PV quality Odds

１． アプリの概要
「太陽電池発電所の格づけ」を真正面から評価できるツールはこれまでなかった。
発電所としての現状の発電性能を正確に評価するためには、太陽光パネル全数のコネクタを外して、１枚ずつ発電性能を評価する必要がある。例えばメガソーラ発電所でのその計測費用を試算すると１MWで約３０００枚パネル、約５０００万円の費用が必要となる。そうした費用の経済性はないので、PSC毎のAC出力を毎日モニターし、集計することのみ行われているのが現状である。
通常の太陽電池パネルの発電劣化率は、4年稼働で、約２％程度であり極僅かであるため、発電劣化の進行をPCSのAC出力の総和から考察できるほどの精度はない。およそ１０年程度経過後に５～６％となってから発電劣化の状態を認識することになる。
現在のセカンダリーマーケットでは、４，５年経過後の発電所プラントの売買が多く、その期間であれば、顕著な劣化のない状態のプラントなので、利回りのみが購入の判断基準となっている。本来は、１０年後、２０年後の発電性能の予測に基づく利回り表示されることが望まれるが、現状は、その評価方法がないため、発電所販売価格の適正価格を見積もることができていないのが現状である。
あるべき姿は、発電劣化メカニズムに則した発電劣化進行過程における２０年後の寿命予測値（発電劣化率）が示されることである。
太陽電池パネルの発電劣化は、発電により生じるフレームとシリコンセル間のバイアスにより、フロントガラス含有のNaがイオン化し、また、EVA封し材の紫外線劣化により発生する酢酸（CH3COO-）とパネル設置による水分（OH-）浸入より、シリコンセル上にNaイオンが吸引され、水酸化ナトリウムや酢酸ナトリウムとして電極を腐食し、経年劣化を引き起こす。また、ナトリウムのアルカリ性でデラミネーションが発生し、更なるNaの堆積により、Na付着部分の短絡により、PIDが発生する。
Naイオンの移動量は、EVA封し材の劣化度と相関していることが分かっており、そのEVAの劣化度は、Ramanスペクトルのベースラインの高さに比例していることを発見した。
非破壊検査技術であるラマン分光は、発電所の発電を妨げることなく、短時間で計測できる技術である。Ramanスペクトルから求めたEVA劣化度とIV測定による発電性能との関係式を得たのち、その関係式にRaman 分光計測から得られたEVA劣化度を代入することで太陽光パネルの発電性能を算出できる。この値をオリジナルの発電性能との比較により、Raman測定時の発電劣化率を算出できる。
発電所稼働年数と発電劣化率は、直線的関係にあることが実験結果として明らかにされている。稼働年数とその時点の発電劣化率から２０年後の発電性能を推測できる。Raman計測は、稼働4年以上経過したプラントであって、定点計測を毎年行うことにより、２０年後の発電劣化率予測値の精度が向上するものである。
本評価ツールは、太陽電池パネルの構成部材であるEVAの劣化度をRaman分析から求めることができる。また、発電性能とEVA劣化度の関係式を得たのち、２０年稼働後の発電所の発電劣化率を推定できる。

１． 機能ツリー（太陽電池発電所「格づけ」）

① 経済産業省発表設備認定リストのビジュアル化（更新機能つき）
② Raman分光分析結果と太電池部材の劣化度の表示および部材劣化の相対速度評価結果結果・コメント表示
③ 発電所設置太陽電池モジュールの現電気物性の評価と部材劣化状態（Raman分析）の関係式表示
④ 現状の発電劣化率の算出と20年後の発電劣化率表示および「格づけ」

２． 詳細説明
① 経済産業省発表の設備認定リストのビジュアル化、日本地図上での場所、発電規模
の表示およびRaman計測対応案件の表示
② Ramanスペクトルの分析結果の表示。第一世代パネル、第二世代パネル、第三世代パネルにおける標準的な劣化速度と測定した発電所の充填材劣化速度の比較
③ Raman分光で解析したEVA封し材の劣化状態と太陽電池パネルのコネクタを外し、IV測定により得られたSTC(Pｍ)との関係式を求め、表示する。
④ ③で求めた発電劣化率と稼働年数の直線的関係から２０年後の発電劣化率を求め表示する。劣化率の大きさに応じて、アルファベットで「格づけ」を行う。 Show More