太陽光発電システムの設計と施工

オーム社/2015.9.

当館請求記号:ND158-L89


目次


目次

  • 1章
    太陽光発電システムとは
    • 1・1
      太陽光発電の概要
      2
      • ・太陽光発電システムの構成
        2
      • ・太陽光発電システムの種類
        3
    • 1・2
      太陽光発電システムの構成機器
      5
      • ・太陽電池モジュールと太陽電池アレイ
        5
      • ・パワーコンディショナ
        7
      • ・関連機器と部品
        8
  • 2章
    太陽電池モジュール
    • 2・1
      太陽電池モジュールとは
      10
      • ・太陽電池の原理
        10
      • ・太陽電池セルの種類
        10
      • ・太陽電池モジュールの構造
        12
      • ・太陽電池モジュールの構成
        13
    • 2・2
      太陽電池モジュールの電気的特性
      15
      • ・太陽電池の出力特性,I-V特性
        15
      • ・分光感度特性
        17
      • ・ホットスポットとバイパスダイオード
        18
      • ・日陰とI-V特性
        20
      • ・光劣化,アニール効果
        22
    • 2・3
      太陽電池アレイの電気的特性
      23
      • ・直並列接続とI-V特性
        23
      • ・逆流防止素子
        24
    • 2・4
      太陽電池モジュールの強度
      25
    • 2・5
      太陽電池モジュールの規格と認証
      25
    • 2・6
      太陽電池モジュールの設置分類
      26
      • ・施工・設置に関わる分類の定義
        26
  • 3章
    パワーコンディショナ
    • 3・1
      パワーコンディショナの概要
      34
      • ・パワーコンディショナの機能の概要
        34
      • ・パワーコンディショナの回路方式
        35
      • ・トランスレス方式の回路構成
        36
      • ・インバータの原理
        36
    • 3・2
      パワーコンディショナの基本動作
      37
    • 3・3
      パワーコンディショナの機能
      39
      • ・自動運転停止機能
        39
      • ・最大電力追従制御機能
        39
      • ・単独運転防止機能
        40
      • ・電圧上昇抑制機能
        43
      • ・直流分検出機能
        43
      • ・直流地絡検出機能
        44
    • 3・4
      停電時における自立運転システム
      44
    • 3・5
      系統連系保護装置
      45
      • ・保護装置の設置
        45
      • ・系統擾乱時における運転継続性能
        45
    • 3・6
      パワーコンディショナの種類と選定
      47
      • ・パワーコンディショナの仕様例と選定
        47
      • ・住宅用パワーコンディショナ(単相用)の選定
        50
      • ・産業用パワーコンディショナの選定
        51
  • 4章
    関連機器と部品
    • 4・1
      接続箱
      54
      • ・接続箱の分類
        55
      • ・接続箱の選定
        56
      • ・接続箱の熱に対する考慮
        57
      • ・施工時の注意事項
        58
      • ・集電箱
        59
    • 4・2
      交流側の機器
      60
      • ・分電盤
        60
      • ・キュービクル式高圧受電設備(キュービクル)
        61
      • ・積算電力量計
        61
    • 4・3
      蓄電池
      64
      • ・太陽光発電での蓄電池の用途
        64
      • ・蓄電池の選定方法
        64
      • ・蓄電池の種類
        65
      • ・リチウムイオン電池
        65
      • ・電力貯蔵川鉛蓄電池
        66
      • ・その他の蓄電池
        67
      • ・蓄電システムの設計方法
        68
      • ・蓄電池の施工上の注意事項
        70
    • 4・4
      耐雷対策
      74
      • ・雷について
        74
      • ・雷害対策
        76
      • ・サージ対策実施例
        77
      • ・参考:電源用避雷器の分類
        77
      • ・ビル設置形太陽光発電システムの雷サージ対策の例
        77
      • ・地上設置形太陽光発電システム(メガソーラー)の雷サージ対策の例
        79
  • 5章
    太陽光発電システムの設計
    • 5・1
      太陽光と日射
      82
      • ・太陽の軌道と座標
        82
    • 5・2
      発電量の算出
      85
      • ・発電量算出の手順
        85
      • ・発電量算出の事例(傾斜した住宅屋根の場合)
        87
      • ・発電量算出の事例(地上・陸屋根の場合)
        89
      • ・日照と日陰の検討
