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パワーコンディショナとは?機能や役割を徹底解説

パワーコンディショナとは?機能や役割を徹底解説

近年、節電や環境問題への観点から、太陽光発電システムを導入する家庭が増加しています。

太陽光発電システムを導入することにより、発電した電力のうち余剰分を売電できたり、停電時に非常電源代わりになったりするなど、多くのメリットが得られるのです。

このような魅力のある太陽光発電システムを導入する場合、パワーコンディショナと呼ばれる設備も設置しなければいけません。

パワーコンディショナはあまり聞き馴染みがない言葉であるため、どのような機能・役割があるのか分からない方も多いのではないでしょうか。

機能・役割を知らなければパワーコンディショナを設置するメリットがわからないため、前向きに検討できないかもしれません。

そこで今回は、パワーコンディショナについて詳しく解説いたしますので、ぜひ参考にしてください。

パワーコンディショナとは?

パワーコンディショナとは?

パワーコンディショナとは、太陽光発電システムによって発電した電気を、私たちが使用できる状態にするための装置です。

電気は、流れ方の違いによって直流電力と交流電力の2種類に分類できます。

直流電力は電流や電圧の変化がない電気の流れ方をしており、電気の流れが常に一方通行といった特徴があります。

一方で、交流電力は電流・電圧・電気の流れの全てが周期的に変化している流れ方をしているのです。

私たちが日常生活において使用している電気は、全て交流電力です。

しかし、太陽光発電システムによって発電された電気は直流電力であるため、そのままでは使用できません。

そこで、パワーコンディショナによって電気を直流電力から交流電力に変換することとなります。

また、パワーコンディショナによって直流電力から交流電力に変換する際に、エネルギーロスが生じることがあります。

このエネルギーロスを最小限に抑えるには、変換効率の良いパワーコンディショナを使用する必要があるのです。

パワーコンディショナの多様な役割を解説

パワーコンディショナの多様な役割を解説

直流電力から交流電力に変換する役割を担っているパワーコンディショナですが、実はそれ以外にも多くの役割があります。

この役割を知ることで、なぜ太陽光発電システムにパワーコンディショナが付属されているのかについて理解が深まると言えるでしょう。

ここでは、パワーコンディショナの多様な役割をご紹介いたします。

太陽光発電の効率を最大化

太陽光発電システムは、電流と電力がある一定の組み合わせの時にしか発電できないシステムです。

そのため、天候や日照時間などの外的な要因の影響を受けやすく、場合によっては発電する電力の量が不安定になることが想定されます。

そこで、パワーコンディショナを用いることでより多くの電力を安定して供給できるように調整できるのです。

パワーコンディショナには、MPTT(最大電力点追従制御)という機能が搭載されています。

MPTTとは、天候や日照時間によって電圧や電流が変動した場合、電圧と電流の組み合わせを調整して発電量を最大限にするといった機能です。

この機能があることで効率的に発電が行えるようになるため、電力の無駄なロスが起こりにくいといったメリットがあります。

パワーコンディショナによって、太陽光発電システムのデメリットの1つが解決されているのです。

地域の安定した電力供給を守る「系統連系保護機能」

系統連携とは、電力系統と太陽光発電システムを連携させるシステムのことです。

このシステムにより、太陽光発電システムで発電された電力の売電や、電力会社から電気を購入できるのです。

しかし、電力のやり取りを行う際に、停電などのトラブルが発生していた場合は、停電しているはずの電力系統に電気が流されることとなるため、大きな事故になりかねません。

この事故は自身だけではなく、地域全体を巻き込む可能性があるのです。

そのため、このような事態を防ぐために、系統連系保護機能が用意されています。

系統連系保護機能により、周波数の上昇や低下・過電圧や電圧不足・停電などのトラブルを検出し、トラブルが起こっている場合には太陽光発電システムを電気系統から切り離して保護するのです。

この機能があれば、自宅や地域の安全を守り事故を防いでくれるため、安心して太陽光発電システムを利用できるようになります。

パワーコンディショナの自立運転機能とは?

パワーコンディショナの自立運転機能とは?

