電気電子工学実験II(電気電子工学科2年・通年)
 

実験の目的と概要

実験の目的と概要
 実験指導書の内容を自分で理解し,必要な計測器などを準備した上で回路構成を行って実験できるようにし,授業で学んだ内容や計測器の取り扱い方について実験実習を通じて理解を深める.また,工学実験の報告書の書き方を習得する.
実験の詳細
 シラバス
 

太陽光設備の発電特性


1.太陽電池の仕様
・太陽電池アレイ1【単結晶ハイブリッド系】・・・パナソニック製VBHN238 モジュール45枚
 モジュール最大出力電力:238.1W
 モジュール最大出力動作電圧:43.4V,モジュール最大出力動作電流:5.50A
 モジュール開放電圧:52.2V,モジュール短絡電流:5.85A
 モジュール変換効率:18.6%
 モジュール面積:1580mm*812mm = 1.283m^2
 最大総合出力電力:9直列*5並列 = 10.7145kW
・太陽電池アレイ2【化合物系】・・・ソーラーフロンティア製SF165-S モジュール64枚
 モジュール最大出力電力:165W
 モジュール最大出力動作電圧:82.5V,モジュール最大出力動作電流:1.88A
 モジュール開放電圧:109.0V,モジュール短絡電流:2.20A
 モジュール変換効率:13.4%
 モジュール面積:977mm*1257mm = 1.228m^2
 最大総合出力電力:4直列*16並列 = 10.56kW
・太陽電池アレイ3【単結晶シリコン系】・・・フジプレアム製FC-220Y モジュール48枚
 モジュール最大出力電力:220W
 モジュール最大出力動作電圧:28.0V,モジュール最大出力動作電流:7.86A
 モジュール開放電圧:34.3V,モジュール短絡電流:8.56A
 モジュール変換効率:15.07%
 モジュール面積:985mm*1482mm = 1.460m^2
 最大総合出力電力:12直列*4並列 = 10.56kW
・太陽電池アレイ4【多結晶シリコン系】・・・京セラ製KS242P モジュール44枚
 モジュール最大出力電力:242W
 モジュール最大出力動作電圧:29.8V,モジュール最大出力動作電流:8.13A
 モジュール開放電圧:36.9V,モジュール短絡電流:8.80A
 モジュール変換効率:14.71%
 モジュール面積:1662mm*990mm = 1.645m^2
 最大総合出力電力:11直列*4並列 = 10.648kW
・太陽電池アレイ5【単結晶シリコン系】・・・三洋電機製CCP-EA4K モジュール70枚
 モジュール最大出力電力:145W
 モジュール最大出力動作電圧:44.6V,モジュール最大出力動作電流:3.25A
 モジュール開放電圧:56.5V,モジュール短絡電流:3.50A
 モジュール変換効率:?%(調査中)
 モジュール面積:1320mm*895mm = 1.181m^2
 最大総合出力電力:7直列*10並列 = 10.15kW
・太陽電池アレイ6【単結晶シリコン系】・・・太陽電池5と同様
・太陽電池アレイ7【単結晶シリコン系】・・・太陽電池5と同様
・太陽電池アレイ8【単結晶シリコン系】・・・太陽電池5と同様

2.日射計および気象観測装置の仕様
・日射計(全天日射計)・・・デルタオーム製LP PYRA03(ISO9060 Class2準拠)
・温度計(温度トランスミッタ)・・・デルタオーム製HD9008.03(Pt100 JIS1604-1997 ClassA準拠)

3.実験データの値・・・1時間単位の値になっています
・積算日射量[kWh/㎡]・・・日射計(傾斜面20°に設置)で得た日射量の積算値
・平均外気温[℃]・・・温度計で得た外気温の平均値
・太陽電池出力電力量(交流)(総合)[kWh]・・・ACリンクインバータ+パワーコンディショナ7台の三相交流出力電力の積算値
・太陽電池出力電力量(直流)(総合)[kWh]・・・太陽電池モジュール1~8の直流出力電力の積算値
・積算太陽光発電電力量_1~8[kWh]・・・太陽電池モジュール1~8個別の直流出力電力の積算値

4.データの分析方法
(1) 最大電力および使用電力量-時刻特性の作成fig1.xls
 ・最大電力のグラフを見て考えられることを述べよ
(2) 交流発電電力量,直流発電電力量,積算日射量-時刻特性の作成fig2.xls
 ・積算日射量と直流発電電力との関係について述べよ
 ・直流発電電力量に比べて交流発電電力量の値が小さくなる理由について述べよ
(3) 発電効率-時刻特性の作成fig3.xlsx
 ・発電効率η [%] =積算発電電力量P [kWh]/(傾斜積算日射量J [kWh/m^2] * 太陽電池の全面積A [m^2]) * 100 で計算
 ・どの種類(太陽電池1~5)の太陽電池が発電効率が良いか述べよ
(4) 規格化発電電力量-時刻特性の作成fig4.xlsx
 ・規格化発電電力量 [kWh/kW] = 太陽電池毎の積算発電電力量P [kWh] / モジュール最大出力電力M [kW]
 ・どの種類(太陽電池1~5)の太陽電池が多く発電するか述べよ

報告書の提出方法
 全国の高専で使用しているe-learningシステムへ提出をお願いします。
 https://bb.kosen-ac.jp/

参考資料
・デマンド監視装置の測定値:CH1606.xlsx(2016年6月),CH1607.xlsx(2016年7月)
・太陽光発電設備の測定値:PV1606.xlsx(2016年6月),PV1607.xlsx(2016年7月)
太陽光発電設備・リチウムイオン蓄電装置が稼働しました(校外向け資料)
・ワークシート(レポート資料):太陽光発電ワーク2017(サンプル).docx
 

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