身近になりつつある自家発電。 太陽光発電の魅力を紹介します。

太陽光発電システムに使われるパワーコンディショナーとは

太陽光発電システムは、太陽電池パネルモジュールやパワーコンディショナー、接続箱などから構成されますが、その中のパワーコンディショナーとは、太陽電池パネルの出力が直流電圧(DC)のため、それを家庭用として使うために交流電圧(AC)の100Vに変換するためのものです。
こちら内部に、インバーター技術というものが使われています。
そのインバータとは、直流を交流に変換する技術のことで、よく海外旅行に行った際、日本のデジタル家電機器を持ち込むと、電圧が違うため使うことはできませんが、その電圧変換機などにも使われている技術です。
変換機の場合には、例えばユーロ圏なら220V・60Hzを100V・60Hzに変換したりするわけですが、この中では、220Vから一度直流に変換し、それを100Vの交流にまた変換するということを行っています。
太陽光発電のパワーコンディショナーにはその後者の原理が応用されているわけです。
またインバータ技術はサーボモータを駆動するのにも使われています。
家電なら冷蔵庫やエアコンなどがそれに当たります。
パワーコンディショナーでは、フラットな直流電圧である太陽光パネルからの電圧を、まずエリアの周波数に分けて分割します。
60Hzであれば、その倍(正確には半分?)の120分の1秒毎に分割します。
このとき、まさかそんなバカなメーカはないと思いますが、電力会社からの交流送電から60Hzを感知するのでなく、自己内に発振子(時計のようなもの)を搭載して、自分で数を数えられるようにしているはずです。
ただ発振子にも精度がありますから、その補正に電力会社からの交流送電を使っているはずです。
交流は波のような正弦波の波形をした電圧で、60Hzの場合、0Vから始まり240分の1秒にプラス側のピーク電圧となり、120分の1秒後に0Vとなり、240分の3秒にマイナス側のピーク電圧となり、60分の1秒後に再び0Vとなります。
それを繰り返すだけのものです。
日本の場合、定格100Vといわれていますが、実際のピーク値はプラスマイナス140Vあたりになっています。
インバータは、まずは直流電圧を交流のピークに合わせて昇圧か降圧し、パルスワイズモジュレータ(略称PWM=和名:パルス幅変調器)によるON/OFFの繰り返しの長さを変化させることで、正弦波に変換しています。
ピークに向けて段階的にONの時間を長くし、再びセロに向けて段階的にOFFの時間を長くしていくという原理です。
しかしながら、せっかく交流にした電圧も、デジタル家電などでは、その機器内部で再び直流に変換するという、効率の悪いことを行っています。
パソコン、AV機器などがその際たる例です。例えばACアダプターなどもその役割をしています。
この変換を行う際、各所で電力損失が起こります。
元々交流電圧を電力会社が使っているのは、遠い発電所から送電所を通り、長旅してくる電気の場合、直流だと送電距離が稼げないため、交流にしているからで、住宅の屋根で発電して、それを使うぐらいなら十分直流だけで事は足ります。
特にスマート家電とかいっている家電は、そう誇張するなら、無駄な電子制御に電力を消費するのではなく、経路損失軽減のために、直流電源入力口を設けるなんて時期もくるかもしれませんね。

get( 'keyword', 5 ) ?>
get( 'comment', 5 ) ?>