インバータ付き住宅用蓄電池：ACカップリングバッテリー

世界がより持続可能な未来を目指す中で、再生可能エネルギー源、特に太陽光発電の導入は大幅に増加しています。しかしながら、太陽光発電の断続性は、その普及にとって依然として課題となっています。この問題に対処するため、住宅用蓄電池とインバーター: AC カップリング バッテリーが解決策として登場しました。 ACカップリングバッテリーは、経済的、技術的、そして政治的な規制上の理由から、世界中で人気が高まっています。系統接続またはバックアップ電源システムとして使用できるため、これまでオフグリッドシステムでLiFePO4バッテリーバンクのみを使用していた系統接続型またはハイブリッド型PVシステムにとって、貴重な追加機能となります。 多くのリチウム電池メーカーインバータやBMS搭載のソーラーリチウムバッテリーバンクなど、AC結合型バッテリーストレージソリューションを開発し、AC結合型バッテリーをPVシステムによりシームレスに統合することを可能にしました。この記事では、AC結合型バッテリーのメリット、動作原理、システム選定時に考慮すべき要素、設置とメンテナンスのヒントなど、AC結合型バッテリーについて詳しく説明します。 AC カップリング バッテリーとは何ですか? ACカップリングバッテリーは、住宅所有者が余剰の太陽光エネルギーをバッテリーシステムに蓄電できるシステムです。日照不足や停電時に、このエネルギーを住宅の電力源として利用できます。太陽光パネルからの直流電力を直接蓄電するDCカップリングバッテリーとは異なり、ACカップリングバッテリーは太陽光パネルで発電された直流電力を交流電力に変換し、バッテリーシステムに蓄電します。 住宅用バッテリーストレージに関する知識の補足です。DC結合型バッテリーストレージとAC結合型バッテリーストレージ、どちらを選ぶべきでしょうか？ ACカップリングバッテリーの主な利点の一つは、追加のハードウェアを必要とせずに、既存の太陽光発電システムにバッテリーストレージを追加できることです。そのため、ACカップリングバッテリーは、エネルギーの自立性を高めたいと考えている住宅所有者にとって、費用対効果の高いソリューションとなります。 AC結合型バッテリーシステムは、オングリッドとオフグリッドの2つの異なるモードで動作するシステムです。AC結合型バッテリーシステムは、マイクロ発電から集中型発電まで、あらゆる規模で既に実現されており、消費者が待ち望んでいたエネルギー自立を可能にします。 集中型発電では、いわゆるBESS（バッテリーエネルギー貯蔵システム）はすでに使用されており、エネルギー生成の間欠性を調整し、電力システムの安定性を制御したり、太陽光発電所や風力発電所のLCOE（均等化発電原価）を削減したりするのに役立ちます。 住宅用太陽光発電システムなどのマイクロまたは小規模発電レベルでは、AC 結合バッテリー システムはさまざまな機能を実行できます。 ● 家庭内でのエネルギー管理を改善し、電力網へのエネルギーの投入を避け、自家発電を優先します。 ● バックアップ機能やピーク消費時の需要削減により、商業施設のセキュリティを確保します。 ● エネルギー転送戦略（所定の時間にエネルギーを蓄積および注入する）を通じてエネルギーコストを削減します。 ● その他可能な機能。 複雑なBMSシステムを必要とする住宅用蓄電池を除き、AC結合型バッテリーシステムは特性や動作モードが異なるインバータを必要とする複雑なシステムであるため、AC結合型バッテリーシステムは現在市場参入段階にあり、国によってその進捗状況は異なる。BSLBATTリチウムは2021年に既に、オールインワンAC接続バッテリーストレージ家庭用太陽光発電システムやバックアップ電源として使用できます。 ACカップリングバッテリーの利点 互換性:ACカップリングバッテリーの最大の利点の一つは、既存の太陽光発電システムと新規の太陽光発電システムの両方と互換性があることです。これにより、既存の設備に大きな変更を加えることなく、ACカップリングバッテリーを太陽光発電システムに簡単に統合できます。 柔軟な使用：ACカップリングバッテリーは、使い方の柔軟性に優れています。系統に接続することも、停電時のバックアップ電源として使用することもできます。この柔軟性により、系統への依存を減らし、信頼性の高いバックアップ電源を確保したい住宅所有者にとって理想的です。 バッテリー寿命の向上:AC接続システムは、標準的なAC配線を使用し、高価なDC定格機器を必要としないため、DC接続システムよりも寿命が長くなります。つまり、住宅所有者や企業にとって長期的なコスト削減につながります。 監視：AC接続されたバッテリーシステムは、太陽光発電システムと同じソフトウェアを使用して簡単に監視できます。