太陽光発電システムにおけるインバータのオーバーサイジング

太陽光発電システムにおいて、インバーターは電力供給全体を制御する中枢神経系です。インバーターは、太陽電池で発電された直流電力を使用可能な交流電力に変換します。

 

さらに、直流電力を戻したい場合は、太陽光発電用インバーターでも同様に可能です。ただし、低容量のインバーターでは需要を満たせず、高容量のインバーターはコストが高くなります。 

 

そこで、より信頼性の高い選択肢、例えばオーバーサイジング・インバーターが登場します。今日は、オーバーサイジング・インバーター、そのメリット、そして実際の応用例について理解を深めましょう。さあ、始めましょう！

 

インバーターのオーバーサイジングとは何ですか?

 

インバータのオーバーサイジングとは、太陽光パネルの直流出力がインバータの交流出力を上回る状態を指します。定格出力がオーバーサイジングであるため、このプロセスはインバータのオーバーサイジングですが、システムの最適化に役立ちます。

 

動作の仕組みは簡単です。

 

• ソーラーパネルは DC 定格が高く、シームレスなエネルギーを供給します。
• インバーターには下限値があり、エネルギーが過剰になった場合には限られた DC 電源のみを変換します。
• 年間損失を最小限に抑えながら、過剰生産を排除します。このようなケースは、エネルギーの生成と利用が極めて重要な低照度環境において役立ちます。

 

インバーターのオーバーサイジングが可能かつ実用的であるのはなぜですか?

 

インバーターのオーバーサイジングは技術的に可能であり、様々なケースでより有利になります。太陽光パネルはいくつかの制限により定格最大出力を出力できません。さらに、エネルギー生産においては環境条件が非常に重要です。

 

ソーラーパネルが最大定格出力に達することはほとんどありません。その理由は次のとおりです。

 

• 太陽光パネルは屋外に設置されます。温度の変動や上昇が続くと、パネルの効率が低下します。
• 空気の流れにより、ほこり、日陰、汚れが太陽光パネルに絶えず当たります。そのため、太陽光パネルはピーク電力を発揮できません。
• 太陽光の強さは日中、朝、夕方と変化します。通常、一日を通して変化するため、エネルギー生産量は減少します。
• 夏は気温が高いため、季節変動がピーク時の生産量に影響します。冬は涼しいですが、効率は高くなります。
• ケーブルと生産によるエネルギー損失が少なくなります。
• パネルの老朽化により時間の経過とともに出力が低下し、ピーク時でもエネルギー生産量が減少します。

 

インバーターの大型化のメリット 

インバーターのオーバーサイズは損失のように思えるかもしれませんが、そうではありません。損失よりもメリットの方が大きく、完璧なエネルギーサポートを享受できます。

 

インバーターの大型化による利点をいくつか紹介します。

 

より良いエネルギー供給

 

インバーターのオーバーサイジングの目標はただ一つ、最大限のエネルギーを生み出すことです。しかし、インバーターのコストを削減し、エネルギー供給を増やすことで、可能な限り低コストでこれを実現します。

 

エネルギーの増収は夕方から朝にかけての時間帯に起こり、太陽光がピークに達します。高い太陽光発電効率により、より多くのエネルギーを発電できます。

 

コスト削減 

 

ソーラーパネルはインバーターよりも安価です。インバーターを大型化すると、ソーラーパネルへの投資は大きくなりますが、インバーターのコストは削減されます。

初期のエネルギー需要を満たしながら、快適な環境をバランスよく保ちます。10年以上経つと、エネルギー生産量は減少しますが、エネルギー効率は依然として最高レベルに達し、より多くのメリットを享受できるようになります。

 

高効率 

 

インバーターは100%のエネルギーを生産するわけではありません。場合によっては90%の効率しか得られません。

インバーターの大型化により、システムも同様の効率レベルを達成します。これにより、過剰なエネルギー生産を削減しながら、エネルギー効率が向上します。

 

パネルの経年劣化

 

太陽光パネルには寿命があります。環境条件によっては、太陽光パネルの劣化が早くなります。毎年、0.5～0.8%の効率低下が予想されます。

 

つまり、5kWの太陽光発電システムは10年後には4.5kWの発電量になります。インバーターのオーバーサイジングにより、安全な電力供給を確保しながら、エネルギー効率を最大限に高めることができます。太陽光パネルに過度の負担をかけることなく、最大限の発電量を実現できます。

 

バランスコストの削減

 

顧客はより手頃なエネルギー源を求めています。太陽光発電はより安価なエネルギー源ですが、大規模な太陽光パネルを設置すると、その効果は持続しません。

 

しかし、その余剰電力があれば、先進的なインバーターのオーバーサイジングにより、電力需要を抑制し、満たすことが可能になります。高い電力を得ながら、追加のインバーターを追加する必要がありません。

 

インバータの過大化による欠点 

 

インバーターは効率を向上させる非常に便利なツールですが、一方で、インバーターの容量が大きすぎると、次のようないくつかの問題が発生する可能性があります。

 

クリッピング損失

 

長期的な視点で見ると、クリッピングは有益です。しかし、1～2年に焦点を当てると、年間のエネルギー損失のように見えます。クリッピングとインバータの制限により、最大5%のエネルギーが失われる可能性があります。

 

温度制限 

 

ピーク時の発電量が少ない寒冷な気候では、オーバーサイズ化は効率的です。一方、高温の気候では太陽光パネルの効率が低下するため、オーバーサイズ化は効果的ですが、悪影響は軽減されます。

 

インバータの保証制限

 

インバータは生産効率を最大限に高めますが、DC入力を指定できます。例えば、一部のインバータではDC/AC比が1.33:1となっています。

 

DC入力が規定の制限を超えると、インバータが過熱し、保証が無効になる可能性があります。これは、太陽光発電システムの所有者にとって問題となる可能性があります。

 

さまざまな条件における理想的な DC と AC の比率は何ですか?

 

環境条件は、ゲーム全体を大きく変える最も重要な要因です。産業部門や商業施設では、住宅用システムとは異なる条件が存在します。

 

さまざまな条件における理想的な比率を理解しましょう。

 

住宅システム

 

住宅用システムの屋根への露出面積が限られているため、比率は1.1～1.3と低くなっています。これにより、より効率的にエネルギーを供給できます。

 

商用システム

 

商用システムは、理想的な比率が1.2対1.4で、エネルギー出力がより優れています。生産量が多く、エネルギー利用効率も優れています。

 

大規模太陽光発電所

 

大規模太陽光発電所におけるDC/AC比は1.3～1.6です。これは、土地が比較的安価で、太陽光パネルシステムのコストがインバーターよりも低いためです。

 

結論 

 

インバーターのオーバーサイジングは、年間のエネルギー損失を削減し、太陽光発電システムの効率を高めます。より多くのエネルギーを供給し、より多くのコストを節約できます。そのためには、太陽光発電の供給効率に優れたプレミアムソーラーインバーターを検討することをお勧めします。

 

LuxpowerTekは、スムーズで完璧なエネルギー源を提供することで、このような状況に最適です。オフグリッドおよびハイブリッドソーラーインバータの幅広いラインナップは、将来的にエネルギー自立の実現をサポートします。効率的なエネルギー供給をお楽しみください！