太陽光発電に必要な機器

太陽電池モジュールと架台

太陽電池モジュールとは、太陽光を電力へと変換するための装置であり、太陽電池をパネル状に並べたものです。太陽電池パネルと呼ばれることもあります。

この太陽電池モジュールを何枚設置できるかによって発電量は変わり、多いほどたくさんの電力を得ることできます。また少しでも多くの電力を得るためには太陽光を遮らない場所に設置する必要があり、通常は屋根の最も高い場所や、周囲に遮る建物がない広い空地などに設置されます。使われている太陽電池には様々な種類があり、性能や価格が異なります。

架台とは、太陽電池モジュールが強風などによって落ちたり浮いたりしないように支える台のことです。屋根の形状や屋根材によって、設置すべき架台の種類は異なります。

接続箱

接続箱とは、太陽電池モジュールから出ている複数の配線をまとめてパワーコンディショナへと接続するための機器であり、接続ユニットと呼ばれることもあります。

太陽電池モジュールは通常いくつかのブロックに分かれており、それぞれのブロックからプラスとマイナスの2本ずつ配線されます。3ブロックから構成されるモジュールであれば、6本の配線になります。接続箱にはこれらの配線をまとめる役割のほか、避雷素子や電気の逆流を防止するための部品などが内蔵されています。パワーコンディショナと一体型になっているものもあります。

パワーコンディショナ

パワーコンディショナは、太陽電池モジュールから接続箱を通して送られてきた電気を変換し、分電盤へ送る機器です。室外に設置するタイプと室内に設置するタイプがあります。

太陽電池モジュールにて作られた電力は、直流電力です。住まいの電力として使うためには交流電力に変換する必要があり、パワーコンディショナがその役割を担っています。太陽光発電システムの心臓部ともいえる重要なパーツです。

太陽光発電システムで使われる変換効率とは、言い換えればパワーコンディショナでの変換ロスがいかに少ないかを表しています。

分電盤

分電盤とは、パワーコンディショナにて交流電力に変換された電気を、住宅内の各コンセントに供給するための装置です。ブレーカーといえば分かりやすいでしょう。住宅内で使い切れなかった電気は売ることになりますが、住宅内で使う分と売電用に電線に流す分とを仕分けるのも分電盤の仕事です。

既存のブレーカーに空きがなければ新たに設置します。またオール電化の場合は専用の分電盤が必要です。

売電メーター

売電メーターとは、売る電気の量を計る装置のことです。買う電気の量を計るメーターは既に設置されているため、売電メーターだけを購入することになります。

太陽光発電にて得られた電気のうち、住宅内で使ってなお余った電気は電力会社が買い取ります。雨や曇りの日には充分な発電量が得られず、住宅内で使う電気にも満たないことがあります。そのときは足りない分の電気を買うことになります。

環境に合わせて追加する機器

基本的にオプションの機器ですが、あると非常に便利な機器のご紹介です。中には環境によって必要になる機器もあります。

発電量モニター

発電量モニターとは、太陽光発電によってどれだけの発電ができていて、家庭内でどれだけ消費していて、売電となる余った電力はどれくらいなのか、一目で分かるように表示する機器のことです。

本来は目に見えない電力というエネルギーの使用量や発電量を数値で表すことによって、節電意識が高まります。また晴れた日に全く発電されていないなど、システムの異常、故障にすぐに気が付くことができます。各メーカーから様々なタイプが出ており、見やすい液晶カラーモニターや、テレビに接続してデータを見られるものなどがあります。

昇圧機

昇圧機とは、半端な太陽電池モジュールが出る場合に、そのモジュールの電圧を他のものに合わせるために使う装置です。太陽電池モジュールは、何枚かで1系統となり、それぞれの系統を同じ電圧にして接続箱に繋がなければなりません。このためシステムは系統の倍数で組むことになります。12枚のパネルであれば、4枚×3系統、6枚×2系統、という具合です。

しかし14枚のパネルが載るだけのスペースがある場合、4枚×3系統+2枚となります。この2枚を他の系統と同じになるよう昇圧させるのが昇圧機です。

家庭用蓄電池

家庭用蓄電池とは、電気を蓄えることができる電池のことです。太陽光発電システムは、太陽光がある時にしか発電しません。夜間や天気の悪い日には電気を得ることができず、電力会社から買うことになります。家庭用蓄電池があれば、昼間発電した電気を蓄えておいて夜間に使うことができ、発電量が充分でない時にも電気を補うことができます。

家庭用蓄電池には定置型とポータブル型があります。定置型は容量が大きく、現在普及しているのはこちらのタイプです。ポータブル型は、電池容量は小さいものの、コンセントで充放電ができ、持ち運びできるところが便利です。

使われている二次電池（充電可能な電池）にはリチウムイオン電池、鉛電池、ニッケル・水素電池があります。家庭用蓄電池として普及しているのはこのうちリチウムイオン電池です。継ぎ足し充電に向いており、軽くて大きな電力を持っているのが特徴です。鉛電池は重いですが、高い電圧を使用することができます。ニッケル・水素電池は小型のバッテリーに適しています。