これにより、単一のプラットフォームからエネルギーシステム全体をより容易に管理できます。 安全性：AC 接続バッテリー システムは、標準的な AC 配線を使用し、安全上の問題となる可能性のある電圧の不一致が発生しにくいため、通常、DC 接続システムよりも安全であると考えられています。 AC カップリング バッテリーはどのように機能しますか? AC結合型バッテリーシステムは、既存の太陽光発電システムのAC側にバッテリーインバータを接続することで機能します。バッテリーインバータは、太陽光パネルで発電された直流電力を交流電力に変換し、家庭や事業所への電力供給に使用したり、電力網に送り返したりすることができます。 太陽光パネルで発電された余剰電力は、バッテリーに蓄電されます。バッテリーは、太陽が出ていないときや電力需要が高いときなど、必要なときまで余剰電力を蓄えます。必要なとき、バッテリーは蓄電された電力をACシステムに放出し、家庭や事業所に追加の電力を供給します。 AC結合型バッテリーシステムでは、バッテリーインバータを既存の太陽光発電システムのACバスに接続します。これにより、既存の太陽光パネルやインバータに一切変更を加えることなく、バッテリーをシステムに統合できます。 そのAC結合インバータまた、バッテリーの充電状態の監視、過充電や過放電からのバッテリーの保護、エネルギーシステムの他のコンポーネントとの通信など、他の多くの機能も実行します。 ACカップリングバッテリーシステムを選択する際に考慮すべき要素 システムサイズ:AC接続型蓄電池システムの規模は、家庭や事業所のエネルギー需要と既存の太陽光発電システムの容量に基づいて選定する必要があります。専門の設置業者は負荷分析を行い、特定のエネルギー需要に適したシステム規模を推奨します。 エネルギー必要量:AC接続型バッテリーシステムを選択する際には、エネルギーニーズと使用パターンを考慮する必要があります。これにより、システムが適切な規模になり、家庭や事業所に必要な量の電力を供給できるようになります。 バッテリー容量:ユーザーはバッテリーの容量を考慮する必要があります。バッテリー容量とは、必要に応じて蓄電・使用できるエネルギー量を指します。容量の大きいバッテリーは、停電時により多くのバックアップ電力を供給し、エネルギーの自立性を高めることができます。 バッテリー寿命:ユーザーは、使用するバッテリーの種類によって異なるバッテリーの予想寿命を考慮する必要があります。寿命の長いバッテリーは初期費用が高くなる場合がありますが、最終的には長期的な価値を高めることができます。 インストールとメンテナンス:ユーザーは、AC接続バッテリーシステムの設置およびメンテナンス要件を考慮する必要があります。システムによっては、メンテナンス頻度が高くなったり、設置が困難になったりする可能性があり、システム全体のコストと利便性に影響を与える可能性があります。 料金：ユーザーは、バッテリー、インバーター、設置費用を含むシステムの初期費用と、継続的なメンテナンス費用を考慮する必要があります。また、光熱費の削減や再生可能エネルギー利用のインセンティブなど、長期的なコスト削減の可能性も考慮する必要があります。 バックアップ電源:ユーザーは、バックアップ電源が重要であるかどうか、重要である場合は、AC 接続バッテリー システムが停電時にバックアップ電源を提供するように設計されているかどうかを考慮する必要があります。 保証とサポート:ユーザーは、システムの信頼性と寿命に影響を与える可能性がある、製造元または設置業者が提供する保証およびサポート オプションを考慮する必要があります。 AC結合型バッテリーストレージの設置とメンテナンスのヒント AC接続バッテリーシステムの設置とメンテナンスは、安全で信頼性の高い動作を確保するために細心の注意が必要です。専門家の視点から、AC接続バッテリーシステムの設置とメンテナンスに関する一般的なガイドラインを以下に示します。 インストール: 適切な場所を選択してください:設置場所は換気がよく、直射日光、熱源、可燃物から離れた場所にしてください。また、バッテリーシステムは極端な温度や湿気から保護する必要があります。 インバーターとバッテリーを取り付けます。インバーターとバッテリーは、製造元の指示に従って、適切な接地と電気接続を行って設置する必要があります。 グリッドに接続します。AC 結合バッテリー システムは、地域の規則および規制に従って、認定電気技師を通じてグリッドに接続する必要があります。 メンテナンス： バッテリーの状態を定期的に監視します。バッテリーが安全かつ効率的に動作していることを確認するために、充電レベル、温度、電圧などのバッテリーの状態を定期的にチェックする必要があります。 定期的なメンテナンスを実行します。