最小の構成機器数で最大の発電量を実現する産業太陽光発電向け「完全自家消費三相システム」の発売について

オムロン株式会社

2023年4月20日 10時00分

オムロンソーシアルソリューションズ株式会社（本社: 東京都港区、代表取締役社長：四方克弘、以下OSS）は、主に高圧の中規模太陽光発電所に向け、事業者が太陽光で発電した電力を売電することなく施設内で全て消費する完全自家消費に対応した「完全自家消費三相システム」を9月より発売開始します。

左：太陽光発電システム用パワーコンディショナ三相用、
右：三相パワーコンディショナ対応完全自家消費専用保護継電器

近年、事業運営に必要なエネルギーを100％再エネで賄うことを目標とするRE100(※2)の取り組みや、ESG投資を通じた事業機会の増加により、再エネを活用する企業が増えています。また、電力料金の高騰などを背景に地産地消を前提とした太陽光発電システムの普及がますます重要となってきています。2012年以降、発電した再生可能エネルギーを全て売電する全量売電型の太陽光発電が急激に普及したことで、売電電力を受け入れる送電網（電力系統）の空き容量がなくなりつつある中、電力系統への負担が少なく空き容量がなくても設置可能な「完全自家消費」が太陽光発電システムのさらなる普及のために注目されています。
一方、一般的な完全自家消費の発電システムは、発電電力が消費電力を超えて電力系統に流出することを防ぐため、消費電力に対して発電電力を約10％以上抑制するように設定することが一般的です。そのため、発電した電力を最大限活用することが困難でした。また、高圧受電の完全自家消費型システムでは、システムを構成するために多くの機器が必要となるため、設置コストの削減や停電時間内での作業効率化などが導入の課題となっていました。

この度OSSは2021年に発売し、ご好評を得ている完全自家消費システム（単相タイプ）に加え、「三相対応」の完全自家消費システムを発売し、従来の低圧発電所から最大500kWまでの中規模太陽光発電所まで、幅広く完全自家消費をサポートします。本システムでは高精度負荷追従機能により、従来10%以上抑制していた発電電力の上限を最大で99％程度(※3)まで高めることが可能となりました。また、専用の保護継電器(※4)に5つの周辺機器の機能を内蔵したことで機器構成数を最小化(※5)し、配線・設定工数などの設置コストの削減に貢献します。

■主な特長
高精度負荷追従機能で発電電力を最大限に有効活用
消費電力に高速・高精度に追従して発電電力を制御(※6)することで、従来10-20%抑制していた発電電力の上限を、消費電力に対して最大で99％程度(※3)まで高めることが可能となりました。

また、発電電力が消費電力を上回り系統に電力が流れる逆潮流を高速に防ぐことができるため、一般的な自家消費システムでは発電がストップしてしまうような場合でもシステムが停止することなく発電を最大化(※7)するとともに、停電時に必要となる電気技術資格者の対応などの復旧コストの抑制が可能となります。

最小のシステム構成で設置工数の削減に貢献
三相パワーコンディショナ対応完全自家消費専用保護継電器（KP-PRRV-RPC）には、高圧受電での完全自家消費に必要な４つの機能：逆電力検知機能、地絡過電圧検知機能、バックアップ電源、電力計測機能(※8)に高精度負荷追従制御機能を加え、一つにまとめ小型化しました。これにより設置容積を約85%削減したことに加え、各種設定や設置の簡単化、従来必要であった各機器間の複雑な配線を三相パワーコンディショナ（以下パワコン）に接続する通信線と制御線に集約したことなどで工数の削減に貢献します。

絶縁トランス不要なので、省コスト・省設置スペースを実現
漏洩電流が極めて少ないため、一般的な三相自家消費システムで必要となる絶縁トランスの設置が必要なく、導入コストと設置スペースの削減を実現します。

万が一の停電時も安心
完全自家消費対応産業用蓄電システム（KPBP-Bシリーズ）の併設が可能。通常時は三相・単相系統で自家消費し、停電時は単相負荷へ給電することができます。自立運転機能付の三相PCSを選択した場合には、独立コンセントとして活用することも可能です。

用途・使い勝手に応じて選べるモニタリングシステム
NTTスマイルエナジー社の「エコめがね」など、当社推奨のモニタリングシステムを利用できます。パワコンの稼働状況や異常要因を遠隔監視することで専門技術者が設置現場に駆け付ける回数を減らすことができるため、メンテナンスコストの低減が見込まれます。

■システム構成（高圧システムの場合）

■主な仕様（※9）　
太陽光発電システム用パワーコンディショナ三相用（安川電機株式会社製造）

三相パワーコンディショナ対応完全自家消費専用保護継電器

※1. 現時点での予定です。具体的な発売日・出荷日などについては購入窓口までお問合せください。
※2. RE100：Renewable Energy 100%の略.事業者が自らの事業の使用電力を100％再エネで賄うことを目指す国際的な構想
※3. 当社開発環境における測定値となります。実環境における最終の効率精度については製品カタログをご確認ください。
※4. 保護継電器：高圧受電向けの太陽光システムの安全を担保し、送電網（電力系統）の故障や事故発生時にその影響を最小限に抑えるための機器
※5. 最小化：2020年3月現在、オムロン調べ（低圧又は高圧受電で単相負荷に対して負荷追従制御を行う完全自家消費システムを構成する機器点数）
※6. 追従して制御：発電可能電力が消費電力を超えるときに、消費電力に合わせて発電電力を抑制すること
※7. 最大化：2020年3月現在、オムロン調べ（太陽光パネル搭載容量・設置場所・電力消費パターンが同一の条件で完全自家消費をする場合の発電電力量）
※8.
・地絡過電圧検出機能（OVGR）：事故復旧を安全に行えるよう電力系統側地絡を検出し、パワコンを停止する機能
・逆電力検出機能（RPR）：発電電力の送電網（電力系統）への流出を検知し、パワコンを停止させる機能
・バックアップ電源：電力系統地絡で停電が発生しても地絡検出するためOVGRの電源補償する直流電源
・電力計測機能：負荷追従制御のため施設の受電点の消費電力を計測する機能
※9. 仕様・製品デザインなどについては現時点での予定のため、予告なく変更する場合があります。

オムロンソーシアルソリューションズ株式会社について
オムロンソーシアルソリューションズ株式会社は、これまで独自のオートメーション技術により、自動改札機などの駅務自動化システムをはじめ、世界初・日本初の社会公共システムを数多く生み出してきました。これからも労働力不足やエネルギー、レジリエンスなどの社会課題をいち早く捉え、IoT・AI・ロボティクスなどの最先端技術、ソフトウェア、運用・保守のトータルサービスでソリューションを構築し、安心・安全・快適な社会づくりに貢献してまいります。