パワーコンディショナーのしくみと機能

パワーコンディショナーとは？太陽光発電にとって大切な装置

太陽光発電において、パワーコンディショナーは発電した電力を使うために必要であり、欠かせないものです。また、パワーコンディショナーの機能は、発電量や出力の調整などにも用いられており、トータルで安定した安全な電力の供給のために働いています。
パワーコンディショナーのしくみと機能を理解することで太陽光発電導入などに生かしましょう。

太陽光発電の電力を逆変換するしくみ

太陽光発電では、パワーコンディショナーは直流から交流への変換を行っています。こうした直流から交流への変換、または周波数の違う交流から交流への変換を行う回路やシステムを逆変換回路、逆変換装置と呼びます。英語では「インバータ」の名称で知られており、パワーコンディショナーの１つの大きな機能となります。

太陽光発電システムでは、太陽電池モジュールに太陽光が集められ、マイナスとプラスの電子が移動することで電気を発生させます。このときの電気は直流であり、電力会社から送電されている電気は交流です。
直流の周波数は0のため、インバータは周波数を電力会社から送電されている交流の50Hz/60Hzに変換します。電化製品などは交流電力でのみ使用できるようになっているため、交流に変換してから分電盤（ブレーカー）へと送ります。

発電量の調整と電気系統の保護

もう一つの大きな機能として「系統連系保護装置」というものがあります。パワーコンディショナーは、太陽光発電で作られる電力を安定的に最大限作るための調整や、送電の際にトラブルを回避させる機能を持っています。パネルで発電される量の変化を自動で感知して、その時々で最大限の電力ができるように電圧と電流を調節しているのです。

また、周波数や電圧の変化を検知することで太陽光発電システムと電気系統を切り離し、電気系統を守ります。いざ故障などがあった場合にも、絶縁変圧器部という部分が太陽電池によって発生した直流の電力が電線に流れないように遮断します。

パワーコンディショナーの機能はメーカーや機種による

パワーコンディショナーは、電気を作る際や送電の際などに重要な機能を果たしています。発電した電気を効率良く変換させるためには、変換ロスが少なく変換効率の良いものが必要です。
変換ロスは直流から交流へと変換されるときの温度上昇によって発生します。パワーコンディショナーの機能はメーカーや機種によって異なっており、変換効率にも違いがあります。パワーコンディショナーの性能は変換効率や最大定格出力によって示され、性能が良いものは高価とされます。