【2021年版】パワーコンディショナ5選 / メーカー5社一覧
パワーコンディショナのメーカー5社を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。
目次
パワーコンディショナとは
パワーコンディショナーとは、太陽光による発電でつくった電気を、家庭で実用可能な電力に変換させるインバーター機器で、さらに太陽光発電のシステム全体の稼働を制御する機能も有しています。条件に応じて効率の良い発電がおこなえるように調節したり、太陽光発電システムによる電力供給と電力会社による電力供給との切り離しや切り替えを行ったりしてトラブルから保護する機能などがあります。
パワーコンディショナーの性能評価は変換効率によって示され、変換効率が高いほど価格や価値が上がりますが、一般に９５％前後という高水準となっています。
パワーコンディショナの使用用途
ここで、パワーコンディショナーの使用用途について説明します。
パワーコンディショナーは、太陽光発電システムには必要不可欠な機能を有した機器であり、発電した電力を家庭で実際に使える電力に変換して、太陽光発電システムを効率よく安全に稼働させるために使用しています。具体的には、様々な条件に応じて効率の良い発電ができるよに調節したり、電気系統の連携と保護をしたり、災害や停電時に自立運転したりするという用途に用いられています。
パワーコンディショナの原理
続いて、パワーコンディショナーの原理について説明します。
一般に、電力会社を通して送られてくる電気は交流電流で、太陽光発電によってパネルで発電して得られる電力は直流電力であるため、そのまま使うことができません。
そこで、パワーコンディショナーによって、直流から交流に変換させています。
パワーコンディショナーに送電される発電によって得られた直流電流は、変換時に多少の消失を伴って交流電流に変換されて分電盤へ送られ、実際に使用することが出来るようになります。
太陽光発電は、電流と電圧が決められた組合せの時に発電できるメカニズムになっているため、天候や日照時間などの要因に応じて、パワーコンディショナーが電圧と電流の組み合わせの調節を行うことで発電を可能にしています。また、パワーコンディショナーは、条件が悪い時でも発電力を最大化するために、最適な組み合わせを探してコントロールしています。
パワーコンディショナの寿命
パワーコンディショナの寿命は、設置環境の違いや、製品それぞれの個体の差などの要素によって異なりますが、一般的に「10～15年程度」といわれています。
一方、屋根に取り付ける太陽光ソーラーパネルの寿命は「20～30年」程度とされており、パワーコンディショナは太陽光ソーラーパネルの寿命に対して短いといわれています。
その理由は、パワーコンディショナには内部にある制御基板などの重要な部分を冷却するためのファンモーターなど可動する部分が摩耗し、劣化していくからです。可動部分が摩耗することで部品の劣化が進行するため、太陽光ソーラーパネルに比べ寿命が短くなるという点が挙げられます。
一方、太陽光ソーラーパネルは、半導体の「内部を電子が移動する」という性質により発電しており、パワーコンディショナのように可動部分がないため、摩耗が生じることはありません。一方、パワーコンディショナは先述で説明したような可動部分があるため、可動部が摩耗することにより劣化が進行し、故障の原因となるようです。
パワーコンディショナの故障
パワーコンディショナの故障原因は、「施工時の接続不良」「経年変化や熱によっておこる部品の劣化」「外部環境による部品劣化」の3つが主に考えられます。
施工時の接続不良のケースでは、電線ケーブルの端子部の接続不良によって部品が発熱をおこしたりアークが発生することで、電線ケーブルが断線・溶断・切断して機能しなくなることがあります。これは施工業者の確認不足のため、パワーコンディショナ自体が原因で起こるものではありません。
経年変化や熱によっておこる部品の劣化のケースでは、パワーコンディショナに限らず大部分の電気製品に共通する問題です。稼働する期間が長くなることでファンモーターなど可動部分の摩耗や各部品の劣化が進行することにより、故障する原因となります。
換気部分のフィルターを定期的に清掃する、モーターの可動部分に潤滑油を差すなどして、定期的なメンテナンスを行うことで故障を未然に防ぐことにつながります。
外部環境による部品の劣化のケースでは、風雨、粉塵、虫やネズミなど害虫・小動物の侵入がパワーコンディショナの機能に重大な影響を与え、故障になることがあります。例えば、雨水が電気回路に接触することで短絡（ショート）する原因となります。また、粉塵も同様にトラッキング現象による短絡（ショート）を発生させたり、換気部分のフィルターの目詰まりによりファンモーターが必要以上に稼働し部品の故障を早めるという点が挙げられます。さらに、虫やネズミなどの害虫・小動物がパワーコンディショナー内部に侵入することで、電気回路に接触し短絡（ショート）したり、電線ケーブル・各部品を噛みちぎることで必要な機能が維持できなくなることが挙げられます。
参考文献
https://rakuene-shop.jp/columns/2426/
https://www.taiyo-co.jp/82217/
https://www.kankyo-business.jp/dictionary/003212.php
https://sumai.panasonic.jp/solar/high_pc.html
https://rakuene-shop.jp/columns/2426/
パワーコンディショナのメーカー情報
パワーコンディショナのメーカー5社一覧
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- 株式会社日立産機システム 会社公式サイト