パワーコンディショナには、自立運転機能と呼ばれる機能が備えられていることがあります。

この機能について知ることで、今後太陽光発電システム・パワーコンディショナについてより理解した上で導入を検討できるでしょう。

ここでは、パワーコンディショナの自立運転機能についてご紹介いたします。

停電時の電力供給を支える自立運転機能

自立運転機能とは、災害などの不測の事態によって停電が発生した場合でも、太陽光発電システムで発電した電気を使用できる機能のことです。

自立運転機能のあるパワーコンディショナであれば、発電した電力を最大で1,500Wまで使用できます。

そのため、停電が発生したとしても、スマートフォンの充電や冷蔵庫・電子レンジなどの家電が使用できるのです。

ただし、使用可能な電量は最大で1,500Wまでであるため、電力の大きい家電が使用できない点には注意が必要です。

また、必ずしも全てのパワーコンディショナに自立運転機能が備えられているとは限りません。

この機能が付いているパワーコンディショナは、価格がやや高めに設定されています。

しかし、価格以上に多くのメリットがあるため、パワーコンディショナを選ぶ際は自立運転機能が備えられているタイプのものを選ぶことをおすすめします。

自立運転機能を持つパワーコンディショナのメリット

自立運転機能を持つパワーコンディショナを使用するメリットは、災害時でも使用できる点です。

近年の日本は、台風や地震など多くの災害に見舞われています。

このような災害が発生すると電力の供給が止まり、何日もの間電気が使用できなくなるといったことが起こり得ます。

私たちの生活は電気に支えられていると言っても過言ではないため、仮に電気が使用できない状態になれば、日常生活がままならない状態になるのです。

しかし、パワーコンディショナがあれば、災害によって電気の供給がストップした場合でも、しばらくの間電気を使用できます。

災害の際には、情報収集や安否確認のためにスマートフォンは欠かせません。

また、食材の保管や調理も冷蔵庫や電子レンジなどの家電は必要不可欠です。

このように、災害時であっても電気が使用できることで生存率の向上や二次災害の防止などの効果が見込めるのです。

自立運転機能を持つパワーコンディショナは、今後の日本にとって欠かせない設備であることは間違いありません。

今後パワーコンディショナを選ぶのであれば、自立運転機能の有無を必ず確認しましょう。

パワーコンディショナの寿命と故障の原因

パワーコンディショナの寿命と故障の原因

太陽光発電システムに欠かせないパワーコンディショナですが、長く使用し続けていくことで劣化や故障などが生じることがあります。

劣化や故障が生じて発電ができなくなった場合、生活に支障をきたすことになるでしょう。

このような事態を未然に防ぐためにも、パワーコンディショナの寿命や故障の原因を知っておくことが大切です。

パワーコンディショナの一般的な寿命と劣化

パワーコンディショナの一般的な寿命は、およそ10年から15年とされています。

寿命が20年から30年とされている太陽光パネルや蓄電池と比べてもやや短いといった特徴があります。

これは、パワーコンディショナの可動部が原因です。

半導体の性質により内部の電子によって発電させている太陽光パネルとは異なり、パワーコンディショナには可動部があります。

可動部があることで内部の部品に摩耗が生じるため、ここに劣化が生じて寿命を迎えるのです。

劣化や故障が生じたパワーコンディショナは、エラーメッセージが表示される・異音が生じる・熱がこもるなどの症状がみられることがあります。

また、症状が重い場合には天候などに問題がないにも関わらず、発電量が激減するといったこともあります。

さらに、電源が入らずパワーコンディショナそのものが動かなくなるといったことも起こり得るため、場合によっては発電が全くできない状態にもなるのです。

このように、パワーコンディショナが寿命を迎えることで多くの問題が生じます。

寿命を迎える時期や劣化症状を確認した場合は、早急に専門家に相談しましょう。

よくある故障原因とその対策

パワーコンディショナが寿命を迎えた場合、発電効率の低下や正常に作動できないことによる緊急停止や誤作動が頻発するようになります。

一方で、寿命を迎えていないにも関わらず不具合が生じることがあります。

このような不具合は、パワーコンディショナの寿命ではなく別の原因によって引き起こされているかもしれません。

例えば、雨水の浸入によるショートです。

パワーコンディショナは、軒先などの雨が当たりにくい場所に設置され、さらには防水仕様となっているので、ある程度の雨には耐えられるように設計されています。

