潜在的誘起劣化（PID）は、その起源以来、太陽光発電業界を悩ませてきました。この現象は、太陽光発電プロジェクトの高電圧 DC 側が電圧の異なる他の機器の隣に設置されている場合に発生します。この不一致によりナトリウムの移動が引き起こされる可能性があり、モジュールのガラスに閉じ込められた電子が逃げてモジュールの劣化が加速します。
「モジュールやパワーエレクトロニクスがこれを軽減する特別な方法で設計されていない場合、この固有の大きな振幅がこの PID 動作を促進します」と、大規模開発会社オリジス エナジー社の技術および設計担当シニア ディレクターのスティーブン マーシュ氏は述べています。
薄膜モジュールは電圧と材料構成が高いため、PID の影響を受けやすくなっていますが、結晶シリコン パネルも危険にさらされています。 ウェーハに欠陥がある場合。開発者の Silicon Ranch は、両方のタイプのプロジェクトでストリング インバータの反 PID 機能を優先しています。
「それらは異なって作られていますが、それは同じものです」g太陽光発電の設計者が心配しなければならないのは、太陽光発電の小さな弱点です。ソーラーパネル、アンチ PID 機能で防御します。インバータ」と Silicon Ranch のテクノロジーおよび資産管理担当上級副社長である Nick de Vries 氏は述べています。
新しいパネル技術が登場すると、PID のリスクを軽減するために製品を改良するのに時間がかかることがよくあります。マーシュ氏によると、ガラス・オン・ガラス両面受光モジュールの初期モデルにはPIDの問題があったが、それ以来メーカーは進歩を遂げているという。
「[PID] は、テクノロジーが進化するにつれて時々戻ってきます。それは、それが非常に新しく、進化しているからです。これはモジュールが通過しなければならない非常に厳しい条件です」と彼は言いました。
PID を回避するには、セントラル インバータを使用するのが安全です。これらには、マイナス接地された内蔵変圧器が含まれており、システムの DC 側と AC 側が絶縁されています。
しかし、トランスレス ストリング インバータは、薄膜パネルなどを備えた O&M の簡素化のために大規模プロジェクトに導入されることが増えており、プロジェクト オーナーは PID の軽減を考慮する必要があります。
「ガルバニック絶縁を実現するにはいくつかの重要な方法があり、変圧器もそのうちの 1 つです。トランスレスに変更すると、残念ながらその問題が発生します」とマーシュ氏は語った。「PV アレイは最終的にフローティング状態になります。これは通常、システム全体の約半分のモジュールがグランドに対して負のバイアスを受けることを意味します。」
トランスレスストリングインバーターで PID を回避するには、いくつかの方法を使用できます。設置者は、接地された絶縁変圧器を追加したり、AC 側の昇圧変圧器を接地したりできます。そしてメーカーは現在、PID に対抗するためにストリング インバーターに特別なハードウェアとソフトウェアを追加しています。
マーシュ氏は、文字列における PID 軽減策には 2 つのカテゴリーがあると述べました。インバータ— アクティブなアンチ PID メソッドとパッシブな PID リカバリ モード。アクティブなアンチ PID ハードウェアおよびソフトウェア ソリューションは、システムの DC 側を利用して電圧を上昇させ、すべてのモジュールが地面よりも上になるようにします。一方、PID 回復方法は夜間に機能し、日中に蓄積された PID を元に戻します。しかし、薄膜メーカーのファースト・ソーラー社は、同社のモジュールはPID回復よりもアクティブなアンチPID機能に好意的に反応すると述べている。
現在、市場にあるいくつかのストリング インバータ メーカーは、劣化から保護するための PID 対策ハードウェアと付随のソフトウェアを備えているか、保護機能を実行するための個別のアクセサリを販売しています。たとえば、CPS America は CPS Energy Balancer を提供しており、Sungrow は SG125HV および SG250HX ストリング インバータに抗 PID ハードウェアを組み込んでいます。Sungrow は、2018 年頃にアンチ PID ストリング インバータの提供を開始しました。
「当時、一般的にパネルの劣化速度について疑問があったため、私たちはソリューションを開発しました」と Sungrow 社の製品およびエンジニアリング担当ディレクターのダニエル・フリーバーグ氏は述べています。
Yaskawa Solectria は最近、First Solar 薄膜モジュールで動作するように調整された XGI 1500-250 シリーズ ストリング インバータの反 PID バージョンを発表しました。
「それには、インバーター内部の小さな変更がいくつか必要です。それは大したことではありませんが、ある程度のエンジニアリング時間と、このシリーズの新品の特定モデルのリスト更新が必要になるため、現在ラボでそれを実証している最中です」と製品ディレクターのマイルズ・ラッセル氏は述べています。安川ソレクトリアソーラーの経営陣。
Solectria と First Solar はどちらも米国で製品を製造しているため、設置業者は IRA に含まれる国内コンテンツ インセンティブの目標を達成するために簡単に組み合わせることができます。しかし、彼らは IRA が作成されるかなり前に PID 緩和について議論しました。
「私たちは、当社の製品と容易に互換性のある製品を実現するという技術レベルでの純粋な目標を持って、2年前にその関係を開始しました」とファースト・ソーラー社のプロジェクト・マネージャー、アレックス・カメラー氏は語った。「私たちはシステムプロバイダーとの互換性を確保するためにさらに一歩を踏み出し、それがお客様に利益をもたらします。」
Origis の Marsh 氏によると、この技術が大規模プロジェクトで使用されることが増えているため、ストリング インバータにアンチ PID 機能を組み込むインバータ メーカーが増えていますが、エンジニアは依然として製品のアンチ PID 機能を確認するためにデータシートを調べなければならないことがあります。
「世の中にはいくつかの選択肢があることがわかりましたが、それらは必ずしもインバータの初期資本コストに大きな影響を与えるわけではありません」と彼は言いました。「しかし、これらのインバータ機能はあまり宣伝されない傾向があります。おそらく、このトピックが非常に技術的なものであるため、または PID 自体が現場で検出するのが非常に難しいためです。したがって、この機能を備えていないトランスレス インバーターも確かに存在します。」
しかし、太陽光発電会社には IRA で生産税額控除 (PTC) を利用できる選択肢が与えられているため、PID の軽減はさらに重要になるでしょう。モジュールが可能な限り最大の電力を生成できるように劣化を抑制することは、税額控除を確実に行うために非常に重要です。
「おそらく、PID の要因について業界に広く理解してもらうことが、モジュールが PID になりやすい時期や検出方法についての教育を強化する必要があると思います」とマーシュ氏は述べています。
投稿時刻: 2023 年 1 月 30 日