太陽光パネル・周辺機器仕組み

パワコンとは？価格、機能、寿命や選び方を解説！

パワコンとは？

パワコン（パワーコンディショナー）とは太陽光発電施設から送られてくる直流電力を事業所や家庭で使用できる交流電力に変換できる機器のことです。直流電量とは乾電池から供給される電力のように、一方通行で電流・電圧が変化しない電力のとです。そのため、乾電池を使う際は常にプラスやマイナスといった電気の向きを気にする必要があります。
一方で、交流電力とは電流・電圧が周期的に向きを変える電力のことです。電流・電圧が交互に変化するため、コンセントにプラグをさす際には向きを気にする必要はありません。

パワコンの機能

パワコンは直流電力を交流電力に変換する機能以外にも多くの機能を持ちます。
それぞれ説明していきます。

最大電力点追従機能

最大電力点追従機能とは変動する環境に合わせて、太陽光発電による発電量を最大化する機能のことです。太陽光パネルは電流・電圧のバランスが保たれていないと最大限効率的に発電することができません。しかし、適切な電流・電圧のバランスは日射量や気温によっても大きく変動してしまいます。パワーコンディショナーの最大電力点追従機能は変動する天気や気温に合わせて、最適な電流・電圧の量を探し出し、曇りの日など不安定な環境下でも、効率的に発電することができます。

系統連系保護機能

系統連系保護機能とは、系統連系の際にトラブルを感知した場合、即座に電力系統を切り離し、自己のリスクを最小限に抑える機能のことです。系統連携とは自家の太陽光発電設備を電力会社の送配電網に接続することです。その際に周波数と電圧を常に安定化させる必要があります。パワコンは電圧の過不足や、周波数の異常な上昇・低下をいち早く感知し、太陽光発電設備と電力系統を遮断することができます。電圧や周波数の異常を放置して繋いでしまうと、あたり一帯が停電してしまう可能性があります。このような事態を避けるために、パワコンの系統連系保護機能は存在します。

逆潮流制御機能

電力会社から、事業所や家庭に受電契約をすることで電気が流れることを順潮流、反対に自家の太陽光発電設備から、電力会社の電力系統へ電気を売電することで電力が流れることを逆潮流と言います。この逆潮流が不規則に発生すると、電力系統に問題が発生する場合があるので、逆潮流制御機能によって、逆潮流の流れを規則的に制御する必要があります。

自立運転機能

自律運転機能とは停電時でも太陽光発電設備から供給される電力を使用できるようになる機能のことです。自立運転機能はすべてのパワコンについてくるわけではないので、停電時でも電力を使用したい場合は、自立運転機能が搭載されたパワーコンディショナーを買う必要があります。

自立運転機能でBCP対策に

自立運転機能付きのパワーコンディショナーであれば、企業にとってBCP対策になります。地震や落雷などの災害で停電が発生した際に電力を供給することで、停電によるデータ破損のリスクを最小限にして、業務に早期復帰することができるからです。

パワコンの種類

パワコンは屋内型・屋外型に大きく分かれております。また、屋内型/屋内型の中でも、コンパクトで定格出力が小さい住宅用や大型で定格出力が大きい産業用に分かれている場合もあります。定格出力とは後ほど詳しく説明しますが、パワコンが一度に変換できる最大の電力量を示した値です。

屋内型

住宅用であれば、省スペースでコンパクトな製品が多いです。ただし、屋内用でも産業用の大規模な定格出力を持つパワコンは大きくなります。当然、製品によって形状や大きさは変わりますが、あえて大雑把に言うと住宅・屋内用の大きさは、50×30程度のサイズの製品がよく見受けられます。これは、エアコンよりも一回り小さいぐらいのイメージです。住宅や事業所の壁にかけて設置するイメージです。一方で、大規模な定格出力を持つ産業用の屋内型パワーコンディショナーは大型で据え置きの仕様となっています。サイズは、定格出力によって大きく変わりますが、高さ1～2ｍ、横幅1～2mと大きくスペースを取ります。

屋外型

屋外用も基本的には屋内用と変わりませんが、防塵・防水機能が付いているものが多いです。屋外型のメリットとして挙げられるのが、室内のスペースを取らずに設置できることです。ただし、パワコンの駆動音が近隣住民の迷惑になる可能性も考えられるので、設置場所には配慮しましょう。屋外型であれば壁掛け可能な産業用のパワーコンディショナーが存在します。

パワコンの価格

定格出力によっても変わりますが、住宅用の3～５kwぐらいの出力を持つ製品であれば、メーカー記載の小売価格で30万～50万となります。ただし、これはあくまで小売り価格なので実際の見積もり価格はもっと安くなることがほとんどです。見積もり価格の相場は15万～20万といったところです。実際に設置する場合の費用はメーカーや施工会社によっても変わるので見積もりサイトを利用しましょう。

パワコンを選ぶポイント

パワコンを選ぶ際に注目したいポイントは、変換効率、最大定格出力、過積載対応、メーカー保証など様々あります。パワコンは決して安い買い物ではないのであらゆるポイントで製品を見て比較検討してから購入しましょう。それぞれ解説していきます。

変換効率

直流の電力を交流の電力に変換する際はどうしても、変換できずにロスしてしまう電力が生じます。どれだけ電力を効率的に変換できるか表した値が変換効率です。多くのメーカーのパワコンが94％以上の変換効率を持っています。中には98％を超える高い変換効率を記録する製品も存在します。変換効率はたとえ1％の違いでも、年間を通して考えると発電量に大きな差ができます。よって、売電収入や自家消費の電気代削減額に大きく直結するので、パワコンを選ぶときはなるべく高い変換効率を持つ機器を購入しましょう。

