パワーコンディショナーの特徴と機能、デメリットや選び方を徹底解説

パワーコンディショナー

家庭で太陽光発電を検討する際、よく目にする製品に「パワーコンディショナー」があります。どのような製品でどのような役割を担うのか、気になる方も多いのではないでしょうか?

パワーコンディショナーは、据置型の太陽光発電で重要な役割を果たす製品です。一方で持ち運び型の太陽光発電機器の場合、パワーコンディショナーは必要ありません。本記事ではパワーコンディショナーの特徴や機能、デメリットや選び方を取り上げたのち、おすすめの製品を紹介していきます。

太陽光発電をするならパワーコンディショナーは必須

パワーコンディショナー

太陽光発電でつくった電気は直流ですから、そのまま家庭用電源(AC100V電源)で使うことはできません。パワーコンディショナーは、直流の電気を交流に変換する機器です。

家庭で使う太陽光発電装置では、発電量の最大化に貢献する「最大電力点追従制御(MPPT)」機能や、異常時に電力会社との接続を切断してパワーコンディショナーも停止する「系統連系保護」機能などを備えています。

パワーコンディショナーは「パワコン」とも呼ばれ、据置型の家庭用太陽光発電で必須の機器です。足りない電力だけを電力会社から購入することはもちろん、余った電力を売って収入を得る目的でも使われます。

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●売電する場合は逆潮流に対応する製品を選ぶ

自宅の太陽光発電パネルで発電した電気を電力会社に売るためには、逆潮流に対応するパワーコンディショナーを選びましょう。余った電力を電力会社の系統に流すことを、「逆潮流」と呼びます。逆潮流できるパワーコンディショナーを選び必要な機器やシステムを整備することで、売電を行い電力会社から収入を得ることができます。

一方で逆潮流ができない場合、発電した電気はすべて自宅で使わなければならず、電力会社から収入を得ることもできません。

パワーコンディショナーが備える5つの機能

家庭で使われるパワーコンディショナーの機能は、大きく5つに分かれます。それぞれの機能を確認し、ご自宅で行う太陽光発電の理解につなげてください。

●その1:最大電力点追従制御(MPPT)機能

太陽光パネルが出力できる電力の最大値は、以下の要因によって変わります。

  • ・日射強度や天候の変化

  • ・パネルの表面温度

これらの要因は常に変化し続けていますから、リアルタイムに追随し最適なポイントで動作すると効率よく発電できます。最大電力点追従制御(MPPT)機能は、この要求を実現する機能です。出力を最大にできる電流と電圧の値を自動で調整するため、変化しやすい気象条件でも効率よく発電し、多くの電力をつくることが可能です。

●その2:系統連系保護機能

発電した電気を電力会社へ売電する場合は、事前に配電や送電を行う電力会社の配電線に接続します。これを「系統連系」または「系統接続」と呼びます。

太陽光発電は、ときにトラブルが発生する場合があります。異常の内容によっては、他の家庭や事業所に悪影響をおよぼすかもしれません。

一方で電力会社の電気も、ときには停電する場合があります。復旧作業が急がれるところですが、家庭の太陽光パネルから電力会社の配電線に電力が供給されたままでは作業者が感電し、重大な事故につながるおそれがあります。

これらのトラブルは、系統連系保護機能で防げます。異常が発生した場合は速やかに検知し、太陽光発電システムと電力会社の配線を切り離してパワーコンディショナーも停止します。これにより、事故を防ぐことが可能です。

●その3:自立運転機能

電力会社から電気が供給されず停電となった場合、系統連系保護機能によりご自宅の太陽光発電システムも停止し、電力は供給されなくなります。一方で太陽光発電は、停電などのいざという時にこそ生活を支えるものです。「太陽光発電も止まっては困る」と思う方も多いでしょう。

このような事態に備えて、パワーコンディショナーのなかには「自立運転機能」を備えた機種があります。電力会社から電力が供給されなくても、電気を使うことが可能です。但し使用可能な電力は1500W程度など、限定される場合が多いことに注意してください。

