光起電システム

PVシステムまたは太陽光発電システムでもある太陽光発電システムは、太陽光発電によって利用可能な太陽光を供給するように設計された電力システムである。 太陽光を吸収して電気に変換するソーラーパネル、DCからACに電流を変えるソーラーインバーター、マウント、ケーブル、およびその他の電気付属品を含むいくつかのコンポーネントの配置で構成され、作業システムをセットアップします。 ストレージ・デバイスの価格が下落すると予想されるため、ソーラー・トラッキング・システムを使用してシステムの全体的な性能を改善し、内蔵バッテリー・ソリューションを組み込むこともできます。 厳密に言えば、ソーラーアレイはPVシステムの目に見える部分であるソーラーパネルのアンサンブルのみを含み、他のすべてのハードウェアは含まず、しばしばシステムのバランス（BOS）として要約されています。 さらに、太陽光発電システムは光を直接電気に変換するため、加熱や冷却に使用される太陽熱や太陽熱などの他の技術と混同しないでください。

PVシステムは、数キロワットから数十キロワットの容量を持つ小型屋上または建物一体型システムから、数百メガワット規模の大規模発電施設までさまざまです。 今日では、大部分のPVシステムはグリッド接続されていますが、オフグリッドまたはスタンドアローンシステムは市場のわずかな部分しか占めていません。

静かに動作し、動く部品や環境排出物がない状態で、PVシステムはニッチ市場のアプリケーションから、主流の発電に使用される成熟した技術に発展しました。 屋上システムは、製造と設置のための投資されたエネルギーを0.7〜2年以内に回収し、30年のサービス寿命にわたって純クリーンな再生可能エネルギーの約95％を生産します。

太陽光発電の指数関数的な増加により、近年、PVシステムの価格は急速に低下しています。 ただし、市場とシステムの規模によって異なります。 2014年に米国の住宅5キロワットシステムの価格はワット当り約3.29ドルでしたが、高度に浸透したドイツ市場では、最大100kWの屋上システムの価格はワットあたり1.24ユーロに低下しました。 現在、太陽光発電モジュールはシステムの総コストの半分以下を占めており、残りは残りのBOSコンポーネントと、顧客獲得、許可、検査および相互接続、設置労力および資金調達コストを含むソフトコストを占めています。
現代システム

システム規模
太陽光発電システムは、一般に、住宅用屋上、商業用屋上、および地上用ユーティリティスケールシステムの3つの異なる市場区分に分類される。 その容量は数キロワットから数百メガワットに及ぶ。 典型的な住宅システムは約10キロワットであり、傾斜屋根に取り付けられ、商用システムはメガワット規模に達し、一般に低勾配または平坦な屋根に設置される。 屋上に設置されたシステムは、大規模な実用規模の設備よりも小さく、ワットあたりのコストが高くなりますが、市場で最大のシェアを占めています。 しかし、特に地球の「サンベルト」地域では、より大きな規模の発電所への傾向が高まっています.19]

ユーティリティスケール
大規模な実用規模のソーラーパークまたは農場は発電所であり、多数の消費者にエネルギー供給を提供することができる。 発電された電力は、中央発電所（グリッド接続またはグリッドタイドプラント）によって給電される送電網に供給されるか、または1つまたは多くの国内発電機と組み合わされて小型の電力網（ハイブリッドプラント）に供給される。 まれに、発電された電気が島/独立型プラントによって直接保管または使用されます。 PVシステムは、一般に、所与の投資に対して最高のエネルギー収率を保証するように設計されている。 Solar Star、Waldpolenz Solar Park、Topaz Solar Farmなどの一部の大型太陽光発電所は、数十ヘクタールまたは数百ヘクタールをカバーし、数百メガワットまでの出力を出力します。
屋上、携帯、携帯

