太陽光発電システムの心臓部！
パワコンの選び方から設置まで徹底解説
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カテゴリ：太陽光発電・蓄電池
- 公開日：
太陽光発電システムの心臓部とも呼ばれるパワコン。ソーラーパネルで発電した電気を、私たちが普段使っている電気の形に変換する重要な役割を担っています。
しかし、パワコンという名前は知っているけれど、具体的にどんな働きをしているのか、どんな種類があるのか、など疑問に思う方も多いのではないでしょうか。
今回は、パワコンの基礎知識から選び方のポイントまで、わかりやすく解説していきます。太陽光発電システムの導入を検討している方はもちろん、すでに導入済みの方も、ぜひ参考にしてみてください。
ページ目次
パワコンとは
パワコンは、Power Conditionerの略で、パワーコンディショナ、またはPCSとも呼ばれています。太陽光パネルで発電された直流電力（DC）を家庭で使える交流電力（AC）に変換する装置です。
家庭用の電化製品は、交流電力（AC）を必要としますが、太陽光パネルで生成されるのは直流電力（DC）です。
そのため、パワコンを通じて電力を変換することが不可欠です。この変換を行わないと、家庭で使用することができないため、パワコンは太陽光発電システムにおいて極めて重要な役割を担っています。
太陽光発電システムにおけるパワコンの主な役割
パワコンは、住宅用太陽光発電システムにおいて重要な役割を果たします。単に直流電力を交流電力に変換するだけでなく、発電効率を最大化するためのさまざまな機能を備えています。
例えば、最大電力追従制御（MPPT）により、太陽光パネルから得られるエネルギーを最大限に活用することが可能です。
また、系統への逆流を防ぐ逆潮流制御機能や、安全な運用を支える系統連系保護機能も重要です。
次に、これらの機能の詳細に焦点を当て、どのようにしてパワコンがシステム全体の効率向上に寄与するのかを解説していきます。
これを知ることで、より効果的な太陽光発電システムの運用が実現できるでしょう。
MPPT（最大電力追従制御）
MPPT（Maximum Power Point Tracking、最大電力点追従）は、太陽光発電システムにおいて発電量を最大化するための技術です。
太陽電池の出力は、日射量や温度、負荷の条件によって変動しますが、常に最も効率的に電力を取り出すためには、その時々で最適な電圧・電流の組み合わせを見つけ出すことが必要です。
MPPTは、この「最大電力点」をリアルタイムで追跡し、パワコンやインバーターがその条件に適応するように制御します。
この仕組みによって、日照条件や温度が変化しても常に最適な発電が可能となり、太陽光パネルの性能をフルに引き出せます。
その結果、通常よりも多くの電力を得られるため、発電システムの総合的な効率も向上します。
逆潮流制御機能
発電所で作られた電気は、発電所と私たちの家庭をつなぐ、巨大な電気のネットワーク（電力系統）を通って、私たちの元に届けられています。
しかし、近年、太陽光発電の普及により、このネットワークに新たな流れが生まれました。
住宅用太陽光発電で作った電力は、通常、家庭で消費されます。しかし、発電量が消費量を上回ると、余った電力が、電力会社が管理する電気のネットワークを逆向きに流れ始めます。この現象が「逆潮流」です。
逆潮流が発生すると、電力系統のバランスが崩れ、停電や火災などの事故につながる可能性があります。
逆潮流制御機能は、このような事故を防ぐために、太陽光発電の電力が逆流しないように、常に監視し、制御する仕組みです。
逆潮流制御機能は、太陽光発電システムを安全かつ効率的に運用するために欠かせない機能です。
系統連系保護機能
系統連系保護機能とは、太陽光発電システムを電力会社の系統と安全に接続・連携するための機能です。
この機能は、発電システムが異常な状態になると自動的に系統から切り離し、安全性を確保する役割を担います。
系統連系保護機能は、主に以下のような異常が発生した際に動作します。
- 停電時の自動遮断：停電が発生した場合、太陽光発電システムが送電線に電気を供給し続けると、復旧作業に危険が及びます。このため、停電を検知するとすぐにシステムを遮断し、作業者の安全を確保します。
- 電圧や周波数の異常：電圧や周波数が通常範囲を超えると、発電システムや家庭の電気機器に負担がかかります。この機能により、異常が発生するとシステムを系統から切り離して被害を防ぎます。
