さて、それでは…インバーター。
正直なところ、4年ほど前に初めて太陽光発電について調べ始めたとき、読んだ記事はどれも単純すぎる（「電力を変換します！」）か、工学用語が多すぎて、ただ眺めているだけだったからです。それで、ここで妥協点を見つけてください。
誰も前から言わないこと
インバーターは直流電気を受け取り、それを交流電気に変換します。それがすべての仕事です。
DC=直流 (ソーラーパネルが作るもの、バッテリーが蓄えるもの)
AC=交流（家で使用しているもの、コンセントから出ているもの）
なぜこれが重要なのでしょうか?なぜなら、冷蔵庫、テレビ、携帯電話の充電器、IKEA の奇妙なランプなど、文字通り家の中のすべてのものはすべて AC 電源を必要としているからです。しかし、ソーラーパネルは直流を供給します。したがって、何かがそれを変換する必要があります。その何かがインバーターです。
私の友人のジェイク（彼は私をこの太陽光発電のことに興味を持たせてくれた人です）がバーベキューで私にこれについて説明しようとして、「わかったけど、なぜソーラーパネルで直接交流を作ることができないの？」と思ったのを覚えています。そして彼はただ...彼は私にこの表情を向けました。それは物理学であることが判明しました。太陽電池は直流を生成します。期間。それを変えることはできません。ということでインバーターです。
インバータの種類 (およびこれがすぐに混乱を招く理由)
基本的には 3 つの主要なタイプがありますが、こだわりたい場合は 4 つになるかもしれません。
ストリングインバーター (「従来の」セットアップ)
これはほとんどの人が考えることです。通常、家の側面またはガレージにある 1 つのボックスですべてのパネルを処理します。
私の隣人のデイブはこのセットアップを持っています。パネルは20枚くらいあるでしょうか？たぶん 18。とにかく、インバータ 1 台。インバータ自体に約 1,800 ドルかかり、さらに取り付けに 1,200 ドルほどかかりました。彼の太陽光発電会社は彼にマイクロインバータの販売をしようとしたが、彼は「いや、私は大丈夫」という感じだった。
正常に動作します...動作しなくなるまでは。問題は、その 1 台のインバータが故障した場合 (私が見た限りでは、通常 10 年くらいで故障することになります)、システム全体がダウンしてしまうことです。ただ…何もない。交換するまで発電しません。デイブは3年経ってもまだ元気です木をたたく.
ああ、ストリング インバータについてはもう 1 つあります。パネルの 1 つが日陰になったり汚れたり、鳥がその上に糞をしたりすると (思っている以上に起こります)、ストリング全体が引きずられてしまいます。それは、1 つの電球が切れると全体が暗くなる 90 年代のクリスマスイルミネーションのようなものです。そこまで悪いことではありませんが、同様の原理です。
マイクロインバーター (私が選んだものと少し後悔しているが、そうでないものも?)
したがって、1 台の大きなインバーターの代わりに、各パネルの背面に小さな小さなインバーターを配置します。各パネルは屋根上で独自の DC から AC への変換を行います。
私はEnphaseマイクロインバーターを使いました。モデルに興味がある人は IQ8+ です。私の 15 パネル システムの場合は...古い領収書をチェックする...microinverter だけで 4,280 ドル。ああ。うん。ストリングインバータよりもはるかに高価でした。
しかし、私がまったく後悔していない理由は次のとおりです。
1 つのパネルに問題があっても、他の 14 枚は正常に動作し続けます。基本的にパネル独立。
監視は非常識です - - 携帯電話で各パネルがリアルタイムで何を生成しているかを正確に確認できます。 （はい、毎日チェックしています。はい、妻はそのことで私をからかっています。）
保証付きで 25 年間持つことになっているので、理論上はいじる必要はありません。
欠点は？
高価です（すでに言いましたか？）
誰かが死んでしまったら、誰かが屋根に登って代わりをしなければなりません。ストリング インバータを使用すると、地上レベルのボックスの交換になります。-
監視はちょっと強迫的になります。東向きのパネル #4 の発電量が本来の値より 8% 少ないことが今ではわかり、気が狂いそうになりますが、実際に何かをするほどではありません。
ハイブリッド インバーター / バッテリー{0}対応インバーター / マーケティングでの呼び方