        90
      • ・太陽高度と方位角の検討
        93
      • ・日陰発生時のロスについて
        94
    • 5・3
      住宅用システムの設計
      95
      • ・設計から施工までの流れ
        95
      • ・事前調査(現地調査)
        95
      • ・太陽電池アレイの設計
        96
      • ・設計上の留意点
        99
      • ・電気設計
        101
    • 5・4
      産業用システムの設計
      103
      • ・事前調査
        104
      • ・太陽電池モジュールの配置検討
        106
      • ・地上用・陸屋根川架台の設計
        109
      • ・太陽電池アレイ用架台の強度設計
        111
      • ・太陽電池アレイ用架台の強度計算例
        119
      • ・基礎部の設計
        123
      • ・屋根置き形(折板屋根形)の架台設計
        125
      • ・電気設計
        129
    • 5・5
      防火対策
      137
      • ・防火地域内または準防火地域内の屋根の構造(建築基準法第63条より)
        138
      • ・防火地域または準防火地域内の建築物の屋根の性能に関する技術的基準(建築基準法施行令第136条2の2より)
        138
      • ・防火地域および準防火地域以外の屋根の構造(建築基準法第22条より)
        139
      • ・法第22条第1項の市街地の区域内にある建築物の屋根の性能に関する技術的基準(建築基準法施行令第109条の5より)
        139
      • ・耐火構造(建築基準法第2条第七号)
        139
      • ・準耐火構造(建築基準法第2条第七号の二)
        139
      • ・防火構造(建築基準法第2条第八号)
        140
      • ・不燃材料(建築基準法第2条第九号)
        140
    • 5・6
      東京消防庁「太陽光発電設備に係る防火安全対策の指導基準」
      140
  • 6章
    太陽光発電システムの施工
    • 6・1
      一般注意点
      144
      • ・安全対策
        144
      • ・養生・防護
        145
    • 6・2
      住宅用システムの施工
      146
      • ・施工手順
        146
      • ・施工方法の選択
        147
      • ・具体的な施工方法
        147
    • 6・3
      産業用システムの施工
      153
      • ・施工手順
        153
      • ・搬入作業
        154
      • ・基礎工事
        155
      • ・アレイ架台工事
        158
      • ・機器設置工事
        161
      • ・電気配線工事
        164
    • 6・4
      接地工事
      167
    • 6・5
      試運転調整および検査
      170
      • ・工事中の点検
        170
      • ・試運転調整
        170
      • ・竣工検査
        171
      • ・太陽電池発電所に係る使用前自主検査
        171
    • 6・6
      施工関連基準
      173
  • 7章
    太陽光発電システムの保守点検と計測
    • 7・1
      太陽光発電システムの保守点検
      176
      • ・日常巡視
        176
      • ・定期点検
        178
    • 7・2
      点検方法と試験方法
      178
      • ・作業安全
        178
      • ・点検・試験前の準備
        178
      • ・点検・試験の記録
        179
      • ・外観検査
        179
      • ・運転状況の確認
        180
      • ・太陽電池アレイ出力の確認
        180
      • ・絶縁抵抗の測定
        184
      • ・絶縁耐力試験
        188
      • ・接地抵抗の測定
        188
      • ・系統連系保護装置の試験
        189
    • 7・3
      太陽光発電システムの計測
      189
      • ・中小規模産業用システム(10~50kW未満)
        191
      • ・大規模産業用システム
        192
      • ・高機能なモニタリングおよび遠隔監視
        193
      • ・故障診断の例
        194
      • ・気象計測
        195
  • 8章
    太陽光発電システム設置の関係法令と手続き
    • 8・1
      太陽光発電システムの関係法令
      200
      • ・電気事業法関係法令
        200
      • ・電気工作物
        200
      • ・太陽光発電システムの技術基準適合義務
        202
      • ・系統連系技術要件ガイドラインについて
        204
      • ・小型分散型発電システム用系統連系保護装置認証制度
        204
      • ・太陽電池モジュールの認証制度(JETPVm認証)
        205
    • 8・2
      太陽光発電システム設置の手続き
      205
    • 8・3
      固定価格買取制度
      206
    • 8・4