●その4:逆潮流制御機能

売電可能な太陽光発電システムでは、ご自宅で発生した余剰電力を電力会社側へ送ることを「逆潮流」と呼びます。電力会社が供給する電力は、交流です。このため電力会社側へ送る際には、電圧や周波数を合わせる必要があります。一方で逆潮流の結果、家庭の電圧が高すぎる、低すぎるといった事態を防ぐ必要もあります。

逆潮流制御機能は、これらの課題を解決する機能です。電力会社のネットワークに悪影響を与えずに売電でき、家庭でも通常通り電気を使い続けることが可能です。

●その5:負荷追従制御機能

全量自家消費を前提とする太陽光発電システムでは、たくさん発電しても余ってしまい、発電量と消費量のバランスが崩れてしまいます。余った電力により逆潮流が発生すると、RPR(逆電力保護継電器)が作動して発電を停止します。頻繁に動作と停止を繰り返すと機器の部品が動く機会も増えるため、故障の原因になるかもしれません。

負荷追従制御機能はRPRが動作する前に、消費電力を計測しながら発電量をコントロールします。必要な電力にあわせて発電量を調整できることが魅力です。

パワーコンディショナーがもたらす3つのデメリット

パワーコンディショナーは据置型の太陽光発電で欠かせない機器ですが、見過ごせないデメリットも3つあります。購入後に後悔しないためにも、デメリットをしっかり理解しておきましょう。

●費用がかかるうえに10年~20年で買い直す必要がある

パワーコンディショナーの初期費用は、安くありません。資源エネルギー庁が2021年12月に公表した資料によると、5kW相当の場合で22万4,000円となっています。この金額は平均ですから、40万円~70万円の機種もあることに注意してください。

導入後も、定期的な点検が必要です。資源エネルギー庁では定期点検が3年~4年ごと、費用の相場は約2万9,000円程度と公表しています。またパワーコンディショナーの寿命は10年~20年ですから、定期的に買い替えなければなりません。

●運転中に不快な音がする場合がある

パワーコンディショナーは運転中、蚊の羽音に似た「モスキート音」を発することもデメリットに挙げられます。蚊がいないとわかっていても、どうしても気になる方もいるでしょう。

晴れた日ほどよく発電しパワーコンディショナーも活躍するため、うるさい音で気分が憂鬱になるかもしれません。外付けタイプの場合は、近隣への騒音被害も心配です。

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●設置場所の確保が必要

パワーコンディショナーは、設置場所の確保も必要です。以下のように、場所を取ることを気にする方も多いのではないでしょうか。

  • ・幅55cm、高さ27cm、奥行19cm

  • ・幅45cm、高さ56cm、奥行23cm

  • ・幅59cm、高さ55cm、奥行22cm

壁掛けに対応する機種もありますが、空間を占拠してしまうことは否めません。幅60cm、奥行20cmもあるパワーコンディショナーは、多少なりとも圧迫感を感じることでしょう。自宅で自由に使えるスペースが減ることも、デメリットの一つに挙げられます。

パワーコンディショナーはどの点に注意して選べばよい?

パワーコンディショナーは、どれも同じではありません。ご自宅に合ったパワーコンディショナーを選ぶうえで代表的なポイントを、以下に挙げました。

  • ・設置可能な場所(屋内・屋外)

  • ・変換効率(94%~96%の製品が多い。98%の製品もある)

  • ・最大定格出力

  • ・製品のサイズ

  • ・保証期間と保証内容

  • ・実績のあるメーカーであること

  • ・価格

購入後のことも考えて、製品を選ぶことが重要です。

太陽光発電ならJackeryのセット商品を!4つのメリットを紹介

Jackery Solar Generator

ここまで、据置型の太陽光発電で用いられるパワーコンディショナーを解説しました。さまざまな機能があり売電にも役立つ一方で、固定式ゆえの制約があることは否めません。

一方で近年では、据置型の太陽光発電に匹敵するポータブル電源とソーラーパネルも登場しています。持ち運び型のポータブル電源とソーラーパネルは、同じメーカーで揃えると相性の心配がなく、安心して使えます。

