グリッド接続された太陽光発電システムまたはグリッド接続されたPV電力システムは、電力グリッドに接続された発電用太陽光発電システムである。 グリッド接続されたPVシステムは、ソーラーパネル、1つまたは複数のインバータ、パワーコンディショニングユニット、およびグリッド接続機器で構成されています。 小規模な住宅用および商業用の屋上システムから大規模な実用規模の太陽光発電所までさまざまです。 スタンドアローンの電源システムとは異なり、グリッド接続されたシステムは、まだ非常に高価なため、統合されたバッテリソリューションを含むことはまれです。 条件が正しければ、グリッド接続されたPVシステムは、接続された負荷によって消費された余剰電力をユーティリティグリッドに供給します。

太陽光発電システムのコンポーネント
太陽光発電システムは、ソーラーパネル、取り付けシステム、配線、インバータ、およびキロワット時計を介して本線への接続で構成されています。

ソーラーパネル
グリッド接続された太陽光発電システムの最も目に見える部分は、ソーラーパネルです。 これらは光を捕らえ、それを直流に変換する。

アセンブリ
太陽光発電システムは、異なる方法で取り付けることができます。 傾斜した屋根上、平らな屋根上、地面上、屋根上または太陽追跡システム（およびトラッカーと呼ばれる）で。 あなたは常に風と雪の荷重を見なければなりません。 これらが正しく計算されていないと、太陽光発電システムは、強い風や豪雪で破損したり、倒れたりすることがあります。 ほとんどのマウントシステムはアルミニウム製です。

平坦な屋根に取り付けられたとき、太陽が向いているパネルが取り付けられた別個の支持構造が置かれる。 オランダとベルギーで最も一般的に使用されている取り付け形態は、傾斜屋根に取り付けられています。 太陽光発電設備は屋根の上または屋根の中に直接設置される。 いわゆる「屋根の設置」では、屋根タイルはもはや設置されないが、太陽電池パネル自体は屋根の一部である。 このような構造は審美的価値が高くなるが、既存の屋根への取り付けはより労働集約的であり、パネルの周りの冷却空気の流れが少なく、効率が低下し、新しいアイテムは異なる次元を持つ..

ソーラーパネルは独立した構造で地面に直接取り付けることもできます。 不利な税制と比較的高い土地価格のために、この形式はオランダでは頻繁に使用されていません。

太陽追跡システムでは、太陽電池パネルは太陽の経路に従う。 このために、ソーラーパネルは、それらを最適に太陽に向けて保持する装置に取り付けられる。 このようなシステムは、より高い歩留まりを有するが、購入するのにより高価であり、誤動作をより受けやすい。

インバータ
インバータは、ソーラーパネルからのDC電圧を、例えば、主電源に供給可能な230または110ボルトの交流電流に変換する。

操作
10キロワット以上の容量を持つ住宅、系統連系型屋上システムは、ほとんどの消費者の負荷を満たすことができます。 余分な電力をグリッドに供給して、他のユーザーが消費する電力を供給することができます。 フィードバックは、転送された電力を監視するためのメーターを介して行われます。 光電池の消費電力は平均消費量より少なくてもよく、その場合、消費者はグリッドエネルギーを購入し続けるが、以前よりも少ない電力量を購入する。 光起電力が平均消費量を大幅に上回る場合、パネルによって生成されるエネルギーは、需要をはるかに上回ります。 この場合、余剰電力は電力をグリッドに販売することで収益を上げることができます。 地元のグリッドエネルギー会社との契約に応じて、消費者は消費された電力のコストから発電された電力の価値を払うだけでよい。より多くの電力が消費された場合よりも負の数になります。 さらに、場合によっては、グリッドオペレーターから消費者に現金インセンティブが支払われます。

太陽光発電システムの接続は、消費者と公益事業会社との間の相互接続契約によってのみ行うことができる。 契約書には、接続中に従うべき様々な安全基準が詳述されています。

