太陽光発電システムを購入する場合、オフグリッド、グリッドタイド、ハイブリッド・インバータという3つの選択肢がある。その中から適切なシステムを選択しなければならない。それぞれのシステムには長所と短所があるからだ。適切なソーラー・インバータの選択は、機器の効率や設置コストなどに大きく影響する。次に、オフグリッドと系統連系型ソーラーインバータについて説明しよう。
グリッドタイとオフグリッドソーラーインバーター
オフグリッドソーラーインバーター
オフグリッド・インバーターとは、その名の通り、グリッドから外れたソーラー・インバーターのことで、単独で動作し、グリッドと連動できないことを意味する。オフグリッド・ソーラー・インバーターは、バッテリーからエネルギーを取り込み、DCからACに変換し、ACとして出力する。ハイブリッド・システムでは、オフグリッド・インバーターを使って送電網を作ることができる。そして、電気のほとんどまたはすべてを動かすために、グリッド・タイド・インバータを利用する。
オフグリッドソーラーシステムの利点
- 送電網から完全に独立しているため、送電網へのアクセスが不可能な場所でも設置可能
- 遠方では、送電線を延長するよりも、オフグリッド太陽光発電システムの方が安価な場合もある。
- オフグリッド太陽光発電システムはエネルギー自給自足であり、電力網の停電は影響しない。
オフグリッドソーラーシステムのデメリット
- もっと高くつく
- バッテリーは日中も夜間も連続給電が必要
- エネルギー消費を減らすためにライフスタイルを変える必要があるかもしれない
- 過剰なエネルギー生産を浪費する可能性
- 夜間や曇りの日は、グリッドに頼ることはできない。
- バッテリーはメンテナンスが必要で、寿命が比較的短く、劣化が早い。
系統連系ソーラー・インバータ
系統連系インバーターは、ご家庭の主電源と連動し、主電源を補うように設計されています。太陽エネルギーが利用可能な場合、システムはそれを家電製品に供給します。エネルギーが足りなくなると、システムはグリッド電源に戻ります。グリッド・タイド・インバーターは電源と連携して、可能な限り多くのエネルギーを供給します。そのインテリジェントな設計は、電力が供給されているときとされていないときを認識し、電力供給を系統電力と同期させます。
系統連系ソーラー・インバータの利点
- グリッドタイソーラーインバーターシステムは、バッテリーやその他の機器を必要としないため、より多くの費用を節約することができます。
- 余剰電力を電力会社に売却して追加収入を得ることも可能
- 低い設置コスト、メンテナンス・交換不要、高い効率性
- ネットメータリングにより、ソーラーシステムで発電された電力は、夜間や曇りの日にグリッドから使用されるエネルギーを相殺することができます。
- 突然の停電を防ぐため、電力網からバックアップ電力を得ることができる。
系統連系ソーラー・インバータ・システムの短所
- 系統連系システムは、停電時には自動的にシャットダウンし、停電により電力が供給されなくなった場合は、電力が回復すると再び電源が入ります。
- 完全にグリッドに依存しない
グリッド・タイ・ソーラー・インバータ・システムはどのように機能するのですか?
グリッド・タイド・システムは、ソーラーパネルが(インバータを介して)あなたの家に電力を供給することによって機能する。そして太陽インバーターは接続するためにローカルユーティリティ・グリッドに接続する。電気の需要が供給を上回るまで、太陽インバータはあなたの家の負荷に電力を供給します。その後、いくつかの機器を購入する必要があります:
系統連系インバーター:
ソーラーパネルからの電力を調整します。パネルから送られてくる直流電力を、電化製品が使用できる交流電力に変換します。あなたが考慮するかもしれないインバータの別のタイプは、マイクロインバータです。各ソーラーパネルの背面にインバーターが付いています。これは、各パネルに変換される電力量を増やすことができます。これは、パネルが日陰にあることが多い場合には良いオプションです。しかし、マイクロインバータは、もちろん、より高価です。
パワーメーター:
ネットメーターや双方向メーターと呼ばれることもあるこの装置は、送電網から自宅への電力と、その逆方向の電力の両方を測定することができる。ソーラーパネルで発電した電力と、電力会社の送電網に接続した電力を計算する。地元の業者が無料で設置してくれることもある。
オフグリッドソーラーシステムの仕組み
地域の電力システムから完全に自立したい、あるいは自立する必要がある場合。それなら、送電網から完全に切り離せる独立型ソーラー・オプションがいい。言い換えれば、ソーラーパネルによってエネルギーを完全に自給自足することができる。この電力は、パネルから太陽電池に送られ、オフグリッド・インバーターを経由して直接家庭に送られる。このシステムを自宅に設置する場合、システムがユニットとして動作するためにいくつかの重要な機器を設置する必要がある。これには以下が含まれる:
ソーラー充電コントローラー
チャージ・レギュレーターとも呼ばれるこのコントローラーは、太陽電池に流れる電力量を調整する。これは、過充電によるバッテリーの損傷を避けるために必要です。適切なチャージ・コントローラーは、バッテリーを健全に保ち、バッテリー・パックの寿命を最大限に延ばすために非常に重要です。バッテリー・ベースのインバーターを使用している場合、ほとんどの場合チャージ・コントローラーが内蔵されています:バッテリーパック:バッテリーパックは、基本的に接続されたバッテリーのグループです。パネルが発電した電力を蓄えます。バッテリーパックは、日没後に暗闇の中で生活するのが好きでない限り重要です。
DC接続スイッチ:
すべてのソーラーシステムには、AC および DC 安全ディスコネクトが必要です。オフグリッドソーラーシステムでは、バッテリバンクとオフグリッドインバータの間に余分なDCディスコネクトが組み込まれています。これは、これらのコンポーネント間の電気の流れを遮断するために使用します。これは、予防保守、トラブルシューティング、および電気火災のために重要です。
オフグリッド・インバーター:
ソーラー・チャージ・コントローラーとバッテリー・バンクは、ともにソーラー・パネルから電流を受け取る。それは最終的にオフグリッド・インバーターによって交流電力に変換されます。これは、パネルからの電流を調整し、あなたの機器が電源を入れるために使用するACに変換します。
バックアップ発電機:
一年中日光が当たらない場所に住んでいるなら、バックアップ発電機に投資する必要がある。バックアップ発電機に投資する必要があります。スタンバイ発電機は通常、交流電力を出力します。交流電力は、インバーターを通して使用するか、直流電力に変換して供給バッテリーに蓄えることができます。
結論
ほとんどの人にとって、系統連系型太陽光発電システムは、ビジネス、農場、住宅にとって安全で予測可能な投資です。グリッドに接続されたソーラーシステムは、投資回収が早く、将来交換する部品も少なくて済みます。オフグリッドソーラーシステムは、山小屋や人里離れた場所には良い選択肢ですが、それでも投資収益率やROIに関しては、グリッドタイドシステムにはかないません。