      電力会社との協議
      210
      • ・電力会社との事前協議と契約
        210
    • 8・5
      保安管理業務委託
      213
      • ・電気主任技術者の選任と届出
        213
      • ・電気管理技術者または電気保安法人への委託
        214
      • ・点検頻度
        214
  • 9章
    規制改革と太陽光発電システム
    • 9・1
      経済産業省関連の規制改革
      220
    • 9・2
      国土交通省関連の規制改革
      222
    • 9・3
      農林水産省関連の規制改革
      223
  • 付録
    • App.1
      電力品質確保に係る系統連系技術要件ガイドラインおよび電気設備の技術基準の解釈
      226
      • ・電力品質確保に係る系統連系技術要件ガイドラインの目次
        226
      • ・電力品質確保に係る系統連系技術要件ガイドライン(抜粋)平成27年4月改正
        226
      • ・電技解釈:第8章 分散型電源の系統連系設備(抜粋)平成26年7月改正
        235
    • App.2
      日本の主要地点の日射量データ
      245
      • ・日射量データの見方
        245
    • APP.3
      太陽電池アレイ用支持物設計標準(JIS C 8955)
      269
    • APP.4
      太陽電池モジュールの廃棄処理に関する法的な遵守事項
      279
    • APP.5
      東京消防庁「太陽光発電設備に係る防火安全対策の指導基準」
      282
      • ・太陽光発電設備に係る防火安全対策の指導基準
        282
    • App.6
      使用前自主検査の方法
      290
      • ・検査項目と検査内容
        290
      • ・使用前自主検査のポイント
        292
    • App.7
      電力広域的運営推進機関の設立
      293
    • App.8
      告示
      294
  • 参考文献
    297
  • 索引
    299
  • Column
    • 多入力パワーコンディショナについて
      52
    • 住宅用蓄電池の普及について
      72
    • 地上設置の事前調査項目
      105
    • バンク逆潮流制限への対策
      213
    • 高圧電線路に連系する太陽光発電のパワーコンディショナへの力率一定制御採用
      215

索引

  • ア行
    • あと施工アンカー
      156
    • アニール
      22
    • アニール効果
      22
    • アモルファスシリコン太陽電池
      16
    • アルベド
      84
    • アレイ架台工事
      158
    • 合わせガラスタイプ
      13
    • アンカーボルト
      124,156
    • 安全対策
      144
    • 一般用電気工作物
      200
    • インバータ
      7,36
    • 運転状況の確認
      180
    • エアマス
      84
    • エコ電線
      164
    • 塩害
      104
    • 遠隔検針
      190
    • 遠日点
      82
    • 置き基礎
      123,156
    • 屋外に設置するキュービクルの施設
      163
    • 屋外に設置するキュービクルへ至る通路などの施設
      163
    • 押上げ効果
      73
    • 温度計
      197
  • カ行
    • 外観検査
      179
    • 開放形
      67
    • 開放電圧
      15
    • 開放電圧の測定
      181
    • 火災予防条例
      71
    • 重ね式
      125
    • 架台の材質
      109
    • 過電圧継電器
      45
    • 家電・汎用品高調波抑制対策ガイドライン
      204
    • 夏雷
      75
    • 環境係数
      112
    • 緩衝用ゴムシート
      156
    • 感電防止
      144
    • 機械器具の接地
      168
    • 機器設置工事
      161
    • 危険物第4類
      70
    • 危険物取扱所
      70
    • 技術基準適合命令
      202
    • 基準太陽光
      84
    • 気象計測
      195
    • 基礎工事
      155
    • 逆潮流あり
      4
    • 逆潮流なし
      4
    • 逆流防止素子
      6,24
    • キュービクル式高圧受電設備
      8,61
    • 許容圧縮応力度
      118
    • 許容応力度
      117
    • 許容せん断応力度
      118
    • 許容引張応力度
      118
    • 許容曲げ応力度
      118
    • 均時差
      82
    • 近日点
      82
    • 金属製折板屋根構成材
      125
    • 杭基礎
      123
    • 計器用変成器
      133
    • 傾斜角
      106
    • 傾斜面日射計
      197
    • 傾斜面日射量
      84
    • 計測システム
      189
    • 系統擾乱時における運転継続性能
      45
    • 系統連系技術要件ガイドライン
      204,226
    • 系統連系システム
      2,4
