以下は、太陽光エネルギーについて全く知識のない方のためのバルコニーソーラーパネルの完全ガイドです。
- 太陽光発電と発電所の種類について
太陽光発電とは？
太陽光発電（PV）は、半導体材料の光起電力効果を利用して太陽放射を直接電気に変換する新しい発電形態です。簡単に言えば、太陽光発電は太陽光を使用可能な電気に変換するプロセスです。
- 発電所の分類
太陽光発電所は、電力網との関係によって系統連系型またはオフグリッド型に分類されます。
名前が示すように、系統連系型発電所は電力網に接続されています。オフグリッド型発電所は電力網から完全に切り離され、自己完結型のシステムとして動作します。
太陽光発電所は、設置場所に基づいて集中型または分散型にも分類されます。
分散型発電所はさらに住宅用システム（家庭に設置）と商業・産業用システム（工場、ショッピングモールなどに設置）に分けられます。
さらに、異なる設置技術、系統連系方法などに基づいて分類することもできます。
私たちの目的のためには、バルコニーPVシステムは基本的に住宅用系統連系型太陽光発電所であることを知っておく必要があります。つまり、電力網が停止すると、バルコニーPVシステムも停止します！
- バルコニーPVの紹介
背景
バルコニーPV（他の国ではDIY PVとも呼ばれる）は、一般の人々が自分のバルコニーに簡単に設置できる太陽光発電システムです。海外、特にヨーロッパで非常に人気があります。現在、国内の住宅市場は参入が難しく、電力網の容量も不足しつつあります。これらの条件により、バルコニーPVが何千もの家庭に入る機会が生まれました。
- バルコニーPVシステムの構成要素
主要な構成要素は：
- 1つのマイクロインバーター
- 数枚（1-4枚）の太陽光パネル
- パネルを固定するための取り付けブラケット
- マイクロインバーターとパネルを接続するケーブル
以下のセクションでは、これらのコンポーネントについて詳細な説明を提供します。
- バルコニーPV設置の主な要件
現在大量生産されている製品の制限により、バルコニーPVシステムを設置するための主な要件は、日中に生成されるすべての電力を使用できることです。平たく言えば、バルコニーPVシステムが生成する電力は同じ日に完全に消費される必要があります。
近い将来（2025年1月頃）、エネルギー貯蔵と組み合わせることができるバルコニーPVマイクロインバーターが大量生産される予定です。これにより、夜間や後で使用するために電気を貯蔵することが可能になります。
- バルコニーPVの仕組み
知っておくべきことはこれだけです：バルコニーPVシステムが発電している限り、家庭は自動的にPVシステムからの電力を最初に使用します。具体的な設置プロセスは以下で説明します。
III. バルコニーPV — マイクロインバーター
マイクロインバーターとは？
インバーター（コンバーターとも呼ばれる）は、太陽光パネルからの直流（DC）を家庭で使用する交流（AC）に変換する装置です。太陽光発電業界の一般的なインバータータイプには、ストリングインバーター、マイクロインバーター、セントラルインバーター、オフグリッドインバーターなどがあります。
マイクロインバーターは、少数（2-8枚）のパネルにのみ接続する小型インバーターと考えることができますが、いくつかのユニークな機能を提供します。マイクロインバーターは通常より高価です。
CNCOBについて
CNCOB は世界をリードするマイクロインバーターメーカーです。彼らは多くの関連分野にも関わっていますが、ここでは詳細を説明しません。詳細については公式ウェブサイトをご覧ください。私たちが知っておく必要があるのは、彼らがマイクロインバーター業界のリーダーであり、高品質なバルコニーPVシステムを設置するために必要な強力なバックアップを提供していることです。COBTEL はCNCOBの親会社です。
- ESシリーズ
CNCOBが生産するバルコニーPVマイクロインバーターはESシリーズの一部です。
例えば、ES-800はデュアルモジュールマイクロインバーターで、2枚のパネルに接続できます。ES-2000はクアッドモジュールマイクロインバーターで、4枚のパネルに接続できます。
近日中に大量生産される予定のストレージ互換バルコニーPVマイクロインバーターは、EXシリーズと呼ばれています（例：EX2500）。
- ESシリーズマイクロインバーターの利点
ES-800を例として、知っておくべきことをいくつか紹介します。
CNCOBの優れたマイクロインバーター技術のおかげで：
