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電験2種過去問【2022年電力 問2】

2022年12月10日

【新エネルギー】太陽光発電に関する記述《空所問題》

 次の文章は、太陽光発電に関する記述である。文中の\fbox{空所欄}に当てはまる最も適切なものを解答群の中から選べ。
 太陽光発電では、シリコンなどの半導体を用いた太陽電池により、太陽からの放射エネルギーを電力に変換する。
 太陽電池の出力は日射強度等により変化するため、太陽電池の公称システム出力は基準状態(日照強度:\fbox{(1)}、モジュール温度:25℃、分光分布:基準太陽光)に対し規定される。太陽電池の電流電圧特性についても、\fbox{(2)}が日射強度にほぼ比例して増加するなど、日射強度により変化する。このため日射強度が変動した場合には、電圧・電流を変化させ太陽電池の発電出力を最大化する必要がある。太陽光発電システムには、そのために太陽電池の直流動作電圧を最適化し、発電出力を最大化する\fbox{(3)}制御を備えるのが一般的である。
 太陽電池はインバータ、系統連系保護装置等から構成される\fbox{(4)}を介して電力系統に接続することが多い。その際には、電圧、周波数等の保護リレーの設置が義務づけられている。また系統が停電となったときに、低圧・高圧配電線に接続された太陽光発電装置が\fbox{(5)}により運転を継続すると配電線の保安等の面で支障を来すため、太陽光発電装置を解列させる必要がある。

[問2の解答群]

\small{\begin{array}{ccc} (イ)&1kW/㎡     &(ロ)&形状因子  &(ハ)&単独運転      \\ (ニ)&最大出力追従   &(ホ)&入力電圧一定&(ヘ)&自立運転      \\ (ト)&独立運転     &(チ)&整流器   &(リ)&2kW/㎡      \\ (ヌ)&サイクロコンバータ&(ル)&1W/㎠   &(ヲ)&パワーコンディショナ\\ (ワ)&太陽追尾     &(カ)&開放電圧  &(ヨ)&短絡電流      \\ \end{array}}

解答と解説はこちら

解答

\small{\begin{array}{cc} \hline(1)&(イ)&1kW/㎡      \\ \hline(2)&(ヨ)&短絡電流      \\ \hline(3)&(ニ)&最大出力追従    \\ \hline(4)&(ヲ)&パワーコンディショナ\\ \hline(5)&(ハ)&単独運転      \\ \hline\end{array}}

解説

 太陽光発電では、シリコンなどの半導体を用いた太陽電池により、太陽からの放射エネルギーを電力に変換する。
 太陽電池の出力は日射強度等により変化するため、太陽電池の公称システム出力は基準状態(日照強度:\fbox{(イ)1kW/㎡}、モジュール温度:25℃、分光分布:基準太陽光)に対し規定される。太陽電池の電流電圧特性についても、\fbox{(ヨ)短絡電流}が日射強度にほぼ比例して増加するなど、日射強度により変化する。このため日射強度が変動した場合には、電圧・電流を変化させ太陽電池の発電出力を最大化する必要がある。太陽光発電システムには、そのために太陽電池の直流動作電圧を最適化し、発電出力を最大化する\fbox{(ニ)最大出力追従}制御を備えるのが一般的である。
 太陽電池はインバータ、系統連系保護装置等から構成される\fbox{(ヲ)パワーコンディショナ}を介して電力系統に接続することが多い。その際には、電圧、周波数等の保護リレーの設置が義務づけられている。また系統が停電となったときに、低圧・高圧配電線に接続された太陽光発電装置が\fbox{(ハ)単独運転}により運転を継続すると配電線の保安等の面で支障を来すため、太陽光発電装置を解列させる必要がある。