ハイブリッド・インバータとは

ソーラー技術は、家庭だけでなく、さまざまな産業におけるエネルギー利用のあり方を変えつつある。ハイブリッド・インバータは、太陽光発電システムの3つのコアのうちの1つです。同時に、バッテリー・インバータ、オフグリッド・ソーラー・インバータなど、さまざまなソーラー・インバータが市場に出回っている。

ここでは、そのひとつであるソーラー・ハイブリッド・インバータに焦点を当てる。その名の通り、ハイブリッド・ソーラー・インバータは2つ以上のシステムを組み合わせたものである。インバーターは太陽光発電システムの重要なコンポーネントです。ハイブリッド・インバーターについてよく知らない方のために、ハイブリッド・インバーターに関する問題を説明します。

ソーラー・ハイブリッド・インバータとは？

ハイブリッド・インバータは、ソーラーパネルで発電された直流電力を家庭用電化製品用の交流電力に変換する機械である。ハイブリッド・ソーラー・インバータは、余剰の太陽エネルギーを蓄電システムに蓄え、グリッド・タイドのように使用することができる。

蓄電された交流電力はバッテリーから変換され、必要なときに負荷に電力を供給する。多くのハイブリッド・インバータはバッテリーなしで動作し、余剰の太陽エネルギーを送電網に送ることができる。ハイブリッド・インバータは、ソーラー・パネル・システムと組み合わせて使うことができる。ハイブリッド・インバータは、ソーラーパネルと太陽電池の両方の電源インバータとして使用できるからだ。

ハイブリッド・インバータの運転モード

ハイブリッド・インバーターの大半は、4つのモードで作動することができる。

グリッド接続モード： 通常のソーラー・インバーターと同様の機能を持つ（バッテリーはない）。主な欠点は、グリッド・アイソレーションがないことで、停電時には家に電力を供給できない。

ハイブリッドモード： 自給率を上げるために、余った太陽エネルギーを蓄えておき、夜間に使うこともできる。

スタンバイモード： 送電網に接続されているときは通常のソーラー・インバーターと同様に機能し、送電網が停止した場合は自動的に待機電力モードに切り替わります。このインバーターはあなたの家に電力を供給し、バッテリーを充電し、グリッドに余剰電力を供給することができます。

オフグリッドモード： このインバーターは、オフグリッドインバーターとよく似た機能を持つ。太陽光発電の余剰電力を使ってバッテリーを充電し、負荷に電力を供給するが、グリッドには接続しない。

ラックスパワーテック

LXPインバータ（単相インバータ）を並列接続して、ハイブリッドまたはAC結合エネルギー貯蔵アプリケーション用の三相システムを構築する。LXPインバータを1相に並列接続して、単相システムの容量を拡張し、ハイブリッドまたはAC結合エネルギー貯蔵アプリケーションを実現します。インテリジェントな並列化アルゴリズムにより、オングリッド、オフグリッド、またはマイクログリッド・アプリケーションの下で複数の設定可能な動作モードが可能になります。

オフグリッド太陽光発電システム用に設計されたハイブリッド・インバータは数少なく、必要なときにバックアップ電力を始動して稼働させることができる。オフグリッド・モードを備えたハイブリッド・インバータには、LXPハイブリッド3-6kとLXPハイブリッド4-6k HBがある。

ハイブリッド・インバータの利点

ソーラー・ハイブリッド・インバータには、ソリューションを選択する際に考慮しなければならない多くの利点がある。

コスト削減

太陽光発電システムにバックアップ・バッテリー・システムを追加したいとしましょう。バッテリーバンクだけでなく、新しいインバーターや、場合によってはバッテリーチャージャーコントローラーも購入する必要がある。このパッケージ全体のコスト価格は、ハイブリッド・インバータを購入するよりもはるかに大きい。ハイブリッド・インバータ・システムは、現在ではより費用対効果が高く、性能監視、充電制御、双方向AC DCインバータ機能、充電制御が含まれています。

インバーターとバッテリーのハイブリッドは、グリッド・タイド・ソリューションを導入するよりも初期費用が高くなります。頻繁に停電に見舞われる場合、あるいはバッテリーを利用して料金の裁定を行いたい場合、この追加コストはそれだけの価値がある。

スマート

すべてのインバーターシステムが停電時でも電力を供給し続けられるわけではない。そのため、停電時にも電力を供給し続けるには、バッテリーとハイブリッド・インバーターの組み合わせが最適です。ハイブリッドインバーターには、系統（またはソーラーパネル）からバッテリーに電力を供給するのに最適なタイミングを検出するチャージコントローラーも内蔵されています。

ハイブリッド・インバータは、システムの性能データをクラウド上の自社ブランドのポータルに送信する。アプリにログインすれば、システムのパフォーマンスを確認できる。ハイブリッド・インバーターは、十分な電力があるときに自動的にスタンバイに設定することもできる。これらの機能により、現場にいなくてもソーラーパネルが発電したエネルギーを最大限に活用することができます。