これらはソーラーとバッテリーの両方に対応できるものです。
Tesla Powerwall や Enphase バッテリーなどを手に入れているなら、これらのいずれかが欲しいでしょう。というか実際のところ、ちょっとした話ですが、Powerwall 3 には非常に洗練された IN が組み込まれています。複数の部品をボルトで固定するわけではありません。
2021 年時点ではバッテリーがバカ高かったので、最初はこの方法に進みませんでした。バッテリーと取り付けだけで 15,000 ドルくらいかかりました。パネルとマイクロインバーターですでに大金が膨れ上がっていたので、「いや、それは今回はやめておこう」と思ったのです。
去年（2024 年）に遡ると、夏に計画停電があり、私は 25,000 ドル相当のソーラー パネルを設置してそこに座っていましたが、電力網がダウンすると自動的に電源が切れるため、文字通り冷蔵庫を稼働させることができませんでした（安全対策、公共事業の作業員の感電防止、理解はしていますが、それでも最悪です）。私は考えています...バッテリーを購入すべきだったかもしれません。-
まだ引き金を引いていない。それにはさらに 12,000 ～ 15,000 ドルかかるので、「それだけの価値がある」と妻を説得する必要がありますが、停電が年に数回しかない場合、これを売り込むのは難しいです。
電力定格と私のものでは不十分な理由 (おそらく)
さて、インバーターにはワットまたはキロワットで測定される電力定格があります。これを...そうですね、一度に使用する電力の量に合わせる必要があります。
私のストリングインバーターの友人は通常 5kW または 6kW のインバーターを持っています。私のマイクロインバーターのセットアップは、技術的には合計 3.96kW (パネルあたり 264W x 15 パネル) になりますが、まったく同じではありません。なぜなら...実際には、この異なるアーキテクチャでは私が雑草に突っ込むつもりがないことがわかっているからです。
重要なのは、すべてのものを実行できるかどうかです。
次を実行しているとします。
冷蔵庫 (動作時は 700 W ですが、コンプレッサーが作動すると 2000 W くらい -- そうですね、それは問題です)
電子レンジ(1200W)
ライト (LED を使用している場合はおそらく 100W が必要です)
テレビ+ルーター+その他(300W)
窓用エアコンユニット（1500W）
すべてが同時に動作している場合、これは連続 3800 W ですが、冷蔵庫の起動サージにより、1 秒間に 5100 W に達します。
したがって、少なくとも連続負荷を処理でき、理想的には起動サージに対してある程度のヘッドルームを備えたインバーターが必要です。ほとんどのまともなインバータは、数秒間の 120 ～ 150% のサージに対応できます。
私はこれを苦労して学びました。私ではなく、友人のトムです。彼は、RV ソーラー セットアップ用に安価な 3000 W インバーターを購入しましたが、電子レンジを使用すると電源が切れ続けるのはなぜだろうと不思議に思いました。彼の電子レンジは1200Wを消費したことが判明しましたが、インバーターは連続3000Wしかできず、ひどいサージ処理を備えていました。彼の冷蔵庫と電子レンジを合わせると、対応できる量を超えていました。 300ドルのインバーターは無駄になり、4000Wユニットにアップグレードする必要がありました。
6 か月間ほど私を混乱させたグリッド-
ほとんどの住宅用太陽光発電は「系統接続」されており、インバータが電力網と同期します。{0}}彼らは一緒に働きます。使用量よりも多くの電力を生産すると、余剰分は送電網に送られます（電力会社によっては、クレジットが得られます）。発電量以上の電力が必要な場合は、電力網から電力を引き出します。
これが私が持っているものです。 99% の場合、うまく機能します。
しかし、--これは重要です-系統接続されたインバータは、系統がダウンするとオフになります。たとえそれが明るく晴れた日で、パネルが電力を出し続けているとしてもです。インバータは系統信号を認識せず、「だめだ、外出中だ」となってシャットダウンします。
私も初めて太陽光発電を導入したときは、このことを理解していませんでした。ソーラーパネルがあれば停電時にも電力が供給されると思っていました。間違っている。停電時に電力を維持するには、特別な切り替えスイッチを備えたバッテリー システムが必要です。それはまったく別のことであり、さらに多くの費用がかかります。