- 過負荷の保護：系統側に過剰な電力が流れ込むと、発電設備や系統に不具合が起こる可能性があります。この場合にも発電を停止してシステムを保護します。
自立運転機能
自立運転機能とは、停電時などの非常時に、太陽光発電システムが系統（電力会社の送電線）と切り離され、家庭内の電力をまかなうために独立して電力を供給する機能です。
これにより、停電時にも電気を使用できるため、災害時などの電力確保に役立ちます。
自立運転機能が作動すると、太陽光発電システムは電力会社の送電線から切り離され、家庭内に直接電力を供給します。
停電時に自動で作動するものもありますが、多くの場合は自立運転用のコンセントや設定を手動で切り替えて使用します。
このため、使用できる電力は限られ、冷蔵庫や照明、スマートフォンの充電など必要最低限の電力に利用されることが一般的です。
パワコンの種類と特徴
パワコンは、太陽光発電システムに欠かせない装置で、太陽光で発電された直流電力（DC）を家庭で使える交流電力（AC）に変換する役割を果たします。
特に蓄電池や電気自動車（EV）と組み合わせた利用も増え、家庭のエネルギー管理を効率的に行うために適したパワコンの選定が重要です。
パワコンは機能によって「単機能型」「ハイブリッド型」「トライブリッド型」に大別され、それぞれ異なる特徴を備えています。
単機能型パワコン
単機能型パワコンは、太陽光発電システムと蓄電池それぞれに専用のパワコンを設置するシンプルな構造を持っています。このため、接続が容易であるというメリットがあります。
特に、既設の太陽光発電システムとハイブリッド型パワコンを搭載した蓄電池の接続が、電圧値や電流値の影響でできない場合でも、単機能型パワコンであればそれぞれが独立しているため、問題なく接続が可能です。
しかし、この構造にはいくつかの課題もあります。まず、太陽光と蓄電池用のパワコンが別々に必要になるため、設置物が増えてスペースの確保が必要です。特に限られた敷地では、設置場所を考慮することが重要です。
さらに、単機能型パワコンでは、太陽光と蓄電池それぞれのエネルギーの流れが増えるため、エネルギーの往復が多くなります。この結果、ハイブリッド型パワコンと比較すると、変換効率が低くなるという欠点があります。
ハイブリッド型パワコン
ハイブリッド型パワコンは、太陽光発電システムと蓄電池を1台で統合的に管理・制御できるため、システム全体を効率よく運用できるのが特徴です。
従来の単機能型パワコンでは太陽光と蓄電池を個別に管理する必要があり、それぞれにパワコンを設置する必要がありましたが、ハイブリッド型は1台で済むため、設備もスッキリします。
接続時には、電圧や回路構成を考慮した接続可否の判定が行われ、システムの安定運用が確保される仕組みです。
また、蓄電池の容量を効率よく活用できる点も大きなメリットで、余剰電力の無駄が抑えられ、家庭全体に最適に電力供給が行えます。
導入コストは単機能型よりもやや高めですが、余剰電力の自家消費率が向上し、電力会社への依存度を下げられるため、エネルギーの自給率向上や電気料金削減にもつながります。
このため、近年では家庭用蓄電システムにおいて中心的な存在となっており、安定した電力供給とコスト削減を目指す多くの家庭で導入が進んでいます。
トライブリッド型パワコン
トライブリッド型パワコンは、太陽光発電、蓄電池、そして電気自動車（EV）充電設備の3つを一台で連携・制御できる高機能なパワコンです。
この型のパワコンは、太陽光で発電した電力を家庭で使用するだけでなく、余った電力を蓄電池やEVに充電することが可能です。
また、蓄電池に蓄えた電力は家庭全体で活用でき、さらにV2H（Vehicle to Home）システムを導入すれば、EVに貯めた電力も家全体に供給することができます。
このように、トライブリッド型パワコンを活用することで、エネルギーの自家消費を効率的に行えるようになります。
再生可能エネルギーを最大限に活用したい家庭や、EVの活用を計画している家庭にとって魅力的な選択肢となっています。
パワコンの選び方
住宅用太陽光発電システムにおいて、パワコンの選択は非常に重要です。適切なパワコンを選ぶことで、発電効率を最大限に引き出し、電気代の削減や環境負荷の軽減に繋がります。
では、どのようなポイントに注目して選べばよいのでしょうか？
ここでは、パワコンの選び方について、具体的な基準やポイントを詳しく解説します。まずは、直流電気から交流電気への変換効率について見ていきましょう。
直流電気から交流電気への変換効率
