2019.07.30 Tuesday

本学大学院生が次世代の太陽光発電システムシンポジウム イノベイティブPV奨励賞を受賞

本学大学院生が次世代の太陽光発電システムシンポジウム イノベイティブPV奨励賞を受賞しました。

工学研究科 電気工学専攻 修士課程2年 泉 洋志郎
工学部 電気工学科 准教授 植田 譲
多点基準形線形補間法による太陽電池モジュールの劣化解析
太陽光発電システムの運用コストの低減のために、長期信頼性の評価の重要性がますます高まっている。その中で、本研究では劣化解析手法の開発を行っている。
一般的な太陽光発電システムで測定されているのは、出力である最大電力と日射強度である。一方、本研究で扱うデータは10年分の太陽電池モジュールの電流電圧特性、傾斜面全天日射、直達日射、太陽光スペクトルを測定しており、より詳細な劣化解析が行える強みがある。
そこで、屋外の様々な日射強度と温度の条件で測定された太陽電池モジュールの電流電圧特性を、標準試験条件という、太陽電池の性能を評価する条件に換算して劣化評価を行った。軸となる手法は線形補間法(IEC 60891)である。しかし,線形補間法を屋外で適用する場合、従来の手法では1ヶ月におよそ5000個程度あるデータのうち,数十個程度のデータしか活用できずにロバストな解析ができないという欠点があった。それゆえに、本発表ではより多数の屋外データを活用した解析手法である多点基準型線形補間法を提案した。
結果として3種類の結晶系Siの太陽電池モジュールの、最大電力以外の太陽電池の特性値である短絡電流、開放電圧、曲線因子、そして直列抵抗成分の劣化評価を行った。最大電力の年劣化率は短絡電流の劣化に起因して0.4% / year程度で劣化していることに対し、開放電圧と曲線因子はほとんど変化がなかったことが確認された。さらに、直列抵抗は年率2.0%程度の上昇傾向が確認された。
更に、屋内測定(標準試験条件に環境を調整した状態における太陽電池の性能測定)と本手法の結果を比較して精度検証を行った。最大電力の誤差は3.0%以内に留まり、他の特性値は概ね1%程度の誤差と、高精度な劣化推定を行えたことを示した。
2019年7月5日

日本学術振興会 産学協力研究委員会 次世代の太陽光発電システム第175委員会のページ
http://www.gakushin175.org/

植田研究室
大学公式ページ:https://www.tus.ac.jp/fac_grad/p/index.php?6a3b
研究室のページ:http://www.rs.tus.ac.jp/yzrueda/index.html

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