しかし、台風や豪雨によって大量の雨水が降り注いだ場合には、漏電によって故障することがあるのです。

他には、メンテナンスが不十分であることも劣化や故障の原因になりかねません。

このような故障を未然に防ぐためにも、専門家に相談して定期的に状態の確認を行い、適切なケアやメンテナンスを行うことが大切です。

ケアやメンテナンスによって、故障が生じるリスクを最小限に抑えられるため、パワーコンディショナの寿命を延ばすこともできます。

パワーコンディショナは小まめにメンテナンスをしていなければ、想定よりも早い段階で寿命を迎える可能性があるため、注意が必要です。

パワーコンディショナが故障したときの対応策

パワーコンディショナが故障したときの対応策

パワーコンディショナは、常に状態の確認をして故障する前に修理を行っていくことが最も望ましいです。

しかし、不具合に気が付かなかった・不測の事態やトラブルにより、装置が突然故障することは十分に起こり得ることです。

パワーコンディショナは、私たちの生活に欠かせない電気の発電を行ってくれている大切な装置であるため、急な故障が発生したとしてもすぐに対処しなければいけません。

その場合は、どのような対応策が効果的なのか気になる方も多いでしょう。

ここからは、パワーコンディショナが故障したときの対応策をご紹介いたします。

新しいパワーコンディショナに交換する

パワーコンディショナに故障が発生した場合、それが軽微なものであれば基板などの部品交換で済むケースがあります。

この場合の費用相場は、数万円程度です。

しかし、故障が重度な場合は修理では対応しきれないため、パワーコンディショナそのものを交換するのが効果的な対応策です。

この場合には、新しいパワーコンディショナの価格に加えて設置費用が生じます。

費用の目安としては、10kWのパワーコンディショナが30万円前後、交換作業においては10万円前後です。

ただし、パワーコンディショナのメーカーや出力数、施工環境によって費用が変動するため、事前に見積を依頼して金額を確定させておくことをおすすめします。

パワーコンディショナを交換することで、修理よりも費用が高くなるでしょう。

しかし、新しいパワーコンディショナは既存の製品よりも性能が向上しているため、電力の変換効率が良くなります。

発電量の増加が見込めるため、より効率的な発電ができるようになるといったメリットがあります。

故障時には蓄電池を導入するのもおすすめ

新しいパワーコンディショナに交換するのであれば、このタイミングで蓄電池を導入するのもおすすめです。

蓄電池とは太陽光発電システムで発電した電力を溜め込める設備のことです。

この設備を導入することで、昼間に発電した電力を夜にも使用できるようになり、月々の電気料金を大幅に抑えられるでしょう。

また、万一災害が発生して停電が発生した場合でも、蓄電池があればしばらくは電気を使用できるようになるため、安心です。

蓄電池の種類によっては、太陽光発電システムと蓄電池のパワーコンディショナの機能が1つになっているハイブリッドタイプと呼ばれるものも登場しています。

既存のパワーコンディショナを撤去し、代わりにハイブリッドタイプに対応可能な新しいパワーコンディショナを導入することで、故障した設備の交換と新規設備の導入の両方を同時に行えるのです。

蓄電池を導入するにあたって、自治体によっては補助金制度を設けているところもあります。

蓄電池は100万円から200万円程度の費用が必要になりますが、補助金制度を利用することで導入費用を抑えてお得に設置できるでしょう。

既存の古いパワーコンディショナが故障した場合、このタイミングで蓄電池を導入することで多くのメリットがあるのです。

一口に蓄電池と言っても、スペックや容量などの違いがあるため事前にシミュレーションをして、ニーズにマッチしたものを検討しましょう。

適切なパワーコンディショナの選び方

適切なパワーコンディショナの選び方

パワーコンディショナにはいくつもの種類があるため、どのように選べば良いか分からない方も多いのではないでしょうか。

太陽光発電システムの中でもパワーコンディショナは特にトラブルが多いものであるため、選び方を誤ると思わぬトラブルを招く可能性があるのです。

そのため、選ぶポイントを押さえてニーズにマッチした製品を見つけることが大切です。

ここでは、適切なパワーコンディショナの選び方をご紹介いたします。

変換効率を確認する

パワーコンディショナにおける変換率とは、太陽光発電システムによって発電された直流電力を家庭で使用できる交流電力に変換する場合、どれほど効率的なのかを示す数値です。