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- 新電元工業株式会社 会社公式サイト
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- 京セラ株式会社 会社公式サイト
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- ネクストエナジー・アンド・リソース株式会社 会社公式サイト
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- シャープ株式会社 会社公式サイト
パワーコンディショナのメーカーランキング
社員数の規模
- 1 京セラ株式会社
- 2 シャープ株式会社
- 3 新電元工業株式会社
設立年の新しい会社
- 1 ネクストエナジー・アンド・リソース株式会社
- 2 株式会社日立産機システム
- 3 京セラ株式会社
歴史のある会社
- 1 シャープ株式会社
- 2 新電元工業株式会社
- 3 京セラ株式会社
パワーコンディショナ5選
パワーコンディショナ 100kWモデル【HSP900-2シリーズ】
株式会社日立産機システム
画像出典: 株式会社日立産機システム公式サイト特徴
日照の傾斜変化の中で、常に最大限の変換が得られる最大電力点追従制御機能を持ったパワーコンディショナーです。
複数のパネルの中で影になっている部分を自動検索し発電量を安定させます。
定格出力は１00KWで最大変換効率は96.7%を実現し、変換時の損失はほとんどありません。
太陽電池は違う種類の組合せでも問題なく運転できます。
連携保護機能として、過電圧(OVR)、不足電圧(UVR)、過周波数(OFR)、不足周波数(UFR)の機能があり、異常が検出された場合は連携を停止するなどの処置が行われます。
大規模で大容量の太陽光発電システムに利用できます。
株式会社日立産機システムの会社概要
- 会社所在地: 東京都千代田区神田練塀町3番地AKSビル
- URL: https://www.hitachi-ies.co.jp/
- 創業: 2002年
太陽光パワーコンディショナ PVS-Bシリーズ
新電元工業株式会社
画像出典: 新電元工業株式会社公式サイト特徴
高周波絶縁方式により小型軽量化したパワーコンディショナーです。
高周波絶縁回路によって漏洩電流経路が遮断されることで損失を低減し、高効率で安定した変換ができます。
筐体にステンレスを使用しIP65クラスの防水、防塵構造になっているため、耐久性が高い製品です。
塩害対策仕様の機種もあり、海岸地域など重塩害地域でも使用することができます。
定格出力電力以上のソーラーパネルを接続できるため、日照の少ない時間帯でも安定した電圧で高効率な変換ができる能力があります。
新電元工業株式会社の会社概要
- 会社所在地: 東京都千代田区大手町二丁目2番1号 新大手町ビル
- URL: https://www.shindengen.co.jp/
- 創業: 1949年
- 従業員数: 5,207人
産業用パワーコンディショナ
京セラ株式会社特徴
最大変換効率97.5%と超低損失なパワーコンディショナです。
定格出力は５０KWで出力電圧は3相AC440Vですが、トランスレス方式で軽量化されているため、太陽光設置架台フレームなどに取付できます。
出力波形の歪み具合は5％以下と一般的な商用電源と問題なく同期を行うことが可能です。
保護機能としては、交流不足電圧、交流過電圧、系統周波数低下、系統周波数上昇の4種類に対してアラームを出力しています。
外形サイズは、W569×H733×D621とコンパクトなサイズで、屋内または屋外に設置できます。
京セラ株式会社の会社概要
- 会社所在地: 京都府京都市伏見区竹田鳥羽殿町6
- URL: https://www.kyocera.co.jp/
- 創業: 1959年
- 従業員数: 75,505人
SPSM-Bシリーズ
ネクストエナジー・アンド・リソース株式会社
画像出典: ネクストエナジー・アンド・リソース株式会社公式サイト特徴
日本製で品質が高く安定した変換動作が継続できるパワーコンディショナーです。
曇りなど少ない日照時でも高い変換効率を維持できます。
日射量の変化に迅速に追従できるMPPT制御を採用し、常に電力量が最大となるポイントを見つけて、効率よい変換制御が行えるようになっています。
定格出力は最大5.5KWで、一般家庭用や産業用として使用できます。
変換効率は最大96.5%で損失がかなり低く抑えられています。
トランスレス方式のため、小型で軽量のため、家の壁などにも設置できるサイズです。
ネクストエナジー・アンド・リソース株式会社の会社概要
- 会社所在地: 長野県駒ヶ根市赤穂11465-6
- URL: https://www.nextenergy.jp/
- 創業: 2003年
- 従業員数: 280人
JH-55JB4
シャープ株式会社
画像出典: シャープ株式会社公式サイト特徴
屋外用に作られたパワーコンディショナーです。
日射角の変化に追従して、効率の良い変換を行い、発電した電力を最大限に生かせるように制御しています。
運転時の動作音は27～41dBと低騒音のため、住宅密集地域などで使用しても近隣迷惑にならず使用できます。
入力できる対応電池枚数は3枚から最大29枚まで設置枚数や条件によって多種のパワーコンディショナが用意されています
監視モニターや連携エネルギーコントローラの接続にはLAN接続により、一か所で集中監視したり連携操作を行うことが可能です。
シャープ株式会社の会社概要
- 会社所在地: 大阪府堺市堺区匠町1番地
- URL: https://jp.sharp/
- 創業: 1912年
- 従業員数: 10,826人