太陽電池モジュールの直列・並列とストリング

ストリングとは

ストリングは、太陽電池モジュールを直列につないだ一列の回路です。1枚の＋端子を次の−端子につなぎます。蓄電池と同じく、直列では電圧を加算し、並列では電流を加算します。インバーターの入力仕様に合わせて枚数を決めます。

確認すべき仕様値

MPPTの動作範囲

インバーターはMPPTで最大電力点を追従します。確認する限界は2つあります。ストリングのVmpは高温時も低温時もMPPT範囲内に収め、Vocは最も寒い日にも最大入力電圧を超えないようにします。MPPT上限と絶対最大電圧は同じ値とは限りません。

低温で電圧が上がる理由

太陽電池の電圧は温度が下がると上がります。変化の割合は仕様書のVoc温度係数で示され、例として−0.25～−0.30 %/°C程度です。Vmpは−0.35～−0.40 %/°C程度と変化が大きくなる場合があります。Vmp係数が記載されていない場合はPmax係数を近似に使えますが、限界付近では必要な最小枚数が変わります。たとえば−0.35から−0.40 %/°Cへの変更で、5枚から6枚になる例があります。できる限りVmp係数を使い、メーカーに確認してください。

ストリングの枚数を計算

枚数は自由に決められません。高温時にMPPT下限へ到達するための最小枚数と、低温時に最大電圧やMPPT上限を超えないための最大枚数があります。お使いの機器の値を入力し、温度条件を変えたときの結果も確認してください。

並列ストリングと影の影響

• 同じ入力のストリングはモジュールの型式と枚数、方位、傾斜をそろえる
• 東向きと西向きなど、条件が異なる屋根面は別々のMPPT入力を使う
• 3ストリング以上の並列では逆流による過電流に特に注意し、許容電流と規定に従ってストリングヒューズを選定する

パネル配置と接続図を描く

下の図は2本のストリングを接続箱でまとめ、インバーターに接続する例です。屋根面、方位、ストリング番号、電圧を追記して使ってください。図の見た目だけで接続可否を判断せず、入力電流、短絡電流、コネクター、保護装置も確認しましょう。