マイクロインバーターは軽量（約2つのレンガの重さ）で、優れた放熱のための完全ポッティング技術を備え、高いIP67保護等級を持ち、騒音を発生せず、低動作電圧のため非常に安全です。室内外を問わず設置でき、市場にある大多数の太陽光パネルと互換性があります。
マイクロインバーターの固有の利点のおかげで：
接続された2枚のパネルは異なるモデル、異なる出力定格を持ち、異なる角度で設置することができます。システムは1枚のパネルだけ接続されていても動作できます。
- 保証について
CNCOBのバルコニーPVマイクロインバーターには12年間の延長保証が付いており、従来のストリングインバーターの一般的な5年保証に比べて大きな利点となっています。
バルコニーPV — ソーラーパネル（モジュール）
PVモジュールの分類
太陽光発電業界のモジュールは、技術、製造プロセス、用途などに基づいて分類されています。将来的にはPVモジュール、バルコニーPVと互換性のあるもの、そして推奨するものについて説明する専用の記事を公開する予定です。
現時点では、上記のように、市場にある一般的なモジュールのほとんどが機能します。ただし、一部の軽量で柔軟なモジュール（太陽光発電業界の特殊製品）は、その電気的パラメータ、特に電圧がインバーターの要件と一致しないため、互換性がありません。
モジュール輸送の課題
現在、マイクロインバーター、モジュール、取り付けブラケットを含む完全なキットを提供することはできませんが、取り組んでいます。0.7元/ワットの標準モジュールの場合、送料だけで数百元になる可能性があります。さらに、従来のモジュールの重量とサイズが大きいため、配送後の取り扱いと設置が面倒です。
現時点ではこの問題を解決できません。将来的には、地域ごとのモジュール輸送と設置の課題を解決できる可能性のある、異なる地域のPV設置業者、代理店、トレーダーと協力する計画です。
- バルコニーPV — 取り付けブラケット
バルコニーPVシステムはバルコニーに設置する必要がなく（後で詳しく説明します）、バルコニーに設置する場合でも、設置方法は大きく異なる可能性があります。このため、現在はバルコニーPVシステム用の標準化された既製の取り付けブラケットを作ることが難しいです。
優れたブラケットメーカーを見つけ、カスタムバルコニーPVブラケットを提供していますが、ほとんどは海外市場向けに設計されています。できるだけ早く国内市場に適したブラケットセットを開発するために、積極的に彼らと議論しています。
さらに、地域の住宅タイプやさまざまな地域の要件に基づいて特定のニーズを満たすために、地元のメーカーと協力してカスタムブラケットの供給を地域化することを望んでいます。
- バルコニーPV — ケーブル
バルコニーPVマイクロインバーターには、壁のコンセントに差し込む既製のケーブルが付属しています。ただし、太陽光パネルをマイクロインバーターに接続するためには、PVケーブルとMC4コネクタが必要です。
- PVケーブル：PV用の特殊DCケーブルで、約3元/メートルの費用がかかります。
- MC4コネクタ：PVアプリケーション用の特殊コネクタ。
PVワイヤーをコネクタに挿入し、圧着工具で固定します。ケーブルの各端のコネクタは、太陽光パネルとマイクロインバーターに接続されます。
この部分は現場で組み立てる必要があります。多くの人がスキルやツールを持っていないことを認識し、現在これらのコンポーネントを小ロットで提供できます。ただし、長さと数量に関する各自のニーズが異なるため、現時点では大規模な供給が難しいです。この問題を解決するために取り組んでおり、近日中にマイクロインバーターとバンドルされたPVケーブルを提供することを目指しています。
VII. ステップバイステップの設置
ES-800デュアルモジュールバルコニーPVマイクロインバーターを例として：
- 希望する場所に2枚の太陽光パネルを固定します。
- PV DCケーブルを使用して、パネルのジャンクションボックスをマイクロインバーターに接続します。
3. マイクロインバーターのもう一方の端を家庭用コンセントに差し込みます。これで完了です！
VIII. バルコニーPVの創造的な応用
「バルコニーPV」という名前は、この概念に馴染みのない人にとっては制限的かもしれません。このガイドを読んだ後、バルコニーPVシステムは単にいくつかの主要なコンポーネントで構成された小規模な発電所であることを理解するはずです。バルコニーは一般的な出発点ですが、決して唯一の設置場所ではありません。
多くの顧客が創造的になっています：家の隣の芝生にシステムを置いたり、壁に立てかけたり（ブラケット不要）、屋根の上に平らに置いたりしています。
