太陽光発電を一般家庭で導入する場合、必要な機器から配線図まで細かく理解する必要はありません。
ただし、どのような装置があるのかくらいは知っておきたいです。
この記事では、太陽光発電に必要な機器と配線図、他に必要なもの、理想的な設置条件をわかりやすく解説します。
太陽光発電に必要な機器や配線図について知りたい方は、ぜひ本記事を最後までご覧ください。
太陽光発電に必要な機器と配線図
太陽光発電では、ソーラーパネル・チャージコントローラー・バッテリー・インバーター・ケーブルなどを正しくつなぐことが重要です。
ここでは、太陽光発電に必要な機器と配線図について詳しく解説します。
ソーラーパネル
ソーラーパネルは、太陽光を受け止めて電気を発電する機器です。同じ意味合いでソーラーモジュールと呼ばれる場合がありますが、同じものを指します。
太陽光発電の代名詞ともいえる装置で、太陽光発電に欠かせません。
太陽光発電はソーラーパネルがないと太陽の光を効率的に受け止められず、うまく発電できないため、絶対に必要な装置の一つとなります。
ただし、主に直流の電力が出力されるため、交流への変換が必要です。
チャージコントローラー
チャージコントローラーは、ソーラーパネルとバッテリーの中間に配線される機器です。
バッテリーへの充電電圧の制御や過充電の防止、低電圧時の負荷遮断制御や逆流の防止などの役割を担っています。
主なチャージコントローラーの種類は、以下の2種類です。
- PWM制御方式チャージコントローラー：一般的なコントローラー
- MPPT制御方式チャージコントローラー：高効率なコントローラー
家庭用としてならPWM制御方式チャージコントローラー、産業用としてならMPPT制御方式チャージコントローラーを導入するのが良いでしょう。
チャージコントローラーがないと電気系統の制御ができないため、必ず必要な装置の一つとなります。
バッテリー
バッテリーは、太陽光で生み出された電気を一時的に貯めておく機器です。
太陽光発電では、充放電頻度を考慮してディープサイクルバッテリーを使用するのが普通なのですが、バッテリーは産業用のものしかなく家庭用のものがありません。
そのため、一般家庭で導入する場合は省略される場合があります。
一部の電気自動車ではリチウムイオン電池をバッテリーとして使用できるものの、非常に高価であるため現実的ではありません。
インバーター
インバーターは、直流の電力を交流にする機器です。
通常、太陽光発電で生み出した電力は、直流から交流に変換しないと使用できません。
電気を使用するためにはインバーターでの変換が必要となります。
そのため、太陽光発電を導入する際はインバーターを必ず導入しましょう。
ケーブル
各種機器を接続するために必要なのが、ケーブルです。ケーブルがどのようにつながるかを理解することで配線図が想像しやすいため、ある程度は理解しておくことを推奨します。
主な配線は、以下の通りです。
- ソーラーパネル⇒チャージコントローラー：CV/H-CVケーブル
- チャージコントローラー⇒バッテリー：VFFケーブル・KV/KIVケーブル
- バッテリー⇒インバーター：KIVケーブル/H-KIVケーブル
例外として、代替できる場合があります。
- オフグリッドインバーター：チャージコントローラー+インバーター
- ハイブリッド蓄電システム：チャージコントローラー+インバーター+バッテリー
以上のように、装置によっては両方の機能を搭載したものがあるため、よりわかりやすい配線にするならオフグリッドインバーターやハイブリッド蓄電システムを導入しましょう。
なお、太陽光発電と蓄電池の仕組みや売電の仕組みについては他の記事でも解説しているため、あわせてご確認ください。
→太陽光発電と蓄電池の仕組みは？併用時の電力の流れをわかりやすく解説
→太陽光発電の売電の仕組み｜必要な機器や売電収入を増やす方法を解説
他に太陽光発電に必要なもの
太陽光発電には、他にパワーコンディショナー・蓄電池・架台などが必要です。