特徴
太陽光発電パネルによって集められた太陽光発電は、送電網への送達を目的としており、送電網に接続されたインバータによって調整または使用されなければならない。 基本的に、インバータはグリッドのDC入力電圧をPVからAC電圧に変更します。 このインバータは、ソーラーアレイとグリッドの間に位置し、それぞれからエネルギーを引き出し、大きな独立型ユニットでもよいし、個々のソーラーパネルに物理的に取り付けられた小型インバータの集合体でもよい。 ACモジュールを参照してください。 インバータは、グリッド電圧、波形、および周波数を監視する必要があります。 監視の1つの理由は、グリッドが死んでいるか、または公称仕様から離れすぎている場合、インバータは太陽エネルギーを通過してはならないということです。 誤動作している電源ラインに接続されたインバータは、管轄区によって異なるUL1741などの安全ルールに従って自動的に切断されます。インバータがグリッドを監視するもう1つの理由は、正常動作のために、エネルギーが円滑に太陽電池アレイから外向きに流れるために、インバータがグリッド波形と同期してグリッド自体よりもわずかに高い電圧を生成する必要があるからです。

接続オプション
プロダクションはさまざまな方法で使用できます。

総自己消費
電気生産は、稼動中の機器によって現場で消費されます（自己消費）。 瞬時生産が瞬時消費を超える場合、余剰はカウントされずにネットワークに注入されます。

可逆計数
電気生産は、稼動中の機器によって現場で消費されます（自己消費）。 瞬時生産が瞬間消費を超えた場合、余剰分はネットワークに注入され、電気計器が逆転する（電気機械計器の場合は逆さまになる）。 このソリューションは新しい電子メーターと互換性がないため使用されなくなりました。

剰余金の注入
動作中の機器（自己消費）によって現場で消費される電気生産は、生産メーターによってカウントされませんが、消費回数は減少します。 瞬間消費と比較して生産の余剰分だけが売却される。

全体の注入
すべての生産はネットワークに注入され、販売されます。 次に、ネットワーク管理者がプロダクション固有の分岐点を作成します。 すべての消費量は、ネットワークに接続されたすべてのビルディングと同様に、既存の消費量メーターによっても考慮されます。

行政手続
これらは必須であり、太陽光発電施設のネットワークへの接続を形式化する必要があります。 これらのアプローチの重さと絶え間のない変化は、特定の国（イタリア、フランス）の全国市場の発展にとって大きな障害となっています。

アンチアイランド
島嶼化とは、電力会社の電力網からの電力がもはや存在しなくても、分散発電機が所在地に電力を供給し続ける状態である。 電力網から電力が供給されていないにもかかわらず、回路が依然として電力供給されていることに気づかないかもしれない電力事業者にとっては、島嶼化は危険です。 このため、分散型発電機は島嶼化を検出し、発電を停止する必要があります。 これはアンチアイランドングと呼ばれています。

グリッド接続されたPVシステムのユーティリティブラックアウトの場合、ソーラーパネルは太陽が輝いている限り電力を供給し続けます。 この場合、供給ラインは、非給電ラインの「海」によって囲まれた電力を有する「島」になる。 このため、グリッドに電力を供給するように設計されたソーラーインバータは、一般に、自動アンチアイランド回路を必要とする。 意図的なアイランドでは、発電機はグリッドから切り離され、分散発電機に強制的にローカル回路に電力を供給します。 これは、通常、電力をグリッドに販売する建物の電源バックアップシステムとしてよく使用されます。

アンチアイランド制御技術には2つのタイプがあります。

受動的：グリッドの故障時の電圧および/または周波数の変化が測定され、電圧および/または周波数をその公称値からさらに遠ざけるために正のフィードバックループが使用される。 負荷がインバータ出力と非常によく一致するか、または負荷が非常に高い品質係数（実電力比に反応する）を有する場合、周波数または電圧は変化しないことがある。 したがって、いくつかの非検出ゾーン（NDZ）が存在する。

アクティブ：このメソッドは、周波数または電圧に何らかの誤差を注入します。 グリッドが故障すると、誤差は蓄積され、電圧および/または周波数が許容範囲を超えて押し込まれます。

技術的側面
システムの所有者は、最初に発電した受益者
電気は、常に電気抵抗が最も小さい経路を優先的に借りる。 システムの所有者は、電気器具が自宅で動作しているかどうかにかかわらず、電気メーターの有無に大きな影響を与えることなく、発生したエネルギーの先験的な重要な（ただし排他的ではない）方法。 カウンターの（控えめな）抵抗だけが介入する。 他方、ネットワーク上の注入オプションの選択は介入しない。

