ハイブリッドインバーターとは？ハイブリッドインバーターの種類と機能の紹介

2022-12-09

ハイブリッドインバーターとしての新しいソーラー技術が開発されています。このタイプのインバーターは、通常のソーラーインバーターのメリットと、バッテリーインバーターの柔軟性を、1台の機器へ統合しています。ハイブリッドインバーターは、バッテリー貯蔵システムのように将来的に拡張して他の機能を追加できるソーラー発電システムを自宅に導入したいとお考えの方にとって、新たな選択肢となります。

ここでは、ハイブリッドインバーターとは何か、そしてどんな種類や機能があるのかについて見ていきます。

ハイブリッドインバーターの構造と動作原理

ハイブリッドインバーターは、ソーラーインバーターとバッテリーインバーターの機能を1台のデバイスに統合した機器です。このため、ハイブリッドのソーラーインバーターはソーラーパネル、ソーラーバッテリー、送電網から送られる電力を、すべてインテリジェントに同時処理できます。

光電池（PV）システムが生成した直流（DC）電流は、家庭の電力を賄うために交流（AC）電流に変換されます。この種のソーラーグリッドタイインバーターでは、余分に生成された電気を送電網へ送電することも可能です。

バッテリーインバーターが、ソーラーバッテリーに蓄えられたDC電流を、家庭用の電流に変換します。

ハイブリッドのソーラーグリッド-タイインバーターは、すべての機能を1台のデバイスへ集約することで、従来のソーラーインバーターの動作をサポートし、改善します。こうした機能には、グリッド接続やソーラーパネルの充電が含まれます。さらなる利点として、四季や天候に応じて利用可能なソーラー発電の量が変わるため、ハイブリッドインバーターは必要に応じて送電網からバッテリー貯蔵システムへ電力を引き入れることができます。ソーラー発電の量は常に変化するため、これは大きなメリットです。

ハイブリッドソーラーインバーターに搭載される各種の機能

インバーターの主な機能は、ソーラーパネルから供給される直流電流（DC）を家庭で使用する交流電流（AC）へ変換することです。ハイブリッドソーラーインバーターではこの機能を大幅に強化し、以下を含む様々なメリットを実現しています：

双方向ソーラーバッテリーでのDC-AC変換は、ソーラーパネルから直接送られる直流電流（DC）や、AC結合されたソーラーインバーターで直流電流（AC）から変換されたDC電流を用いて、通常は充電されます。貯蔵された直流電流の電力は、使用する前にインバーターを用いて交流電流の電力に変換する必要があります。

ハイブリッドモデルでは、1台の機器でインバーターとバッテリーの両方の役割をこなせます。ハイブリッドのグリッド-タイインバーターは、AC電流を使用して家庭へ電力を供給します。また、送電網からAC電流を引き込み、DC電流へ変換してバッテリーへ貯蔵し、後に使用することもできます。

1日の時刻や天気に応じて、ソーラーパネルの電力制御で得られる電力量は変化します。これは、1日の間に日射量が変化するためです。ハイブリッドインバーターはこの電力を調整して制御し、システム全体を指定されたパラメーターに基づいて動作させます。

電力監視機能を持つソーラーハイブリッドグリッドタイインバーターをソーラー発電監視ソフトウェアと組合わせれば、光電池システムの状態を監視できます。これは、接続されたスマートフォンのアプリ、またはインバーターの画面表示で確認できます。この結果、システム障害を特定しやすくなります。

最大電力点追従（MPPT）を持つハイブリッドインバーターは、ソーラーパネルが生み出す電力量を測定し、バッテリーの電圧と比較します。これで、システムから最も多くの電流を引き出せます。結果として、最も多くの電力を生成し、バッテリーを充電するDC電圧を最高に高めることができます。MPPTは、日光の強度、ソーラーパネルの温度、消費電力に関わらず、ソーラー発電システムを安定して稼働させます。

ハイブリッドインバーターのタイプ

ハイブリッドインバーターを電気系統に追加することを決定する前に、ハイブリッドインバーターの主な3つの種類を理解しておかなければなりません。

インバーター/充電器ハイブリッド

オフグリッドの電力用途で最も多く使用されるハイブリッドインバーターは、インバーター/充電器ハイブリッドです。この機器は通常のバッテリー充電器とインバーターの全機能と、前述のハイブリッドインバーターのメリットを備えています。

この種のインバーターでは、電気システムは指定された限界点に達するまで、陸上電力供給システムから電力を得ることができます。同時に、陸上電力供給に負荷がかかり過ぎる場合は、バッテリーから電力を供給して補佐します。負荷が十分に下がると、最適な方法でバッテリーの充電を再開します。

インバーター/充電器/ソーラーの統合型

それほど多く見られないハイブリッドインバーターの形式として、MPPT太陽光充電器を内蔵したタイプがあります。これらはハイブリッド機器のメリットをすべて備えつつ、ソーラー発電機能も備えているため、設置空間を節約する場合に最適です。デメリットは、何らかの理由で部品が不良をきたした場合に、システム全体が動作を停止してしまう点です。

グリッドタイハイブリッド

直前で述べたように、この種の機器はハイブリッドインバーターが行なえるすべての標準的な機能を備えています。さらに、送電網に電力を戻すこともできます。つまり、電力会社へ電力を売り戻すことと同等となるため、自宅やその他の供給源から電力を引き入れる際にかかる費用が軽減されます。

グリッドタイシステムは厳格な規制対象となるため、稼働させるには所在地の公益事業から許可を得る必要があります。

ハイブリッドインバーターを利用してオフグリッド生活は可能か

部分的に、または完全にオフグリッド生活を送りたいのであれば、ハイブリッドインバーターの購入を検討する価値があります。これは、複数の電力源から電気を引き出し、利用しやすいよう1つの系統にまとめられるためです。

発電機やソーラー発電システムの威力と、バッテリー充電を組合わせた、より強力で、より多彩な機能を備えた電気システムを生み出す可能性を想像してみてください。従来の家庭で標準的に使用できる便利さの数々を享受できることから、長期的にオフグリッド生活を楽しむことができるようになります。

FSPが推奨するハイブリッドインバーター

FSPは、ハイブリッドインバーターのような高額製品を購入する際、顧客が入念に情報を収集することが重要だと考えています。当社は市販されている中で最高の製品を時間をかけて調査し、私たちが自分で使いたいと思う製品のみを推奨します。最高のハイブリッドインバーターとして、当社が推奨するのは PowerManager Hybrid 10kW です。これには以下の特徴が備わっています。

プログラマブルな複数の動作モード：グリッドタイ、オフグリッド、バックアップ付きのグリッドタイ
純粋な正弦波、バッテリーまたはグリッドの優先順位をプログラミング可能
自己消費または送電網への供給を選択可能
ピーク負荷のシフト動作
UPSと同様に使用可能
ユーザーが充電電流と電圧を調整可能
監視ソフトウェアでリアルタイムに状態を表示して調整可能
最高6台の機器を並列動作

PowerManager Hybrid 10kW についての詳細情報は、以下のウェブサイトで「inquiry」（お問い合わせ）をクリックしてください。

結論

ハイブリッドインバーターは初回の設備投資が高額になることもありますが、光電池システムの大部分を駆動するソーラーインバーターを内蔵しているため、長期的にはお買い得となります。ハイブリッドインバーターを使用することで、送電網への依存を減らし、二酸化炭素の排出量を抑え、より高度な監視ツールを使用したうえで、より多くの電力を生み出すことができるようになります。

ハイブリッドインバーターの詳細情報については、是非当社までご連絡ください。担当者から詳しくご説明させていただきます。

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