ここでは、他に太陽光発電に必要なものについて詳しく解説します。
パワーコンデショナー
パワーコンデショナーは、直流の電力を交流にする機器です。インバーターとほぼ同じ意味の機器で、通常はパワコンと呼ばれます。
通常、発電した電気は、直流から交流に変換しないと使用できません。
電気を使用するためにはパワコンが必須です。
そのため、太陽光発電を導入する際はパワーコンディショナーを必ず導入してください。
蓄電池
蓄電池は、太陽光から生み出した電気を蓄電する機器です。
太陽光発電は太陽の光で発電するため、基本的には日中しか発電できません。生み出した電気も発電している間しか使用できません。
しかし、蓄電池があれば夜中まで貯めておけます。
蓄電池によっては10日分ほど電気を貯めておける製品があるため、電気代の高い時間帯に貯めて安い時間帯に使うなど工夫するのが良いでしょう。
なお、最近は持ち運びできるポータブル電源も販売されており、自宅だけでなく外でも自由に電気が使えます。
ポータブル電源はデバイスの充電はもちろん、ほとんどの家電に対応できるため、蓄電池を導入するなら持ち運びできるものを選ぶのが望ましいです。
蓄電池は太陽光発電に必ず必要となるわけではありませんが、一つあるだけで便利なため、予算に余裕がある場合は導入をご検討ください。
架台
太陽光発電で使用する機器を固定するために必要なのが、架台です。
家庭用として屋根・バルコニー・ベランダ・庭に設置する場合は小規模な架台、産業用として広大な敷地に大量に設置する場合は大規模な架台が必要となります。
架台はメーカーによって提供している種類がいくつかあるため、適切なものを選んで各装置を固定しましょう。
固定ができていないとトラブルの原因となり、最悪の場合は倒壊や崩落で第三者に被害が及ぶ可能性があるため、装置は必ず動かないよう固定してください。
特に、地震や台風などの災害時には倒壊・崩落が発生しやすいため、大規模災害が発生しても耐えられるよう固定しましょう。
なお、災害時に役立つ防災グッズや防災ポーチに入れるべき中身については他の記事で解説しているため、あわせてご参照ください。
→災害時に役立つ最強の防災グッズ18選｜本当に必要なものを徹底解説
→防災ポーチに入れるべきおすすめの中身10選！災害対策に必要なものと被災時に取るべき行動は？
理想的な太陽光発電の設置条件
太陽光発電は理想的な設置条件がいくつかあるため、あらかじめ確認しておくことが重要です。ここでは、理想的な太陽光発電の設置条件について詳しく解説します。
遮蔽物がなく日当たりが良好な場所
太陽光発電は、遮蔽物がなく日当たりが良好な場所に設置するのが理想とされています。
遮蔽物がなく日当たりが良好な場所は、太陽光を効率よく受け止めることで発電量を一定に保ち、安定した電力供給が可能です。
樹木やビルの影になるような場所に設置しても発電量は期待できないため、常に太陽の光が当たる場所（屋根・バルコニー・ベランダ・庭など）に設置しましょう。
ただし、太陽の光が当たる場所に設置しても太陽光パネルが汚れていると発電効率が低下するため、定期的な掃除が欠かせません。
メンテナンスが大変な場合は、プロに代行してもらいましょう。
角度は約30度で方角は南向き
設置する太陽光パネルの角度は、約30度で方角は南向きに設置するのが理想です。
太陽は東から昇り、やや南を通って西に沈むため、南の方角に設置すると発電効率が上昇すると考えられています。
角度は地域によって差が出るものの、約30度前後に設定しておけば問題ありません。
周辺環境の影響を加味
太陽光発電を設置する場合、周辺環境の影響を加味して設置しなければなりません。
周辺に木が生えている場合は太陽光が遮られる他、ビルが建っている場合は採光自体が得られない可能性があります。
地域によっては飛来した鳥のフンによって太陽光パネルが汚れ、想定よりも発電量が得られない可能性があるでしょう。
一部の地域では、火山灰やPM2.5など微細な物質に太陽光パネルが覆われて、発電を邪魔されるケースもあるかもしれません。
