太陽エネルギーを利用するか、オフグリッド システムを構築するか、あるいは単に信頼できるバックアップ電力が必要かを決定しました。バッテリー、ソーラーパネル、負荷について調査しました。しかし、十分な注目を集めていない重要なコンポーネントが 1 つあります。パワーインバータ。

インバーターは電源システムの頭脳であり、バッテリーまたはソーラーパネルからの DC (直流) 電気を家電製品に使用できる AC (交流) に変換します。ピーク電力や電圧などの仕様は重要ですが、パフォーマンスとコスト削減にとって最も重要な指標は次のとおりです。インバータ効率。

簡単に言うと、インバータの効率は、インバータが消費する DC 電力のどれだけが AC 電力に正常に変換されて使用できるかを示す尺度です。残りは主に熱として失われます。

効率はパーセンテージで表されます。たとえば、効率 95% のインバータは DC 入力の 95% を AC 出力に変換し、廃棄物として失われるのは 5% だけです。これは小さいように思えるかもしれませんが、システムの寿命全体では、その 5% はかなりの量のエネルギーと費用に相当します。

多くのメーカーが自社の製品を目立つように宣伝しています。ピーク効率。これは、通常、理想的な実験室のような条件 (たとえば、特定の電圧および最大負荷の約 70 ～ 80%) の下でインバータが達成できる最高の効率です。

しかし、現実の世界は理想的なものではありません。インバータは、1 日を通してさまざまな負荷で動作します。ここが加重効率より価値のある指標になります。

• ピーク効率:最良のシナリオ。

• 加重効率 (またはユーロ効率):一般的な動作負荷の範囲にわたる効率を計算する、より現実的な平均値。加重効率が高いということは、インバーターが 1 つの完璧な点だけでなく、一貫して良好に動作することを意味します。

プロのヒント:インバータを比較するときは、常に次の点に注意してください。CEC加重効率(カリフォルニア州エネルギー委員会の基準) または欧州効率評価。これにより、現実世界のパフォーマンスをより正確に把握できます。

高効率インバーターの選択は、単に技術的な好みだけではありません。それは経済的かつ現実的な賢明な決定です。

太陽光発電システムでは、あらゆるワット時が重要です。より効率的なインバーターにより、ソーラーパネルが生成する貴重なエネルギーが実際に家電製品に供給される量が増えます。 25 年間にわたって、数パーセントポイントの効率向上により、さらに数千キロワット時の無料電力が得られる可能性があります。

エネルギーの無駄はお金の無駄です。バッテリーから電力を供給している場合でも、送電網から電力を供給している場合でも、インバーターで損失が発生すると、使用することのなかった電力を支払ったことになります。高効率モデルはこれらの損失を最小限に抑え、全体的なエネルギーコストを削減します。

熱として失われるエネルギーはエレクトロニクスにとって大敵です。効率が低いインバータはより多くの熱を発生するため、コンポーネントにストレスがかかり、早期故障につながる可能性があります。高効率インバータはより低温で動作するため、寿命と信頼性が向上し、多くの場合、必要な冷却が少なくなります (騒音も少なくなります)。

インバーターの効率が高い場合、エネルギー目標を達成するために必要なソーラー パネルの数やバッテリー バンクの数が少なくなる可能性があります。これにより、システム全体のコストが大幅に節約される可能性があります。

インバータの動作効率に影響を与える要因はいくつかあります。

• 負荷レベル:前述したように、インバーターは中程度の負荷 (低すぎず、最大値でもない) で最も効率が高くなります。

• テクノロジー：などの先進的な半導体を使用したインバータ炭化ケイ素(SiC)または窒化ガリウム (GaN)通常、従来のシリコン トランジスタよりも高い効率が達成され、発熱が少なくなります。

• 待機時消費電力:家電製品が稼働していないときでも、インバーターはオン状態を維持するために少量の電力を必要とします。オフグリッド システムでは夜間のバッテリー消耗を避けるために、スタンバイ消費電力が低いことが重要です。

1. 加重効率を優先する:高品質の製品については、96% 以上の CEC またはユーロ効率評価を探してください。最高のモデルは 98% を超えています。

2. サイズを通常の負荷に合わせます。インバーターを極端に大きくしないでください。連続負荷が 1,000 W の場合、2,000 W ～ 3,000 W インバーターは、非常に低い負荷で動作する 5,000 W モデルよりも最も効率的な範囲で動作する可能性が高くなります。

3. テクノロジーについて考えてみましょう。最高レベルのパフォーマンスと効率を実現するために SiC または GaN テクノロジーの使用を宣伝しているインバーターを探してください。

4. スタンバイ消費電力を確認します。24 時間年中無休で稼働するシステムの場合、スタンバイ消費電力が低い (たとえば、10 W 未満) ことが不可欠です。