グローバルライフ株式会社｜パワーコンディショナーとは？

太陽光発電のしくみの重要な役割をもつ「パワーコンディショナー」の原理と仕組みをお伝えします。
パワーコンディショナーは、太陽光発電で創っただけでは使えない電気を家庭で使える電気に変換するだけでなく、太陽光発電システム全体を効果的・効率的に稼働させるなど、重要な働きを担っています。
普段、私たちが家庭で使用している家電製品などは、電力会社から送電されてくる「交流電力」という電気を使っています。しかし、太陽光発電システムで発電した電気は「直流電力」なので、そのままでは家庭で使えません。そのため、パワーコンディショナーで直流電力から交流電力へ変換する作業を行っています。太陽光パネルで発電した直流電力をパワーコンディショナーへ送り、交流電力に変換して分電盤へ送ります。
このとき、直流電力から交流電力への変換効率は100%ではなく、変換時に少量のエネルギーロスが発生します。住宅用太陽光発電システムで使用されるパワーコンディショナーの変換効率は一般的に95%前後で、変換効率が高いパワーコンディショナーほど太陽光パネルで発電したエネルギーを有効に活用していることになります。
また、変換効率はパワーコンディショナーの性能を表す数値でもあり、この数値が高いほど商品の価格も高くなる傾向にあります。
パワーコンディショナーは、主に以下のような装置で構成されています。

【インバーター部】
太陽光パネルで発電した直流電力を一般の電気製品で使用できる様に交流電力に変換する部分です。
インバーターとは電気の周波数を変換する装置のことを言います。太陽電池で発電した電力は直流なので、この時の周波数は０になります。これをインバーターで電力会社と同じ周波数50/60Hzに変換します。
よくインバーター制御などとCMで聞きますが、これは周波数をインバーターでいろいろ変化させ、モーターなど周波数によって動きが変化する電気製品を制御するという意味です。
太陽光発電のパワーコンディショナーでは、IGBT(絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ)などのパワー素子をオン/オフ制御して直流を交流に変換しています。

【系統連系保護装置部】
電力会社との連系に必要な制御や保護をする部分です。
周波数の上昇・低下を検出したり、過不足電圧の検出や単独運転検出など太陽発電システムが系統の
保安及び電力品質確保に関する諸規定を満たすための設備です。そのほか、太陽光パネルの能力を引き
出すための機能を備えているものもあります。

【絶縁変圧器部】
万一の故障時に太陽電池の直流が電力会社の配電線へ流出しないようにする部分です。

【パワコンの変換効率】
パワーコンディショナーでは直流から交流に変換する時に、少し発熱による変換ロスが発生します。
それを変換効率と言い、おおむね96%～93%程度になっています。

※パワーコンディショナーには様々なタイプがあり、最大出力や変換効率などメーカーによって仕組みや価格帯が異なります。太陽光発電を設置する際、パネル同様、パワーコンディショナーについてもメーカーや仕組み、価格などきちんと確認する必要があります。

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