太陽光で発電された電気は直流電力（DC）のため、家庭で利用するには、家庭用の交流電力（AC）に変換する必要があります。
変換効率が高ければ高いほど、発電した電力を無駄なく活用できるため、パワコンの性能は重要なポイントです。
日本電気工業会によると、一般的なパワコンの変換効率は約95％であり、変換のたびに5％程度のエネルギーが失われます。
単機能型の場合、太陽光発電と蓄電池用に2台のパワコンが必要となり、それぞれで電力を変換するため効率が低下しやすくなります。
一方、1台で変換を担うハイブリッド型は効率的な運用が可能です。
最大定格出力
太陽光発電システムを効果的に運用するためには、太陽光パネルの出力とパワコンの最大定格出力をしっかりと合致させることが重要です。
パワコンの最大定格出力とは、そのパワコンが扱える最大の電力を指し、これが太陽光パネルの発電能力と一致しない場合、思うように電力を利用できなくなってしまいます。
たとえば、太陽光パネルが高出力で発電しているのに、パワコンの出力がそれに追いつかないと、せっかくの電力が無駄になってしまうということです。
近年では、あえてパワコンの最大出力よりも太陽光パネルの出力が多い「過積載」という設置方法も注目されています。 過積載を行うことで、発電量を増やし、設備の稼働率を向上させることができます。
しかし、過積載は必ずしもメリットばかりではありません。過電流が発生する可能性があり、機器の損傷や火災のリスクも考えられます。
また、メーカーの保証対象外となる場合もあるため、専門業者に相談し、十分に検討することが重要です。
過積載を検討する場合は、必ず専門業者に相談し、メリット・デメリットをしっかりと理解した上で判断しましょう。
価格
パワコンの価格は、その性能や機能によって大きく異なります。一般的に出力が高いパワコンは価格も高めで、多くの電力を効率的に変換できることから、需要も高まっています。
また、パワコンの出力容量や対応できるシステムの規模によっても価格に差が出るため、設置場所や家庭の電力需要に応じて適切なものを選ぶことが重要です。
たとえば、家の電力需要に合わせて適切なパワコンを選ぶと、発電した電力を最大限に活用でき、無駄なく家庭で消費できるようになります。
さらに、価格だけでなく、長期的なコストパフォーマンスも検討することが大切です。初期投資が多少高くても、変換効率の良いパワコンを選ぶことで日々の電気代が抑えられ、結果的にコスト削減につながることもあります。
パワコンを選ぶ際には、自分のライフスタイルや年間の発電量に合った製品を選ぶと、より快適で経済的なエネルギー生活が実現できるでしょう。
一般的な相場で言うと、パワコン交換の費用は約25万～35万程となり、シャープ製品だとそれ以上の価格になる傾向があります。
保証
パワコンを選ぶ際、保証期間はとても重要なポイントです。保証期間が長いほど、使用中のトラブルや故障に対して安心感が増します。
たとえば、パワコンは長期間にわたって安定した電力供給を支えるため、日々の生活に欠かせない存在です。
そのため、万が一故障が発生した場合でも、長い保証期間があれば、修理や交換にかかる費用を心配せずに済みます。
また、保証内容も確認しておくと良いでしょう。修理や交換だけでなく、点検サービスが含まれている場合もあります。
これにより、定期的にパワコンの状態をチェックし、安心して使用することができます。
選ぶ際には、製品の信頼性やメーカーのサポート体制も考慮に入れると、より安心して長く使えるアイテムを見つけられるでしょう。
ほとんどのメーカーではパワコンの器機保証は10年で設定されている場合が多く、この10年を境にパワコンの故障が起きるケースが非常に多いです。
電池バンクでは過去に1千件程のパワコン交換工事を行ってきましたが、中には20年を超えて使えているケースもありますが、その場合は発電量が大幅に減少しているケースがほとんどです。
電池バンクで扱うパワコンの製品紹介
電池バンクでは、さまざまなご家庭のニーズにお応えするため、豊富なパワコンメーカーのパワコンを取り扱っています。
これからご紹介する製品は、各パワコンメーカーの特徴がしっかりと表れたものです。これらのパワコンを使うことで、ご家庭のエネルギーをより効率的に活用できるようになるでしょう。
ぜひ、自分にぴったりのパワコンを見つけてみてくださいね。
もちろんお問い合わせ頂いた場合は、専門のアドバイザーがお客様の既設の太陽光発電システム等のヒアリングの上、最適なパワコンの選定をさせて頂きます。
シャープのパワコン
シャープのパワコンには、屋外用のJH-55KF4Bと、屋外・屋内兼用のJH-55NF3、JH-40NF2があります。