小型PVシステムは、1つの家庭に電力を供給するのに十分なAC電力、またはACまたはDC電気の形態の隔離された装置にも電力を供給することができます。 例えば、軍用および民間の地球観測衛星、街路灯、建設および交通標識、電気自動車、太陽熱テント、および電気航空機は、ACまたはDC電力の形で主電源または補助電源を提供するための統合型太陽光発電システムを含む設計および電力需要に応じて、 2013年には、世界中の設備の60％が屋上システムを占めていました。 しかし、新しい太陽光発電設備の焦点は、地上設置ソーラーファームへの反対があまり強調されていない惑星のサンベルト地域の国々にヨーロッパからシフトしているため、屋上から実用規模のPVシステムに向かう傾向があります。ポータブルおよびモバイルPVシステムは、「オフグリッド」動作のために、ユーティリティ接続とは独立した電力を供給する。 そのようなシステムは、レクリエーション用の乗り物やボートに非常に一般的に使用されているため、これらのアプリケーションに特化した小売業者や特にそれらを対象とした製品があります。 レクリエーションビークル（RV）は通常バッテリを持ち、照明やその他のシステムを公称12ボルトDC電源で動作させるため、RV PVシステムは通常12ボルトバッテリを直接充電するように選択された電圧範囲で動作し、PVシステムの追加にはパネル、充電コントローラ、および配線。 レクリエーション車両のソーラーシステムは、通常、RV屋根の物理的な大きさによって電力消費量が制限されます。 これが、これらの用途のソーラーパネルからの効率が重要である理由です。

建物統合
都市部および郊外部では、電力使用を補うために太陽電池アレイが一般に屋上で使用されている。多くの場合、建物には電力網への接続があります。この場合、PVアレイによって生成されるエネルギーは、何らかの種類の正味計量契約で電力会社に売却される可能性があります。 ニューヨークのソルベイにあるソルベイ・エレクトリック（Solvay Electric）のような一部のユーティリティは、PVパネルの使用をサポートするために商用顧客と電柱の屋根を使用しています。 ソーラーツリーは、名前が示すように、木の外観を模倣し、日陰を提供し、夜間は街灯として機能するアレイです。

パフォーマンス
時間の経過とともに生じる収益の不確実性は、主に太陽光資源の評価とシステム自体の性能に関係しています。 最高の場合、不確実性は、年々変動する気候変動のために典型的には4％、太陽光資源評価（水平面では5％）、アレイ平面での照射の推定で3％、電力の3％モジュールの評価、汚れおよび汚れによる損失の2％、雪による損失の1.5％、および他の誤差源の5％である。 管理可能な損失を特定し、それに対応することは、収益とO＆Mの効率にとって非常に重要です。 アレイ性能のモニタリングは、アレイ所有者、建築業者、および生産されたエネルギーを購入するユーティリティ間の契約上の合意の一部であり得る。 最近、容易に入手可能な気象データを使用して “合成日”を作成し、オープンソーラーアウトドアテストフィールドを使用して検証する方法は、太陽光発電システムの性能を高精度で予測することを可能にする。 この方法を使用すると、雪や表面コーティング（例えば、疎水性または親水性）が汚れまたは積雪損失に及ぼす影響など、ローカル規模での損失メカニズムを判断できます。 （地上の干渉が重い豪雪環境では、積雪量が30％と年々減少する可能性がありますが）インターネットへのアクセスにより、エネルギー監視と通信がさらに改善されました。 専用システムは多くのベンダーから入手できます。 マイクロインバータを使用する太陽光発電システム（パネルレベルのDCからACへの変換）では、モジュールの電力データが自動的に提供されます。 一部のシステムでは、制限値に達すると電話/電子メール/テキスト警告を発生させるパフォーマンス警告を設定できます。 これらのソリューションは、システム所有者とインストーラのためのデータを提供します。 インストーラは、複数のインストールをリモートで監視し、インストールされているすべてのベースのステータスを一目で確認することができます。

コンポーネント
居住用、商用、または産業用のエネルギー供給用の太陽光発電システムは、ソーラーアレイとシステムのバランス（BOS）として要約される多くのコンポーネントで構成されています。 この用語は、「プラントのバランス」と同義語です。BOSコンポーネントには、パワーコンディショナル設備と取り付け用の構造物が含まれています。通常、インバータ、エネルギー貯蔵装置、ソーラーアレイ、電気配線および相互接続、ならびに他の部品のための取り付けを含む。

