絶縁トランス付けてまでSMA三相使う意味ある?

SMAとか安川のP2型とか、トランスレス方式三相パワコンを使う場合、絶縁トランスの設置が要求される場合があります。しかし九電や東電だと、SMA三相に関しては絶縁トランスは要求されません。私もSMA三相を絶縁トランス無しで1年ほど使ってますが、台風直撃時に一度ELBがトリップしたくらいで、特に問題なく使えてます。

さて、多くの電力会社が絶縁トランスを要求する理由は・・・

・余剰の場合、家庭のコンセントに直流が漏れる危険がある

・大地間の浮遊容量によりELBが誤動作することがある

ってことですが、そもそも全量なら関係無いし、ELBの誤動作なんて余計なお世話。中部や関西でも本当は問題はないはず。だって同じ日本で使えてるのだから!

全く納得できませんが、まぁ決まりなので仕方ありません。

では本題。

恒例のザックリ比較です!

 

どうしても三相を使うしか無い現場で、

①安川P2Hをメーカー保証内と言われる4回路14直列、280枚75.6kw

②絶縁トランスを付けてSMAで13直列6回路390枚、105.3kw

を比較してみます。条件として

*絶縁トランス費用は50万とする。

*絶縁トランスのロスは常時5%とする

*電圧抑制のリスクは考慮しない。

*24円案件とする

*土地は十分広いとする

 

①のケース

ピークカット無視年間発電量100000kwh

ピークカット2%で98000kwh

初年度売電価格235万

パネル劣化込み20年で

235×20×0.9=4230万

 

②のケース

ピークカット無視年間発電量

100000×105.3÷75.6=139000kwh

ピークカット20%で

139000×0.8=111200kwh

絶縁トランスロス常時5%で

111200×0.95=105600

初年度売電価格253万

パネル劣化込み20年で

253×20×0.9=4554万

絶縁トランス費用を引くと

4504万

 

結果、20年の売電収入274万円の差です。

パネルと架台追加分30kwが274万円なら20年で回収、137万なら10年回収で回収ですね。

どうでしょう?

②が絶対ダメとは言えない感じですかね?(^^;;

 

さて、ここまで24円案件で計算しましたが、36円なら①と②の差は411万です。こうなるとやりたくなりますね!

ちなみに絶縁トランスロスが無い場合は24円20年売電4794万円で564万円の差ですから、ダブル過積載のメリットがほぼ半減するイメージですね。それでも半分は残ります。あえて絶縁トランス乗せてダブルに挑むのもアリかもしれません。

しかも、今回は絶縁トランスロスを5%みましたが、実際にはもっと少ないのでは?と思います。なぜならフルパワー時に5%も熱になると巻線温度が大変なことになるからです。電圧ロスが4Vとしても電流一定ならロスは2%程度です。だとすると、①②の差は更に広がり24円でも400万くらいにはなりそうです。

 

「絶縁トランス付けてまでSMA三相使う意味ある?」への19件のフィードバック

  1. 絶縁トランスは夜間も電力を消費しますので、その分も考慮する必要がありますね。無負荷なので鉄損が支配的です。
    柱上トランスの鉄損が1%前後らしいので、50kWtトランスを付けるとざっくり500Wの電力を夜間は消費し買電することになります。
    そんなに結果は変わりませんが、不利なコストではあります。

    1. (元)通りすがりさん

      確かに無負荷電力も考慮した方が良いですね。
      常に500w消費するなら24時間で12kwh、24円なら300円くらいですね。それでも20年で200万くらいになりますから無視できませんね。アモルファストランスならもう少しロスは減るのでしょうか?

      ちなみに東電の場合はパワコン消費電力は買電メーター付けないで計算で負担させられますが、絶縁トランスの夜間電力とかはやはり買電メーターで計量されるのでしょうか?

  2. 当方、絶縁トランスをつけてまでSMA三相を使うことにしたものです。(関西地方なので、三相なら絶縁トランス必須です)
    まず、三相にしようかなと思った理由は、①80kwぐらいのパネルを乗せたい。(単相でも大丈夫なやつもあるようですね)②設置場所が、太陽光銀座で周囲にたくさん太陽光がある。(単相がおおいでしょうから、三相は抑制的にも有利?)③SMA三相はウェブコネクトつけて遠隔監視のコスパがやすい?などの理由で、絶縁トランス&SMA三相にいたしました。絶縁トランスのロスを少なく抑えたいために、
    鉄心にアモルファスをつかっているものを選びました。
    カタログでは変換効率97%と一応書いていたと思います。
    アモルファスタイプは発電量が少ないときは変換効率は良いようです。しかし、夜間でも絶縁トランスは電気代かかるのですね。(>_<)

    1. ひできちさん

      アモルファス絶縁トランスのロスは3%なんですね!それならトータル効率は田淵や安川とあまり変わりません。過積載による効率補完はできませんが、電柱の影1本分くらいと考えれば、それほど恐れることは無い気がします。80kwのピークカットロスより少ないですもんね。
      そうそう、絶縁トランス+SMAの発電データを発電GPにて是非公開させて下さい!(≧∇≦)

      1. ひできちさん

        改めてNさんに頂いたアモルファストランスの無負荷消費電力を見たところ、30wでした。これなら20年間でも12万円程度ですから無視できます。絶縁トランスは、アモルファスで決まりですね!(≧∇≦)

        1. >改めてNさんに頂いたアモルファストランスの無負荷消費電力を見たところ、30wでした。

          アモルファスだと無負荷損失は劇的に下がるようですね。ただ負荷損はどちらかというと増える方向という記述を見かけた気がします。

          一般的にトランスの変換効率は負荷率60%あたりが最大値ですので、容量ギリギリのトランスを選定するとカタログのチャンピオンデータ程は良くない場合があります。
          過積載した太陽光発電所では、殆どの期間ピーク容量に張り付きますので、トランス容量を上げて負荷率を下げて使う方がいいかもしれません。