設置する環境によって発電効率が影響を受けるのは太陽光発電の弱点であるため、定期的にクリーニングするなど保守点検を欠かさないことが重要です。
なお、ソーラーパネルの最適な角度や向き、太陽光発電の普及率については他の記事でも解説しているため、あわせてご覧ください。
→ソーラーパネルの最適な角度や向きは？太陽光発電の効率を上げる方法も解説
→太陽光発電の普及率は？導入に向いている人・向いていない人について解説
太陽光発電との接続が自由自在のポータブル電源
太陽光発電を導入するなら、接続が自由自在のポータブル電源の導入も推奨します。
通常、太陽光発電に関する機器は固定で接続するのが通例です。簡単に取り外したりできないため、一度固定すると簡単には移動できません。
しかし、ポータブル電源は据え置きも持ち運びも可能で、難しいことは一切ありません。コンセントに挿して電源を入れるだけで充電できます。
充電したポータブル電源は場所を選ばず電源として給電でき、スマホ・タブレット・パソコンなどのデバイスの充電も可能です。
電源の取れないアウトドアやリモートワークに持ち込めば、より快適に過ごせるでしょう。
ポータブル電源は難しい配線を考える必要がないため、初心者でも問題なく使いこなせます。むしろ、慣れればレジャーグッズとしてはもちろん防災グッズとしても便利です。
もし興味があるなら、ぜひ太陽光発電と一緒にポータブル電源の導入をご検討ください。
なお、EcoFlowではEcoFlow DELTA Pro 3などの高性能ポータブル電源を扱っています。
EcoFlow DELTA Pro 3はコストを抑えて導入できる小型・軽量のポータブル電源で、普段用・非常用の両方で活躍する蓄電池です。
最大で10日分の電気を貯めておけるため、普段から貯めておけば大規模災害による停電が発生してもライフラインが途絶えることはありません。
災害による停電の際には電源が自動で切り替わるため、ストレスなく電気を使い続けられるでしょう。
EcoFlow DELTA Pro 3は大容量・高出力でほとんどの家電に対応できるため、数日停電が続いても問題はありません。
むしろ、災害大国日本はいつどこで大規模災害が発生するか予測不可能なため、ポータブル電源はあった方が良いでしょう。
使い方次第では電気代の削減にもなるため、電力会社の値上げに対抗したい人にも良いのではないでしょうか。
詳しくは公式ホームページをご覧ください。
なお、太陽光発電を導入していない場合はソーラーパネルとのセットもご用意しているため、ぜひ一緒にご検討ください。
まとめ
太陽光発電に必要な機器と配線図、他に必要なもの、理想的な設置条件を解説しました。
太陽光発電に必要な機器には、ソーラーパネル・チャージコントローラー・バッテリー・インバーター・ケーブルなどがあります。
他にも、パワーコンディショナー・蓄電池・架台が必要です。
太陽光発電を行うためには、上記の設備を正しく配線する必要があるため、原則はプロの業者に任せるのが良いでしょう。
最近は太陽光発電の設置代行を行っている業者がいくつかあるため、比較検討しながらお選びください。
なお、太陽光発電を導入する場合は、一緒にポータブル電源はいかがでしょうか。
EcoFlowでは、大容量・高出力で高速充電にも対応しているEcoFlow DELTA Pro 3の他、いくつかのポータブル電源関連用品を取り扱っています。
セット販売はもちろん単品販売にも対応しているため、興味がある人はぜひ一度公式ホームページをご覧いただけると幸いです。
EcoFlow DELTA Pro 3は安全性・耐久性に優れた商品で、寿命も長持ちするため、将来的に太陽光発電をメインの電力源にしたい人に適しています。
電力会社の値上げが頻発する現代、賢く節約するならポータブル電源は必須です。
なかでも、太陽光発電を導入するならポータブル電源がないともったいないため、ぜひ予算と相談しながら一度ご検討ください。