EU炭素関税(CBAM)は、EUが気候変動に対応するために実施している炭素国境調整メカニズムであり、輸入高炭素排出製品に対してEU炭素排出取引システム(ETS)に相当する炭素価格費用を徴収し、「炭素漏れ」を防止し、世界的な排出削減を推進することを目的としている。現在、CBAMは強制申告段階に入り、太陽光発電製品の輸出には埋め込み炭素排出データを提供する必要があり、2026年からCBAM証明書を購入し、徐々に無料割当を代替し、炭素関税を徴収する必要がある。これは、太陽光発電コンポーネント、インバータ、エネルギー貯蔵設備など欧州に輸出されている製品は、いずれもライフサイクル炭素排出報告(LCA)を提供し、データの検証、トレーサビリティを確保しなければならないことを意味している。
言い換えれば、将来の光発電は「どれだけ発電したか」だけではなく、「この電力の背後には、いったいどれだけの二酸化炭素が排出されているのか」というより複雑な質問に答えることができるだろう。炭素足跡計算システムでは、すべてのエネルギーフローとエネルギー消費データの正確性が、最終的に企業がCBAMコンプライアンス審査を通過できるかどうかを決定する。
エネルギーデータチェーン全体の最下層では、電流センサの性能と安定性が炭素データの信頼性を決定する重要な要素の1つになっている。
炭素計算の基礎的な論理:エネルギーから炭素排出への流れ
炭素足跡計算の核心論理は、エネルギー保存と排出因子の乗算関係に基づいている:
CO2=E×EF
ここで、Eはエネルギー消費(通常は電流、電圧、時間から計算)を表し、EFは排出因子である。電流、電圧などの測定データにばらつきがあれば、最終的な炭素排出結果も比例して歪む。そのため、炭素足跡計算のデータ精度は、下層測定チェーンの精度、安定性、トレーサビリティに依存する。

炭素コストの計算要求は比較的に高く、炭素足跡の計算は原材料から製造までの全過程をカバーし、EUは間接排出(例えば電力消費)の計算要求は厳格で、光発電所の運営データ(例えば発電効率、エネルギー消費など)は計算の基礎であり、多結晶シリコン電池を例に、発電効率が1%低下するごとに、炭素足跡は約0.5%増加し、データ収集が正確でなければ、炭素足跡の報告偏差を招き、高額な炭素関税または輸出制限に直面する可能性がある。
光発電所の炭素足跡計算における電流センサの重要な役割
CBAM関税に対応し、低炭素技術を採用することを除き、例えば伝統的なシリコン材料の代わりに粒子状シリコンを採用すること、TOPCN電池などの技術により単位排出を低減すること、センサーは炭素足跡計算においても重要な役割を果たし、主にエネルギー効率の最適化と排出削減に体現し、例えば電流センサ誤差はインバータの効率測定に直接影響し、さらに炭素足跡計算に影響する。センサの精度が不足しているため、電流サンプリング値と実際の値にばらつきがある。関連データの推計によると、MPPT追跡偏差は2%で、年間発電量は3%減少し、炭素足跡は1.5%増加する可能性がある。電流センサによって収集された電流波形異常検出(例えば不平衡、バリ)は、素子の故障による発電量損失と間接炭素排出の増加を回避するために、隠裂または熱スポット問題を迅速に位置決めする。
また、炭素足跡の計算は、本質的にエネルギーと材料の流れの正確な計算過程である。光発電所では、次のいくつかの電力サイクルがリアルタイムで監視されなければなりません。
環節計算目標の重要な監視パラメータ
光起電力アレイ→バスボックスアセンブリ出力効率、不整合損失直流電流、電圧
バスボックス→インバータ変換効率、線路損失母線電流、電圧
インバータ→並列ネットワーク機能/非機能電力、高調波含量交流電流、電圧
エネルギー貯蔵システムの充放電効率、エネルギーフィードバック双方向電流、電圧
これらのパラメータは電流センサによって高精度のエネルギー流を測定し、ここの電流センサは光起電力とエネルギー貯蔵システムの中で「炭素データの物理収集点」の役割を果たし、炭素計算システムに基礎入力を提供する。
CBAMの測定チェーンに対する技術的要件
EUの炭素国境メカニズムは、測定装置の型番、精度等級、校正周期、ドリフトデータ、検証報告書を含む「測定チェーン完全性ファイル(Measurement Chain Integrity Statement)」の提出を企業に要求している。
これは、次のことを意味します。
測定設備は±1%以上の精度を備えなければならない、
