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公開番号2025119238
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-14
出願番号2024014011
出願日2024-02-01
発明の名称太陽光発電システム
出願人株式会社 FD
代理人弁理士法人快友国際特許事務所
主分類H02J 3/38 20060101AFI20250806BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】系統側からの出力制御に対して、太陽光発電が過剰に制限されることを回避する。
【解決手段】太陽光発電システムは、電力消費施設とともに、同じ引き込み線で系統に接続される。このシステムは、太陽電池と、太陽電池と系統との間で電力変換するパワーコンディショナと、引き込み線から系統へ流れる逆電力を検出したときに、パワーコンディショナの運転を停止させる逆電力継電器と、系統を管理する事業者から発信される出力制御信号を受信する制御装置とを備える。制御装置は、平常時は逆電力継電器を無効化しておくとともに、出力制御信号を受信したときに、逆電力継電器を有効化する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電力消費施設とともに同じ引き込み線で系統に接続される太陽光発電システムであって、
太陽電池と、
前記太陽電池と前記系統との間で電力変換するパワーコンディショナと、
前記引き込み線から前記系統へ流れる逆電力を検出したときに、前記パワーコンディショナの運転を停止させる逆電力継電器と、
前記系統を管理する事業者から発信される出力制御信号を受信する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、平常時は前記逆電力継電器を無効化しておくとともに、前記出力制御信号を受信したときに、前記逆電力継電器を有効化する、
太陽光発電システム。
続きを表示（約 740 文字）【請求項２】
前記系統から前記引き込み線へ流れる順電力を測定する電力計をさらに備え、
前記制御装置は、前記出力制御信号を受信したときに、前記パワーコンディショナに発電抑制を指令し、
前記パワーコンディショナは、前記発電抑制を指令されたときに、前記電力計によって測定される前記順電力がゼロとならないように、前記太陽電池による発電電力を制御する、請求項１に記載の太陽光発電システム。
【請求項３】
前記パワーコンディショナは、前記発電抑制を指令されたときに、前記電力計によって測定される前記順電力がゼロよりも大きい所定値以上に維持されるように、前記太陽電池による発電電力を制御する、請求項２に記載の太陽光発電システム。
【請求項４】
前記パワーコンディショナを外部の系統用蓄電システムへ電気的に接続するバイパス配線と、
前記バイパス配線を電気的に導通及び遮断するバイパス遮断器と、をさらに備え、
前記制御装置は、平常時は前記バイパス遮断器を開放しておくとともに、前記出力制御信号を受信したときに、前記バイパス遮断器を閉成する、請求項１から３のいずれか一項に記載の太陽光発電システム。
【請求項５】
前記系統と前記パワーコンディショナとの間に介在する変圧器をさらに有し、
前記バイパス配線は、前記系統と前記変圧器との間から分岐して、前記系統用蓄電システムへ電気的に接続されている、請求項４に記載の太陽光発電システム。
【請求項６】
前記制御装置は、前記バイパス遮断器を閉成する前に、前記系統用蓄電システムへ所定の通知信号を送信する、請求項５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】
本明細書が開示する技術は、太陽光発電システムに関し、特に、電力系統に接続される系統連携型の太陽光発電システムに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
電力系統（単に系統とも称する）では、電気の使用量（需要）と発電量（供給）とのバランスを維持する必要があり、使用量が発電量を上回るような場合には、発電設備に対して出力制御が行われる。出力制御とは、発電設備に対して発電を禁止又は制限することを意味する。従来、出力制御は主に火力発電に対して行われ、これによって需給のバランスが十分に維持されてきた。
【０００３】
しかしながら、近年は、太陽光発電の普及に伴い、火力発電に対する出力制御だけでは足りず、太陽光発電に対しても出力制御が行われている。太陽光発電に対して出力制御が行われることは、太陽光発電を含め、再生可能エネルギーのさらなる普及を図る上で、好ましいことではない。そのことから、例えば我が国の政府機関においても、太陽光発電に対する出力制御を抑制するための施策が検討されている（非特許文献１）。
【０００４】
また、太陽光発電に対する出力制御を抑制する一つの手段として、系統用蓄電池（系統に接続される大規模な定置用蓄電池）の活用が検討されている。具体的には、出力制御が必要とされる場合に、系統を管理する一般送配電事業者が、その系統内に存在する系統用蓄電池に対して、充電指令を与えるというものである。しかしながら、系統用蓄電池は個々の規模が比較的に小さく、今後も多数の導入が見込まれることから、その全てを一般送配電事業者が管理することは、現実的ではないとされている（非特許文献２）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
２０２３年１０月１６日開催経済産業省資源エネルギー庁総合資源エネルギー調査会省エネルギー・新エネルギー分科会新エネルギー小委員会／電力・ガス事業分科会電力・ガス基本政策小委員会系統ワーキンググループ（第４８回）の配布資料資料１「再生可能エネルギーの出力制御の抑制に向けた取組等について」
２０２３年１０月１６日開催経済産業省資源エネルギー庁総合資源エネルギー調査会省エネルギー・新エネルギー分科会新エネルギー小委員会／電力・ガス事業分科会電力・ガス基本政策小委員会系統ワーキンググループ（第４８回）の配布資料資料３「系統用蓄電池の接続・利用の在り方について」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
出力制御は、実際の需給バランスに応じて、リアルタイムに行われることが好ましい。そのため、太陽光発電に対する出力制御においても、オンライン出力制御の普及が進められている。オンライン出力制御では、太陽光発電システムと一般送配電事業者とがオンラインで接続され、出力制御が必要となったときに、一般送配電事業者から太陽光発電システムへ出力制御信号が送信される。そして、出力制御信号を受信した太陽光発電システムでは、パワーコンディショナの運転が強制的に停止される。
【０００７】
パワーコンディショナの運転が停止することで、太陽光発電システムから系統への逆潮流は確実に防止される。その一方で、太陽光発電システムは発電できない状態となることから、太陽光発電システムの発電電力を自己消費することも禁止されてしまう。このことは、太陽光発電システムの利用機会を過剰に逸失させるものであって、太陽光発電のさらなる普及を阻害する要因にもなり得る。
【０００８】
上記を鑑み、本明細書は、太陽光発電に対する出力制御（特に、オンライン出力制御）において、太陽光発電に対する過剰な制限を回避するための技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本明細書が開示する技術は、太陽光発電システムであって、特に、電力消費施設とともに同じ引き込み線で系統に接続される太陽光発電システム（以下、単にシステムと称することがある）に具現化される。このシステムは、太陽電池と、太陽電池と系統との間で電力変換するパワーコンディショナと、引き込み線から系統へ流れる逆電力を検出したときに、パワーコンディショナの運転を停止させる逆電力継電器と、系統を管理する事業者から発信される出力制御信号を受信する制御装置とを備える。制御装置は、平常時は逆電力継電器を無効化しておくとともに、出力制御信号を受信したときに、逆電力継電器を有効化する。
【００１０】
発電施設に対する出力制御は、系統における需給バランスの維持を目的としており、発電設備による発電自体を制限することが目的ではない。即ち、仮に発電施設が発電を継続していても、その発電施設から系統への電力供給（即ち、逆潮流）が確実に禁止されるのであれば、出力制御の目的は十分に果たされる。この知見に基づいて、本技術に係る太陽光発電システムでは、系統連系型のシステムではあるものの、逆電力継電器（ＲＰＲとも称される）が用意されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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