インストールと接続の基準その他
国によって多かれ少なかれ厳しい基準が存在します。 欧州で販売されているインバータのほとんどは、ドイツの接続された太陽光発電の発展により、ドイツの基準と接続要件に適合するように設計されています。 これらの基準および要件は、他のヨーロッパ諸国のネットワーク事業者によって採用されることが多い。 グリッド接続された太陽光発電システムの場合、インバータはDIN VDE 0126 1.1（ドイツ、フランス…）に準拠しているか、認定試験所（英国、G77）の認定を受けていなければなりません。 太陽光発電モジュールに関しては、フランスで尊重されるべき基準は、IEC 61215（結晶型）とIEC 61646（薄膜型）である。 部品の寸法を決めるには、連続部品CC（インバータの上流）とAC代替（インバータの下流）を区別する必要があります。 強制されているテキストは、CCパートのUTE C15-712-1とCA 2パートのフランス標準NF C 15-100のガイドです。

ネットワークに接続されたシステムのメンテナンス
グリッド接続された太陽光発電システムは、予防保守が必要ないため、操作が簡単な再生可能エネルギーシステムです。 ネットワーク上で生成された電気の注入とサイトの消費の供給は自動的に行われます。 スモーキーまたはほこりの多い工業用サイトを除き、センサの清掃は風雨によって自然に行われます。 シンプルな監視は、起こりうるシステム障害を検出することができます。 しかし、平均して8〜12年の耐用年数を有するインバータの交換を提供することが必要である。

利点
いくつかのシステムオペレータによって提供されるネットメータリングおよびフィードイン料金のようなシステムは、顧客の電気使用コストを相殺することができる。 しかし、いくつかの地域では、グリッド技術はグリッドへの分散型発電供給に対処できないため、余剰電力の輸出は不可能であり、余剰はアースされている。

グリッド接続されたPVシステムは、バッテリシステムを必要としないため、比較的簡単に設置できます。

光起電（PV）発電システムのグリッド相互接続は、貯蔵損失がないため、発電電力を有効に利用できるという利点がある。

太陽光発電システムは、その寿命を超えて炭素陰性である。パネルを構築するためにそれ以上に生成されるエネルギーは、最初は化石燃料の燃焼の必要性を相殺するからである。 太陽が常に光っているわけではありませんが、設置によって炭素消費の合理的に予測可能な平均減少が得られます。

短所
グリッド接続されたPVは、電圧調整に問題を引き起こす可能性があります。 伝統的なグリッドは、一方向または放射状の流れを前提として動作します。 しかし、グリッドに注入された電力は電圧を上昇させ、±5％の許容帯域幅外のレベルを駆動することができます。

グリッド接続されたPVは電力品質を低下させる可能性があります。 PVの断続的性質は、電圧の急激な変化を意味します。 これは、頻繁な調整のため電圧レギュレータを磨耗するだけでなく、電圧フリッカを引き起こす可能性があります。

グリッドに接続すると、多くの保護関連の課題が発生します。 上述のように、離散化に加えて、グリッド接続されたPVのレベルが高すぎると、リレーの感度低下、迷惑なトリップ、自動再閉路との干渉、および鉄共振などの問題が発生します。

経済的側面

システムのコスト
太陽光発電システムの全体的な価格は、

可能性のある予備的研究（非定型法的組立、中規模または大規模システム）
設備の種類と設置条件。
ネットワーク接続;
該当する場合は借入利息。
機器の価格は、主にシステムのサイズと、それがどのように建物に組み込まれているかによって決まります。

材料価格とインストールが含まれています：

力	床または屋根の設置	屋根の統合、シンプル	ガラスの統合、PVタイル…
1〜3kWp	5〜7ユーロ/ WC	5〜7ユーロ/ WC	> 7€/ WC
3〜10kWp	3,5〜5ユーロ/ WC	3,5〜5ユーロ/ WC	> 5€/ WC
10kWp〜36kWp	3〜5ユーロ/ WC	3,5〜5ユーロ/ WC	<10ユーロ/ WC
36kWpから数MWへ	2〜4ユーロ/ WC	3〜4.5ユーロ/ WC	<7ユーロ/ WC