オプションで、システムのバランスには、再生可能エネルギークレジット収益メーター、最大電力点トラッカー（MPPT）、バッテリーシステムと充電器、GPSソーラートラッカー、エネルギー管理ソフトウェア、太陽放射照度センサー、風速計、システム所有者の特別な要件を満たすように設計されたタスク固有のアクセサリなどがあります。 さらに、CPVシステムは、光学レンズまたはミラー、および場合によっては冷却システムを必要とする。

ソーラーアレイがシステム全体を網羅しないにもかかわらず、「ソーラーアレイ」および「PVシステム」という用語は、しばしば誤って互換的に使用されています。 さらに、「ソーラーパネル」は、「ソーラーモジュール」の同義語としてよく使われますが、パネルはいくつかのモジュールのストリングで構成されています。 「ソーラーシステム」という用語は、PVシステムによく使用される誤称でもあります。

ソーラーアレイ
通常直列に配線された従来のc-Si太陽電池は、天候から保護するためにソーラーモジュールに封入されている。 モジュールは、カバーとしての強化ガラス、柔らかく柔軟な封止材、耐候性および耐火性の材料でできた背面バックシート、および外縁の周りのアルミニウムフレームからなる。 電気的に接続され、支持構造に取り付けられたソーラーモジュールは、しばしばソーラーパネルと呼ばれる一連のモジュールを構築する。 ソーラーアレイは、1つまたは複数のそのようなパネルからなる。 光起電力アレイ、すなわち太陽電池アレイは、太陽電池モジュールのリンクされた集合体である。 1つのモジュールが生成できる電力は、家庭やビジネスの要件を満たすのに十分ではないため、モジュールはリンクされてアレイを形成します。 ほとんどのPVアレイは、インバータを使用して、モジュールによって生成されたDC電力を、照明、モータ、および他の負荷に電力を供給する交流に変換します。 PVアレイ内のモジュールは、通常、最初に所望の電圧を得るために直列に接続される。 個々のストリングは、システムがより多くの電流を生成できるように、並列に接続されます。 ソーラーパネルは、通常、STC（標準試験条件）またはPTC（PVUSA試験条件）でワットで測定されます。 一般的なパネルの定格は100ワット未満から400ワット以上です。 アレイ定格は、ワット、キロワット、またはメガワットでのパネル定格の合計で構成されます。

モジュールと効率
典型的な「150ワット」のPVモジュールは約1平方メートルの大きさです。 このようなモジュールは天気と緯度を考慮して平均して毎日0.75キロワット時（kWh）を生産すると予想され、日照5時間の日照が得られます。 過去10年間で、平均的な市販のウエハベースの結晶シリコンモジュールの効率は約12％から16％に上昇し、CdTeモジュールの効率は同期間に9％から13％に増加しました。 モジュールの出力と寿命は温度上昇によって低下します。 周囲空気の流れを許容し、可能であれば、PVモジュールはこの問題を軽減します。 有効なモジュールの寿命は、通常25年以上です。 PV太陽光発電設備への投資の回収期間は大きく異なり、一般的には投資収益率の計算よりも有用性が低くなります。 一般的に10年から20年と計算されていますが、財政的な回収期間はインセンティブによってはるかに短くなる可能性があります。

個々の太陽電池の電圧が低い（通常約0.5V）ため、「ラミネート」の製造において、いくつかのセルが直列に接続されている（PVシステムで使用される銅も参照）。 ラミネートは、保護耐候性エンクロージャ内に組み立てられ、太陽電池モジュールまたはソーラーパネルを作製する。 次いで、モジュールを光起電力アレイに一緒に張り付けることができる。 2012年には、消費者が利用できるソーラーパネルは約17％の効率を持つことができますが、市販のパネルは27％まで使用できます。 フラウンホーファー太陽エネルギーシステム研究所のグループは、44.7％の効率に達することができるセルを作り出しており、科学者たちは50％の効率閾値に達することをもっと可能にしたいと考えています。

