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太陽光発電に欠かせないシステム!パワーコンディショナーとは?

公開日:2021/05/01

太陽光発電において非常に重要な役割を果たしている「パワーコンディショナー」ですが、どのような機能を備えたものか知らない人もいるでしょう。今回は太陽光発電に欠かすことのできないパワーコンディショナーの基礎知識とともに、パワーコンディショナーを選ぶ際のポイント、そしてパワーコンディショナーに関する注意点を詳しく解説します。

パワーコンディショナーとは?

パワコンやPCS(PowerConditioningSystem)と呼ばれ、太陽光発電において欠かせないのが「パワーコンディショナー」です。パワーコンディショナーとは、いったいどのようなものなのでしょうか。

一般的に使用されている家電製品は、電力会社から送電されてくる「交流電流」を使用しています。一方、太陽光発電によってつくり出される電気は「直流電流」です。実はこの状態の電気では、家庭で使用することはできません。そこで、太陽光発電でつくった直流電流を交流電流に変換する装置が、この「パワーコンディショナー」です。

太陽光パネルで発電された電気はパワーコンディショナーへと送られ、交流電流に変換して分電盤へと送られる流れになっています。直流電流から交流電流への変換の際に少量のエネルギーロスがあり、住宅用太陽光発電システムにおいてはパワーコンディショナーの変換効率は約95%です。つまり、パワーコンディショナーの直流交流の変換効率が高いものほどよい性能であり、商品の価格も高くなる傾向にあります。

また、電力の変換以外にも役割が2つあるので紹介しましょう。1つ目が「太陽光発電の発電量を最大化する」ことです。太陽光発電のデメリットとして、悪天候時に発電量が不安定になることが挙げられます。パワーコンディショナーのMPPT(最大電力追従制御)という機能によって、太陽光発電パネルは電流と電圧が一定の組み合わせの時にしか発電できないような仕組みになっているのです。天候によって電圧と電流が変化したとしても、発電量が最大となるようにパワーコンディショナーが電圧と電流の組み合わせを調節しています。

2つ目に「系統連系保護機能」です。まず系統連系とは、電力会社から電気を買ったり発電で余った電気を余剰電力として売電したりする際に、電力系統と連携させるための仕組みのことをいいます。これによって、周波数の上昇や低下の検出、家電圧、電圧不足、系統電力の停電などを検出し、太陽光発電設備を電力会社の電力と切り離せるのです。地域一帯は電線によってつながっているため、周波数や電圧の変化によって自宅や周辺地域全体を巻き込むトラブルが起こらないよう防ぐシステムになっています。このようにパワーコンディショナーは、太陽光発電においてものすごく重要な役割を果たしているのです。

パワーコンディショナーを選ぶ際のポイント

次にどのようなパワーコンディショナーを選べばよいのか、おさえておきたい5つのポイントを紹介します。

まず1つ目に「変換効率」です。こちらは先ほども説明した通り非常に重要な要素となります。できるだけ直流交流の変換効率が高く、エネルギーロスが少なくなるものを選びましょう。続いて2つ目は「価格」です。太陽光発電システム全体として、近年価格は下がってきています。しかし施工業者によって価格が異なっている可能性もあるため、1社だけでなく必ず数社から見積もりを提示してもらい検討しましょう。

続いて3つ目に「最大定格出力」です。最大定格出力とは、パワーコンディショナーが出力できる最大の電力値のことをいいます。太陽光パネルの定格出力が大きかったとしても、パワーコンディショナーの最大定格出力が小さければ電力変換ができないため、エネルギーを捨てることになってしまうでしょう。そのため、太陽光パネルとパワーコンディショナー両方の定格出力を確認しておいてください。

続いて4つ目に「保証」です。パワーコンディショナーにもメーカー保証があり、保証期間は10年が多くなっています。太陽光発電システム購入の際に、必ず確認しておきましょう。最後に「大きさ」です。パワーコンディショナーの容量によって大きさは異なります。とくに屋内に設置を希望する際は、配線の都合上ブレーカー付近にしか設置できない場合があるため、充分なスペースが確保できているのか確認しておきましょう。

パワーコンディショナーに関しての注意点

最後にパワーコンディショナーに関する注意点を2点紹介します。まず1つ目に「寿命が短い」ことです。太陽光パネルの寿命が20~30年なのに対し、パワーコンディショナーの寿命は10~15年ほどとなっています。2つ目に「故障が発生する」ことです。主な故障の原因は「初期段階の接続不良」、「熱や経年変化による部品の劣化」、「外部環境による悪影響」などが挙げられます。

1つ目の原因に関しては施工業者の問題なので、パワーコンディショナー直接の問題ではありません。2つ目の原因については、換気フィルターの掃除を行うなど、日ごろからのメンテナンスによって発生を抑えられるかもしれません。また雨風やホコリ、虫などが悪影響を及ぼし故障を起こすことがあります。パワーコンディショナーに関する、これらの注意点を理解しておかなければなりません。

 

今回は、太陽光発電には欠かせないパワーコンディショナーについて解説しました。パワーコンディショナー1つで、太陽光発電のエネルギーを使えるのか、それとも捨てられるのか大きく左右されるのです。パワーコンディショナーを選ぶ際は、今回紹介したポイントと注意点を意識して、自分にとって最適なものを選ぶようにしてください。

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