これらはすべて蓄電池連携型のパワコンで、太陽光発電システムの中核を担い、エネルギーの変換効率を高めることが特徴です。
さらに、電気自動車（EV）との連携機能もあり、電気代の削減や停電時の電力供給に大きく貢献します。
特にJH-40NF2とJH-55NF3は、重塩害地域に対応しているため、厳しい環境下でも安心して使用できます。
これらのモデルは、自宅の停電時にも家庭全体に安定した電力を供給でき、エアコンなどの200V機器も使用可能です。
また、JH-55KF4Bは、屋外設置に適し、内蔵の冷却ファンやアルミニウム筐体により高い放熱性を実現。真夏日でも効率的に運転できます。
↓↓シャープのパワコン製品詳細はこちら
シャープのパワコンの機能や特徴・価格について
オムロンのパワコン
オムロンは、太陽光発電システムにおけるパワコン市場で、国内シェアNo.1の実績を誇るメーカーです。
豊富な製品ラインナップを提供し、住宅用から産業用まで多様なニーズに対応しています。
特に、屋内仕様のKPKシリーズと屋外仕様のKPR-Aシリーズは、それぞれの環境に最適な設計が施されています。
オムロンのパワコンは、10年または15年の長期保証がついており、安心して利用できるのも魅力の一つです。
全国に広がる140拠点のサポートネットワークが万が一のトラブルにも迅速に対応し、ユーザーの信頼を築いています。
また、オムロンは特定のパワコンモデルを重塩害地域向けに設計しており、これらのモデルは高い防水性と防錆性を兼ね備えています。海岸近くでも安心して使用できるのが嬉しいポイントです。
↓↓オムロンのパワコン製品詳細はこちら
オムロンのパワコンの機能や特徴・価格について
パナソニックのパワコン
パナソニックのパワコンは、安心の15年無償保証がついているので、長期間にわたって心配なく使用できます。この保証は、製品の品質に自信を持っている証拠です。
また、パナソニックのパワコンは曇りや雨の日でも高い変換効率を実現するため、年間を通じて安定した電力供給が可能です。
MPPT制御技術により、異なる条件下でも各モジュールが最適に動作し、エネルギーを無駄なく利用できます。
さらに、パナソニックのシステムは柔軟な拡張性が特徴です。最初は太陽光発電システムを導入し、後から蓄電池を追加することができるため、ライフスタイルの変化に応じてシステムを調整できます。
設置場所に応じて屋内型、屋外型、屋内外兼用型を選べるため、スペースや環境に応じた設置が可能です。
↓↓パナソニックのパワコン製品詳細はこちら
パナソニックのパワコンの機能や特徴・価格について
ファーウェイのパワコン
ファーウェイのパワコンは、最近注目を集めている革新的な製品です。「SUN2000シリーズ」として展開されており、家庭用から産業用まで多様なニーズに応えています。
特に、単相4.95kWのモデルは家庭や小規模ビジネスに最適です。このパワコンは、最大変換効率97.5%を誇り、生成された電力を無駄なく活用できます。
さらに、停電時には101Vまたは202Vに対応可能で、重要な家電を安全に使用できる安心感を提供します。
設置も簡単で、超小型で軽量なため、スペースを問わず迅速に導入できます。AI機能を搭載し、異常を検知した際には自動で電源を遮断するため、安全性も強化されています。
また、ファーウェイのパワコンは、柔軟に蓄電システムを導入できるため、初期費用を抑えながらも将来のニーズに対応できます。
このように、ファーウェイのパワコンは高性能で信頼性が高く、多くのユーザーにとって理想的な選択肢となっています。
↓↓ファーウェイのパワコン製品詳細はこちら
ファーウェイのパワコンの機能や特徴・価格について
ニチコンのパワコン
ニチコンのパワコンは、先進的な技術を駆使しており、高い信頼性を誇ります。幅広いニーズに応えるために設計されており、太陽光発電システムを最大限に活用しながら、安定した電力供給を実現します。
特に、パワコンを中心としたシステム構築が可能で、必要に応じてハイブリッド蓄電システムやV2Hシステムを後から追加することができます。これにより、初期投資を抑えながら計画的に拡張することが可能です。
また、停電時には自動切替開閉器が作動し、エアコンなどの重要な家電がそのまま使用できるため、快適な生活をサポートします。さらに、充実した15年の無償保証があり、安心して長く使えるのも魅力です。
ニチコンのパワコンは、家庭のエネルギー管理を柔軟にし、持続可能な暮らしを実現します。
