ソーラープラス蓄電池システムはどのように機能しますか？

ソーラー＋バッテリーガイド

ソーラーパネルは太陽光が利用可能なときに電力を生成します。バッテリーは、そのエネルギーの一部を保存し、後でリアルタイムの太陽光発電のみに依存するのではなく使用できるようにします。

それが基本的な考え方です。ソーラープラスバッテリーストレージ：ソーラーPVがエネルギーを生成し、バッテリーがそれを保存し、インバーターがそのエネルギーを負荷に供給する方法を管理します。

実際のエネルギーフローは、太陽光発電、電力需要、バッテリーの充電状態、およびグリッドが利用可能かどうかによって、1日を通して変化します。

ソーラープラスバッテリーストレージシステムとは何ですか？

ソーラープラスストレージシステムは、太陽光発電アレイとバッテリーエネルギー貯蔵を組み合わせたものです。

太陽光発電した電気を生成した瞬間にのみ使用するのではなく、システムはそのエネルギーの一部を後で保存できます。

典型的なシステムには以下が含まれる場合があります：

• ソーラーPVパネル
• ソーラーまたはハイブリッドインバーター
• バッテリーストレージ
• バッテリー管理システム（BMS）
• 電気的保護
• 監視およびエネルギー制御
• 利用可能な場合はユーティリティグリッド接続

正確なアーキテクチャは、住宅用、商業用、オフグリッドプロジェクトによって異なります。

ソーラープラスバッテリーストレージはどのように機能しますか？

システムを理解する最も簡単な方法は、エネルギーを追跡することです。

インバーターとシステム制御は、利用可能な太陽エネルギー、バッテリーSOC、および動作設定に応じて、どのソースが電力を供給すべきかを決定します。

ステップ1：ソーラーパネルが発電する

太陽光がモジュールに当たると、ソーラーPVパネルはDC電力を生成します。

電力量は、天候、パネルの向き、日陰、ソーラーアレイのサイズなどの要因に応じて、1日を通して変化します。

ソーラーシステムが電力を生成している間に建物が電力を消費している場合、PVエネルギーは負荷によって直接使用できます。

ステップ2：余剰ソーラーがバッテリーを充電する

太陽光発電が現在の負荷よりも大きい場合、システムには利用可能な余剰エネルギーがある場合があります。

バッテリーがまだ満杯でなく、充電条件が許す場合、このエネルギーはすぐに使用するのではなく保存できます。

その余剰の一部または全部を、インバーターとバッテリーの充電制限に従ってバッテリーに供給できます。

ステップ3：バッテリーが後でエネルギーを供給する

太陽光発電は最終的に減少しますが、電力需要は続く可能性があります。

グリッドからすべての電力をすぐに引き出すのではなく、バッテリーは放電して保存されたエネルギーを供給できます。

これは特に以下の場合に役立ちます：

• 夕方の時間
• 曇りの期間
• 電力料金が高い期間
• 短いグリッドの中断

利用可能なランタイムは、バッテリーの利用可能なkWhと供給される負荷によって異なります。

ステップ4：必要に応じてグリッドがシステムをサポートする

グリッド接続システムでは、太陽光とバッテリーのエネルギーが不十分な場合でも、ユーティリティの電力を引き続き使用できます。

たとえば、次の場合：

• 太陽光出力が低い
• バッテリーが最小SOCに達した
• 負荷が利用可能なインバーターまたはバッテリー電力を超えている

システムの設定によっては、グリッドが追加の電力を供給できます。

一部のシステムは、必要に応じてAC電源からバッテリーを充電することもできます。

日中は何が起こりますか？

典型的な日中の運用シーケンスは次のようになります：

夜は何が起こりますか？

ソーラーパネルは夜間に電力を生成しないため、システムは別のエネルギー源を必要とします。

バッテリーに保存されたエネルギーが含まれている場合、システム設定に従って最初に負荷に電力を供給できます。

バッテリーが許可される最小SOCに達すると、グリッド接続システムはグリッド電力に切り替える場合があります。

オフグリッドシステムでは、太陽光発電が再開されるまでバッテリーが負荷をサポートできない期間、発電機などの別のソースが必要になる場合があります。

停電中は何が起こりますか？

ソーラーパネルとバッテリーがあっても、グリッドが停止しても建物が稼働し続けるとは限りません。

バックアップ運用は、インバーターと電気システムの設計によってサポートされる必要があります。

システムがバックアップ用に設計されている場合、ユーティリティグリッドから分離し、バッテリーエネルギーを使用して選択された負荷に電力を供給できます。

インバーターのアーキテクチャによっては、グリッドが利用できない間もソーラーPVがエネルギーを提供し続ける可能性があります。

ソーラーのみ対ソーラー＋バッテリーストレージ

インバーターは何をしますか？

インバーターは、ソーラーバッテリーシステムの最も重要な部分の1つです。

アーキテクチャによっては、次のことを行う場合があります：

• ソーラーDC電力をAC電力に変換する
• バッテリーを充電する
• バッテリーエネルギーを利用可能なAC電力に変換する
• グリッド入力を管理する
• バックアップ出力を提供する
• バッテリーBMSと通信する