出力特性は長期運転中に一致性を維持しなければならない、
設備及びそのデータは第三者によって再現及び監査される必要がある。
閉ループホール電流センサの特性(高精度、低温漂、強隔離)はこの要求に合っている。
それは光起電力コンバータ、貯蔵エネルギーコンバータ、インバータシステム、製造試験台などの段階で、炭素計算に真実で再検査可能な原始データを提供することができる。
閉ループホール電流センシング技術の利点
光起電力やエネルギー貯蔵などの複雑なエネルギーシステムでは、エネルギー流は往々にして双方向、非正弦波であり、伝統的な分流抵抗測定は高圧または高周波環境下で妨害されやすく、長期にわたって精度を維持することは難しい。
閉ループホール電流センシング技術は以下の特徴を備えている:
高線形度と低温漂流:線形誤差は±0.1%に制御でき、長期エネルギー消費モニタリングに適している。
広帯域と高速応答:帯域幅は数百キロヘルツに達することができ、インバータ、エネルギー貯蔵システムの動的エネルギー変化を正確に反映することができる。
電気的隔離:IEC 60664-1、IEC 61800-5-1などの標準要求を満たし、高圧母線側測定に適用する。
長期再現性:出力信号が安定しており、測定チェーンの追跡と校正記録の形成に便利である。
これらの特性は炭素計算システムにおける信頼性の高い「エネルギーデータ収集ユニット」となり、後続の炭素排出計算に信頼性のある入力を提供する。
CR 1 Aの技術特性:炭素データにコンプライアンスレベルの精度を提供する
CR 1 A H 00シリーズはコア森電子が独自に開発したホール効果に基づく閉ループ(磁気補償)電流センサで、直流、交流及びパルス電流を測定することができる。その重要な技術パラメータは次のとおりです。
プロジェクトパラメータコンプライアンス意義
線形誤差≦±0.1%of IPNがCBAMを支えるために必要な±1%データ精度
総合精度≤±0.5%ライフサイクルに適した炭素計算エネルギー消費統計
温度ドリフト±0.2 mA(-40~85℃)により年間エネルギー消費データの安定性を確保
応答時間≦1μs捕捉可能電力変動とエネルギー過渡
帯域幅200 kHz支持インバータ高周波PWM信号測定
絶縁耐圧AC 3 kV/1 minはIEC 60664-1、62109-1規格を満たす
沿電距離15 mm安全隔離、干渉防止、過電圧防止
動作温度-40 ~ 85℃は屋外光発電所の運転環境に適している
これらの性能指標により、CR 1 Aは炭素計算システムにおいて、エネルギー流収集、設備効率評価、排出因子計算を安定的に支持することができる。
CR 1 AがCBAM炭素コンプライアンスをどのように支えるか
1.「検証可能」な消費電力の元のデータを提供する
CBAM申告は設備のエネルギー消費、効率及び排出因子の計算根拠を提供することを要求している。CR 1 Aが出力する高精度電流データは、電圧信号と結合して電力、エネルギー曲線を形成することができ、LCAモデルに直接測定根拠を提供し、EU ISO 14067の「実測に基づく」データ信頼性要求を満たす。
2.「測定チェーン完全性」要求を支持する
EU CBAM文書では、企業に対して測定チェーン完全性宣言(Measurement Chain Statement)の提出を明確に要求している。
CR 1 Aの閉ループ構造、固定ターン比と出荷時較正パラメータはその信号にトレーサビリティと再現性を持たせ、企業内部の測量トレースシステムに組み込むことができ、「第一層感知ユニット」として炭素監査に認可された。
3.炭素排出計算誤差の低減
100 MW級の光起電力発電所で年間1億3000万度の電気を発電すると仮定し、電流測定誤差が1%であれば、炭素計算の偏差が約60トンのCOを打ち固めることになる。
CR 1 A±0.5%の精度は誤差蓄積を効果的に低減し、炭素排出計算結果がCBAM許容範囲内であることを確保することができる。
結語:測定は炭素コンプライアンスの起点である
CBAMの鍵は、誰の排出がより低いかではなく、誰の炭素データがより信頼できるかにある。この目標を実現するには、下層測定段階から始め、エネルギー流動の各段階が正確に記録され、検証されることを確保しなければならない。閉ループホール電流センシング技術はその高精度、強隔離、トレーサビリティなどの特性を用いて、炭素足跡計算に信頼性のある物理的基礎を提供した。