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PVシステムは、まず第一に金融資産です。プロジェクトの大部分は、PVシステムのコストとそれが生み出す価値を示す財務モデルに基づいて決定されますが、通常は20年以上の時間をかけて決定されます。
20年以上というのは、年中無休で24時間の風雨にさらされている電気システムにとっては長い時間です。ほとんどの財務モデルでは、軽微な劣化は考慮されていますが、時間の経過とともに性能に悪影響を与える要因は数多くあります。近くに木が生えていたり、モジュールの不一致、ケーブルのストレスなど、些細なことが出力の低下につながり、累積的なマイナスの影響が大きくなることがあります。
システムのパフォーマンスと期待値の比較を知っていますか？
PVモニタリングは、最も一般的な性能と安全性に関連する問題を検出し、診断することができるという朗報です。ソフトウェアとデータサイエンスを組み合わせたモジュールレベルのモニタリングは、お客様の金融資産を保護するのに役立ちます。ソフトウェアは、何か問題があるかどうか、原因、影響、解決策を検出することができるようになりました。
NRELによると、「モニタリングはPVシステムの性能を理解するための強力なツールである」としています。以下は、システムが時間の経過とともに経験する最も一般的な性能上の課題と、高度なモジュールレベルのモニタリングがそれぞれに対して何ができるかのリストです。
サイト条件の変更
サイトの設計条件は、時間の経過とともに変化する可能性があります。モジュール上の埃、花粉、鳥、すす、および/または大気汚染があります。汚れを放置し、それらが不均一に発生した場合、局所的なホットスポットの故障につながる可能性があります。近くに木が成長したり、新しい施設が建設されたりすると、以前は日陰がなかったモジュールが日陰になってしまうことがあります。これらの陰になったモジュールにオプティマイザーがない場合、1枚のモジュールでストリング全体の出力が低下する可能性があります。
インバータレベルではなくモジュールレベルでモニタリングすることで、日陰のような現象を個々のモジュールまで診断することができます。場合によっては、ストリング全体の最大出力を確保するために、陰のかかるモジュールにオプティマイザーを後付けすることが望まれます。これは、TigoのフレキシブルなMLPEシリーズを使用すれば簡単に行えます。
モジュールの変更
モジュールは時間の経過とともに異なる速度で劣化します。そのため、モジュールの劣化によるミスマッチは時間の経過とともに増加します。その結果、アレイ内のモジュールの文字列は、オプティマイザがない場合は、最悪の性能を持つモジュール(NREL)と同等の性能を発揮します。
劣化率の違いに加えて、ストリング全体に影響を与えるモジュールレベルの故障もあります。これには、ダイオードの故障、セルの相互接続の断線、天候や外部要因によるモジュールの損傷などが含まれます。これらすべての場合、モジュールレベルでの監視なしでは、1つのモジュールの故障が目立たないことがあります。1つのモジュールの故障が時間の経過とともに気づかれなくなると、それが積み重なっていく可能性があります。
システムバランス（BOS）の問題
インバータの信頼性は向上し続けていますが、それはPVの性能低下の最も頻繁な原因の一つです。残念ながら、インバータの故障は、関連するすべてのモジュールに影響を及ぼします。しかし、インバータのリセットや通信のリセットなどの修正メンテナンスを遠隔で行うことは可能です。
もう一つの問題は、モジュール間の電気的接続から発生する可能性があります。これらの問題は、水の浸入、汚れ、風によるコネクタの緩み、時間の経過に伴う一般的な摩耗などが原因で発生します。コネクタの問題は、高抵抗の原因となり、性能の問題だけでなく、火災の危険性を含む安全性の問題につながる可能性があります。高度なモニタリングにより、電圧の上昇を検出して自動的にシャットダウンすることができ、壊滅的な損失を防ぐことができます。
モジュール・レベル・モニタリングのメリット
Tigoでは、モジュールレベルのモニタリングがすべてのTS4-S、M、およびOに標準装備されています。お客様は、当社のモニタリング・プラットフォームSMARTを通じて、モジュールレベルでエネルギー、電力、電圧、電流、およびその他の主要な統計情報を詳細に見ることができます。SMARTには、問題が特定されたときにお客様に通知するアラートも含まれており、行動のコースを推奨します。
フレキシブルなモジュールレベルパワーエレクトロニクス（MLPE）のTigoのTS4プラットフォームは、既設のPVシステムに後付けすることができ、モジュールの不整合や日陰が出力低下の原因となっている場合に、モニタリングやオプティマイジングを追加することができます。新規設置の場合、TS4は単純なアドオンとして含めることも、既存のPVモジュールおよびインバーター通信に事前にバンドルすることもできます。
まとめると、PV アレイの劣化が進む主な原因は以下の 3 つです。1）サイト条件の変化、2）モジュールの問題、3）システムのバランスの問題です。いずれの場合も、高度なモニタリングによって問題を早期に発見し、根本的な問題の金銭的な影響を最小限に抑えるための解決策を提案することができます。
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