    • 系統連系保護装置
      7,45
    • 系統連系保護装置の試験
      189
    • 軽量発泡コンクリート
      155
    • 計量法
      61
    • 化粧スレート用金具
      150
    • 結晶シリコン太陽電池
      16
    • ケミカルアンカー
      125,156
    • 現地調査
      95
    • 高圧受電設備規定
      163
    • 高圧配電線
      200
    • 高圧または特別高圧で受電する需要家の高調波抑制対策ガイドライン
      204
    • 高圧連系
      3
    • 工事中の点検
      170
    • 工事負担金
      213
    • 高周波絶縁トランス方式
      35
    • 高調波
      37,204
    • 勾配係数
      116
    • 交流集電箱
      60
    • 交流配線工事
      164
    • 小型分散型発電システム用系統連系保護装置認証制度
      204
    • 国際海事機構
      65
    • 国際民間航空機関
      65
    • 国連危険物輸送勧告
      65
    • 故障診断
      194
    • 固定価格買取制度
      2,206
    • 固定価格買取制度の運用見直し
      209
    • 固定荷重
      111
    • コンデンサ形計器用変圧器
      45,133
  • サ行
    • 再エネ特措法
      206
    • 最大出力
      15
    • 最大出力動作電圧
      15
    • 最大出力動作電流
      15
    • 最大電力追従制御機能
      34,39
    • 最適傾斜角度
      97
    • 作業計画書
      154
    • サージ対策
      77
    • サージ防護デバイス
      76
    • サブストレートタイプ
      13
    • 産業用接続箱
      55
    • 産業用太陽光発電システム
      2
    • 産業用パワーコンディショナの選定
      51
    • 三相4線式灯力併用系統
      35
    • 散乱日射量
      84
    • 試運転調整
      170
    • 時角
      82
    • 自家用電気工作物保安業務委託契約申込書
      213
    • 事業用電気工作物
      200
    • 事故消火性
      164
    • 地震荷重
      111,117
    • 自然災害
      104
    • 事前調査
      95
    • 指定電気事業者制度
      294
    • 自動運転機能
      34
    • 自動運転停止機能
      39
    • 重機(レッカー)
      155
    • 住宅用システムの設計
      95
    • 住宅用接続箱
      55
    • 住宅用太陽光発電システム
      2
    • 住宅用パワーコンディショナ
      50
    • 集電箱
      8,59
    • 周波数上昇継電器
      45
    • 周波数低下継電器
      45
    • 充放電機能
      64
    • 重量基礎
      156
    • 受光障害
      104
    • 主遮断装置
      8
    • 出力制御
      43,294
    • 受動的方式
      40
    • 主任技術者
      204
    • 主任技術者の選任
      213
    • 竣工検査
      171
    • 竣工時点検
      176
    • 準耐火構造
      139
    • 準耐火性能
      139
    • 準防火地域
      138
    • 使用前自主検査
      171
    • 消防法施行令
      140
    • 商用周波絶縁トランス方式
      35
    • 条例適合キュービクル
      71
    • 自立運転システム
      44
    • 白板熱処理ガラス
      13
    • 新エネルギー・産業技術総合開発機構
      85,245
    • 進相無効電力制御
      43
    • ステブラー・ロンスキー効果
      22
    • ストリング
      6
    • ストリングコンバータ
      49,52
    • スマートメーター
      190
    • 正孔
      10
    • 赤緯
      82
    • 積算電力量計
      61
    • 積雪荷重
      111,115
    • 積雪量
      116
    • 施工関連基準
      173
    • 施工手順
      146,153
    • 絶縁耐力試験
      188
    • 絶縁抵抗の測定
      184
    • 絶縁変圧器
      7
    • 設計用基準風速
      112
    • 設計用水平震度
      117
    • 設計用速度圧
      112
    • 設計用風圧荷重
      112
    • 接触腐食
      110
    • 接続箱
      2,6,8,54
    • 接地極
      169
    • 接地工事
      167
    • 接地線の太さ
      168
    • 接地抵抗の測定
      169,184,188
    • 折板屋根
      125
    • 設備認定
      206
    • 全天日射量
      84
    • 専用延長ケーブル
      165
    • 専用コンセント
      49
    • 全量買取
      4
  • タ行
    • 耐火構造
      139
    • 耐火性能