陰影と汚れ
光起電力セルの電気出力は、陰影に対して非常に敏感である。 この陰影の効果はよく知られている。 セル、モジュール、またはアレイの小さな部分でさえ影がついていて、残りが日光に当たっていると、内部の「短絡」（電子がpn接合部の斜線部分を通ってコースを逆行するため）が劇的に低下します。 直列のセル列から引き出される電流が、陰影付きのセルによって生成され得る電流よりも大きくない場合、その列によって生成される電流（および電力）は制限される。 十分な電圧がストリング内の残りのセルから利用可能である場合、電流は、影をつけた部分の接合部を破壊することによってセルに強制される。 共通セル内のこのブレークダウン電圧は10ボルトと30ボルトとの間である。 影付きのセルは、パネルによって生成された電力に追加する代わりに、電力を吸収して熱に変換します。 陰影付けされたセルの逆電圧は照射されたセルの順方向電圧よりもはるかに大きいので、陰影を付けられた1つのセルは、ストリング内の他の多くのセルの電力を吸収し、パネル出力に不都合な影響を及ぼす。 例えば、陰影付けされたセルは、特定の電流レベルで0.5ボルトを加える代わりに8ボルトを落とし、それによって16個の他のセルによって生成される電力を吸収することができる。 したがって、PV設置が木やその他の障害物によって影になっていないことが重要です。

LiDARを使用して両方の大領域にわたって木からPVシステムへのシェーディング損失を決定するためにいくつかの方法が開発されているが、スケッチアップを使用する個々のシステムレベルでもある。 ほとんどのモジュールは、シェーディングの影響を最小限に抑え、アレイの影付き部分のパワーを失うだけの、各セルまたはセルのストリング間にバイパスダイオードを備えています。 バイパスダイオードの主な仕事は、アレイをさらに損傷させ、火災の原因となる可能性のあるホットスポットを細胞上に排除することです。 モジュール表面の埃、雪、その他の不純物によって太陽光が吸収されることがあります。 これは、細胞に当たる光を減少させることができる。 一般的に、これらの損失は、カナダ国内であっても年間を通して集計されます。 きれいなモジュール表面を維持すると、モジュールの寿命にわたって出力性能が向上します。 Googleは、15ヶ月後にフラットマウントされたソーラーパネルをクリーニングすると、出力がほぼ100％増加したが、5％傾斜アレイは雨水で適切に洗浄されていることが判明した。

腐敗とエネルギー
日射遮蔽は、直接、拡散、反射した放射線で構成されています。 PVセルの吸収係数は、セルによって吸収される入射太陽放射照度の割合として定義される。 赤道での雲のない1日の正午に、太陽の光線は太陽の光線に垂直な平面に、地球表面上で約1 kW /m²です。 そのため、PVアレイは毎日太陽を追跡してエネルギー収集を大幅に強化することができます。 しかし、トラッキングデバイスはコストがかかりメンテナンスが必要なため、PVアレイではアレイを傾け、太陽の正午（南半球ではほぼ南に、南半球では北に近い）に固定されたマウントを使用するのが一般的です。 水平からの傾斜角は季節によって変わる可能性がありますが、固定している場合は、スタンドアロンシステムの典型的な年の電力需要ピーク時に最適なアレイ出力が得られるように設定する必要があります。 この最適なモジュール傾斜角は、最大のアレイエネルギー出力の最大傾斜角と必ずしも同じではありません。 特定の環境における太陽光発電システムの最適化は、太陽光束、汚れ、および積雪の問題を解決するために複雑になる可能性があります。 さらに、最近の研究では、スペクトル効果が最適な光起電力材料選択において役割を果たすことが示されている。 例えば、スペクトルアルベドは、太陽電池システムの周囲の表面および太陽電池材料のタイプに依存して、出力において重要な役割を果たすことができる。 米国とヨーロッパの天候と緯度の場合、典型的な日射量は、北半球で4kWh / m2 /日から日の出の地域で6.5kWh / m2 /日の範囲です。 ヨーロッパ南北アメリカまたは米国の太陽光発電設備は、1kWh / m2 /日を生産すると予想される。 オーストラリアまたはヨーロッパや米国の南緯度の典型的な1kWの太陽光発電設備は、場所、向き、傾き、日射量および他の要因に依存して、1日当たり3.5-5kWhを生産する可能性がある。 サハラ砂漠では、雲量が少なく、太陽角が良いため、ほぼ常に現在の風が砂を吹き飛ばさない限り、理想的には8.3 kWh /m²に近づくことができます。 サハラ砂漠の面積は900万km²以上です。 約90,600km²（約1％）の電力は、世界の発電所の総数と同じくらい多くの電力を生成する可能性があります。

