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パワーコンディショナー(パワコン)とは?寿命や役割について解説

公開日:2020/11/16 | 最終更新日:2020/11/16 | カテゴリ:蓄電池とは【基礎知識】

パワーコンディショナー(パワコン)とは?寿命や役割について解説

蓄電池やソーラーパネルなどの太陽光発電システムの設置をお考えの方が必ず知っておかなければならないのがパワーコンディショナー(以下パワコン)についてです。

蓄電池は電気を溜めて使えるもの、太陽光発電システムは電気を発電するものとして広く一般的に知られていることではありますが、パワコンを耳にする機会はほとんどないため、いったいどういうものでどういう機能があるのかというのはご存知ない方がほとんどではないでしょうか?

そこで今回は蓄電池や太陽光発電システムとは切っても切り離せない存在であるパワコンの寿命やその役割について詳しく解説していきます。

パワコンとは?

パワコンとは?

パワコンとは太陽光発電システムに搭載されている機器の一種で、ソーラーパネルと同様に必要不可欠なものとなっています。

太陽光発電システムによって生み出された電気は直流電力となっていますが、普段私達が電力会社から買っている電力は交流電力で、当然ながら家庭内の電化製品は全て交流電力でしか利用することが出来ません。

その発電された直流電力を家庭内で利用出来るように交流電力に変換してくれる機能を持っているのがパワコンとなります。

パワコンの主な役割

パワコンには上記の変換機能の他にも様々な機能が備わっています。

メーカーや価格の違いによって性能は多少異なりますが、パワコンが果たしてくれる役割は以下のものとなっています。

MPPT(最大電力追従制御)

太陽光発電は日照時間や天候、時期によって発電量が異なります。電流と電圧の差が出てしまうと発電量が不安定になり、想定した電力を得られないことになってしまいます。

例えば晴れの日でも、雲ひとつない青空ならまだしも1日のうちに太陽光を雲が遮る時間は必ず存在します。こういった場合に備えパワコンには可能な限り発電量が最も多くなる電圧差を割り出して調整してくれる機能が備わっています。

これをMPPT(最大電力追従制御)といいます。

天候に左右されずに最大効率となるように自動調節をしてくれるので、パワコンのおかげでロスのない発電を行うことが出来るのです。

逆潮流制御機能

発電した電力を売電する際に系統連系(電力会社側)へ逆潮流させる機能です。

電気は高いところから低いところへ向かって流れていきます。日本の電圧は100Vなのですが、電線内の電圧は一貫して100Vが流れているわけではなく、90V~107Vの中で変動しながら平均して100Vになるように調節されています。

売電するためには、系統側へ発電した電力を送らなければなりません。つまり、107Vよりも高い電圧を維持する必要があります。パワコンはこの出力電圧を、売電する際や自家消費する際に合わせて調整している役目を果たしています。

また、逆潮流時に建物内の電圧が過電圧や不足電圧になったり、周波数の上昇低下が発生しないように自動的に調整する機能も備えています。

これらを総称して逆潮流時制御機能と言います。

系統連系保護機能

発電した電気を一般送配電事業者の送電線や配電線に流す為に電力系統に接続することを系統接続や系統連系と言います。

この契約を行わないと、余剰電力を電力会社に送電することが出来ないので売電をすることが出来ません。

電力会社は周波数や電圧などを常に一定に維持している電力を供給してくれていますが、系統連系を行うと自宅と外の電線をつなぐことになるため、太陽光発電システムに何らかのトラブルが発生した場合はその地域一帯に影響を及ぼす可能性があります。

そういったことを未然に防ぐため、パワコンには周波数の変化を検出し、過電圧や電圧不足などの異常事態時に出力を遮断して系統電力から切り離す機能が備わっています。

逆に系統連系側のトラブルにより停電が発生した場合でも、影響を受けないように同じように遮断してくれるので、周りが停電している中でも自由に電気が使えるというわけです。パワコンのおかげで停電時にも電気が使えると言っても過言ではありません。