変換率が高ければ、電力を変換する際に生じる電力のロスを抑えられるのです。

パワーコンディショナの種類によって変換率が大きく異なるため、それぞれの製品の変換率を確認する必要があります。

この確認を怠った場合、新品のパワーコンディショナを設置したとしても使用可能な電力が少なくなり、節電効果が薄れてしまいます。

変換効率が高いパワーコンディショナを選ぶことは、長い目で見ても電気代の節約になるため、経済的なメリットが大きくなるのです。

そのため、パワーコンディショナを選ぶ場合は変換効率の確認が必須です。

適正な価格か確認する

パワーコンディショナを選ぶ場合には、価格が適正かどうかの確認も重要なポイントです。

設備を導入する場合や故障により新しいものと交換する場合は、設置にかかるコストや長期的な運用コストと節電で生じる利益を比較するといった、コストパフォーマンスの視点が非常に重要です。

価格が安いものの性能が悪いパワーコンディショナであれば、導入費用を抑えられるものの得られる恩恵は少ないものになるでしょう。

一方で、性能が良すぎる製品を選択したとしても、節電効果がそれに見合っていなければ、総合的に見てマイナスになってしまうこともあるのです。

そのため、性能に対してパワーコンディショナの価格が適正かどうかの判断は非常に重要です。

また、パワーコンディショナを専門業者から購入する場合、相場よりも高い金額に設定されていることもあります。

この場合は、複数の業者に相見積もりを依頼することで、適正な金額でパワーコンディショナを導入できるのです。

性能だけではなく価格も重要なポイントであるため、必ず事前にチェックしておきましょう。

太陽光発電の出力に合った製品を選定する

それぞれのパワーコンディショナには、最大定格出力と呼ばれる出力可能な最大電力地が定められています。

そのため、仮に太陽光発電システムの定格出力がパワーコンディショナを上回っていたとしても、パワーコンディショナの最大定格出力分しか発電ができません。

つまり、充電したとしても余剰分の電力は使われずに捨ててしまうというもったいないことになるのです。

一方で、高性能のパワーコンディショナを導入して、最大定格出力が太陽光発電システムの定格出力を大きく上回ったとしても発電できる量は限られてしまいます。

一般的には、パワーコンディショナの出力は太陽光発電と同程度か、少しパワーコンディショナの出力を小さくすることが推奨されています。

パワーコンディショナの出力を小さくすることを推奨しているのは、電気の変換ロスによる損失を防ぐためです。

これは太陽光発電の過積載と呼ばれ、産業用太陽光発電のよく見られます。

変換ロスによる損失分と、パワーコンディショナの出力を絞ることにより切り捨てられる電力を比較して、最適な構成を検討しましょう。

一般的に、家庭用太陽光発電では産業に比べ発電量が少ないため、過積載によって得られるメリットは少ないと言われています。

製品の保証をチェック

パワーコンディショナは長期にわたって使用し続ける設備であるため、製品の保証は非常に重要なポイントです。

保証期間は10年のものが多いですが、製品やメーカーごとに異なることがあります。

そのため、導入予定のパワーコンディショナの保証期間・内容を必ず調べておきましょう。

パワーコンディショナの故障や劣化による性能低下などの問題が生じた場合、保証内容が充実していれば、お得に修理が行えます。

そのため、保証内容が充実していれば保証期間中は安心して使用し続けられるのです。

これに加えてアフターサービスについての確認も必要不可欠です。

アフターサービスとは、パワーコンディショナを設置した後の定期的なメンテナンスなどです。

高品質なパワーコンディショナを扱っているメーカーであれば、長期のアフターサービスや充実した内容を用意している可能性が高くなります。

パワーコンディショナを長く安心して使うためにも、製品の保証内容を必ずチェックしましょう。

パワーコンディショナの寸法と設置スペース

一口にパワーコンディショナと言っても、容量・種類によってサイズがそれぞれ異なります。

多くのパワーコンディショナのサイズは、住宅用のエアコンと同程度です。

しかし、蓄電池と一体型であればサイズが少し大きくなるため注意が必要です。

これに加えて、設置スペースも事前に確認しておきましょう。

屋内にパワーコンディショナを設置したい場合は、配管の関係によりブレーカーの近くにしか設置ができないといったこともあります。

また、設置しようとしていた箇所のサイズ不足により、パワーコンディショナを設置ができなかったという事例も珍しくありません。

パワーコンディショナを設置する際は、製品と設置スペースの寸法を確認しておくことが大切です。

ただし、サイズの測定は慣れていないとミスが起こるかもしれません。

不安に感じる場合は、プロの専門家に相談しましょう。

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また、取り扱いのある蓄電池や太陽光発電など、全ての商品を適正価格でご案内することをお約束しています。

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最後までお読みいただき、ありがとうございました。

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