      139
    • 第二種電気工事士
      164
    • 太陽位置図
      91
    • 太陽光発電システム
      2
    • 太陽光発電システムの技術基準適合義務
      202
    • 太陽光発電システムの保守点検
      176
    • 太陽光発電システム保守点検ガイドライン
      170
    • 太陽電池アレイ
      2,6,96
    • 太陽電池アレイの陰
      21
    • 太陽電池アレイ用支持物設計標準
      111,269
    • 太陽電池セル
      5,10
    • 太陽電池モジュール
      2,6,12
    • 太陽電池モジュールの陰
      20
    • 太陽電池モジュールの規格
      25
    • 太陽電池モジュールの強度
      25
    • 太陽電池モジュールの認証制度
      25,205
    • 太陽の軌道
      82
    • 太陽の座標
      82
    • 太陽のスペクトル
      84
    • 耐雷対策
      74
    • 多結晶シリコン太陽電池
      14
    • 建物鉄骨の接地極
      169
    • 多入力パワーコンディショナ
      52
    • ダブル発電単価
      73
    • 単結晶シリコン太陽電池
      14
    • 端子箱
      14
    • 単独運転
      40
    • 単独運転検出
      7
    • 単独運転防止機能
      40
    • 短絡電流
      15
    • 蓄電池
      64
    • 地上設置
      123
    • 地上設置の基礎
      156
    • 地中配線
      165
    • 地中配線の施工
      166
    • 調達価格
      209
    • 調達価格算定委員会
      209
    • 直撃雷
      74,75
    • 直達日射量
      84
    • 直流集電箱
      59
    • 直流地絡検出機能
      44
    • 直流配線工事
      164
    • 直流分検出機能
      43
    • 貯蔵機能
      64
    • 地絡過電圧継電器
      8,45
    • 地絡事故
      45
    • 墜落防止
      144
    • 低圧遮断器
      8
    • 低圧配電線
      200
    • 低圧連系
      3
    • 定期点検
      176,178
    • デマンド制御
      190
    • 電圧位相跳躍検出方式
      40
    • 電圧降下
      101,133
    • 電圧上昇抑制機能
      43
    • 電気安全環境研究所
      25
    • 電気管埋技術者
      213
    • 電気工作物
      200
    • 電気工事士法
      164
    • 電気事業法
      3,200
    • 電気事業法関係法令
      200
    • 電気事業法施行規則
      200
    • 電気事業法施行令
      200
    • 電気設備に関する技術基準を定める省令
      164
    • 電気主任技術者
      213
    • 電気主任技術者の選任
      204,213
    • 電気設備の技術基準の解釈
      5,7,34,164,226
    • 電気配線工事
      164
    • 電気保安法人
      213
    • 点検頻度
      214
    • 点検頻度確認フロー
      216
    • 電源用避雷器
      77
    • 電子
      10
    • 電池パック
      66
    • 電流電圧特性
      15
    • 電力会社との協議
      210
    • 電力広域的運営推進機関
      293
    • 電力協議
      206
    • 電力品質確保に係る系統連系技術要件ガイドライン
      34,226
    • 電力量計
      2
    • 東京消防庁
      140
    • 冬至の太陽位置図
      92
    • 等電位化
      76
    • 冬雷
      75
    • 特別高圧配電線
      200
    • 特別高圧連系
      3
    • 独立形システム
      3,5
    • 独立基礎
      123
    • トランスレス方式
      35
    • 鳥ふん害
      104
  • ナ行
    • 内線規程
      101,164
    • なっとく!再生可能エネルギー
      294
    • 鉛蓄電池
      66
    • 南中
      82
    • 日常巡視
      176
    • ニッケル水素電池
      67
    • 日射強度
      83
    • 日射計
      196
    • 日射計測
      195
    • 日射量
      83
    • 日射量データ
      245
    • 日本工業規格
      25
    • 日本電機工業会
      25
    • 日本標準時
      82
    • 認証機関
      25
    • 布基礎
      123
    • 年間時別日射量データベース
      85
    • 年間月別日射量データベース
      85
    • 能動信号によるフリッカ
      42
    • 能動信号の同期
      42
    • 能動的方式
      40,42
  • ハ行
    • バイパス素子
      6
    • バイパスダイオード
      18,94
    • 薄膜太陽電池
      14
    • ハゼ式
      125