これから太陽光発電を始める方で売電にこだわらない方は、持ち運び型のJackery製品をおすすめします。Jackery製品には、どのような魅力があるのでしょうか。4つの項目に分けて、詳しく確認していきましょう。

●パワーコンディショナーの準備が不要

Jackery製品で発電を行う場合、パワーコンディショナーはいりません。ソーラーパネルとポータブル電源を用意すればすぐに発電でき、電気を貯めることが可能です。据置型の太陽光発電のように工事完了まで待つ必要がなく、製品が自宅に届いた時点で使い始められるメリットは見逃せません。

パワーコンディショナーが不要なことは、初期費用やランニングコストの節約につながります。設置場所を確保する必要もないため、自宅のスペースを有効活用できることもメリットの一つです。

●ソーラーパネルのセット商品でも初期費用は安く済む

Jackeryでは、ポータブル電源とソーラーパネルがセットになった「Jackery Solar Generator」を発売しています。製品の相性を気にせず安心して使えることはもちろん、太陽光発電を始めるうえで必要な初期費用の安さも魅力的です。

据置型の太陽光発電は、全体の初期費用が100万円以上となるケースもよくあります。一方で「Jackery Solar Generator」の場合、100万円未満で購入できるセットが多いです。例えば「Jackery Solar Generator 1000 Plus」の場合、本体にバッテリーパックを3台追加し、ソーラーパネル(100W)を4枚購入しても70万円前後(2023年12月時点)で収まります。資金が限られる方でも充実した太陽光発電を始められるメリットは見逃せません。

●自宅の外に持ち運んで発電・蓄電できる

Jackeryのソーラーパネルとポータブル電源は、どちらも持ち運び可能です。キャンプ場や車中泊など、自宅の外でも発電できます。好きな家電を活用でき、充実した体験を行えるでしょう。太陽の恵みをどこでも活用できることは、据置型の太陽光発電では得られないメリットです。

もちろん自宅で発電する場合も、置き場所は自由自在です。太陽光が当たりやすい場所にソーラーパネルを置き、発電量を上げることが可能です。この点も、据置型の太陽光発電に勝るメリットといえるでしょう。

●運転中や充電中の音が静か

パワーコンディショナーから発する音に悩みを感じる方も、Jackery Solar Generatorなら安心です。充電中は30デシベル、動作中でも42デシベル未満に抑えられるポータブル電源を選べるためです。

30デシベルは深夜の住宅街、42デシベルは図書館の中に相当する静けさに注目してください。Jackery Solar Generatorなら音を気にせず太陽光で発電し、電気を使うことが可能です。

パワーコンディショナー無しで太陽光発電を活用できる3つの製品

Jackeryは据置型の太陽光発電に匹敵する能力を持つ、3つの製品を取り揃えています。いずれも購入後、5年間の保証がついていますから安心です。それぞれの特徴を確認し、必要な電力量や容量、用途に合った製品を選んでください。

●Jackery Solar Generator 2000 Plus

Jackery Solar Generator 2000 Plusは、大容量の電力を蓄電できる製品です。本体の容量は2042Whですが、外付けのバッテリーパックを5台追加することで12kWhまで容量を増やせます。パワーコンディショナーがなくても、多くの据置型蓄電池に匹敵するバッテリー容量を得られます。

充電時間も比較的短い製品です。家庭用電源につなげば、2時間でフル充電できます。またセットされているソーラーパネル「SolarSaga 200W」を6枚使うことで、2時間で満充電にできます。バッテリーパックは単体でソーラーパネルを使った充電が可能。ポータブル電源を使いながら、並行してバッテリーパックを充電できます。

ポータブル電源にはリン酸鉄リチウムイオン電池を使っているため、電池の寿命は4,000サイクルあります。1日1回満充電にしても、10年以上使用可能です。ChargeShield技術によりバッテリーを効率よく最適な状態で動作させることができ、長寿命化を実現しました。また45℃の高温で充電できることも、特徴に挙げられます。

