パワエレ47【電験3種機械】太陽光発電システムの構成要素とMPPT制御！令和元年 A問題12 完全解説

2026年7月8日2026年7月18日

電験3種機械科目【パワーエレクトロニクス】令和元年度 A問題12 太陽光発電システムの構成要素とMPPT制御

今回は令和元年度機械科目 A問題12を解説します。太陽光発電システムの構成要素（太陽電池セル・モジュール・アレイ、パワーコンディショナ）と、MPPT制御に関する空欄補充問題です。

太陽電池セルを直列接続したものがモジュール、モジュールを直並列接続したものがアレイです。パワーコンディショナは直流を交流に変換するインバータと系統連系用保護装置などで構成され、常に最大の電力を取り出す制御をMPPT制御と呼びます。

令和元年度機械科目 A問題12：問題文と選択肢

まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。

電験3種機械科目パワーエレクトロニクス令和元年度 A問題12 問題文 — 令和元年度機械科目 A問題12 問題文

電験3種機械科目【パワーエレクトロニクス】令和元年度 A問題12

　次の文章は，太陽光発電システムに関する記述である。

　太陽光発電システムは，太陽電池アレイ，パワーコンディショナ，これらを接続する接続箱，交流側に設置する交流開閉器などで構成される。

　太陽電池アレイは，複数の太陽電池（ア）を通常は直列に接続して構成される太陽電池（イ）をさらに直並列に接続したものである。パワーコンディショナは，直流を交流に変換する（ウ）と，連系保護機能を実現する系統連系用保護装置などで構成されている。

　太陽電池アレイの出力は，日射強度や太陽電池の温度によって変動する。これらの変動に対し，太陽電池アレイから常に（エ）の電力を取り出す制御は，MPPT（Maximum Power Point Tracking）制御と呼ばれている。

　上記の記述中の空白箇所（ア），（イ），（ウ）及び（エ）に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

上記の記述中の空白箇所（ア），（イ），（ウ）及び（エ）に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

（ア）（イ）（ウ）（エ）
(1) モジュールセル整流器最小
(2) ユニットセルインバータ最大
(3) ユニットモジュールインバータ最小
(4) セルユニット整流器最小
(5) セルモジュールインバータ最大

	（ア）	（イ）	（ウ）	（エ）
(1)	モジュール	セル	整流器	最小
(2)	ユニット	セル	インバータ	最大
(3)	ユニット	モジュール	インバータ	最小
(4)	セル	ユニット	整流器	最小
(5)	セル	モジュール	インバータ	最大

出題のポイント：セル・モジュール・アレイの階層をつかむ

一つの太陽電池セルからモジュールを作り三直列二並列のモジュールでアレイを構成する図 — セルを直列にしてモジュール、モジュールを直並列にしてアレイを構成します。

最小単位の太陽電池セルを直列に接続してモジュールを作り、モジュールを直並列に接続してアレイを構成します。アレイの直流電力は接続箱からパワーコンディショナへ入り、インバータで交流に変換されます。日射強度やセル温度で出力特性が変わるため、MPPT制御は固定値ではなく、その時々の最大電力点を追従します。