利用シーン #07

太陽光発電の管理システム
~シンプルな装置構成でシステムの安定稼働を実現します~

<概要>

太陽光発電を運用する際、日々の発電量や日射量、蓄電池残量など様々なデータが集まります。このような情報を、パソコンやスマートフォン、タブレットなどの端末で、いつでもどこでも確認し、また、売電状況を発電所単位、パワーコンディショナ単位で表示するためには、クラウドやネットワークと連携することが必要です。また、パワーコンディショナから取得したアラートメッセージを、メールやWEB表示で確認する機能も求められます。なぜなら、発電設備に万が一トラブルが発生しても、迅速な対応を行うことで損失を抑えることができるからです。このような太陽光発電の状況を遠隔から管理するシステムでの利用シーンをご紹介します。

太陽光発電イメージ

<課題>装置構成の複雑さと耐環境性能

太陽光発電において、日々の発電量や日射量、蓄電池残量など様々なデータを集積し、売電ロスを最小限にしながら運用していくには、一括で遠隔からでも管理可能なモニタリングシステムが欠かせません。しかし、その実現にはいくつかの課題があります。

1、装置構成が複雑

様々なデータを取得するにあたり、データストレージやLTEルーター、HUB、通信コンバータ、サーバー等が必要で、システム構成が複雑になってしまいます。また、様々な装置を調達し組み合わせる必要があるため、コストもかさむ傾向にあります。

2、厳しい環境下での長期間運用

屋外かつ直射日光下であるため、繊細な遠隔監視のシステムに高い耐環境性が求められます。さらに、このような発電所では電源が不安定な場合も多く、瞬停(瞬間停電)対策が必要となるケースもあります。

3、機器メンテナンスや復旧作業の手間

発電施設が山間部等アクセスしにくい箇所に設置されているケースも多く、現場に駆け付けてのメンテナンスには手間もコストもかかります。また、屋外等の厳しい環境下に設置されたシステムは故障等が起きることも想定しなければなりません。しかし、現場の様子を駆け付けて確認しなければ原因が分からず、復旧に時間がかかるケースもあります。

4、電力の需要供給バランスの変動

太陽光発電は日射量によって発電量が大きく変動しますが、電力需要が低い、系統がいっぱいで電力を供給できない、といった場合には発電ロスが発生してしまうため、発電量のコントロールが必要となります。

5、蓄電装置の取り扱い

太陽光発電は日射量が多いタイミングで最も発電効率が良くなりますが、その際に需要が減少し、系統が埋まっていると無駄な電力を発電していることになります。そのため、発電した電力を蓄電池に貯めておき、需要が高まったタイミングで売電することも重要です。しかし、こういった蓄電池には大きなエネルギーが蓄積するため、取り扱いには注意が必要となってきます。

<アムニモの解決方法>シンプルな装置構成でシステムの安定稼働を実現

太陽光発電監視システムイメージ

1、複数の機器を1台のエッジゲートウェイに置き換え可能

データをエッジで蓄積するストレージや、そのデータを処理するサーバー機能(Linuxコンピュータ)、LTEルーター、HUB、通信コンバータ等、太陽光発電のモニタリングに必要な装置を1台にコンパクトにまとめています。これにより導入や運用、メンテナンスが容易になります。重複するユニットもないので、一つ一つの装置をバラバラに調達して組み合わせるよりも安価に導入できます。また、製品単体の保証された動作環境で利用することができます。さらに、それぞれの機能を連携させることで、 PoEスイッチのリブート(再起動)等、装置を組み合わせただけでは実現の難しい様々な機能を実現しています。

2、堅牢性の高い製品を利用することで安定稼働

高い耐環境性で厳しい環境でも安定稼働を実現します。特に、製品に内蔵された電源バックアップ機構(特許第6954423号)により、電源が不安定な箇所で起こりがちな瞬停(瞬間停電)が起こっても、安定的に動き続けることができます。

3、駆け付けメンテナンスを最小化し、効率的な保守運用

高い堅牢性を持つ製品を活用することで、長期間動き続け、メンテナンスの頻度を最小限に抑えることができます。また、遠隔地から死活監視を行い、場合によっては故障を検知すると自動で再起動できるケースもあるため、現場へ赴く機会を最小化できます。また、稼働のログを遠隔地から取得することで、駆け付ける前に原因を把握できるケースがあります。そのため、復旧に必要な最小限の人材や部品で駆け付け、コストを抑えた効率的な運用を実現できます。

4、発電量のコントロール

原子力発電所など比べ、太陽光発電は供給量の細かい調整がしやすいため、需要に合わせた発電量のコントロールが収益性を向上させるカギとなります。電力の発電状況をモニタリングするだけでなく、需要に合わせた発電量のコントロールを、管理センターなどで遠隔から一括で行うことができます。

5、蓄電装置のモニタリング

需要と供給のバランスの変化に対応するための蓄電装置ですが、エネルギーが溜まっていて危険な状態にあるケースが多いです。そのため、このような蓄電池やバッテリーも合わせてモニタリングすることで、安心安全なシステムを実現できます。

6、カスタマイズがしやすい

アムニモの製品はLinuxのゲートウェイであるため、Ubuntu上にカスタムアプリを搭載することが可能です。そのため、お客様に合わせたシステム構築を実現することができます。

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