キャビン用のオフグリッド インバータや、電力会社にまったく接続されていないものもありますが、それはほとんどの人が必要とするものではありません。{0}これらは、60 Hz の AC 周波数の作成、電圧の管理など、すべてを自分で管理する必要があるため、より複雑です。-。グリッドに接続されたものは、既存のものと同期するだけです。
効率 (別名、人々が議論するオタク仕様)
インバーターの効率は 100% ではありません。変換中に電力の一部が熱として失われます。それは単なる物理学です。
優れたインバータのほとんどは効率が 96 ～ 97% です。 98％を主張する人もいます（Enphaseは私の場合は97.6％と言っています）。
これは重要ですか?えっ…ちょっと？
紙の上のように、10,000 kWh/年システムでは効率 96% のインバーターと効率 98% のインバーターでは 200 kWh の差があります。-。 0.15 ドル/kWh だと、年間 30 ドルになります。 25年以上なら750ドルです。何もないわけではありませんが、取引を妨げるものでもありません。
私がもっと重要だと思うのは、部分負荷時の効率です。一部のインバータは、最大電力では非常に効率的ですが、定格電力の 10% しか供給していない場合、効率が 85% 程度に低下します。ほとんどの場合、システムを最大限に活用しておらず、部分的な電力を生成/使用しているだけであるため、これはより重要です。
でも正直に言うと…これでは眠れなくなります。インバータが 95 ～ 98% の範囲であれば問題ありません。ソーラーフォーラムのオタクに違うことを言わせないでください（そして、午前2時にオンラインでこの件について間違いなく議論しているオタクである私がそう言います）。
設置費用は見積もりどおりではありません
ここでちょっと火傷してしまいました。インバーターの見積もりもその一つでした。実際の最終コストは...異なりました。
私の太陽光発電設置の見積もりには次のように書かれていました。
パネル15枚：12,000ドル
マイクロインバーター: $4,280
取り付け工賃: $3,500
許可: $400
合計: 20,180ドル
実際の最終コスト: $24,680
なぜ？なぜなら：
私の電気パネルはアップグレードが必要でした（1 ドル、800 -- 古い 100A パネルで、200A が必要でした）
「当面の間」バックアップ回路用のサブパネルが必要でした（$750）
市の検査費用が予想より高かった（150ドルの追加料金）
一部のコンジットの実行が予想より長くなりました ($300)
ランダムなその他の素材 ($400)
彼らが私を騙したと言っているわけではありません。これらのほとんどは、インストール中に発生した正規のものです。しかし、誰かが「思いついたもの」のためにさらに 20% の予算を確保するように言ってくれればよかったのにと思います。
また、--これは私の分野だけかもしれません--しかし、許可を得るには永遠に時間がかかりました。 6週間くらい。取り付け自体は2日でした。市の承認を待つのは1カ月半だった。そのために計画を立ててください。
保証に関すること (退屈だけど実は重要)
ストリングインバータ: 通常は 10 ～ 12 年の保証ですが、有料で 20 ～ 25 年に延長される場合もあります
マイクロインバーター: 通常 25 年標準
ただし、問題は、保証はそれをサポートする会社の存在と同じくらい優れているということです。私は過去5年間にインバータ会社3社が倒産するのを見てきました。もう存在しない会社からの保証を持っている場合は、おめでとうございます。価値のない紙切れを手に入れたことになります。
有名人にこだわりましょう:
Enphase (マイクロインバーター)
SolarEdge (ストリングインバーター + オプティマイザー)
SMA (ストリングインバータ)
Fronius (ストリングインバータ)
Generac (ハイブリッド/バッテリー インバーター)
より安価なオプションはありますか?はい。危険を冒すべきでしょうか？しません。隣人は 600 ドル節約するために、無名の中華製インバータを購入しました。- 3 年目に消滅しました。会社はもう存在しません。彼は 1,400 ドルを支払って、SolarEdge に交換しました。偽りの経済。