          具体的な機種を挙げて議論しないとあまり意味がないですね。

          1. (元)通りすがりさん

            確かに具体的な絶縁トランスのデータと見積り見て、キッチリ計算したいところですね!ただ、多少初期投資が上がっても、容量に余裕を持たせて性能の良い絶縁トランスを投入すべきだと思います。(^^)

      2. みのりさん

        今年12月末頃、完成予定なのでデータが取れ次第発電GPに参加させていただきます。(^^)
        そういえば、絶縁トランス容量に、余裕をもたせたほうがよかったかもしれません。そこまで気づかなかったなぁ (>_<)

        1. ひできちさん

          まだ連系前なのですね!楽しみです。
          普通はトランスの負荷効率は定格出力で測るのが普通だと思いますが、スペックの測定条件はどうなってますか?電流が多いと発熱による銅損で効率が低下しますから余裕がある方が効率は上がるはずですが、当然費用も上がります。費用対効果を考えるとどの程度余裕を見るべきか調べてみたいです。

    2. はじめまして。こんにちわ。この度SMA3相にて絶縁トランスを設置予定の者です。貴殿が導入されたアモルファス絶縁トランスと、メーカーを教えていただけないでしょうか?

      1. 金井様

        返信が遅れて申し訳ありません。
        弊社の発電所は全て東電管内ですので絶縁トランスは必要ないのです。
        従いましてアモルファストランスの導入実績はありません。

    3. こんばんわ。はじめまして。九州にてひできちさんと同じくSMA3相導入のため、絶縁トランスを検討中の者です。よろしければひできちさんが導入されたアモルファス絶縁トランスのメーカーと価格を教えていただけないでしょうか?

      1. 金井さん

        レスポンス悪くて申し訳ありません。
        ひできちさんが導入された絶縁トランスは鶴田電機製アモルファストランスだそうです。
        価格も性能も素晴らしいので、次回のネタにしたいと思います。^^

      2. 本日、久しぶりに鶴田電機のHPを見てみると、アモルファスタイプの変換効率は97.7%、無負荷損失26wとかいてありました。わたしの採用したのはこのSPIシリーズかどうか、確認できてませんが。
        最近マイナーチェンジしたのかもしれません:

  3. みのりさん

    わたしの導入予定の絶縁トランスは効率97%としか書いていません。しかもオプションでアモルファスタイプがあるようで、普通のトランス、アモルファスタイプまとめて変換効率97%とかいてあるだけです。他のメーカーのアモルファス絶縁トランスの変換効率のデータを参考にイメージしてますw   負荷率100%で効率97%、負荷率0で効率99%以上って予想してます。メーカーのデータ検証がほしいところですね。

  4. >ELBの誤動作なんて余計なお世話。
    電力会社からみれば発電所が勝手に解列されたら系統に対する外乱になるので困ります。
    太陽光発電所の発電量の占有率が高くなってくると、解列の影響が無視できなくなるので規制が厳しい方向に向かうのはある程度仕方がないことだとおもいます。

    コスト的に過積載が主流になってくると、多少の変換効率の悪さはパネルを少し増やせばキャンセルできるので、パワコン内部で絶縁を取る高周波絶縁方式が有利だと思います。トランスでのロスはパワコンの出力端での出力制御によりフィードバックループ内に入るので、過積載で十分な入力が確保されていればキャンセルされます。

    最大電流制限はパワコンメーカの保証条件を外れないためでしかなく、技術上は全く無意味なので、公称の最大積載容量が大きいパワコンにする意味はないと思います。(接続箱機能内蔵パワコンで開閉器や逆接続保護ダイオードに起因する容量制限を受ける場合は除きます)

    パワコンも安価になってきたので、自己責任で過積載構成にし、回収を早くして故障すれば交換と割りきる方が投資採算的には有利です。

    1. (元)通りすがりさん

      おお、確かにELBトリップで外乱になるのはマズイですね。ただ、ELBトリップは某絶縁トランス付きパワコンの方が圧倒的に多いのが実情ですが。(^^;;
      パワコン効率がキャンセルされるのはピークカット中だけです。また高温時の効率はカタログスペックとはかなり違うようで、実際の発電データではSMAとTではスペック以上の差が出てるようです。いずれネタにして見ようと思ってます。
      電流については全く同感です。ただ、入力のダイオードによって電流が制限されるのは確かですから、極端に直列数が少ない場合で、パワコンの電流制御がマズイ場合は普通に電流オーバーする可能性はあるとは思います。入力電圧200Vで出力10kwなら入力電流50A以上になりますから。

  5. 弊社製品を購入下さいましてありがとうございます。
    鶴田電機の鶴田です。

    弊社は茨城県古河市にあり、数VAから500kvaまでの乾式トランスを開発設計製造しいるトランス専門メーカーです。

    アモルファストランスについては、日立金属様と技術的に打ち合わせて、開発をしてきました。

    工場見学を、御希望あれば、歓迎しますので是非御来社下さい。

    これから、皆様のご意見御希望を製品に活かしながら、よりよりものづくりに精進したいと思いますので宜しくご指導お願いします。

    近々、SPIトランス専門のhpを立ち上げますので、その時も是非ご覧下さいませ、何卒宜しくお願いします。

    1. 鶴田さん

      コメントありがとうございます。
      弊社は購入していませんが、太陽光発電GPでは数多く活躍していると思います。

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