定期的なメンテナンスには、バッテリー端子のクリーニング、バッテリー ケーブルと接続の確認、必要なファームウェアの更新の実行などが含まれます。 製造元のガイドラインに従ってください:ユーザーは、使用するバッテリーやインバーターの種類によって異なる場合があるメンテナンスおよび検査に関する製造元のガイドラインに従う必要があります。 必要に応じてバッテリーを交換してください:バッテリーは時間の経過とともに容量が低下し、交換が必要になる場合があります。ユーザーは、メーカーが推奨するバッテリー寿命を考慮し、それに応じて交換計画を立ててください。 バックアップ電源を定期的にテストします。AC 接続バッテリー システムが停電時にバックアップ電源を供給するように設計されている場合、ユーザーはシステムを定期的にテストして、正常に動作していることを確認する必要があります。 全体として、AC接続バッテリーシステムの設置とメンテナンスは、安全で信頼性の高い動作を確保するために細心の注意を払う必要があります。認定された設置業者または電気技師に相談し、メーカーの設置およびメンテナンスガイドラインに従うことをお勧めします。 市場の方向性を掴む 今、住宅用蓄電池システムがその可能性を秘めている時代が到来しています。住宅用AC接続型太陽光発電バッテリーも、今後数年間で世界中の家庭の標準となるでしょう。オーストラリアやアメリカなど、一部の国ではすでに普及しつつあります。 住宅用の交流結合型ソーラー バッテリー システムは、消費者の電気料金を削減する (ピーク時の消費に備えてエネルギーを蓄える) か、分散型発電クレジット補償システムのメリットが減った場合に電力系統へのエネルギー注入を回避する (料金を課す) ことで、消費者にメリットをもたらします。 言い換えれば、住宅用のバックアップバッテリーがあれば、電力会社の制約や規制を受けることなく、消費者が待ち望んでいたエネルギーの自立が可能になります。 基本的に、市場には 2 種類の AC 結合バッテリー システムがあります。エネルギー入力 (太陽光発電など) と家庭用バックアップ バッテリーを備えたマルチポート インバーター、または下の図に示すようにモジュール方式でコンポーネントを統合するシステムです。 通常、住宅や小規模システムでは、マルチポートインバーターを1台か2台使用すれば十分です。より要求の厳しいシステムや大規模なシステムでは、デバイス統合によるモジュール式ソリューションにより、コンポーネントのサイズ設定において柔軟性と自由度が向上します。 上の図では、AC 結合システムは、PV DC/AC インバーター (例に示すように、グリッド接続出力とオフグリッド出力の両方を持つことができます)、バッテリー システム (DC/AC インバーターと内蔵 BMS システム付き)、およびデバイス、家庭用バックアップ バッテリー、および消費者負荷間の接続を作成する統合パネルで構成されています。 BSLBATT AC結合型バッテリーストレージソリューション 本稿で解説するBSLBATTオールインワンAC接続型蓄電池ソリューションは、すべてのコンポーネントをシンプルかつ洗練された方法で統合することを可能にします。基本的な住宅用蓄電池システムは、オン/オフグリッド対応の太陽光発電インバータ（上部）と48Vリチウムバッテリーバンク（下部）の2つのコンポーネントを垂直にまとめた構造になっています。 拡張機能により、モジュールを垂直に2つ追加、モジュールを並列に3つ追加することができ、各モジュールの容量は10kWh、最大容量は60kWhで、各プロジェクトのニーズに応じてインバータとバッテリーパックの数を左右に拡張できます。 上記の家庭用 AC 結合バッテリー ストレージ システムでは、次の BSLBATT コンポーネントが使用されています。 5.5kWh シリーズのインバーター。電力範囲は 4.8 kW ～ 6.6 kW、単相、グリッド接続およびオフグリッド動作モードを備えています。 LiFePO4バッテリー 48V 200Ah 結論 結論は、BSLBATTインバータ付き住宅用蓄電池：ACカップリングバッテリーは、住宅所有者に余剰太陽エネルギーを蓄電し、エネルギー自給率を高めるための費用対効果の高いソリューションを提供します。ACカップリングバッテリーシステムは、光熱費の削減、エネルギー自給率の向上、効率性の向上など、様々なメリットをもたらします。ACカップリングバッテリーシステムを選択する際には、バッテリー容量とエネルギー貯蔵量、インバータ容量、そしてバッテリーの種類を考慮することが重要です。また、最適なシステム性能と寿命を確保するためには、資格を有し経験豊富な設置業者を雇用し、定期的なメンテナンスを行うことも不可欠です。ACカップリングバッテリーシステムを導入することで、住宅所有者は光熱費を削減し、エネルギー自給率を高め、より持続可能な未来に貢献することができます。