パワコンにも様々な種類がある

パワコンのも様々な種類がある

太陽光発電システムの仕様はメーカーによって違いがあるように、当然パワコンにもメーカーによる違いがあります。

太陽光発電システムとパワコンは同一のメーカーで統一するのが一般的です。ただ、同じメーカーの中でも複数のモデルがあるので、設置するパネルの出力などから計算してパワコンの選択をしなければなりません。

最大限の発電効率を得るために特に重要なものを紹介していきます。

最大定格出力

最大定格出力とは出力可能な電力の最大値のことです。パネルの最大出力が5kWである場合、最大定格出力が4kWのパワコンを設置してしまうと最大で4kWまでしか電力変換することが出来ません。パワコンの最大定格出力がパネルの最大出力を超えている必要があります。

ただ、常に100%の容量で発電出来るわけではないのと、コストパフォーマンスも考慮してパワコンの最大出力よりもパネルの最大出力の方を高くして設置するケースが一般的です。ちなみに、最大定格出力が4kWのパワコンと5kWのものとではメーカーによって違いはあるものの、10~15万円程度の値段の差があります。より多くの電力を出力出来るパワコンの方が値段は高いです。

変換効率

上述した通り、太陽光発電システムで作られた直流電力を家庭内で使用出来るように交流電力に変換してくれる機能がパワコンには備わっています。

この変換の際に発生してしまうロスをどれだけ少なく出来るかはパワコンの変換効率にかかっています。ほとんどのメーカーの変換効率は94%辺りとなっていますが、98%という高い変換効率のパワコンを販売しているメーカーもあります。

最大定格出力ほど重要ではありませんが、変換効率も見ておくとよいでしょう。

大きさ

パワコンは意外に大きく、32型のテレビと同等の大きさほどあります。配線の関係上、ブレーカーの近くに設置されることが多いのですが、32型のテレビほどのサイズもあるパワコンの設置場所を確保出来ない場合もあります。

その場合、屋外型を設置することになりますが、屋内型のみの取り扱いとなっているメーカーもありますし、そこまで大きな音ではありませんが運転音が周りの家庭に迷惑をかける可能性を想定して検討する必要が出てきます。

パワコンの寿命はどれくらい?

パワコンの寿命はどれくらい?

パワコンには可動部分があり、摩耗する部分の劣化があるのでそこまで寿命は長くはありません。

長くはないと言っても、部品の劣化がなく実質20年~30年程度は使い続けることが出来る太陽光パネルと比べた場合で、蓄電池と同様に10年程度が目安とされています。

太陽光発電システムの需要の増加に伴って、近年のパワコンの品質も上がってきており、現在では15年程度まで寿命が伸びてきています。値段に大きな変化はないものの、性能は向上してきているので、新規で設置または交換する場合は最新のものを選ぶか、もしくはパワコンの役割も果たしてくれるハイブリッド型蓄電池の購入を検討するのもよいでしょう。卒FITを迎えた方はパワコンの寿命がそう長くないことが想定されるので、ハイブリッド型蓄電池がおすすめです。

まとめ

パワコンは太陽光発電システムの中枢を担っている心臓部分です。

発電した電力を売電や自家消費をすることが出来るのも、パワコンのMPPTや逆潮流制御機能、系統連系保護機能のおかげなのです。

太陽光パネルの発電効率とは違って、パワコンの最大定格出力や変換効率などと言った性能面にはメーカーごとに違いはなく、パワコンを決めてからそれに合うパネルを選択するような契約方法は取ることはないとは思いますが、今回の記事を見てパワコンの役割をしっかり理解しておくことは、太陽光発電システムを満足に利用するために必要不可欠なことです。

10~15年程度が寿命とされていますが、蓄電池や太陽光パネル以上にこまめにメンテナンスを行っていくことをオススメ致します。

監修

監修

エコ発事務局 太陽光アドバイザー

曽山

『誠実、スピーディーな応対』をモットーに日々エコ発を運営しています。 お客様への応対だけでなく全国に数百ある提携業者様とのやり取りをはじめ、購入者様へのキャンペーン企画やウェブサイトの改善など、皆様のお役に立てるよう日々業務に取り組んでいます。 卒FIT後の太陽光発電の活用方法など、お困りごとがございましたら、お問い合わせにてお気軽にご相談下さい。

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