    • 発電性能指数
      194
    • 発電量算出
      85
    • 嵌合式
      125
    • 梁スパン
      126
    • パワーコンディショナ
      2,7,34
    • バンク逆潮流
      213
    • 反射日射量
      84
    • 搬入作業
      154
    • 光照射効果
      22
    • 光劣化
      22
    • 標準形能動的単独運転検出方式
      41
    • 標準太陽電池アレイ出力
      6
    • 避雷針
      75
    • 避雷設備の設置基準
      76
    • 平板瓦用支持金具
      148
    • 風圧荷重
      111
    • 風荷重
      112
    • 風向風速計
      197
    • 風力係数
      112
    • 部材の防せい
      110
    • 不足電圧継電器
      45
    • 不燃材料
      140
    • 不燃性能
      140
    • フリッカ
      42
    • フレーム
      13
    • フロントカバー
      13
    • 分光感度特性
      17
    • 分電盤
      2,60
    • 平滑リアクトル
      38
    • ベタ基礎
      123
    • ヘテロ接合太陽電池
      14
    • 変圧器
      8
    • 変換効率
      6
    • 保安管理業務委託
      213
    • 保安規程
      203
    • 方位角
      106
    • 防火安全対策
      140,282
    • 防火区画貫通部
      166
    • 防火構造
      140
    • 防火対策
      137
    • 防火対象物
      71
    • 防火地域
      138
    • 放射エネルギー
      83
    • 放射強度
      6
    • 放射照度
      16
    • 放電深度
      68
    • ホットスポット
      18,104
  • マ行
    • 埋設ケーブルの保護方法
      166
    • 密閉形
      67
    • 無効電力変動方式
      42
    • メッシュ導体
      78
    • モジュールの取付け方向
      109
    • モニタリングシステム
      189
  • ヤ行
    • 屋根置き形
      97,125
    • 屋根形状
      96
    • 屋根材形
      99
    • 誘導雷
      74,75
    • 養生・防護
      145
    • 用途係数
      117
  • ラ行
    • 雷害対策
      76
    • リード線
      14
    • 離隔距離
      106
    • 力率一定制御
      43,215
    • リチウムイオン電池
      65
    • レドックスフロー電池
      68
    • 労働安全衛生法
      144
    • 陸屋根形
      99
    • 陸屋根式架台の基礎
      155
    • 陸屋根設置
      123
    • 陸屋根用架台
      109
  • ワ行
    • 和瓦用支持金具
      147
  • 英字
    • ALC
      155
    • A種接地工事
      167
    • BU 145001
      170
    • B種接地工事
      167
    • CIS/CIGS太陽電池
      14,17
    • CIS/CIGS光照射効果
      22
    • CVT
      45
    • C種接地工事
      167
    • DC 1000V
      60
    • DOD
      68
    • D種接地工事
      167
    • FRT
      47
    • IGBT
      36
    • I-Vカーブ
      182
    • I-Vカーブの測定
      182
    • I-V特性
      15
    • JEM1498
      42
    • JET
      25,204
    • JETPVm認証
      205
    • JIS A 6514
      125
    • JIS C 8715
      66
    • JIS C 8917
      13,25
    • JIS C 8938
      13,25
    • JIS C 8955
      111,269
    • JIS C 8992-2
      25
    • JIS方式
      86
    • JP-EA
      206
    • JPEA代行申請センター
      206
    • JPEA方式
      85
    • METPV-11
      85
    • MONSOLA-11
      85
    • MOSFET
      36
    • MPPT制御
      39
    • NaS電池
      68
    • NEDO
      85,245
    • n形
      10
    • OFR
      45
    • OVGR
      8,45
    • OVR
      45
    • PID現象
      22
    • PVシステム
      2
    • PWM
      37
    • p形
      10
    • SPD
      76
    • UFR
      45
    • UVR
      45
    • Wh価値
      64
    • W価値
      64
  • 数字
    • 1天文単位
      82
    • 30日ルール
      294