パネル・パワコンはどう選ぶ？設計部が考える設備選び

皆さん、こんにちは！

太陽光発電・蓄電池のことならテクノナガイソラーレにお任せ！

設計部の渋谷です！

今回は、太陽光発電設備を設計する際に、

「太陽光パネルやパワーコンディショナー（PCS）をどのように選んでいるのか」について、設計部の視点からご紹介します。

 

 

太陽光発電を検討していると、

「どのメーカーのパネルがいいの？」
「出力の大きいパネルを選んだ方がいい？」
「PCSは何kWにすればいい？」

といった疑問を持たれる方も多いと思います。

 

しかし、弊社では特定のパネルやPCSをあらかじめ決め、それをすべてのお客様へ当てはめるような設計は行っていません。

お客様の建物の形状や屋根面積、電気設備、電気の使用状況、設置地域などを確認したうえで

その設備に適したパネルとPCSを一件ずつ選定しています。

 

今回は、なぜ太陽光発電設備を「パッケージ商品」として考えるのではなく、建物ごとに設計する必要があるのかを解説していきます。

 

 

⒈太陽光発電は「決まったセット」を設置するものではありません

 

同じ太陽光発電設備でも、設置する場所によって条件は大きく異なります。

 

例えば、

・屋根の広さや形状

・屋根の向き

・パネルを設置できない障害物の位置

・積雪や風などの地域条件

・建物で使用している電力量

・既存の受変電設備

・電力会社との系統連系条件

などがあります。

 

仮に、同じ100kW程度の太陽光発電設備を検討している建物が2棟あったとしても、こうした条件が違えば、最適な設備構成も変わります。

 

そのため、「このパネルとこのPCSを組み合わせれば、どの建物でも同じ」というわけではありません。

 

まず建物や電気設備の条件を確認し、そこから逆算して設備を組み立てていくことが、太陽光発電の設計では重要になります。

 

 

⒉太陽光パネルは「1枚の出力」だけでは選びません

 

最近では、1枚あたりの出力が大きい高出力パネルも多く販売されています。

もちろん、パネルの出力は重要なポイントです。

しかし、「1枚の出力が大きければ一番良い」というわけではありません。

 

設計では、パネル1枚の性能だけではなく、

・パネル本体の寸法

・屋根に何枚設置できるか

・建物の形状に合わせて効率よく配置できるか

・積雪など設置地域の条件に適しているか

・組み合わせるPCSとの相性

なども確認します。

 

例えば、1枚あたりの出力が大きいパネルでも、本体サイズが大きければ、屋根形状によっては設置できる枚数が少なくなることがあります。

反対に、1枚あたりの出力が少し小さくても、建物の形状にうまく配置できるパネルを選ぶことで、屋根全体ではより大きなパネル容量を確保できるケースもあります。

 

また、設置地域の積雪量や風速によっては、採用できない仕様のパネルもあります。

そのため、設置場所の地域条件までしっかり確認したうえで、使用するパネルだけでなく、架台や固定方法なども含めて検討します。

 

設計では、

「どのパネルが一番高性能か」ではなく、「この建物では、どのパネルと設置方法が一番適しているか」

という視点で選定しています。

 

⒊PCSも「出力」だけでは決まりません

 

パワーコンディショナー（PCS）は、太陽光パネルで発電した直流電力を、建物や電力系統で使用できる交流電力へ変換する重要な機器です。

PCSについても、「パネルが100kWならPCSも100kW」というように、単純に容量だけで決めるものではありません。

 

太陽光パネルは、複数枚を直列・並列に接続してPCSへつなぎます。

そのため、PCSを選定する際には、

・使用するパネルの種類

・パネル枚数

・何枚を直列につなぐのか

・何回路をPCSへ接続するのか

・パネル側の電圧・電流

・PCS側の入力条件

などを確認する必要があります。

 

同じ容量のPCSであっても、入力できる電圧や電流などの仕様は機種によって異なります。

 

そのため、太陽光パネルとPCSは別々に選ぶのではなく、

「このパネルをこの枚数使用する場合、どのPCSを、どのように組み合わせるのが適しているか」

という形で、一つのシステムとして設計します。

 

⒋建物の「電気の使い方」でも設備構成は変わります

 

特に自家消費型太陽光発電では、建物でどのように電気を使用しているかも重要な設計条件になります。

 

例えば、

・日中にどのくらい電気を使用しているのか

・朝・昼・夕方で使用量がどのように変化するのか

・平日と休日で違いがあるのか

・季節によって電気使用量が変わるのか

といった内容です。

 

自家消費型の場合、単純に「屋根に設置できるだけパネルを載せる」ことが、必ずしも最適とは限りません。

発電した電気を建物内でどの程度使用できるのかを確認しながら、パネル容量やPCS容量を検討する必要があります。

 