取り付け
モジュールは、グランドマウント、屋根マウントまたはポールマウントに分類される、ある種のマウントシステムでアレイに組み立てられます。 ソーラーパークの場合、大きなラックが地面に取り付けられ、モジュールはラックに取り付けられます。 建物では、様々なラックがピッチルーフ用に考案されています。 フラットルーフの場合、ラック、ビン、建物の統合ソリューションが使用されます。 極の上に取り付けられたソーラーパネルラックは、固定式でも動く式でもかまいません。以下のトラッカーを参照してください。 サイド・オブ・ポール・マウントは、ライト・フィクスチャーやアンテナなど、上部にポールが取り付けられている状況に適しています。 ポールマウントは、さもなければ雑草の影と家畜の上に地面に設置されたアレイを持ち上げ、露出した配線のアクセス不能に関する電気的コード要件を満たすことができる。 ポールマウントされたパネルは、下側に冷却空気がより多く出るように開いており、パフォーマンスが向上します。 多数のポール頂部ラックを駐車カーポートまたは他のシェード構造に形成することができる。 左から右に太陽を追っていないラックは、季節調整を上下にすることができます。

ケーブル接続
屋外での使用のために、太陽光線は、特にUV放射および非常に高い温度変動に耐えるように設計されており、一般に天気の影響を受けません。 いくつかの規格では、国際電気標準会議（International Electrotechnical Commission）のIEC 60364のようなPVシステムにおける電気配線の使用法を、712「太陽光発電（PV）電源システム」、英国標準BS 7671、マイクロ発電に関する規制および太陽光発電システム、および米国UL4703規格（対象4703「光電池線」）に記載されている。

トラッカー
ソーラートラッキングシステムは、日中ソーラーパネルを傾けます。 追跡システムのタイプに応じて、パネルは太陽に直接照準を合わせるか、または部分的に白濁した空の最も明るい領域を照準する。 トラッカーは午前と午後のパフォーマンスを大幅に向上させ、システムによって生成される総電力量を1軸トラッカーの場合は約20〜25％、2軸トラッカーの場合は緯度によって約30％以上向上させます。 トラッカーは、太陽光の大部分を直接受け取る地域で有効です。 拡散光（すなわち、雲や霧の下）では、追尾には価値がほとんどまたはまったくありません。 大部分の集光型太陽光発電システムは太陽光の角度に非常に敏感であるため、追跡システムにより、日々の短期間で有用な電力を生産することができます。 トラッキングシステムは、主に2つの理由からパフォーマンスを向上させます。 第1に、太陽電池パネルが太陽光に垂直である場合、太陽電池パネルは、太陽電池パネルが角度をつけられた場合よりも、その表面上に多くの光を受ける。 第2に、直射光は、角度のある光より効率的に使用される。 特殊な反射防止コーティングは、直接光と角度のある光のためにソーラーパネルの効率を向上させることができます。

パフォーマンスを最適化するためのトラッカーとセンサーはオプションであるとよく見られますが、トラッキングシステムは実行可能な出力を最大45％向上させることができます。 1メガワット以上に達するPVアレイは、ソーラートラッカーを使用することが多い。 雲の会計と、世界のほとんどが赤道上にないという事実と、夕方に太陽が沈んでいるという事実から、太陽光の正確な測定値は日射量である – 平方メートル/日の1日あたりの平均数。 米国とヨーロッパの天候と緯度の場合、典型的な日射量は、北半球で2.26 kWh / m2 /日から日の出のところで5.61 kWh / m2 /日の範囲です。