シンプルで使いやすい設計ながら、機能は豊富で、未来のエネルギー需要にも対応可能です。どんなライフスタイルにもフィットする、頼もしい選択肢です。
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ニチコンのパワコンの機能や特徴・価格について
太陽光パワコンの寿命はどれくらい？交換費用は？
太陽光パワコンの寿命は通常、10年から15年程度とされています。このため、交換を考えるタイミングは、パワコンの設置からの年数を意識しておくと良いでしょう。
交換費用は、パワコン本体の価格が約15万円から20万円ですが、工事費を含めると総額は約25万円から35万円程度になります。
特に、シャープのパワコンは、メーカーの提携や高機能により価格が高くなる傾向があります。
工事費は業者によって異なり、相見積もりを取ることで最適な価格を見つけることが可能です。また、設置場所によっても費用が変わり、屋外用は防水性能が必要なため高くなります。
さらに、旧パワコンの取り外し後の壁修復や配線の再配置など、追加工事が必要になる場合もあります。
交換の際は、補助金の利用や、複数のメーカーを比較することもおすすめです。これにより、コストを抑えつつ、より良いサービスを受けられる可能性があります。
まずは、信頼できる業者に相談し、情報を集めてみましょう。
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パワコンの性能も含めて太陽光発電システムを考える！
太陽光発電システムを検討する際は、パワコンの性能を重視することが重要です。パワコンは、太陽光パネルが生成する直流電力を家庭で利用できる交流電力に変換する役割を果たします。
出力性能が高いパワコンは、より多くの電力を取り込むことができ、家庭内の電化製品やEV充電に適応しやすくなります。
さらに、高効率のパワコンを選ぶことで、発電したエネルギーを無駄なく利用でき、電気代の削減に寄与します。
また、将来的な機能拡張を考えると、蓄電池やV2H（Vehicle-to-Home）との連携が可能なパワコンを選ぶことで、エネルギー管理がより効率的になり、太陽光発電による自家消費が促進されるでしょう。
パワコンの選択や交換は、家庭のライフスタイルやエネルギー需要に大きく影響します。適切な選択をすることで、長期的なコスト削減や快適な生活環境が実現できますよ。
これから太陽光発電システムを新たに導入したい方や、既存のパワコンの交換を考えている方は、ぜひエネルギーバンクにお問い合わせください。
専門のスタッフが、ご家庭のニーズに合った最適なシステムをご提案いたします。
記事監修：電池バンク編集部
過去7千件を超える施工実績を有し、
その経験と知識を元に、
太陽光・蓄電池・V2H等のお役立ち情報を発信しています。
その経験と知識を元に、
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信頼と実績の電池バンク
電池バンクは創業50年、太陽光発電・蓄電池等の施工実績7千件を超えるエネルギーバンク株式会社が運営。
電池バンクの強み①
お客様のご要望を的確に把握し、最適なシステムを提案
- 販売スタッフがお客様のご要望を丁寧にヒアリングし、ライフスタイルや予算に合わせたシステムを提案します。
専門アドバイザーが商品やシステムに関する専門知識に基づいて、お客様の不安や疑問を丁寧に解消します。また、お客様の将来的なライフプランなども考慮した、長期的な視点に立った提案を行います。
電池バンクの強み②
高品質な施工と安心のアフターフォロー
- 日々技術と知識をアップデート、高い工事スキルと美観にこだわり
電池バンクでは、国内で販売されている主要メーカーの施工IDを取得し工事に対応しています。電池バンクは国家資格保有・工事経験豊富な工事スタッフが多数在籍し、パートナー工事店においても詳細なヒアリングと審査、施工研修を行い連携しています。
写真は電池バンク工事スタッフ
電池バンクの強み③
新製品もいち早く取り扱い
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電池バンクは新製品が発表された場合、販売開始時期や商品知識をいち早く集めてお客様に説明できるように努めています。また、SMART ENERGYのEXPO等に積極的に参加し、お客様にとって少しでも良いご提案が出来るように情報収集や各社との連携を図っています。
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