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)

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