最大定格出力

最大定格出力とはパワコンが電力に変換できる最大値のことです。この最大定格出力を超える分を太陽光パネルが発電しても、電力を変換しきれず超えた分は無駄になってしまいます。つまり、仮に合計で出力30kwの電力を発電する太陽光パネルを設置したところで、パワーコンディショナーの最大定格出力の合計が30kwに達していないと、電力が無駄になってしまう可能性があるということです。ただし、太陽光パネルは常に最大量の発電ができるわけではないので、太陽光パネルの発電量が、パワコンの最大定格出力を上回る時間帯があってもそれ以外の時間帯で発電量を増やすという考えもあります。

過積載対応

過積載とは、パワコンの最大定格出力を超えて太陽光パネルを設置する状態のことです。前述したように、パネルの発電量がパワコンの定格量を上回っても、トータルで見ると、出力の低い太陽光発電を設置する場合よりも、供給可能な電力が増える場合があります。この過積載対応とは、この過積載の状態を想定した設計のことです。

保証

パワーコンディショナーは太陽光パネルと同じく長い間使用していくものなので、保証が重要になってきます。保証期間はメーカーによっても変わりますが住宅用だと一般的に10年間ぐらいが目安です。一方で、産業用は周辺機器保証1年のメーカーもあり全体として保証期間が短めです。ただし、近年はシャープの丸ごと15年保証や京セラのトリプル保証など有償ですが長い間、パワコンの不具合を保証するプランも存在します。

サイズ

パワコンを購入する際はサイズにも注目しましょう。一般的な住宅用のパワコンだとエアコンの室内機より少し小さいぐらいの大きさとなります。近年だと壁掛けできる製品も多くみられるので、設置場所にはある程度融通が利きます。

ただし、室内へ設置する場合はブレーカー周辺に十分なスペースを確保できるか、湿度が高すぎる場所に設置していないかなどを考慮する必要があります。屋外型の場合もパワコンの駆動音が近隣住民への騒音になっていないか配慮する必要があります。

一方で、産業用の大規模なパワコン（定格出力100kw～300kw程度）の場合は、機器が大きく据え置き型になるので、屋内/屋外にかかわらず広い設置スペースを確保する必要があります。

パワコンの有名メーカー

パワコンを販売しているメーカーで国内で高いシェアを出している会社は京セラ、パナソニック、ダイヤゼブラ電機、オムロン、ファーウェイなどが挙げられます。どのメーカーも開発競争によって技術が進歩しており、中でも中華企業のファーウェイの出しているパワコンは過積載が300％を超えています。ただ、基本的に太陽光パネルのメーカーがパワコンも製造・販売していることがほとんどなので、同じメーカーの商品をセットで買うのも選択肢としてありです。

パワコンの寿命

パワコンの寿命は10～15年ほどと言われています。これは寿命が20年～30年ほどあるといわれる太陽光パネルよりも短いです。パワコンの寿命が太陽光パネルの寿命よりも短くなってしまう原因は、パワコン内部の可動部分にあります。パワコン内部の可動部分があるため、ほこりや小さなごみが詰まりやすく、また摩擦によって内部の部品が摩耗していきます。そのため、パワコンは太陽光パネルよりも早い頻度で買い替えが必要になります。

パワコンの故障原因

パワコンの故障原因は主に3つあります。
1つ目は、パワコン導入時の接続不良です。
パワコン導入時にケーブルの接続が緩んでいたり、断線が起きているなど配線に不備がある場合は、パワコンが動作しない可能性があります。これは、パワコン自体の問題というより施工会社の問題となるので対処は難しいですが、施工会社の選定はよく考えて信頼できる業者に依頼しましょう。

２つ目は、経年劣化による故障です。
電気製品全般に言えることですが、長年使用し続けると内部の部品や電子回路が劣化し、故障する可能性があります。特に高電圧・高温環境で動作するパワコンは想定される寿命よりも早い期間で故障する場合もあります。故障の防止のためには定期的なメンテナンスが重要です。

３つ目が、外部環境による摩耗や・破損です。
前述したようにパワコンの可動部分に、ほこりやごみが蓄積し摩耗する場合があります。また、ほこりはパワコン内部の熱を上げる原因になることもあります。ほかにも、雨水が蓄積することによるショートや小動物がケーブルをかじるといったことも故障の原因になります。こういった事態を防ぐためにパワコンの定期的な清掃や、小動物や虫などの侵入防止策が必要になります。

パワコンのメンテナンス

パワコンの故障を防止するためには太陽光発電施設の定期的なメンテナンスが重要です。メンテナンス頻度の目安は太陽光発電協会によってガイドライン化されていて、住宅用と小規模な産業用太陽光発電施設で、4年に1回。大規模な産業用太陽光発電施設で、6か月に1回となります。点検費用は1回あたり4万円程度が目安で、部品の交換が発生した場合はさらに数万円とかかる場合があります。

メンテナンスの方法は目視による点検と測定機器を使った数値測定となります。目視によってケーブルの接続状態や、汚れ、破損がないか確認し、パワコンのブレーカーが作動するか数値測定によってテストすることによって、パワコンの異常を事前に検知します。

パワコンの交換費用

パワーコンディショナーが故障した場合、基本的には修理ではなく交換となります。経済産業省の資料「令和7年度以降の調達価格等に関する意見」（https://www.meti.go.jp/shingikai/santeii/pdf/20250203_1.pdf）によると、パワコン1台交換するのにかかる費用は1台あたり約42.3万円が一般的な相場とされています。内訳としてはパワコン本体の値段が約30万円と取付工事が約10万円となります。

とても高額ですが、メーカーの保証期間内で保証の対象となる外的要因や不具合が発見されれば、無償で交換修理が受けられる場合があります。パワコンがもしも壊れた際は、メーカーの保証を確認しましょう。