大規模システムでは、トラッキングシステムを使用することで得られるエネルギーが複雑さを上回ります（トラッカーは効率を30％以上向上させることができます）。 非常に大規模なシステムでは、追跡の追加メンテナンスが大きな損害を与えます。 フラットパネルおよび低濃度太陽光発電システムでは、トラッキングは不要です。 高濃度の太陽光発電システムでは、二軸追跡が必要です。価格傾向は、より多くの固定式ソーラーパネルを追加することと、追跡するパネルの数を減らすこととの間のバランスに影響する。 ソーラーパネルの価格が下がると、トラッカーの選択肢は少なくなります。

インバータ
グリッド接続されたアプリケーションのような交流（AC）を供給するように設計されたシステムでは、ソーラーモジュールからの直流（AC）をACに変換するインバータが必要です。 グリッド接続されたインバータは、グリッド電圧に同期して正弦波状のAC電力を供給し、グリッド電圧を超えないように電圧のフィードインを制限し、グリッド電圧がオフの場合はグリッドから切断する必要があります。 アイランド型インバータは、グリッド電源との同期や調整が不要であるため、正弦波状の波形で安定化された電圧と周波数を生成する必要があります。

ソーラーインバータは、一連のソーラーパネルに接続することができる。 いくつかの設備では、ソーラーマイクロインバータが各ソーラーパネルに接続されている。 安全上の理由から、メンテナンスを可能にするためにACとDCの両方に回路ブレーカが設けられています。 AC出力は、電気メーターを介して公共のグリッドに接続することができる。 システム内のモジュールの数は、ソーラーアレイによって生成可能な総DCワット数を決定します。 しかし、インバータは最終的には消費のために配電できるACワットの量を管理します。 たとえば、DC（kWDC）相当の11キロワット（kWDC）相当のPVモジュールを1つの10キロワットAC（kWAC）インバータと組み合わせたPVシステムは、インバータの出力10kWに制限されます。 2014年時点で、最先端のコンバータの変換効率は98％以上に達しました。 ストリングインバータは、住宅から中規模の商用PVシステムで使用されていますが、セントラルインバーターは、商業規模の大規模な市場に対応しています。 中央インバータとストリングインバータの市場占有率はそれぞれ約50％と48％で、マイクロインバータに占める割合は2％未満です。

最大電力点追尾（MPPT）は、グリッド接続されたインバータが太陽電池アレイから最大限の電力を得るために使用する手法です。 そうするために、インバータのMPPTシステムは、太陽電池アレイの常に変化する出力をデジタル方式でサンプリングし、最適な最大電力点を見つけるために適切な抵抗を適用します。

アンチアイランドは、負荷への接続がもはや存在しないときにインバータを即座にシャットダウンしてAC電源を生成しないようにする保護メカニズムです。 これは、例えば、停電の場合に起こる。この保護がなければ、電源ラインは電源が切れたときにDC電源を供給し続けるため、給電線は非給電線の「海」で囲まれた電源を持つ「島」になります。 島嶼化は、AC回路に電力が供給されていることを認識しないかもしれない公益事業者にとって危険であり、装置の自動再接続を妨げる可能性がある。

電池
まだ高価ですが、PVシステムは、夜間に後で使用するために余剰電力を蓄えるために二次電池をますます使用しています。 グリッドストレージに使用されるバッテリは、ピーク負荷を平準化して電力グリッドを安定させ、スマートグリッドで重要な役割を果たします。需要が低い期間に充電し、需要が高いときに蓄電エネルギーをグリッドに供給することができます。