監視アプリは実はかなりクール
私は Enphase アプリを毎日使用しています。先ほども言いましたが、妻はこのことで私をからかいますが、それはともかく。
以下を確認できます。
各パネルのリアルタイムの生産-
何年も遡る履歴データ
どのパネルのパフォーマンスが低下しているか
システム健全性アラート
本当に便利です。先月と同様に、パネル 7 の出力が通常の 60% に低下していることに気づきました。嵐の時に木の枝が落ちていたことが分かりました。モニタリングがなければ何週間も気付かなかったかもしれません。
私の中のデータオタクはこれが大好きです。スプレッドシートを持っています。季節変動を追跡します。私のシステムは 7 月に平均 1,247 kWh、12 月に 412 kWh を発電していることがわかっています。私は...問題があるかもしれません。
しかし、それはあなたのシステムであり、あなたはそれに多額のお金を払っているので、それがどのように機能しているかを知っておくべきかもしれません。
私が対処した/見た一般的な問題
WiFi接続-- 私のインバーターは、月に 1 回ほど WiFi への接続を失います。リセットしなければなりません。第一世界の問題ですが、面倒です。私はただそれとともに生きることを学びました。
ファームウェアのアップデート-- Enphase はアップデートをプッシュすることもあれば、何かをブリックすることもあります。私の特使（通信ハブ）で一度問題が発生し、リセットするために技術者を呼び出す必要がありました。楽しかったです（楽しくなかったです）。
過熱-- インバータが直射日光にさらされたり、密閉された空間に置かれたりすると、過熱して出力が低下したり、シャットダウンしたりすることがあります。私のものはガレージにあるのでかなり涼しいですが、友人のストリングインバーターは南向きの壁にあり、夏には問題が発生します。可能であれば日陰を与えてください。
送電網切断の問題-- パワーコンディショナーは、グリッドに問題がないにもかかわらず、問題があると判断してシャットダウンすることがあります。 4年間で2回も起こりました。通常はリセットだけが必要です。
急速なシャットダウンの煩わしさ-- 新しいコードには高速シャットダウン モジュールが必要です (必要に応じて消防士がシステムを迅速に停止できるようにします)。これらは時々誤って引き起こされることがあります。エラーコードがわかりにくいため、トラブルシューティングは面倒です。
これは何も世界の終わりではなく、ただ…実際に起こる出来事なのです。
それで価値はあるのでしょうか？
長くなったので指を伸ばします
ほら、私はこの太陽光発電関連に 24,680 ドル投資しています。私の電気代は、月額平均約 180 ドルから、基本的には接続料金の 15 ドルだけになりました。つまり、月額約 165 ドル=年間 1,980 ドルを節約できます。
投資回収期間: 12.5年
最終的にはバッテリーを追加すると、おそらく 18 ～ 20 年で元が取れるでしょう。
経済的に？大丈夫。驚くべきことではありません。これでは金持ちにはなれません。しかし、10年後には、近所の人たちの電気料金が50％値上がりし（おそらく）、私の家ではそうではなかったので、状況は良くなっているように見えるだろう。
-やってよかった経済的以外の理由:
環境に対する罪悪感の軽減
自分の力を作るのは気持ちいい
楽しいテクノロジーおもちゃ (監視、最適化など)
グリッドがダウンして、最終的にバッテリーが手に入るとき...独りよがりな満足感
-経済的以外の理由で後悔することがあります:
なんて高価だったんだろう
思ったほど「設定したらあとは忘れる」わけではない
HOAはパネルについて私に悲しみを与えました（私たちはそれを解決しましたが、それでも）
具体的にはインバーター？品質を追求しましょう。それが私の主なポイントです。安売りしないでください。モニタリングを受けてください。適切なサイズに調整してください。常に何かが起こるため、見積もりよりも多くの予算を設定します。
もっと早く知りたかったことがもう 1 つあります
ああ、もし最終的にバッテリーが切れてしまった場合は、調べてみてください。イオンリチウム電池オプション。軽量で、充電が速く、一部の古いバッテリーの化学構造に見られる熱暴走の問題がありません。私が穴居人のように鉛酸バックアップ システムの価格を設定し始める前に、誰かが私にそのことを教えてくれたらよかったのにと思います。{2}