一方、売電を目的とした設備では、年間発電量や系統連系条件など、別の視点から設備構成を検討します。

つまり、同じ建物であっても、

「何のために太陽光発電を導入するのか」

によって、選ぶ設備は変わります。

 

⒌「屋根に載るだけ載せる」が最適とは限りません

 

他社様が施工された太陽光発電設備の点検やメンテナンスで現地へ伺うと、

建物の電気使用状況や既存の電気設備に対して、設備容量がかなり大きく設計されているケースを見ることがあります。

 

もちろん、売電を行う設備や、将来的な電力需要の増加を見据えた設計など、パネル容量を大きくすることに明確な理由がある場合もあります。

しかし、自家消費型太陽光発電では、「屋根に設置できるだけパネルを載せれば良い」というわけではありません。

 

例えば、日中の電力使用量がそれほど多くない建物へ大量のパネルを設置しても、発電した電気を建物内で十分に使い切れない場合があります。

 

また、既存の受変電設備や電気設備とのバランスも考える必要があります。

 

そのため弊社では、最初に「屋根へ何枚載せられるか」だけを見るのではなく、

・建物では、いつ、どのくらい電気を使用しているのか

・平日と休日で電力使用量がどの程度変わるのか

・季節によって使用量がどう変化するのか

・既存の電気設備に対して、どの程度の容量が適しているのか

・売電を行うのか、自家消費を中心とするのか

といった条件を確認したうえで、設備容量を検討します。

 

⒍「設置できる最大容量」と「そのお客様にとって最適な容量」は、必ずしも同じではありません。

 

太陽光発電設備を設計するうえでは、パネルを何枚載せられるかだけではなく、その電気をどのように使うのかまで考えることが重要だと考えています。

 

図解｜パネル・PCSはこのように決めています

建物・屋根の条件

        ＋

電気の使用状況

        ＋

既存の電気設備

        ＋

積雪などの地域条件

        ＋

系統連系条件

　　↓

    設計・検討

        ↓

パネル候補を選定

        ↓

配置・パネル枚数を決定

        ↓

直列数・並列数を設計

        ↓

適したPCSを選定

        ↓

年間発電量や自家消費量を確認

        ↓

その建物に合った太陽光発電設備をご提案

 

このように、最初から特定の機器を決めているのではなく、さまざまな条件を確認しながら、パネルとPCSの組み合わせを決めていきます。

 

⒎高性能な機器を組み合わせれば、良い設備になるとは限りません

 

太陽光パネルにもPCSにも、さまざまなメーカーや製品があります。

もちろん、機器単体の性能も重要です。

 

しかし、「一番出力の大きいパネル」と「一番高性能なPCS」を組み合わせれば、必ず一番良い太陽光発電設備になるわけではありません。

建物の形状や電気設備、電気の使用状況などに合っていなければ、機器本来の性能を十分に活かせない可能性もあります。

 

だからこそ大切なのは、

太陽光発電設備は機器を「選ぶ」のではなく、条件に合わせて「組み合わせて設計する」こと。

だと考えています。

 

パッケージ商品ではなく、一件ずつ設計しています

 

太陽光発電設備には、すべてのお客様に共通する「このパネルとPCSの組み合わせが一番」という答えはありません。

建物の形状や屋根面積、既存の電気設備、電気の使用状況、積雪などの地域条件が、それぞれ異なるためです。

 

そのため弊社では、あらかじめ決められたパネルとPCSを組み合わせたパッケージ商品としてではなく、

お客様ごとの条件を確認したうえで、一件ずつ設備を設計しています。

 

扱うパネルやPCSも、一つのメーカーだけに限定せず、その設備に適した機器の組み合わせを検討します。

「どの商品を販売するか」ではなく、

「この建物には、どの設備構成が一番適しているのか」

を考えること。

 

これが、太陽光発電設備を設計するうえで、私たちが大切にしている考え方です。

 

⒏まとめ

 

今回は、太陽光発電設備のパネルとパワーコンディショナーをどのように選定しているのか、設計部の視点からご紹介しました。

 

太陽光発電設備は、単純に高性能なパネルやPCSを選べば良いものではありません。

建物、屋根、電気設備、電気の使用状況、地域条件などを確認し、それぞれに合ったパネルとPCSを組み合わせることが重要です。

 

だからこそ、太陽光発電は「決まった商品を購入する」というより、

その建物に合わせて、一から設備を組み立てていくもの。

と考えていただくと分かりやすいかもしれません。

 

太陽光発電をご検討の際は、価格やメーカーだけではなく、

「自分の建物や電気の使い方に合わせて設計されているか」

という点にも、ぜひ注目してみてください。

 

太陽光発電・蓄電池のことならテクノナガイソラーレ！

本日もお読みいただき、ありがとうございました！

 

経産省も太陽光について解説しておりますのでぜひご覧ください。

▼マンガでわかる 電気はあってあたりまえ？:経済産業省 資源エネルギー庁HP

 

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