「太陽光発電」カテゴリーアーカイブ

グラフを取ってみると影になってるストリングがよくわかります。CT2の系統が朝から9時頃まで下がっていますが、屋根の影が5直の内の1枚にかかっていました。太陽が南に移動してくると解消されます。各ストリングの差も少しあります。CT1,2の系統は西向き5度ぐらい、その他は南向き20度ぐらいで設置してあります。今日は曇天だったので発電量も低く、日射量との差が小さくて見にくいですが、西向きのCT1,2系統が思ったより健闘していることが分かりました。晴れの日のデータが楽しみです。

 

自宅の系統連系太陽光発電システムのストリング電流モニタを製作しました。我が家のシステムは6ストリングを並列にしてパワコンに入れてあり、設置角度が2種類になっていたり、3時以降には屋根の影ができたりするので、どのような挙動なのか楽しみです。ついでに念願の日射計も付けてみました。

DCCTはLEM製HO6P/SP33、マイコンATMEGA328P、12bitADのMCP3208、通信にはESP8266を使いました。余りもの基板の寄せ集めですが、これだけでWiFi接続できるので通信線が不要で便利です。電源はプラボックスの中に小容量のバッテリーを入れてソーラー充電するようにしました。

 

自宅オフグリッドシステムのデータをパソコンに保存するために、500円WiFiモジュールESP8266を使ってみました。オフグリッド1号機はXBeeWiFiで、自宅APに接続して使っているので、今回はいままでデータを記録していない2号機用です。

Serial-Ether透過にはそれ用のファームを使わないといけないということらしく、いろいろ探した結果、サーバー機能のESP_BN2_oaというものを使いました。説明にある通りにして固定IP、AP接続をすると、次からは電源ONで自動接続してくれますので、外付けSerial-Ether透過アダプタとして使えます。設定はXBeeのような専用ソフトでは無く、シリアルから設定するのですが、その方が簡単なような気もします。

引っかかったのはパソコン側のソフトです。TeraTermではうまくいくのに、VBのTCP/IP通信では受信に失敗するのでいろいろ試行錯誤の結果、接続をしてから100msほど待ってからコマンドを送ると受信に成功することがわかりました。XBeeWiFiは半日ほどで通信が切れたのでリセットするようにしたのですが、ESP8266はどうでしょう。これから連続運転して確かめることにします。

 

独立太陽光発電システム用のバッテリー電圧でインバータをリモートON/OFFするものを以前作ったのですが、LT社で80V耐圧のシャントレギュレータLT3010を見つけたので48Vシステムでも使えるようにしました。電源電圧3.3Vまでシャントレギュレータで下げていますので消費電流を前回の4mAより下げないといけません。ついでに今回はFusionPCBで基板を作ったのでフラットパッケージのLT3010も楽勝で実装できました。なんと基板10枚送料込みで3,612円！すごい時代になったものです。

マイコンはATMEGA168P、秋月のI2C液晶、リモート用PhotoMOSスイッチは駆動電流0.5mAのOMRON G3VMを使用しました。今のところリモートON時に2mA程度の消費電流なので、A/Dの間隔を広くするなどしてもう少し下げたいところです。

でも、家には48Vシステムが無い…

追加：ACDを止めてADCも不要なときは止めて1.6mA/60V時まで下がりました。一応目標達成です。

バッテリーとソーラーモジュールを変更してから発電量が倍増したので来月は50kWhぐらい行きそうです。時々へこんでいるのは雨の日ですが、それ以外の日はオフグリッドの場合は放電した分しか発電（充電）しないので日射によらず平坦になります。

オフグリッドシステムの発電は予想以上に大きくなり、毎日2kWhと倍増しました。3K社EB100は内部抵抗が低そうで、グラフのように発電してもゆっくり電圧が上昇していきます。ソーラーモジュールは3枚に増量してありますが、この消費量では2枚にして電流を減らした方が良さそうです。
変更点は以下の通りです。
ソーラーモジュール：カナディアンソーラー180Wｘ3枚
Boost=28.0V
Equal=28.4V
LVD=23.5V
LVR=26.5V

