再生可能エネルギーシステム向けのソリューション

太陽エネルギーを電気に変換することは、現代技術における最も重要な進歩の一つです。クリーンで再生可能なエネルギー源である太陽エネルギーは、従来のエネルギー消費に伴う二酸化炭素排出量の削減において極めて重要な役割を果たしています。2050年までに、太陽光発電は世界の電力の最大25％を供給すると見込まれており、気候変動の影響を緩和することに寄与するでしょう。

LEMでは、ハイテクセンサーやソリューションを通じて太陽エネルギーの普及を推進し、太陽光発電用インバーターおよび関連システムの稼働をより効率的、信頼性が高く、かつ経済的なものにするよう尽力しています。

太陽光発電用インバータは、太陽光パネルや風力タービンなどの再生可能エネルギー源によって発電された直流電力を、家庭や企業、あるいは電力網で使用できる交流電力に変換するために不可欠な部品です。これらのインバータに搭載された電流検出ICは、電流の流れを監視し、出力電流が安全基準やシステム要件を満たしていることを確認します。

インバータを選定する際には、システム規模、系統連系、エネルギー貯蔵、性能目標などの要素が極めて重要な役割を果たします。

太陽光発電用インバータの種類

ストリングインバータと集中型インバータの比較

現在、主に2種類の太陽光発電（PV）システムが利用されています：

• ストリング型インバータ：中小規模の発電システム向けに設計されています。
• 集中型インバータ：より大規模な、電力会社規模の発電システムに使用されます。

マイクロインバータ

マイクロインバーターは、個々の太陽光パネルに直接取り付けられるコンパクトな装置です。複数のパネルを直列に接続する従来のストリングインバーターとは異なり、各マイクロインバーターは、それぞれのパネルから供給される直流電力を独立して交流電力に変換します。この方式により、各パネルの出力を分離することでシステムの性能が向上し、効率が高まるほか、日陰やパネルの故障による影響を軽減することができます。

ストリングインバータ

ストリングインバータは、一連の太陽光パネル（PVストリング）に接続され、通常は中央の場所に設置されます。中規模から大規模の太陽光発電設備に最適であり、単相または三相の電力系統に電力を供給することができ、その出力範囲は数キロワットから数百キロワットに及びます。

ストリングインバータの主な特徴は以下の通りです：

• 高い保護等級（多くの場合IP65）
• コンバイナーボックスが不要
• 広い直流入力電圧範囲
• 高度なMPPT（最大電力点追従）制御
• 高効率
• さまざまな用途に対応した柔軟な構成

ストリングインバーターは、屋内・屋外を問わず設置される系統連系型太陽光発電システムで一般的に採用されているコストパフォーマンスに優れたソリューションであり、住宅用および商業用の両方の用途に対応可能です。

集中型インバータ

集中型インバータは、複数の太陽光パネルや風力タービンから供給される直流電力を、単一の電力段で交流電力に変換します。これらは通常、ユーティリティ規模の太陽光発電所や商業施設の屋上設置など、大規模なシステムで使用され、1台あたりの出力は500kWを超えることがよくあります。

集中型インバータは、大出力を処理でき、高効率を実現できるため、大規模な発電所に最適です。

集中型インバータの主な特徴は以下の通りです：

• メンテナンスの容易さとエネルギー管理
• 低コストで高い電力密度
• 大規模設備におけるセキュリティの強化
• 力率調整機能および低電圧ライドスルー機能

集中型インバータは、大規模な太陽光発電所や風力発電システム内の中枢となる場所に設置されることが多く、電力変換と送電網への送電を効率化するために用いられます。