射量 (実績) 131,837 132,057 103,032 96,137 67,188 83,069 95,578 80,575 52,516 67,184 47,907 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 日射量 (シミュ レー ション) 39,487 12月 月 5
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