パワーコンディショナ

太陽光発電を始める前に見るサイト

今から始める太陽光発電

パワーコンディショナとは

太陽光発電パネルで発電された電気は直流電気です。一方、通常家庭などで使用する電力会社から供給されている電気は交流電気です。このため、太陽光パネルで発電した電気は、一度家庭用電源として供給される交流電気に変換する必要があります。

また、太陽光発電パネルで発電されたままの電気は、日照の具合で発電量が変わることもあり電圧が非常に不安定な状態です。
これらに対して電気的な調整(コンディショニング)が必要となります。

パワーコンディショナとは、太陽電池で発電した直流電力を効率よく交流電力に変換して調整(コンディショニング)するためのインバータのことです。 パワーコンディショナはPCS(Power Conditioning System)とも呼ばれます。

パワーコンディショナの役割

パワーコンディショナの大きな役割には、太陽光発電パネルで発電した直流電気を通常使用する交流電気に変換するすることがあります。

この他にもパワーコンディショナには太陽光パネルで発電した不安定な電圧を整えたり、最大電力点追従制御(MPPT制御)、高調波抑制対策(PWM制御)、系統連系制御(電圧形/電流制御)、力率制御(電圧上昇抑制対策)などの電気の制御機能があります。

最大電力点追従制御(MPPT制御)

最大電力点追従制御とは、太陽電池パネルから取り出す電力が最大になる出力電圧で電流を取り出すための制御機能です。

パワーコンディショナにこの機能がある事で、天気や時間の変化などによって不安定な発電状況でもその時点の最大の効率に自動で調整して電力を取り出すことが可能となっています。

高調波抑制対策(PWM制御)

何らかの理由で高調波電流が流れることにより、連系する系統などに電気的な障害を与えることを防ぐ機能です。
発生する高調波電流を一定の範囲内に抑えることで、系統への影響を最小化して安定的に電気を供給します。

系統連系制御(電圧形/電流制御)

太陽光発電システムで発電したした電気は、固定価格買取制度(FIT)によりその余った分(余剰電力)もしくは発電した電力の全てを電力会社に売電することができますが、通常電線を経由して家庭に向かって流れる電気を売電する際には電線側に向かって流すことになります。
電線側に向かって電気を流す通常と逆向きの電気の流れを逆潮流といい、この逆潮流にも対応したものが系統連系と呼ばれる仕組みです。

パワーコンディショナは、この通常と異なる電気の流れになる系統連系でトラブルを起こさないように制御して、系統連系を保護しています。

発電量に影響するパワーコンディショナ

パワーコンディショナは太陽光発電パネルで発電した電力に対して、上記などの様々な処理を行います。 そのため、発電した電力に対してパワーコンディショナから出力される整えられた電力は、パワーコンディショナに入力した電力と比べていくらか減少します。

この減少率を変換効率と言い、100%に近いものが理想ですが、パワーコンディショナのメーカーなどにより変換効率が異なります。
太陽電池パネルの発電効率が良くても、パワーコンディショナの変換効率が低いと実際の発電量が少なくなってしまいます。

パワーコンディショナの寿命

一般的にパワーコンディショナの寿命は10年、長いものでも15年と言われています。
これに対して太陽光発電モジュールは出力保証を20年とするメーカーもあり、寿命自体は30年とも40年とも言われます。

つまり、太陽光発電システムを設置する場合、パワーコンディショナの交換も考えておく必要があります。
特に産業用の10kW以上のシステムを設置して全量買取制度を利用する場合、固定買取期間の20年以内に一度はパワーコンディショナの交換が必要と考えられます。