【太陽光発電】発電所のアレイ間の最低限必要な離隔距離を算出してみる！

セパレーション！

ちりつもダンクです。

今日は、太陽光発電所のアレイ間の離隔について、

業者からもらったパネル配置図を元に最適な角度を検討するという話です。

2020年10月連系予定の太陽光発電所を元に計算してみたいと思います。

太陽光発電所のアレイ間の適切な離隔を考える必要性

まず、離隔距離とは、上の図のように左側アレイの終端と右側アレイ始端間のことです。

NEDOの日射量のデータベースを見ると分かるのですが、

基本的に日本国内であればアレイの傾斜角度はざっくり30°前後が日射量が高くなります。

【主要地点の最適傾斜角】

そのため、パネルレイアウトを考える上では30°前後で設計していきたいところのなのですが、

一方で、アレイの傾斜角度が大きくなるにつれて、離隔距離が大きくなるため、

より広い設置面積が必要になります。

広大な土地があるのであれば、気にする必要はないのですが、土地の広さが限られている場合は、

どのくらいの容量のパネルがどのような傾斜角度で敷き詰められるのかを検討することは

発電量に直結するため検討しておく必要があります。

太陽光発電所のアレイ間の離隔距離を算出してみる

それでは、具体的にアレイ間の離隔距離はどのように決めていくかですが、

ここは、本家本元のNEDOが発表している「地上設置型太陽光発電システムの設計ガイドライン」

からモジュールレイアウトの考え方に頼りましょう！

以上のことから、

太陽光発電所のアレイ間の離隔距離は冬至の９時、１５時における太陽の高度

を元に検討することが妥当であることが分かります。

NEDO 産業用太陽光発電ガイドラインのデータによりますと、とある障害物があった場合、

その高さを１とすると、

図中の各地点における影の長さは札幌を除いて2前後になるというデータがあります。

これを元に離隔を検討します。

ちりつもダンクの発電所は鹿児島県に建設予定なので、上の表だと宮崎の値を使うのが妥当です。

絵は直筆のものを使わせてください（笑）

この発電所は平坦な土地に設置するため、アレイの始端の高さを基準に考えていきます。

アレイの長さをL、アレイの傾斜角度をθとすると、離隔距離ｄは

d=2.13Ｌsinθ

となります。

※2.13としたのはより影になりにくい数値を採用したいため

このＬの長さは採用するパネルの規格やパネルレイアウトにより変わってきます。

以下は、ちりつもダンクの鹿児島県に建設予定の発電所のパネルレイアウトです。

上図のように現行の計画では、1650mm×100ｍｍのパネルで

４枚×20枚のアレイが２列、４枚×25枚のアレイが２列、傾斜角度10°となる

レイアウトで敷設することになっています（ちなみに方位角度は南西15°）。

すると、先ほどの式のＬ=4.016m、θ=10となりますので、

d=1.485(m)

と算出することができます。

これは冬至の太陽の位置をベースに計算した最低限必要な離隔距離を算出したと言えるので、

日の出から日の入りまで影無しで！という設計思想で考える場合はもっと離隔が必要です。

ちなみに、明日はここで調べたデータを基に防草シートの必要量を精査してみたいと思います。
【太陽光発電】パネル配置図を基に防草シートの必要量を精査してみる！

太陽光発電所のアレイ間の離隔距離から最大限の傾斜角度を探る

さて、アレイ間の離隔距離算出の考え方は前述したとおりです。

ちりつもダンクがこの発電所について、アレイ間の離隔距離を算出して検討したかったものは

傾斜角度を10°ではなく、15°、理想は20°で施工できないかという点です。

NEDOの日射量データーベースを元にした傾斜角度及び方位別の日射量は以下のとおりです。

（※）はNEDOのデータベースにはないため、推定値

現在の発電所のレイアウトは、傾斜角度10°、方位角度15°なので、日射量は3.84です。

これを傾斜角度を20°まで引き上げられれば、発電量は2.3%増加、15°であれば、1.3%増加です。

また、この土地は方位角度南西22.5°に最も広がっていますので、

パネル設置の方位角度を22.5°なら設置できるとなった場合、

発電量は0.8~1.8％の増加が見込めます。

この傾斜角度増加ができるか否かは正確には土地の測量をしてみないと分かりませんが、

レイアウト図を見る限り、少なくとも方位角度を22.5°にすれば、

傾斜角度15°は可能じゃないかと妄想しています。

今度、販売会社の設計担当者とともに現地確認をする予定ですので、

そのあたりを相談したいところです。

無論、設計担当者はベストな設計提案をしてきているはずなので、

失礼のないように注意しないといけませんね。