返済時間
ソーラーパネルの総コストは、購入、減価償却、融資利息、配置、保守、保険、そしておそらく免許と補助金で構成されています。 回収期間は、ソーラーパネルの場所、組立方法、電気代の価格によって決まります。 光起電ソーラーパネルの回収期間は徐々に減少しています。 タイル屋根の南に直接取り付けた場合、今年の2015年は同じ電気代で約7年間になります。

許可
ソーラーパネルの設置許可を申請する必要があることがあります。 例えば、保護された村や町の眺めやモニュメントの場合などです。

エネルギー価格
平均して、結晶太陽電池パネルのワッ​​トピーク（Wp）は約1ユーロ（組立を除く）です。 100 Wpは、場所、屋根の角度、日陰量、ソーラーパネルのタイプに応じて、オランダで年間約70〜90 kWhのエネルギーを生産します。 計算は、ソーラーパネルが電力会社から購入する必要がないエネルギーを供給しているという事実に基づいています。 電気会社のコストはkWhあたり約0.20-0.23ユーロ（2013年）です。 バランスが取れていれば、必要以上に多くの電気を発生させることができます。これは電気会社に約0.05〜0.09ユーロ/ kWhというフィードイン料金で販売することができます。

税制優遇措置
多くの欧州の政府は、税務上の目的で太陽エネルギーを奨励することを選択しています。

ソーラーパネルの付加価値税
Fuchs判決のおかげで、2013年6月20日以降、税務当局からソーラーパネルに支払われたVATを請求することが可能になりました。

エネルギーバランス
ソーラーパネルの生産にもエネルギーが必要です。 測定値は、このエネルギーが生成された時間で表されます。 これはエネルギーバランスと呼ばれ、ベルギーとオランダでは1〜2年です。

ネットワークに注入された電気の生産のための報酬
各国の政治的選択に応じて、報酬の種類が異なります。

クォータ
“グリーン証明書”と “原産地の保証”。 生産されたキロワット時は、必要な組織に「グリーン証明書」または「原産地の保証」を販売することによって支払われます。

購入金額
国または国の法律に基づき、州または購入者によって設定された購入関税によって、キロワット時間（英国の料金表、またはFIT）のキロワット時間が支払われます。 フランスでは、2011年3月の法令により、太陽光発電の購入価格の四半期レビューが行われています。 これらの関税は、政府が投入係数を決定する係数SおよびVの審議を行うエネルギー規制委員会（CRE）によって公表される。2011年3月以降、購入価格は、特にネットワークへの接続要求数に応じて四半期ごとに変更される可能性があります。 これらの料金は市場価格よりも高いので、購入義務を負う事業者は、請求されたすべてのkWh：CSPEに課された追加料金によって追加費用が補われます。

システムの収益性
これらのシステムは、生産された電力が他の発電システム（再生可能エネルギーを含む）よりも高価であるため、経済的コストのみを考慮に入れれば、コミュニティ全体のレベルでは「利益を上げる」ことはできません：太陽熱力学など）は、依然として太陽光発電モジュールの高騰による投資コストが高いため、現在のサポート政策では、このクリーンエネルギーが収益になるようにコストを削減することができます（必然的に化石燃料のコスト）。

しかし、2010年には、直接的または間接的な補助金のおかげで、施設はその所有者にとって非常に利益を上げることができます。 フランス南部の2008年と2009年に設置された施設は、12％以上の収益をもたらした。 例えば、フランス南部の工場では、1.4 kWhで生産された敷設時にワット・ピーク当たり7ユーロの費用がかかり、0.601 76 / kWh（2010年には0.58 / kWh）となり、ドイツの購入価格のほぼ2倍リスクはありません（日照はほとんど変わらず、材料は非常に信頼性が高く、購入価格は保証されています）。

ペルピニャンは、2011年に、世界最大の太陽光発電施設を建物に統合した都市（太陽光発電を除く）です。 サンチャールズ・インターナショナルのサイトには68,000 m2の屋根に97,000個の太陽光タイルが含まれています。 年間で9800 MWh以上の電力を生産しています（8000人以上の住民に電力を供給するのに十分）。