DCカップリング・オプション

ハイブリッド・インバータは効率が高い。変換損失は、交流を直流に変換したり、再び直流に戻したりする必要があるときに電力損失を引き起こす可能性がある。多くのハイブリッド・ソーラー・インバータは、DC結合が可能です。これは、直流電力がソーラーパネルから取り出され、その過程で交流に変換したり戻したりすることなく、直接バッテリーに供給されることを意味する。

蓄電池

ハイブリッド・インバータには大きな利点がいくつもある。それは、2つの異なるデバイスの機能を1つにまとめたものです。これは、太陽光発電設置プログラムにとって、より簡単な設置プロセスを意味します。

ハイブリッド・インバータを最初から購入すれば、各コンポーネントの価格に関係なく、費用を節約することができます。しかし、システムにバッテリー・ストレージを追加する予定がない場合は、ハイブリッド・ソリューションと従来のグリッド・タイド型ソーラー・インバータを比較してください。

ハイブリッド・インバータの短所

ハイブリッド・インバーターは、すべてのソーラー・パネル・システムに最適なソリューションとは限りません。以下にいくつかの欠点を挙げる。

追加費用の追加

既存のソーラー・パネル・システムがあれば、AC結合バッテリーとそのインバーターを設置するのは簡単です。あなたのソーラー・パネル・システムには、すでに系統連系インバーターが含まれている。しかし、その部分をハイブリッド・ソリューションに交換するには、よりコストがかかる。

バックアップ電源の制限

ハイブリッド・インバーターの中には、自宅の送電網が故障したときにソーラーパネルからの電力を使用できないものもある。そのため、天候や気候変動の影響を受ける可能性がある。また、ソーラーパネルをバッテリーに接続する必要があるため、バッテリーの寿命も短くなります。

ハイブリッド・インバータの中には、停電時にソーラーとバッテリーの電力をより小さなベースロードにルーティングできるものもある。また、停電時でもバッテリーからバックパックにフルパワーを流すことができるインバーターもあります。しかし、どのようなタイプのシステムを選ぶにしても、システムの能力を理解することが不可欠です。大容量バッテリー出力をフルに活用しようとする場合、システムの限界を十分に理解する必要があります。

天候評価

ほとんどのハイブリッド・インバーターはIP65の耐候等級を持っています。だからこそ、購入前に問い合わせることが重要なのです。

ハイブリッドインバーターと通常のインバーターの違いは何ですか？

インバーターの主な機能は、直流（DC）を交流に変換することです。そのためにはエネルギー源（直流）からエネルギーを得る必要がある。通常のインバーターは、エネルギー源として燃料を使用します。

一方、ハイブリッド・インバータはその直流電源を統合する。ハイブリッド・ソーラー・インバータの場合、ソースの1つは太陽エネルギーのままです。そして、直流電力を交流電力、つまり家庭で使う電力に変えます。直流電力を家庭で直接使用することはできません。

ハイブリッド・ソーラー・インバーターの仕組み

ハイブリッド・ソーラー・インバータがどのように機能するかを理解することは、ハイブリッド・インバータをより良く選択することに劇的に役立ちます。それは太陽エネルギーシステムの重要な部分です。

ソーラー・インバータは、太陽光発電パネルが生産したエネルギーを家庭で使用できる形に変換する。太陽光発電パネルは太陽光を取り込み、電気に変換する。電界がこれらの自由電子を希望の方向に引っ張る。こうしてインバーターは電気を発生させる。ただし、この電気は直流である。
インバーターの仕事は、この電気エネルギーを使用可能な形に変換することである。絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（IGBT）を使用する。IGBTはソリッドステート・デバイスであり、電流を通すことができるソリッドステートの電子ツールである。また、耐久性に優れ、消費電力も大きくない。
Hブリッジは直流電力を交流電力に変換する。そして、この電力をトランス（特に昇圧トランス）に送ります。トランスは昇圧トランスとしても降圧トランスとしても使用できます。電流の方向によって異なります。
トランスには2つの面がある。両側にはコイルまたは巻線がある。これらは電流を吸収し、供給することができる。電流が一次巻線を通過すると、トランスはそれを磁気エネルギーに変換する。そして二次巻線を通過すると、磁気エネルギーを電気エネルギーに変換します。
昇圧トランスの2次コイルの巻数は、2次コイルの巻数よりも多い。この巻数の違いにより、トランスは昇圧トランスとして機能します。このようにして、昇圧トランスは低電圧を高電圧に変えます。言い換えれば、変圧器を持たないソーラー・ハイブリッド・インバータもある。これらのインバーターは通常、より効率的である。
これに加えて、ハイブリッド・ソーラー・インバータにはバックアップ・システムがある。通常、これはバッテリーである。インバーターがバッテリーにエネルギーを蓄え、無電源時にエネルギーを供給するのに役立つ。また、ハイブリッド・ソーラー・インバータは、太陽エネルギーと風力エネルギーを組み合わせることができる。

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