パネル何枚まで積める?パワコン選びに役立ててほしい過積載の計算方法

パネル何枚まで積める?パワコン選びに役立ててほしい過積載の計算方法
太陽光発電事業にとって「過積載」という言葉が当たり前になってきましたが、パワコンに対してパネルが何枚まで接続できるのかWeb上でもなかなか触れている記事がなかったので、今回は接続枚数の計算方法について詳しく紹介したいと思います。

どれだけ過積載できるかはパワコン次第

パワコンの容量を超えるパネルを接続することを過積載といいますが、いくらでもパネルの接続ができるわけではありません。
何枚のパネルを接続できるのかは、パワコンとパネルの種類によって異なります。そのため、どのくらいの過積載ができるかを計算するためには、まずパワコンとパネルの組み合わせを考えましょう。

接続可能枚数の算出方法

具体的な例を出しつつ詳しく説明していきます。
まずは、以下の2点をご用意ください。
数字がズラリと並びますが、過積載(最大接続枚数)の算出に必要なものは赤枠内のものになります。

①パネル(モジュール)の仕様書
例:ネクストエナジーNER660M295
モジュール仕様書
メーカーサイトはこちら(別窓で開きます)
※()内は例として用意した資料の数値です。お手持ちの資料の数値に差し替えて計算してください。
・出力(295W)
・公称短絡電流(9.57A)
・公称解放電圧(39.46V)

②パワコンの仕様書
例:SMA SUNNY BOY 4500TL-JP
パワコン仕様書
メーカーサイトはこちら(別窓で開きます)
※()内は例として用意した資料の数値です。お手持ちの資料の数値に差し替えて計算してください。
・回路数(2回路×2)
 ※SMAの仕様書では2回路記載ですが、当機種は2回路×2端子のため都合4回路となります。
・最大入力電流(15A)
・最大入力電圧(450V)

各メーカーによって書き方が異なり、仕様書から読み取るのが難しい場合もありますが、注意深く目を通していただければ読み解けるかと存じます。以下は、実際の計算方法です。
3ステップに大きく分けて解説します。

◆パワコン1台にパネルを何枚接続できるか計算する

 パワコンの最大入力電圧(V)×余裕率0.9÷パネルの公称解放電圧(V)
 =直列で繋げる枚数(小数点以下切り捨て)
 パワコンの公称最大入力電流(A)÷パネルの公称短絡電流(A)
 =並列で繋げる枚数(小数点以下切り捨て)

 ↓

 直列で繋げる枚数×並列で繋げる枚数×パワコンの接続回路数
 =パワコン1台に繋げたパネル枚数

※余裕率とは
パネルの電圧は表面温度によって若干の変移があり、温度が上がると電圧も上がります。
パネルの電圧がパワコンの最大電圧を超えてしまわないよう、パワコンの最大電圧に10%の余裕を持たせて計算します。
※並列について
多くの結晶シリコン系モジュールは1回路に対して通常1並列となります。
ソーラーフロンティア社製CISモジュールのように、電圧値(V)が高く電流値(A)が低いという特性があるモジュールは1回路に対して並列で接続します。
こちらについても、後程例としてご紹介致します。

用意した例に当てはめてみる

●パワコン1台あたりのパネル接続枚数

 直列数
 450(V)×0.9÷39.64(V)=10.216…⇒ 10 (直)
 並列数
 15(A)÷9.57(A)=1.567…⇒ 1 (並)
 回路数・・・4
 10(直)×1(並)×4(回路)= 40枚

この例の組み合わせでは、パワコン1台につき40枚のモジュールを接続できることになります。
50kW未満の低圧発電所であれば

 50(kW)÷4.5(kW)=11.11…⇒11台

計11台のパワコンが接続できますので、モジュールは最大440枚まで接続できる計算になります。

並列を取り入れて接続した例

①パネル(モジュール):ソーラーフロンティア SF170-S
モジュール仕様書2
メーカーサイトはこちら(別窓で開きます)

②パワコン:オムロン KP55M2-J4
パワコン仕様書2
メーカーサイトはこちら(別窓で開きます)

●パワコン1台あたりのパネル接続枚数

 直列数
 450(V)×0.9÷112(V)=3.616…⇒ 3 (直)
 並列数
 11(A)÷2.2(A)=5 (並)
 回路数・・・4
 3(直)×5(並)×4(回路)= 60枚

この例の組み合わせでは、パワコン1台につき60枚のモジュールが接続できる計算となりました。
先ほど同様に、低圧の場合のパワコン台数は

 50(kW)÷5.5(kW)=9.090…⇒9台

計9台のパワコンが接続できる計算となり、モジュールは最大540枚まで接続可能です。

2.計算ができた!・・・で、適正な過積載はいくらなの?

過積載率は高ければ高いほどパワフルに売電してくれるように思えますが、モジュールの枚数を増やせば、それだけ初期費用が嵩むことになります。
事業所の面積など、さまざまな条件によって適切な数値がいくらなのか変わってきます。
日照条件等を加味した売電シミュレーションなどを参照することで効率的な数値を見極め、より快適な運用を目指しましょう。

過積載する場合の収支についきましてはこちらの記事で詳しく記載しておりますので、合わせてお役立てください。
ただ増やせばいいわけじゃない!太陽光発電所過積載率と利回りと売電収益の関係性

弊社では、シミュレーションに基づくプランニングは勿論のこと、それぞれの事業者様の状況に合わせたご提案をしております。
これから太陽光発電事業を始められるかたや、既に運用しておられる事業者のかたも、お悩みや疑問など御座いましたらどうぞお気軽にご相談ください。
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