現在のPVシステムで使用されている一般的なバッテリ技術には、従来の鉛蓄電池、ニッケルカドミウムおよびリチウムイオンバッテリの改造版であるバルブ規制鉛蓄電池があります。 他のタイプと比較して、鉛蓄電池は、寿命が短く、エネルギー密度が低い。 しかし、高い信頼性、低い自己放電および低い投資および保守費用のために、現在、リチウムイオン電池がまだ開発されているため、小規模住宅用PVシステムで使用されている主な技術であり、鉛蓄電池として高価です。 さらに、PVシステムのための貯蔵装置が固定されているので、より低いエネルギー密度および電力密度、したがって鉛蓄電池のより高い重量は、例えば電気輸送において重要ではない。分散型PVシステムについて考慮される他の充電式電池は、ナトリウム – 硫黄およびバナジウム酸化還元電池、2つの顕著なタイプの溶融塩および流動電池、それぞれ2015年に、テスラ・モーターはエネルギー消費に革命を起こすことを目的とした充電式リチウムイオン電池であるPowerwallを発売しました。

太陽電池アレイからの変化する電圧および電流は、過充電による損傷を防ぐために一定の調整が必要であるため、バッテリソリューションを内蔵したPVシステムも充電コントローラを必要とします。 基本的な充電コントローラは、単にPVパネルをオンまたはオフにするか、必要に応じてエネルギーのパルスを計測することができます。これはPWMまたはパルス幅変調と呼ばれます。 より高度な充電コントローラは、MPPTロジックをバッテリ充電アルゴリズムに組み込んでいます。 充電コントローラは、バッテリ充電以外の何らかの目的にエネルギーを転用することもできる。 必要のないときに無料のPVエネルギーを単に遮断するのではなく、ユーザーは電池がいっぱいになると空気または水を加熱することを選択することができます。

監視と計測
計量は、両方向のエネルギー単位を蓄積できなければならず、2メートルを使用しなければならない。 多くのメーターは双方向に蓄積しますが、一部のシステムでは2メートルを使用しますが、一方向メーター（デテント付き）は結果として得られるフィードからグリッドにエネルギーを蓄積しません。 一部の国では、30 kWpを超える設備では、周波数と全相の断線を伴う電圧モニタが必要です。 これは、より多くの太陽光発電が発電所よりも発電されている場合に行われ、余剰は輸出または貯蔵することができません。 グリッドオペレータは、歴史的に伝送ラインと発電容量を提供する必要がありました。 今、彼らはまた、ストレージを提供する必要があります。 これは通常は水力貯蔵であるが、他の貯蔵手段が使用される。 最初は、ベースロードの発電機がフル出力で動作できるようにストレージを使用しました。 可変的な再生可能エネルギーでは、発電が可能なときはいつでも発電が可能で、必要なときはいつでも発電できるようにするための蓄電が必要です。

グリッドオペレータが必要とする2つの変数は、電力が必要なときに蓄えられているか、必要な場所に送信されています。 両方とも障害が発生すると、30kWpを超える設備は自動的にシャットダウンできますが、負荷が不十分な場合は実際にはすべてのインバータが電圧調整を維持して電力供給を停止します。 グリッド事業者は、大型システムからの余剰発電を削減する選択肢がありますが、これは太陽光発電よりも風力発電で一般的に行われ、収益の大幅な損失につながります。 三相インバータには、無効電力を供給するというユニークなオプションがあり、負荷要件のマッチングに有利です。

故障を検出し、その動作を最適化するためには、太陽光発電システムを監視する必要がある。 設備の出力とその性質に応じて、いくつかの太陽光発電監視戦略があります。 監視は、現場でも遠隔からでも行うことができます。 生産だけを測定し、インバータからすべてのデータを取得するか、通信機器（プローブ、メータなど）からすべてのデータを取り出すことができます。 監視ツールは監視専用にすることも、追加の機能を提供することもできます。 個々のインバータおよびバッテリ充電コントローラは、製造業者特有のプロトコルおよびソフトウェアを使用した監視を含むことができる。 インバータのエネルギー計測は、精度が限定されており、収益計量の目的には適していません。 サードパーティのデータ集録システムは、インバータメーカーのプロトコルを使用して複数のインバータを監視し、気象関連情報を取得することもできます。 独立したスマートメーターは、PVアレイシステムの総エネルギー生産量を測定することができます。 比較のために全天日射量を推定するには、衛星画像解析や日射量計（ピラノメーター）などの別々の測定値を使用することができます。 監視システムから収集されたデータは、OSOTFなどのワールドワイドウェブを介して遠隔で表示することができます。