サイズの問題 - また、PV屋根システム用

このすべては、マウントシステムに課せられた需要の増加にも影響を与えています。IBC Solarの製品管理責任者であるThomas Bartschは、現在のトレンドに光を当て、マウントシステムを新しい要件に適応する必要がある理由を説明します。

美学が重要性を増している

明確な傾向は、特に住宅用PV市場において、消費者の審美的な要求の高まりです。太陽光発電の初期には、住宅所有者は持続可能なエネルギー生産を確信していたため、独自の屋上システムを設置することを決定しました。その結果、当初はPVシステムの外観にはほとんど注意が払われていませんでした。近年の太陽光発電システムの価格下落により、これは変わりました。今日、住宅所有者は、再生可能で持続可能なエネルギーを提供するだけでなく、良く見えるように太陽光発電システムを期待しています。

市場はこの需要に反応しています:例えば、現在市場で入手可能なPVモジュールのセルは、その外観がますます均質になっています。特に黒いモジュールは、住宅市場で非常に流行しています。しかし、スリムでエレガントな外観は、モジュールの形状や色だけでは実現できません。取り付けシステムを含むすべてのシステムコンポーネントは、ユニットを形成し、完全に一緒に収まる必要があります–美学のためだけでなく、安全性と効率の理由から。

より効率的なセルと大きなモジュール

細胞技術の面では、市場はBSF(バックサーフェスフィールド)細胞からPERC(パッシベーションエミッタおよびリアコンタクト)細胞に進化しました。これらはすでに現在約90%の市場シェアを持っています。しかし、効率は約22~24%で、技術限界に達し、TOPCon(トンネル酸化不動態接触)などの新しい細胞タイプが市場に出回っています。

さらに、より高いパワークラスを持つより大きなウェーハとモジュール、バイフェイシャルモジュールへの傾向は明らかです。2010年まで、共通のウエハサイズはM0(156 x 156 mm)でした。その後、2018年まで標準サイズのM2(156.75 x 156.75 mm)が続きました。2019年からは、標準サイズのM3(158.75 x 158.75 mm)が大きく見られました。2021年には、ウエハーサイズM6(166 x 166 mm)とM10(182 x 182 mm)がますます市場シェアを獲得しましたが、後者は最大許容モジュールサイズ2mの仕様により、主にドイツのソーラーパークに関心を持っています。²屋根システム用。

より大きなウエハは、新しいセル技術を使用することなく、より高い出力を持つ太陽電池モジュールを製造することを目的として開発されています。ただし、これはまた、寸法、たわみ(変形と破損)とクランプとブラケットの緩みの面でモジュールアセンブリのための新たな課題をもたらします。これは、特に屋根面積および空力システムを使用する場合に、重大な制限につながります。

さまざまなモジュールサイズに対応した柔軟なマウントシステム

これまで以上に大きなモジュールに向けた開発に続いて、柔軟な取り付けシステムは多くの利点を提供することができます。インストーラは、異なるモジュールサイズに慣れているのと同じシステムを使用できるだけでなく、また、柔軟性により、同じシステム内で異なるモジュールを使用することもできます。これは、異なるサイズのモジュールが、均質な外観と屋根スペースの最大の利用のために組み合わされているためです。

IBC SOLARのプロダクトマネージメント責任者であるトーマス・バルチュ氏は、「1500~2100mmの長さと幅が980~1150mmのモジュールに使用できる、フラットルーフ用の最新世代の取り付けシステムを開発する際に、最新のトレンドを考慮に入れました」と説明します。「新しいIBC AeroFix G3を使用すると、同じシステムで広いグラウンドレールと狭いグラウンドレールを組み合わせることも可能です。これは、より低い表面圧力のために、より安定した屋根の表面またはより少ないバラストを持つモジュールが、エコレールとして知られているより安価で狭いレールで覆うことができることを意味します。これにより、柔軟性を最大限に高め、材料コストとシステム全体のコストを大幅に削減できます。同時に、屋根は安全に装備されています。

屋根形状に応じて特別な要件

設置方法を選択する際、屋根形状が最初の決定的要因となります。フラット屋根は、主に大型システムを持つ商業施設に使用されます。このシナリオでは、負荷容量の計算は特に重要なステップです。コンポーネントの重量に加えて、潜在的な風または雪の負荷も考慮する必要があります。さらに、平らな屋根が断熱されている場合、絶縁材の耐荷重能力も事前に注意深くチェックする必要があります。ソーラー設置の負荷をより良く分散させるためには、広い支持面と広いレールを備えたシステムを使用してポイント負荷を削減することをお勧めします。屋根のクラッディングを損傷から保護し、水の浸透を防ぐために、適切な建物保護マットは、平らな屋根のために必要とされます。構造保護マットを統合したレールシステムは特に適しています。ここでは、マットは、妨げられない水の排水が保証されるようにレール上に配置されています。

特に住宅セクターでは、ピッチ屋根が最も一般的な形態です。ここでは、美学に焦点を当てています。システムカラーのトレンドに加えて、閉じたモジュールの配置は、ますます多くの住宅所有者によって好まれている魅力的な美学のためのもう一つの要因です。屋根の向きやピッチに関して考慮すべきシェーディングや特殊な特徴など、屋根の潜在的な干渉要因の場合、マイクロインバータは良い解決策です。これらは個別に制御できるため、部分的なシェーディングが発生した場合、影響を受けるモジュールのみが、文字列全体ではなく、パワーが低下します。このようにして、植物の効率は影響を受けません。

品質に焦点を当てる

重量配分に加えて、モジュールの機械負荷が安全関連の要因でもあります。これは細胞を損傷し、したがって、そのパフォーマンスを低下させる可能性があるためです。IBC AeroFix G3 など、取り付けブラケットに傾斜ジョイントが統合されたシステムでは、この問題に対処するために、モジュールを機械的にストレスフリーでシステムに取り付けることができます。最新世代の取り付けシステムの傾き機能と柔軟性は、さらなる利点を提供します。これには、より多くの異なるマウントとアライメントオプションが含まれます。理想的には、モジュールは、クロスワイズだけでなく、直立だけでなく、マウントすることができます。モジュールフレームの追加サポートオプションの助けを借りて、破損のリスクと屋根の表面に押し付けられているモジュールが防止されます。

結論

モジュールサイズの変更は、今日のPVシステムの安定性、安全性、および審美的な要件に大きな影響を与えます。各屋根には固有の要件があります。IBC PV PV マネージャなどの計画ツールは、プロフェッショナルで正確な PV システム計画を確実に行うことができます。特に、珍しい屋根の形状、特殊なタイル、金属シートなどのユニークな要件に関しては、屋根ビルダーとソーラーインストーラが密接に連携することが通常よりもさらに重要です。

これは、PVシステムが屋根メーカーの保証を無効にしないことを保証する唯一の方法です」と、Bartschが言いました。"新しい要件に対応するために、取り付けソリューションは高品質と効率の基準を満たす必要があります。したがって、使用されている取り付けシステムが、モジュールと一緒にPVラボサンラボのように非常に厳しい条件下でテストされ、一般的な建築当局の承認またはETA(同等のEU認証)を持っていることを確認することをお勧めします。"(hcn)