製品名 Jackery Solar Generator 2000 Plus

容量

2042.8Wh(最大12kWhまで拡張可能)

定格出力

3000W/正弦波(最大瞬間出力:6000W)

出力ポート数

ACⅹ5、DCⅹ1、USBⅹ4

充電時間

AC充電:2時間
ソーラー充電:最速2時間
シガーアダプター:25時間

寿命/サイクル数

約4000回サイクル
※4,000回サイクル放充電後も工場出荷時の容量の70%以上をキープできます。

保証期間

5年間

●Jackery Solar Generator 1000 Plus

Jackery Solar Generator 1000 Plusはさきに紹介した「Jacekry Solar Generator 2000 Plus」ほどではないものの、まとまった電池容量を確保できる製品です。本体の容量は1264Whですが、バッテリーパックを3台まで追加でき、最大で5kWhまで拡張できます。パワーコンディショナー無しで、小型の据置型蓄電池に匹敵する容量を確保することが可能です。

迅速な充電を行えることは、魅力の一つです。家庭用100V電源を使った場合は、1.7時間(100分強)でフル充電にできます。一方でセットされているソーラーパネル「SolarSaga 100W」で充電すると、充電完了まで1枚で18時間、4枚で4.5時間かかります。ソーラーパネルを「SolarSaga 200W」に変えれば、充電時間を半分にできます。

ポータブル電源の内部にリン酸鉄リチウムイオン電池を使っていることも、特徴の一つです。ChargeShield技術などの採用により、充電時間のスピードアップと4,000サイクルもの長寿命を実現しました。45℃といった高温の環境でも、充電が可能なことも魅力です。

製品名 Jackery Solar Generator 1000 Plus

容量

1264Wh(5kWhまで拡張可能)

定格出力

2000W/正弦波(最大瞬間出力:4000W)

出力ポート数

ACⅹ3、DCⅹ1、USBⅹ4

満充電時間

AC充電:1.7時間
ソーラー充電:最速2時間
シガーアダプター:7時間

寿命

リン酸鉄リチウムイオンバッテリー採用
4000サイクル数(10年以上使える)

保証期間

5年間

●Jackery Solar Generator 3000 Pro

Jackery Solar Generator 3000 Proは外付けのバッテリーパックが無い代わりに、本体で高い機能を備えていることが特徴の製品です。容量は3024Whあり、小型の据置型蓄電池に迫ります。寿命は2,000サイクルありますから、1日1回満充電にしても5年以上使い続けることが可能です。

本体の容量が多いぶん、充電時間はやや長めです。家庭用100V電源を使ってフル充電にするまでの時間は、2.8時間です。またセットされているソーラーパネル「SolarSaga 200W」を使った場合は、1枚で19時間、6枚で3時間となっています。

製品名 Jackery Solar Generator 3000 Pro

容量

3,024Wh

定格出力

3,000W/正弦波(最大瞬間出力:6,000W)

出力ポート数

ACⅹ5、DCⅹ1、USBⅹ4

充電時間

AC充電:2.8時間
ソーラー充電:最速3時間
シガーアダプター:35時間

寿命/サイクル数

2,000回のサイクル数
(2,000回充放電後も初期容量の70%を維持)

保証期間

5年間

太陽光発電にはパワーコンディショナー不要のJackery製品も検討を

パワーコンディショナーは太陽光発電において重要な役割を果たす製品ですが、さまざまなデメリットもあります。ご自宅で太陽光発電の導入を検討される際は、パワーコンディショナーが必要な据置型だけでなく、パワーコンディショナーがいらない持ち運び型の製品も含めてご検討ください。

Jackeryでは、据置型蓄電池と同等の容量を持つ製品を提供しています。ポータブル電源とバッテリーパック、ソーラーパネルのシンプルな組み合わせで蓄電できることに、魅力を感じる方も多いでしょう。貯めた電気は、自宅の外で使うこともできます。この機会にパワーコンディショナーが不要のJackery製品も、ぜひご検討ください。


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