ちょっと、そこ！私はインバーターのサプライヤーですが、今日はマイクロインバーターの欠点について話します。現在、マイクロ インバータには、パネル レベルの MPPT (最大電力点追跡) など、状況によってはエネルギー ハーベスティングを向上させることができるなど、多くのことが期待されています。しかし、それらはすべて太陽や虹ではありません。詳細を見てみましょう。
料金
micro-inverter の最も明らかな欠点の 1 つはコストです。ご覧のとおり、複数の太陽光パネルを一度に処理するストリング・インバーターとは異なり、マイクロ・インバーターは個々のパネルに設置されます。つまり、それらが大量に必要になるということです。たとえば 20 枚のパネルを備えた小型の屋上太陽光発電システムの場合、20 個のマイクロ インバーターが必要になります。そして、これらのものは安くありません。
マイクロ インバータの初期コストは、通常、ストリング インバータ システムよりも高くなります。単一の高品質マイクロ インバーターの価格は、ブランドと容量に応じて数百ドルの範囲になります。購入価格に加えて、設置費用もかかります。複数のマイクロ インバータを設置することは、単一または少数のストリング インバータと比較して、より多くの労力を要します。電気技師は各マイクロ インバーターの配線により多くの時間を費やす必要があり、全体のコストが増加します。したがって、予算が限られている場合、マイクロ インバーター システムは最良の選択肢ではない可能性があります。
容量制限
マイクロ インバータは通常、小規模なアプリケーション向けに設計されています。最も一般的なマイクロ インバーターの出力は比較的低く、通常は数百ワットの範囲です。大規模な商用太陽光発電所の場合、数百または数千のパネルの電力出力を処理するために必要なマイクロ インバータの数は天文学的なものになります。
100 キロワットの商用太陽光発電システムの設置を検討しているとします。 micro-inverterではこうした低電力のデバイスを大量に設置する必要があります。これは法外なコストがかかるだけでなく、物流面でも困難を伴います。これらすべてのマイクロ インバーターを収容するのに必要な物理スペースと、非常に多数のユニットの管理が複雑なため、大規模な設置にはあまり適していません。対照的に、ストリング・インバーターははるかに高い電力出力を処理でき、少数の大容量ストリング・インバーターで大規模な太陽電池アレイの電力を簡単に管理できます。
メンテナンスと監視の複雑さ
もう 1 つの欠点は、メンテナンスと監視の複雑さです。各パネルには独自のmicro inverterが搭載されているため、より多くの部品が故障する可能性があります。 1 つのマイクロ インバータが故障した場合、問題をすぐに特定するのは難しい場合があります。システム全体のパフォーマンスの低下に気づくかもしれませんが、問題の原因となっている特定のマイクロ インバーターを特定するには、時間と労力がかかる場合があります。
さらに、故障したマイクロ インバーターの交換は、ストリング インバーターに比べて複雑になる可能性があります。個々のパネルにアクセスする必要があるため、高所や狭いスペースでの作業が必要になる場合があります。これにより、メンテナンスにかかる時間が増加するだけでなく、コストも増加します。
モニタリングに関しては、マイクロ インバータにはパネル レベルのモニタリングという利点がありますが、分析すべきデータがより多くあることも意味します。各マイクロインバーターのパフォーマンスを追跡する必要がありますが、特に大規模システムの場合、これは膨大な作業になる可能性があります。対照的に、ストリング インバーター システムでは、主にいくつかのメイン ユニットのパフォーマンスを監視することになるため、はるかに簡単になります。
互換性の問題
マイクロインバータも互換性の問題に直面する可能性があります。接続されているソーラーパネルと注意深く組み合わせる必要があります。ソーラーパネルが異なれば、電圧や電流定格などの電気的特性も異なります。マイクロインバーターがパネルと適切にマッチングされていない場合、最適な効率で動作しない可能性があります。
これは、マイクロ インバーターを備えた太陽光発電システムを計画する場合、パネルとインバーターの組み合わせに細心の注意を払う必要があることを意味します。任意のパネルを選択して、ランダムなマイクロ インバーターと組み合わせることはできません。この選択性により、ソーラー パネルに関しては選択肢が制限される可能性があり、選択したマイクロ インバーターに特に推奨されるパネルに対してより多くの費用を支払うことになる可能性があります。
低照度条件での効率
マイクロ インバーターは、パネル レベルで電力出力を最適化する機能で知られていますが、暗い状況ではストリング インバーターほど性能が発揮されない可能性があります。暗い状況では、ソーラーパネルの出力はすでに低くなります。マイクロ インバータには独自の内部消費電力があり、パネルの電力出力がこの内部消費量に近いかそれよりも低い場合、システム全体の効率が大幅に低下する可能性があります。
一方、ストリングインバーターは、一般的に暗い場所での効率が高くなります。複数のパネルからの電力を集約し、個々のパネルの電力出力が低い場合でも、より効率的に動作できます。したがって、曇りの日が多い地域や太陽光の強度が比較的低い地域にいる場合は、ストリング インバーター システムの方が良い選択となる可能性があります。
パネルの向きとシェーディングへの依存性
マイクロ インバータは、すべてのパネルが同じ方向を向き、同じ遮光条件を備えている場合に最もよく機能します。パネルが異なる方向を向いていたり、時間帯によって部分的に日陰になったりする複雑な屋上のレイアウトがある場合、マイクロ インバーターのパフォーマンスに影響が出る可能性があります。
たとえば、1 つのパネルが日陰にあり、他のパネルが完全に日光にさらされている場合、日陰のパネルのマイクロ インバーターはフル能力で動作できない可能性があります。また、各マイクロ インバーターが独立して動作するため、システム全体のパフォーマンスが最適化されない可能性があります。ストリング インバーター システムでは、特にシステムが適切なバイパス ダイオードを使用して設計されている場合、1 つのパネルのシェーディングが全体のパフォーマンスに与える影響はそれほど大きくない可能性があります。
現在、これらの欠点にもかかわらず、マイクロインバータは依然として太陽光発電市場での地位を保っています。特にパネルレベルの監視と最適化が重要な場合、小規模な住宅システムに最適です。ただし、大規模なプロジェクトの場合、またはコストが大きな懸念事項である場合は、他のオプションを検討することをお勧めします。
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参考文献
- さまざまな業界の専門家による「太陽光発電パワーコンディショナーハンドブック」
- インバーターの性能と限界に関する太陽エネルギー会議の研究論文。