PV、バッテリー、ユーティリティ電力を組み合わせたプロジェクトについては、 Voltertechソーラーインバーター範囲 を参照して、さまざまなバッテリーおよび電力システム構成を確認してください。

バッテリーは何をしますか？

バッテリーの主な役割はエネルギーを保存することです。

バッテリー容量は通常kWhで表されます。利用可能なkWhが大きいほど、後で利用できるエネルギーが多くなります。

バッテリー容量は次に基づいて選択する必要があります：

• 毎日のエネルギー消費量
• 夕方と夜間の負荷
• 必要なバックアップ時間
• 利用可能な太陽光発電
• 充電時間
• 希望する予備SOC

家庭用アプリケーションでは、 Voltertech住宅用エネルギー貯蔵システム範囲 を参照してください。

AC結合対DC結合ソーラーバッテリーシステム

「PVプラスストレージ」システムを計画する際に、AC結合とDC結合という2つの用語がよく登場します。

適切なアーキテクチャは、既存のソーラー機器、システムサイズ、インバーター設計、およびプロジェクト目標によって異なります。

どのくらいのバッテリーストレージが必要ですか？

特定のソーラーアレイに一致する固定バッテリーサイズはありません。

有用な出発点は次のとおりです：

バックアップアプリケーションの場合、簡単な最初の計算は次のとおりです：

最終的なバッテリーサイズには、利用可能な容量、システム効率、および予備SOCも考慮する必要があります。

ソーラーバッテリーシステムはグリッドなしで機能しますか？

はい、ただしオフグリッド運用用に設計されている場合に限ります。

オフグリッドシステムは、ユーティリティ電力に依存せずに、必要な負荷をサポートするのに十分な発電と保存されたエネルギーを提供する必要があります。

通常、これは通常のグリッド接続システムよりもソーラーアレイのサイジングとバッテリー容量をより重要にします。

太陽光発電が不十分な期間の二次充電またはバックアップソースとして、発電機が含まれる場合もあります。

バッテリーはソーラーとグリッドの両方から充電できますか？

多くのソーラーバッテリーシステムは、インバーターの設計に応じて、PV充電とAC充電の両方をサポートできます。

これは、次の場合に役立ちます：

• 太陽光発電が不十分
• グリッドが不安定
• バックアップ容量を迅速に回復する必要がある
• 電力料金によりスケジュールされた充電が有用になる

利用可能な充電モードは、特定のインバーターとバッテリー構成について常に確認する必要があります。

ソーラー＋ストレージの主な利点は何ですか？

システムを選択する前に確認すべきことは何ですか？

機器を選択する前に、準備してください：

• 毎日の電力消費量
• 最大負荷（kW）
• 必要なバックアップ負荷
• 必要なバックアップ時間
• ソーラーPV容量
• 利用可能なグリッド接続
• バッテリー容量要件
• AC電圧と周波数
• 設置環境

これらの詳細は、プロジェクトがより小さな住宅用システム、より大きな商業用構成、または完全にオフグリッドのアーキテクチャを必要とするかどうかを決定します。

住宅用および商業用ソーラー＋ストレージ

運用原理はシステムサイズによって似ていますが、機器と制御要件は異なります。

住宅用プロジェクトは一般的に家庭のソーラー自家消費とバックアップに焦点を当てています。より大きなC&Iプロジェクトには、ピークシェービング、デマンド管理、およびより高度なエネルギー制御も含まれる場合があります。

より大きなプロジェクトについては、 Voltertech商業用エネルギー貯蔵システム範囲 を参照してください。

住宅用アプリケーションの場合、住宅用エネルギー貯蔵システム範囲 には、家庭のソーラーとバックアップの要件に合わせて設計された構成が含まれています。

よくある質問

ソーラー発電とバッテリーストレージは、1つのシステムとして最もよく機能します

ソーラーバッテリーシステムは、単に大きなバッテリーに接続されたソーラーパネルではありません。

PVアレイ、インバーター、バッテリー、グリッド接続、および負荷は、一緒にサイジングおよび制御する必要があります。

サイトがどれだけの電力を消費するか、いつその電力を必要とするか、そしてどれだけの太陽エネルギーが利用可能かを知ると、適切なインバーター電力とバッテリー容量を選択することがはるかに容易になります。