以前からタイ3K社製EB100が安価で売られていたので、程度の良い中古ソーラーモジュールをネクストエナジーアンドリソース社から購入したことをきっかけに入手しました。EB仕様で、マリンバッテリーに迫る価格になっています。マリンバッテリーは安いのですが充電電圧が高くソーラーには向かないですが、ソーラー向きのバッテリーはまだまだ高いのでなかなか買えません。
EBは液式なので、比重計を買って定期的にチェックする必要があります。重いですが、しっかりした取っ手が付いており意外と扱い易いです。

ソーラーモジュール：カナディアンソーラー180Wｘ2枚
開放電圧=44.6V、短絡電流=5.34A、最大動作電圧=36.1V、最大動作電流=4.99A
バッテリー：3K社EB100-LLｘ2個、100Ah(5h)、120Ah(20h)
バッテリー容量は以前のPowerfit75Ah(AGM)の1.6倍になりました。
STECA MPPT2010の設定は
バッテリータイプ=Liquid
Floot=27.0V
Boost=28.4V
Equal=29.2V
LVD=23.0V
LVR=27.5V
としました。
まずはモジュールを2直でMPPT2010に入力してみましたが、開放電圧約90Vなので並列で入れた方がMPPT効率が良いような気がします。しばらくデータを取ったら変更してみる予定です。
はたしてPowerfitの1.6倍使えるでしょうか。

2012年の緑の丘.net太陽光発電所発電量です。
オフグリッドシステムと同じく、こちらも冬は家の前の林の影になってしまうため大幅ダウンしますが、4月になれば全く影にはならなくなります。消費は天候に振られてこの冬は例年とは異なる状況でした。
暖房は100%薪で、ガス、灯油は使っていないので、電気と車のガソリンが化石エネルギー消費です。温水を電気で供給しているので、ソーラー3kWでは消費の70%しかまかなえていません。冬も使える太陽熱温水器が欲しいところです。

春になって、木の陰になっていたソーラーモジュールにも十分日が当たるようになり、発電量が増えてきました。3月の最高消費電力量は1kWh/日を超え、LVDを放電深度50%目標の23Vにしてバッテリー容量の54%と想定どおりです。
DCCTを2個にした後の計測状況はグラフのようになりました。単純にこの4倍とすると年間150kWhぐらい発電しそうです。もう一つの発電ロガー用オフグリッドと合わせると年間200kWhを超えていそうです。
このところ消費の方が多く計測されているのですが、負荷がインバータなので誤差が多くなっているためと思われます。

オフグリッドシステムNo1はモジュールが2枚に減ったり、バッテリーが高性能なものに変わったりして、現在以下のような仕様です。
ソーラーモジュール：145Wｘ2枚
チャージコントローラ：STECA MPPT2010
バッテリー：EXIDE ゲルバッテリー75Ahx2
インバータ：DENRYO SK700
負荷コントローラ：グリーンヒルエンジニアリング GH1005E

オフグリッド用の直流電力計測器にDCCTを1個追加して2個にしました。バッテリー電圧とチャージコントローラから出力される電流、負荷電流を測るようにすることで、1台の計測器で発電、消費電力が測れるようになります。上段が発電側、下段が負荷側を表示しています。今までは負荷電力はインバータ出力をOMRON KM20で計測していましたが、今回は直流出力側を測ることでこの測定器1台ですむように簡易化しています。今回取り付けた場所では電流が逆に流れることはありませんが、DCCTなので逆に流れた場合も計測することができます。今は低電流カットオフ機能を付けていないので、オフセットによってはゼロ付近でマイナスになったりします。様子を見て、低電流カットオフ機能を検討するつもりです。
テスト環境は冬は木の陰になるので発電してくれません。早く日が高くなってほしいですね…
DCCTは安価なMURATA L01Z050を使用しています。
RS485端子の先にはXBeeWiFiが接続されており、室内のPCで動いているモニターソフトで計測値を表示しています。