これが「DIY PV」がより適切な名前である理由です。これを伝えることで、枠にとらわれない考え方を助けたいと思います。家やオフィスのあらゆる可能な場所を考えてみてください。パネルを置くスペースがあれば、システムを設置して発電することができます。ただし、パネルが正しい角度で設置され、日陰がない場合、より多くの電気を得られることを覚えておいてください。
- 逆潮流防止（グリッドフィードバックの防止）について
逆潮流防止とは何ですか？
系統連系型PVシステムはすべて電力網に直接接続されています。家庭が電力網から電力を引き出す場合、それは「インポート」と呼ばれます。PVシステムが余剰電力を電力網に送り返す場合、それは「エクスポート」または「逆潮流」と呼ばれます。PVシステムが電力を電力網に送ることを防止することは、「逆潮流防止」または「逆潮流防止」として知られています。
- バルコニーPVシステムは電力を電力網にエクスポートしますか？
理論的には、日中の家庭の電力消費がバルコニーPVシステムによって生成される電力よりも少ない場合、余剰電力は電力網にエクスポートされます。現在、これを防止する方法があり、将来的にはより効率的なソリューションが利用可能になります。また、バルコニーPVシステムは1日に数キロワット時の電力しか生成しないため、潜在的なエクスポートは無視できるほど小さいでしょう。
- 従来の逆潮流防止
従来の太陽光発電所では、逆潮流防止は電力網接続ボックスにスマートメーターまたはデバイスを設置することで実現されます。このデバイスはシステムをインテリジェントに制御して、電力が電力網に送り返されるのを防ぎます。これは技術的には私たちのバルコニーPVシステムでも可能ですが、コストが法外です。さらに、そのような微調整された機器は小規模なアプリケーションでは容易に入手できません。したがって、バルコニーPVシステムに従来の逆潮流防止方法を使用することは実現可能ではありません。
- バルコニーPVアプリによる制御
CNCOBのESおよびEXシリーズ製品は、AP Smartlifeというアプリを使用しています。設置後、シンプルなワンクリックプロセスでマイクロインバーターを電話に接続します。アプリを使用すると、バルコニーPVシステムのパフォーマンスのあらゆる側面を監視できます。
重要なのは、アプリ内でシステムの電力出力を手動で調整できることです。発電量を下げることで、電力網へのエクスポートを防止できます。また、アプリを通じてシステムを完全にシャットダウンすることもでき、自然に発電を停止します。以下の動画で詳細なデモンストレーションを提供しています。
- 公式逆潮流防止デバイス
CNCOBはバルコニーPVシステム用の互換性のある逆潮流防止デバイスを提供していますが、根本的な問題は高コストのままです。
- その他の考慮事項
前述のように、今日バルコニーPVシステムを設置するための主な要件は、日中の電力消費が十分であることです。この観点から、理論的にはシステムは最初からエクスポートの問題を持つべきではありません。数日間家にいないことがわかっている場合は、システムのプラグを抜くか、アプリでリモートにシャットダウンするだけです。
つまり、電力のエクスポートは潜在的な問題ですが、実際には問題ではありません。
- バッテリーストレージとのペアリングについて
これは、大量生産が予定されているCNCOBの今後のEXシリーズ製品を指します。
この製品はバッテリーとペアリングでき、バルコニーPVシステムによって生成された電気を貯蔵することができます。
また、既存のES-800およびES-2000マイクロインバーターと並列に接続することもでき、それらも電力を貯蔵できるようになります。（この製品が大量生産されたら、詳細情報を含む専用の記事をリリースする予定です。）
投資回収期間の計算
ES-800を例として使用しましょう。インバーターの費用は200米ドルです。2枚のパネル、ケーブル、ブラケットの費用を追加すると、合計は400ドル未満（送料と労働力を除く）になります。計算には400ドルを使用します。
一般的な650ワットパネル2枚を想定すると、平均的な日々の発電量は5-7 kWh（最適な角度で）です。
電気料金0.1ドル/kWhで計算：
5 kWh/日 × 365日 = 1,825 kWh（年間発電量）
1,825 kWh × 0.1ドル/kWh = 182.5ドル/年（年間節約額）
400ドル ÷ 182.5ドル/年 = 2.2年（投資回収期間）
この計算で使用されている1日あたり5 kWhの平均発電量と0.1ドルの電気料金はどちらも控えめな見積もりです。
マイクロインバーターには12年間の保証があり、今日の太陽光パネルは25-30年の保証付きです。ご覧のように、これは価値のある投資であり、自宅にとって素晴らしい取引です
